2019届山东省青岛市高三5月第二次模考理科综合物理试卷（解析版）

2019年青岛市高考模拟检测理科综合试题

可能用到的相对原子质量：H-1  N-14  O-16  Na-23  Cl-35.5  Zn-65

第I卷（选择题共126分）

本卷共21小题，每小题6分，共126分。

二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有 一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1.几个水球可以挡住一颗子弹？《国家地理频道》的实验结果是：四个水球足够！如图，完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，下列说法正确的是

A. 子弹在每个水球中的速度变化相同

B. 子弹在每个水球中的动能变化相同

C. 子弹在每个水球中运动的时间相同

D. 每个水球对子弹的冲量相同

【答案】B

【解析】

【详解】A、C项：设水球的直径为d，子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动，因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d，2d，3d和4d，根据知，所以时间之比为，所以子弹在每个水球中运动的时间不同，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，则受力是相同的，所以加速度相同，由可知，运动的时间不同，则速度的变化量不同，故AC错误；

B项：根据动能定理：，受力是相同的，运动的位移相同，所以子弹受到的阻力对子弹做的功相等，所以子弹在毎个水球中的动能变化相同，故B正确；

D项：根据冲量的定义：，受力是相同的，运动的时间不同，所以每个水球对子弹的冲量不同。故D正确。

2.A、B两物体沿同一直线运动，运动过程中的x-t图象如图所示，下列说法正确的是

A. 4s时A物体运动方向发生改变

B. 0-6s内B物体的速度逐渐减小

C. 0-5s内两物体的平均速度相等

D. 0-6s内某时刻两物体速度大小相等

【答案】D

【解析】

【详解】A项：图象的斜率表示速度，斜率的正负表示速度方向，所以A物体运动方向不变，故A错误；

B项：图象的斜率表示速度，由图可知，内B物体的速度增大，故B错误；

C项：由图可知，A物体的位移大于B物体的位移，由公式可知，A物体的平均速度大于B物体的平均速度，故C错误；

D项：内存在某时刻两图象斜率的绝对值相等，则存在某时刻两物体的速度大小相等，故D正确。

3.如图，两小球P、Q从同一高度分别以和的初速度水平抛出，都落在了倾角的斜面上的A点，其中小球P垂直打到斜面上，则大小之比为

A. 9：8 B. 8：9 C. 3：2 D. 2：3

【答案】A

【解析】

【详解】两球抛出后都做平抛运动，两球从同一高度抛出落到同一点，它们在竖直方向的位移相等，小球在竖直方向做自由落体运动，由于竖直位移h相等，它们的运动时间相等；
对球Q：
解得：；
球P垂直打在斜面上，则有：
则：，故A正确，BCD错误。

4.2018年12月27日，北斗系统服务范围由区域扩展为全球，北斗系统正式迈入全球时代。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，己知A、B、C三颗卫星均做匀速圆周运动，A是地球同步卫星，三个卫星的半径满足rA=rB=nrC，己知地球自转周期为T，地球质量为M，万有引力常量为G，下列说法正确的是

A. 卫星B也是地球同步卫星

B. 根据题设条件可以计算出同步卫星离地面的高度

C. 卫星C的周期为

D. A、B、C三颗卫星的运行速度大小之比为vA: vB: vc=

【答案】D

【解析】

【详解】A项：地球同步卫星必须定点于赤道正上方，所以卫星B不是地球同步卫星，故A错误；

B项：对同步卫星由万有引力提供向心力得：，由于不知道地球半径，所以无法求出同步卫星离地面的高度，故B错误；

C项：a是地球同步卫星，其周期为T，a的轨道半径为c的k倍，由开普勒第三定律，卫星c的周期，故C错误；

D项：由卫星速度公式得，A、B、C三颗卫星的运行速度大小之比为：，故D正确。

5.某静电场的方向平行于x轴，其电势随x的分布如图所示。一质量为2xl0-10kg、电荷量为1X10-9C的带电粒子自A点(-l，0)由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上AB间做周期为0.6s的往返运动，不计粒子重力，下列说法正确的是

A. 粒子带正电 B. B点的坐标为(0.5，0)

C. B点的坐标为(0.4，0)． D. 从A运动到B的过程中粒子的电势能先增加后减少

【答案】B

【解析】

【详解】A项：由图可知，在坐标原点左边电场线方向水平向左，在坐标原点右边电场线方向向右，粒子从A点由静止开始向B点运动，所以粒子带负电，故A错误；

B、C项：由图可知：根据U=Ed可知：左侧电场强度为： ，加速度为：，在坐标原点左边运动时间为：，所以粒子在坐标原点所用的时间为0.4s，在坐标原点时的速度为：，所以在坐标原点右边的加速度为：，由公式和，解得：，故BC正确；

D项：从A运动到B的过程中电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大，故D错误。

6.下列关于近代物理科学家提出的理论说法正确的是

A. 汤姆孙证实了射线是高速电子流，其电离作用比射线弱

B. 爱因斯坦认为某材料发生光电效应时，遏止电压与入射光的频率成正比

C. 玻尔的原子理论将量子观念引入原子领域，但该理论只能解释氢原子光谱

D. 查德威克通过用“粒子轰击氮原子核发现了质子

【答案】AC

【解析】

【详解】A项：姆孙证实了β射线是高速电子流，其电离作用比α射线弱，穿透能力也比α射线强，故A正确；

B项：因斯坦发现了光电效应，某材料发生光电效应时，根据光电效应方程，以及最大初动能与遏止电压的关系得：，知遏止电压Uc的大小与入射光的频率是线性关系，但不是正比，故B错误；

C项：玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，该理论只能解释氢原子光谱的实验规律，故C正确；

D项：查德威克通过用“粒子轰击氮原子核发现了中子，故D错误。

7.如图，轻质弹簧上端悬挂于天花板，下端系一圆盘A，处于静止状态。一圆环B套在弹簧外，与圆盘A距离为h，让环自由下落撞击圆盘，碰撞时间极短，碰后圆环与圆盘共同向下开始运动，下列说法正确的是

A. 整个运动过程中，圆环、圆盘与弹簧组成的系统机械能守恒

B. 碰撞后环与盘一起做匀加速直线运动

C. 碰撞后环与盘一块运动的过程中，速度最大的位置与h无关

D. 从B开始下落到运动到最低点过程中，环与盘重力势能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量

【答案】CD

【解析】

【详解】A项：圆环与圆板碰撞过程，时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，故A错误；

B项：碰撞后环与盘一起向下运动过程中，受重力，弹簧弹力，由于弹力增大，整体受到的合力变化，所以加速度变化，故B错误；

C项：碰撞后平衡时，有，即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故C正确；

D项：、碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确。

8.如图，足够长的两平行光滑金属导轨MN、PQ水平放置，间距l=1m，导轨中间分布有磁感应强度为1T的匀强磁场，磁场边界为正弦曲线。一粗细均匀的导体棒以l0m/s的速度向右匀速滑动，定值电阻R的阻值为1Ω，导体棒接入电路的电阻也为1Ω，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，导轨电阻不计，下列说法正确的是

A. 电压表示数为2.5V B. 导体棒运动到图示位置时，有电流流过电阻R

C. 流经电阻R的最大电流为5A D. 导体棒上热功率为6.25W

【答案】ACD

【解析】

【详解】A项：导体棒切割产生的感应电动势的最大值，产生的是正弦式交流电，则电动势的有效值，由电流的热效应可得：，解得：，由闭合电路欧姆定律得，电压表的示数为2.5V，故A正确；

B项：导体棒运动到图示位置时，由右手定则可知，产生的电流方向由，由于二极管具有单向导通特性，所以此时无电流流过电阻R，故B错误；

C项：导体棒切割产生的感应电动势的最大值，所以最大电流，故C正确；

D项：导体棒上的电流为：，所以热功率为：，故D正确。

第II卷（共174分）

三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33～38题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题（共129分）

9.某研究小组利用气垫导轨验证动能定理，实验装置示意图如图甲所示。

首先用天平测量滑块和遮光条的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光条的宽度d；然后调整气垫导轨水平，调整轻滑轮使细线水平；实验时每次滑块都从同一位置A处由静止释放，用x表示滑块从位置A到光电门的距离，用△t表示遮光条经过光电门所用的时间。回答下列问题：

(1)测量d时，游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示数如图乙所示，读数为  _______cm；

(2)实验前调整气垫导轨水平的目的是 ____；

(3)以滑块（包含遮光条）和重物组成的系统为研究对象，在实验误差允许的范围内，若满足关系式____（用实验测得物理量的字母表示），则可认为验证了动能定理。

【答案】    (1). 0.970    (2). 确保只有重物的重力对系统做功    (3).

【解析】

【详解】(1) 游标卡尺的主尺读数为0.9cm，游标读数为0.05×14mm=0.70mm，则d=0.970cm；

(2) 实验前调整气垫导轨水平的目的是确保只有重物的重力对系统做功；

(3) 拉力做功为W=mgx，滑块的速度为：，所以即。

10.如图，有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面为正方形，管内中空部分截面形状不规则。此金属管线长约20cm，电阻约l0Ω，金属的电阻率为，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积SO。现提供如下器材：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表V (3V,内阻约6kΩ)、蓄电池E (6V，内阻可忽略)、开关一个，带夹子的导线若干。

(1)以上所列器材中，还缺少电流表和滑动变阻器，现提供以下器材供选择，实验中要求电表的指针偏转达满偏1/3以上，请选出合适的器材，电流表应选用____，滑动变阻器应选用___（填仪器的字母代号）；

电流表A1 (600mA，内阻约1Ω)

电流表A2(300mA,内阻约2Ω)

滑动变阻器R1(最大阻值100Ω，额定电流0.5A)

滑动变阻器R2(最大阻值10Ω，额定电流0.5A)

(2)在答题纸方框中画出你所设计的合理电路图，并标注选用仪器的符号____；

(3)实验中测量的物理量有：用螺旋测微器测得横截面边长a，用毫米刻度尺测得金属管线长度L，电压表示数U，电流表示数，则计算金属管线中空部分截面积So的表达式为So= ____。

【答案】    (1). A2    (2). R1    (3). 电路图如图所示：（说明：滑线变阻器R1分压连接也可得分）

,    (4).

【解析】

【详解】(1) 本实验需要用伏安法测量电阻，由于电阻通电电流大会升温，影响电阻率，故要小电流，故电流表选择较小量程，即选A2；滑动变阻器采用限流式接法，，故选R1；

(2)由于电阻丝电阻较小，所以电流表用外接法，电路图如图所示：

(3) 根据欧姆定律，有，根据电阻定律，有，故截面积为： ，故要用螺旋测微器测横截面边长a，用毫米刻度尺金属管线长度L，电压表示数U，电流表示数I，故金属管线内部空间截面积S0的表达式为：

11.质量m=260g的手榴弹从水平地面上以vo=14.14m/s的初速度斜向上抛出，上升到距地面h=5m的最高点时炸裂成质量相等的两块弹片，其中一块弹片自由下落到达地面，落地动能为5J。重力加速度g=l0m/s2，空气阻力不计，火药燃烧充分，求：

(1)手榴弹爆炸前瞬间的速度大小；

(2)手榴弹所装弹药的质量；

(3)两块弹片落地点间的距离。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设手榴弹上升到最高点时的速度为v1,有

解得：

（2）设每块弹片的质量为，爆炸后瞬间其中一块速度为零,另一块速度为v2，有

设手榴弹装药量为，有

解得：

（3）另一块做平抛运动时间为t，两块弹片落地点间距离为，有

解得：。

12.如图，为一除尘装置的截面图，塑料平板M.Ⅳ的长度及它们间距离均为d。大量均匀分布的带电尘埃以相同的速度vo进入两板间，速度方向与板平行，每颗尘埃的质量均为m，带电量均为-q。当两板间同时存在垂直纸面向外的匀强磁场和垂直板向上的匀强电场时，尘埃恰好匀速穿过两板间；若撤去板间电场，并保持板间磁场不变，尘埃恰好全部被平板吸附，即除尘效率为100%；若撤去两板间电场和磁场，建立如图所示的平面直角坐标系xoy，y轴垂直于板并紧靠板右端，x轴与两板中轴线共线，要把尘埃全部收集到位于P(2d，-1.5d)处的条状容器中，需在y轴右侧加一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域。尘埃颗粒重力、颗粒间作用及对板间电场磁场的影响均不计，求：

(1)两板间磁场磁感应强度Bi的大小；

(2)若撤去板间磁场，保持板间匀强电场不变，除尘效率叩为多少；

(3)y轴右侧所加圆形匀强磁场区域磁感应强度B2大小的取值范围。

【答案】（1）；（2）除尘效率为；（3）

【解析】

【详解】（1）沿N极板射入的尘埃恰好不从极板射出时尘埃的运动轨迹如图所示，

由几何知识可知，尘埃在磁场中的半径：r=d，

尘埃在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，

由牛顿第二定律得：,解得：;

（2）电场、磁场同时存在时,尘埃匀速直线,满足：，

撤去磁场以后粒子在电场作用下平抛，假设距离N极板y的粒子恰好离开电场：

水平方向：

竖直方向：

加速度：

解得：

当时，时间更长，水平位移，即0.5d到d这段距离粒子会射出电场，则从平行金属板出射的尘埃占总数的百分比：；

（3）设圆形磁场区域的半径为R0,尘埃颗粒在圆形磁场中做圆周运动的半径为R2，要把尘埃全部收集到位于P处的条状容器中，就必须满足

另

如图，当圆形磁场区域过P点且与M板的延长线相切时，圆形磁场区域的半径R0最小，磁感应强度B2最大，有

解得：

如图，当圆形磁场区域过P点且与y轴在M板的右端相切时，圆形磁场区域的半径R0最大，磁感应强度B2最小，有

解得：

所以圆形磁场区域磁感应强度B2的大小须满足的条件为

。

（二）选考题：共45分。请从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

13.如图，一定质量理想气体从状态A依次经状态B和C后再回到状态A，对此气体下列说法正确的是    

A. A-B过程中气体对外界做功

B. A-B过程中气体放出的热量等于外界对气体做的功

C. B-C过程中气体分子对器壁单位面积碰撞的平均冲力减少

D. C-A过程中气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量

E. B-C过程中气体放出的热量大于C-A过程中吸收的热量

【答案】ADE

【解析】

【详解】A项：过程中为等温变化，压强减小，由公式可知，体积增大，气体对外做功，故A正确；

B项：由热力学第一定律得：可知，气体要吸收热量且等于气体对外做的功，故B错误；

C项：过程为等压变化，由可知气体分子对器壁单位面积碰撞的平均冲力不变，故C错误；

D项：为等容变化，温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量，故D正确；

E项：过程为等压变化，由热力学第一定律可知，，所以，其均为负值，为等容变化，热力学第一定律可知，，所以，由于两过程温度变化相同，所以气体内能变化相同，所以过程中气体放出的热量大于过程中吸收的热量，故E正确。

14.如图，氧气瓶通过细管和上端封闭玻璃管相连，玻璃管内用2cm长的水银柱在玻璃管上方封闭了一段气柱，开始时瓶内氧气压强为10个大气压强，上方封闭气柱长度为8cm,随着氧气的使用，水银柱逐渐下降，通过下降的距离可以读出瓶内剩余氧气质量与原来氧气质量的比值。使用一段时间后，发现水银柱下降了4cm，使用过程中环境温度不变，求此时瓶内氧气质量与原来氧气质量的比值。

【答案】

【解析】

详解】

解得：

对氧气筒内氧气，设氧气筒体积V0

解得：

。

15.如图，光源S从水下向空气中射出一束由红光、黄光和蓝光组成的复色光，在水面上的P点分裂成a、b、c三束单色光，下列说法正确的是  

A. c光为红色光

B. 在水中传播时a光速度最大，c光波长最小

C. 逐渐增大入射角，c光最先发生全反射

D. b光比a光更容易发生明显衍射现象

E. a、b、c三种色光分别用同一双缝干涉实验装置发生干涉，a光相邻亮条纹间距最大

【答案】BCE

【解析】

【详解】A项：由于红光的折射率较小，所以偏折角较小，所以a光为红光，故A错误；

B项：由公式可知，折射率越大，速度越小，所以a光的速度最大，由公式，所以频率越大的，波长越小，由图可知，，所以c光的波长最小，故B正确；

C项：由公式，折射率越大的，临界角越小，所以c光最先发生全反射，故C正确；

D项：由B分析可知，b光的波长比a光的小，所以a光比b光更容易发生明显的衍射现象，故D错误；

E项：由公式可知，波长越长的，间距越大，所以a光的邻亮条纹间距最大，故E正确。

16.如图，原点O处的质点做筒谐振动产生的筒谐横波在均匀介质中沿x轴传播，P、Q为x轴上两点，P、O间距离x1=0.35m，且λ<x1<2λ，λ为该简谐波波长。当O处质点从t0时刻开始由平衡位置向上振动，振动周期T=ls，振幅A=5cm；当波传到P点时，O处质点恰好到达波峰位置；再经过5.25s，Q处质点第一次到达波峰位置。求：

(i)P、Q间的距离；

(ii)t=0开始到Q处质点第一次到达波谷位置过程中，P处质点通过的路程。

【答案】(i)；(ii) P处质点通过的路程为

【解析】

【详解】(i)当波传到P点时，有

由于

解得：

设波从P点传到Q点所用时间为t，波速为v，有

解得：

(ii)设t=0开始到Q处质点第一次到达波谷位置过程中，P处质点振动时间为

解得：

P处质点通过的路程为