2019届山西省运城市高三高考适应性测试理科综合物理试题（解析版）

2019年运城市高三高考适应性测试

理科综合（物理部分）

二、选择题本题共8小题，每小题6分，共48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.氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光。若用这些光照射逸出功为3.20eV的钠时，下列说法中正确的是

A. 氢原子能辐射4种不同频率的光子

B. 氢原子辐射的光子中有2种频率能使钠发生光电效应

C. 氢原子辐射光子后，该氢原子的核外电子的速率增大

D. 钠能吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应

【答案】C

【解析】

【详解】A．因为大量氢原子，跃迁时任选两条轨道进行所以会辐射种光子，A错误

B．根据题意得，4能级跃迁到1能级、3能级跃迁到1能级、2能级跃迁到1能级辐射的3种光子能量大于为3.20eV，所以有3种频率能使钠发生光电效应，B错误

C．氢原子辐射光子后，由高能级跃迁到低能级，离核更近，根据库仑力提供向心力，，半径越小，速率越大，C正确

D．根据光电效应规律可知，当光子能量小于逸出功时，不会发生光电效应，从n=4向n=2能级跃迁的光子能量小于3.20eV，不会使钠发生光电效应，D错误

2.如图所示，光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A、B，质量均为m，A、B之间用轻质细绳水平连接。现沿细绳所在直线施加一水平恒力F作用在A上，A、B一起做匀加速运动。若将质量为2m的木块C放在某一木块上面，再施加水平恒力F作用在A上，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动。则关于两次运动下列说法正确的是

A. 若C放在A上，绳上拉力不变

B. 若C放在B上，B、C间摩擦力为

C. 若C放在B上绳上拉力为

D. 若C放在A上比放在B上运动时的加速度大

【答案】B

【解析】

【详解】未放C时，A、B一起匀加速：，设绳拉力为T，对B分析：联立解得：

A．若C放在A上，根据牛顿第二定律对整体：，设绳拉力为T，对B分析：，解得：，拉力变小，A错误

B．若C放在B上，根据牛顿第二定律对整体：，隔离C，，解得，B正确

C．若C放在B上，根据牛顿第二定律对整体：，对BC分析：，解得，C错误

D．根据牛顿第二定律对整体：，解得，所以无论C放在谁上面，加速度一样大，D错误

3.2018年5月21日，我国成功发射了为探月任务执行通信中继服务的“鹊桥”卫星，并定点在如图所示的地月连线外侧的位置上。“鹊桥”卫星在位置L2时，受到地球和月球共同的引力作用，不霱要消耗燃料就可以与月球保持相对静止，且与月球一起绕地球运动。“鹊桥”卫星、月球绕地球运动的加速度分别为a鹊、a月线速度分别为v鹊、v月，周期分别为T鹊、T月，轨道半径分别为r鹊、r月，下列关系正确的是

A. T鹊<T月 B. a鹊<a月

C. v鹊>v月 D.

【答案】C

【解析】

【详解】A．因为“鹊桥”卫星与月球一起绕地球运动，与月球保持相对静止，所以周期相同：T鹊=T月，A错误

B．对月球有：，对卫星有：，因为周期相同，所以a鹊>a月，B错误

C．根据：，周期相同，而卫星的半径大，所以卫星线速度大v鹊>v月，C正确

D．因为两物体周期相同，而半径不同，且卫星半径大，所以，D错误

4.含有理想变压器的电路如图所示图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为18Ω、1Ω、3Ω，正弦交流电源输出的电压有效值恒定，该变压器原副线圈匝数比为3︰1。开关S断开与S闭合情况下变压器的输出功率之比

A. 2︰1 B. 4︰1

C. 1︰2 D. 1：1

【答案】D

【解析】

【详解】开关S断开：设回路电流为，根据电流匝数关系，电压与匝数关系：，联立解得；开关S闭合，设回路电流为，同理可得：，整理得：；因为电压有效值恒定，所以即：，而变压器输出功率，，代入数据得：，ABC错误D正确

5.一带负电的微粒只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中0~x1段是曲线，x1~x2段是平行于x轴的直线，x2~x3段是倾斜直线，则下列说法正确的是

A. 0~x1段电势逐渐升高

B. 0~x1段微粒的加速度逐渐减小

C. x2~x3段电场强度减小

D. x2处的电势比x3处的电势高

【答案】B

【解析】

【详解】A．电势能，由于粒子带负电，0~x1段电势能变大，所以电势变小，A错误

B．根据电场力做功与电势能关系：，图像斜率代表场强大小，0~x1段图像斜率变小，场强变小，受力减小，加速度逐渐变小，B正确

C．x2~x3段斜率为0，场强为零，C错误

D．x2到x3，电势能减小，粒子带负电，所以电势增大，D错误

6.如图所示，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻R，建立ox轴平行于金属导轨，在0≤x≤4m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度随坐标(以m为单位)的分布规律为B=0.8－0.2x(T)，金属棒ab在外力作用下从x=0处沿导轨向右运动，ab始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。设在金属棒从x1=1m处，经x2=2m到x3=3m的过程中，电阻器R的电功率始终保持不变，则

A. 金属棒做匀速直线运动

B. 金属棒运动过程中产生电动势始终不变

C. 金属棒在x1与x2处受到磁场的作用力大小之比为3︰2

D. 金属棒从x1到x2与从x2到x3的过程中通过R的电量相等

【答案】BC

【解析】

【详解】A．因为电阻的功率不变：，因为磁感应强度变小，所以速度变大，A错误

B．功率不变，所以感应电动势不变，B正确

C．功率不变，所以回路电流始终不变，根据安培力方程：，安培力之比：，C正确

D．通过导体电量：，因为在加速，所以通过相同位移时间减小，所以通过导体电量减小，D错误

7.一个可以看做质点的物块以恒定大小的初速度滑上木板，木板的倾角可在0°-90°之间任意凋整设物块沿木板向上能达到的最大位移为x。木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角α的关系如图所示。(g取10m/s2)则下列说法正确的是

A. 小铁块与木板间的动摩擦因数为

B. 小铁块初速度的大小是5m/s

C. 沿倾角为30°和90上滑时，物块运动到最大位移的时间不同

D. 当α=0时，x=m

【答案】ABD

【解析】

【详解】AB．当，竖直上抛运动，x=1.25m，根据运动学方程得：，解得；当，x=1.25m，根据速度位移关系：，有，而解得：，AB正确

C．因为30°和90°对应的加速度均为，根据，运动到最高点时间相同，C错误

D．当角度等于0时，，根据，求得x=m，D正确

8.如图所示，质量均为m的物块a、b用一根劲度系数为k的轻弹簧相连接，放在倾角为θ的足够长光滑固定斜面上，且a是带电量为+q的绝缘物块，b不带电，C为固定挡板。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，系统处于静止状态。现用一外力F沿斜面方向拉物块a使之向上做匀加速运动，当物块a刚要离开斜面时物块b恰将离开挡板C。重力加速度大小为g，则此过程中

A. 物块a运动的距离为

B. b刚要离开挡板时弹簧弹力2mgsinθ

C. 外力F做的功为

D. 物块a运动的时间为

【答案】AD

【解析】

【详解】A．刚开始时，弹簧处于压缩状态，弹簧弹力大小：，物块b恰将离开挡板时，弹簧处于伸长状态，弹簧弹力大小：。整个过程弹簧形变量即a的运动距离，A正确

B．b刚要离开挡板时对b分析有弹簧弹力：，B错误

CD．物块a刚要离开斜面时，垂直于斜面方向有，解得：，物块a匀加速，有，，联立解得：；整个过程的初末状态弹簧的弹性势能大小相等，根据动能定理得：解得：，C错误D正确

三、非选择题：共174分。第22题灬第32题为必考题每个试题考生都必须做答。第33题~第38题为选考题，考生根据要求做答。

9.某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，将小球a、b分别固定于一轻杆的两端，杆水平且处于静止状态。释放后轻杆逆时针转动，已知重力加速度大小为g。

(1)选择实验中使用的遮光条时，用螺旋测微器测量遮光条A的宽度如图乙所示，其读数为___________mm，另一个遮光条B的宽度为0.50cm，为了减小实验误差，实验中应选用遮光条___________(填“A”或者“B”)进行实验。

(2)若遮光条的宽度用d表示，测出小球a、b质量分别为ma、mb(b的质量含遮光条)，光电门记录遮光条挡光的时间为t，转轴O到a、b球的距离分别为l a、l b，光电门在O点的正下方不计遮光条长度，如果系统(小球a、b以及杆)的机械能守恒，应满足的关系式为___________(用题中测量的字母表示)。

【答案】    (1).     (2). A    (3).

【解析】

【详解】（1）螺旋测微器的读数由主尺和螺旋分尺组成，主尺读数：4.5mm，分尺读数：，所以螺旋测微器读数： ；光电门测速度原理是用遮光条通过光电门的平均速度代替瞬时速度，时间越短，越接近瞬时速度，所以遮光条选宽度小的，选A

（2）b通过光电门的速度：，此时a的速度：，根据机械能守恒有：重力势能减小量等于动能增加量：，整理得：

10.某同学想用下列实验器材来测定一电源的电动势E和内阻r，同时测量一阻值约为几十欧姆的电阻的阻值，实验器材如下：

毫安表mA(量程0~120mA)；

电压表(量程0~6V)；

滑动变阻器R(阻值范围0-300Ω)；

导线若干，开关S一个

该同学的实验步骤如下：

①设计如图甲所示的电路图，正确连接电路；

②滑动变阻器滑片处于阻值最大位置，闭合开关S，通过减小滑动变阻器接入电路的阻值测出多组U和I的数据，最后得到如图乙所示的U-I图象；

③断开开关S将待测电阻Rx，改接在N、H之间，MN间用导线相连，重复试验步骤②，得到另一条U-I图线，图线与纵轴的交点坐标为(0，U0)，与横轴的交点坐标为(I0，0)。

(1)请根据图甲的电路图将图丙中实物图连接好_____。

(2)根据图乙的图线，可得该电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。

(3)待测电阻的阻值表达式为Rx=___________。(用题中字母表示)

(4)设实验中所用的电压表和毫安表均为理想电表，Rx接在M、N之间与接在N、H之间，滑动变阻器的滑片从阻值最大处滑向中点位置的过程中，对比两种情况，则毫安表的示数变化范围___________，电压表示数变化范围___________(选填“相同”或“不同”)

【答案】    (1).     (2).     (3).     (4).     (5). 相同    (6). 不同

【解析】

【详解】（1）根据电路图连线如下：

（2）根据闭合电路欧姆定律，所以纵截距，斜率

（3）将Rx改接在N、H之间，根据闭合电路欧姆定律得：，整理得：，斜率，所以待测阻值：

（4）如果电表均为理想电表，两次电流表均测的回路总电流，，所以电流表变化相同；但电压表，Rx接在M、N之间，Rx接在N、H之间：因为电流变化相同，则电压变化不同。

11.在光滑水平地面上放有一质量M=3kg带四分之一光滑圆弧形槽的小车，质量为m=2kg的小球以速度v0=5m/s沿水平槽口滑上圆弧形槽槽口距地面的高度h=0.8m，重力加速度g=10m/s2。求：

(1)小球从槽口开始运动到最高点(未离开小车)的过程中，小球对小车做的功W；

(2)小球落地瞬间，小车与小球间的水平间距L。

【答案】（1）   （2）

【解析】

【详解】（1）小球上升至最高点时，两物体速度水平速度相等，小车和小球水平方向动量守恒，得：  ①

对小车由动能定理得：

②

联立①②解得：

（2）小球回到槽口时，小球和小车水平方向动量守恒，得：

③

小球和小车由功能关系得：

④

联立③④可解得：⑤， ⑥

小球离开小车后，向右做平抛运动，小车向左做匀速运动

⑦

⑧

联立⑤⑥⑦⑧可得：

12.如图甲所示，以O为坐标原点建立坐标系，等边三角形OMN内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，三角形外侧有沿x轴负方向的匀强电场。现有一质量m=1×10－18kg，电荷量q=+1×10－15C的带电微粒从坐标为(0，－0.5m)的Q点，以某一初速度v0沿某一方向入射，从x轴上的P点以v=200m/s的速度垂直x轴进入三角形区域。同时，将电场换成垂直纸面向外的匀强磁场(如图乙所示)，两磁场的磁感应强度大小相等。已知三角形的边长L=4m，O、P两点间距离为d=1m，重力不计。求：

(1)匀强电场的电场强度大小及带电微粒的初速度大小；

(2)若两磁场的磁感应强度大小B=0.2T，求该微粒在乙图中运动一个周期的时间；

(3)乙图中若微粒能再次回到P点，则两匀强磁场的磁感应强度大小应满足什么条件。

【答案】（1），（2） （3）

【解析】

【详解】（1）在匀强电场中，对微粒受力分析，根据牛顿运动定律可知，

解得，

（2）粒子在两磁场中均做匀速圆周运动，所以

解得

解得

粒子的运动轨迹如图所示，

所以一个周期时间：

（3）粒子的运动轨迹如图所示

由对称性可知，要想粒子能回到P点，则粒子运动的半径应满足 且，所以

13.下列说法中正确的是___________。

A. 因为液体表面具有收缩的趋势，所以液体表面分子间只有引力没有斥力

B. 液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性

C. 晶体熔化过程中吸收热量，分子平均动能一定增大

D. 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小

E. 气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关

【答案】BDE

【解析】

【详解】A．根据分子动理论可知，分子间同时存在着引力和斥力，A错误

B．液晶液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性，经常用来做屏幕，B正确

C．晶体熔化过程中虽然吸热，但是温度不变，温度是分子平均动能的标志，所以分子平均动能不变，C错误

D．根据热力学第二定律微观解释，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，D正确

E．气体压强的微观解释：气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关，E正确

14.如图所示，体积为V的汽缸曲导热性良好的材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成体积相等的上下两部分，汽缸上部通过单向阀门K气体只能进入汽缸，不能流出汽缸)与一打气筒相连。开始时汽缸内上部分气体的压强为p0，现用打气筒向容器内打气。已知打气筒每次能打人压强为p0、体积为的空气当打气49次后稳定时汽缸上下两部分的体积之比为9︰1，重力加速度大小为g，外界温度恒定，不计活塞与汽缸间的摩擦。求活塞的质量m。

【答案】

【解析】

【分析】

根据活塞受力平衡可知上下两部分气体的压强关系；气筒打入的气体和汽缸上部分原来的气体等温压缩，汽缸下部分气体等温压缩，分别应用玻意耳定律列方程，联立即可求解活塞质量。

【详解】开始时，汽缸上部分气体体积为，压强为p0，下部分气体体积为，压强为后来汽缸上部分气体体积为，设压强为p，下部分气体体积为，压强为

打入的空气总体积为，压强为p0

由玻意耳定律可知，对上部分气体有：

对下部分气体有：

解得：。

15.图(a)为一列简诸横波在t=2s时的波形图图(b)为平衡位置在x=0.5m处的质点P的振动图象，M是平衡位置在x=2m的质点。下列说法正确的是(    )

A. 波传播方向向右

B. 波速为0.5m/s

C. 0~2s时间内，M向y轴正方向运动

D. 当t=9s时，M恰好回到平衡位置且向下振动

E. x=1.5m处的质点与P的振动步调有时相同有时相反

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．根据图b可知，t=2s时在x=0.5m处的质点P的振动方向向下，由平移法可知，波的传播方向向右，A正确

B．根据图a可知波长，根据图b可知周期，所以波速：，B正确

C．M点与原点距离一个波长，所以t=2s时M也处于波谷，0~2s时间内前半个周期，Q在向y轴负向运动，C错误

D．从t=2s到t=9s时，，现在M处于波谷，所以t=9s时，M恰好回到平衡位置且向下振动，D正确

E．x=1.5m处的质点与P相距半个波长，所以振动步调相反，E错误

16.现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料制成。如图所示，其截面ABC为直角三角形，∠ACB=30°，现在有一条光线沿着截面从AC边上O点以45°的入射角射入工件折射后到达BC边的中点并发生了全反射后垂直于AB边射出。已知光在空气中的传播速度为c。

①求透明玻璃材料的折射率。

②若BC=a，求光线在玻璃材料内传播的时间。

【答案】（1）  （2）

【解析】

【详解】（1）光路图如图所示

DE光线垂直AB射出，所以 ，折射角，所以

（2）由几何关系可知，，所以，，因为，所以，