2019届黑龙江省大庆市第一中学高三下学期第四次模拟理科综合物理试题（解析版）

2019届黑龙江省大庆市第一中学高三下学期第四次模拟

理科综合物理试题（解析版）

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.引力波是根据爱因斯坦的广义相对论作出的奇特预言之一，三位美国科学家因在引力波的研究中有决定性贡献而荣获诺贝尔奖。对于引力波概念的提出，可以通过这样的方法来理解：麦克斯韦认为，电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波；爱因斯坦认为，物体周围存在引力场，当物体加速运动时，会辐射出引力波。爱因斯坦的观点的提出，采取了哪种研究方法（　　）

A. 控制变量法 B. 对比法 C. 类比法 D. 观察法

【答案】C

【解析】

【详解】爱因斯坦根据麦克斯韦的观点：电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波，提出了物体周围存在引力波，当物体加速运动时，会辐射出引力波的观点，采用了类比法，C正确。

2.将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

取向上为正方向，由动量守恒定律得： 

则火箭速度

故选：D。

3.某电场的电场线分布如图所示，a、b是电场中的两点，则(      )

A. a点电势低于b点的电势

B. 电荷在a点的电势能大于在b点的电势能

C. a点的电场强度大于b点的电场强度

D. 正电荷在a点由静止释放，仅在电场力作用下可以沿电场线运动到b点

【答案】C

【解析】

【详解】根据沿着电场线方向电势不断降低，可知a点的电势高于b点的电势，A错误；根据，可知电势能的大小不仅与电势的高低有关，还与电荷的正负有关，因不知道电荷的电性，故无法判断电势能的大小，B错误；电场线越密，电场强度越大，则a点的电场强度大于b点的电场强度，C正确；正电荷所受电场力沿电场线切线方向，若将一正试探电荷由a点静止释放，电荷将离开原电场线，不可能沿电场线运动到b点，D错误。

4.甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的函数关系分别如图中的Ⅰ、Ⅱ所示．下列判断正确的是(　　)

A. Ⅰ与Ⅱ不一定平行

B. 甲金属的极限频率大

C. 图象纵轴截距由入射光强度判定

D. Ⅰ、Ⅱ的斜率是定值，与入射光和金属材料均无关系

【答案】D

【解析】

【详解】根据光电效应方程知，图线的斜率表示普朗克常量，根据图线斜率可得出普朗克常量，因此Ⅰ与Ⅱ一定平行，且两斜率是固定值，与入射光和金属材料皆无关系，A错误，D正确。横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，此时的频率等于金属的极限频率，由图可知乙金属的极限频率大，B错误；纵截距对应的时候，此时纵截距就是逸出功的相反数，根据可知，与入射光强度无关，C错误。

5.汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1秒末关闭发动机做匀减速直线运动，到t2秒末静止，动摩擦因数不变．其v﹣t图象如图所示，图中，若汽车牵引力做功为W，t1秒内做功的平均功率为P，汽车加速和减速过程中克服地面摩擦力做功分别为W1和W2，平均功率大小分别为P1和P2，忽略空气阻力的影响，下面结论正确的是（　　）

A. W=W1+W2 B. W1<W2 C. P=P1 D. P1≠P2

【答案】A

【解析】

【详解】对整过程，由动能定理可知：，故，A正确；由图可知，加速过程的位移要大于减速过程的位移，因摩擦力不变，故汽车加速时克服摩擦力所做的功大于减速时克服摩擦力所做的功，则有，B错误；因加速和减速运动中，平均速度相等，故由可知，摩擦力的功率相等，故；由功能关系可知而；故，CD错误。

6.质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G0，它在离地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运行时的(忽略地球自转) （　　）

A. 周期  B. 速度为

C. 动能为 D. 向心加速度为

【答案】AC

【解析】

【详解】由万有引体提供向心力，则有：①，由题意可知，，质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为，根据万有引力等于重力得：②，由①②解得：周期，速度，动能为，向心力加速度，AC正确，BD错误。

7.如图所示，在远距离输电电路中，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变，变压器、电表均为理想化的。若发电厂的输出功率减小，则下列说法正确的是（   ）

A. 电压表V1示数减小，电流表A1减小

B. 电压表V2示数增大，电流表A2减小

C. 输电线上损耗功率增大

D. 用户总功率与发电厂的输出功率的比值增大

【答案】BD

【解析】

【详解】根据，得电压表两端的电压，因发电厂的输出电压和升压变压器的匝数不变，则不变，根据，可知若发电厂的输出功率减小，则得通过电流表的电流将减小，A错误；根据，得通过电流表的电流，因降压变压器的匝数比不变，减小，则不将减小，降压变压器原线圈两端的电压将增大，根据得电压表两端的电压，因U增大，降压变压器的匝数比不变，则增大，B正确；输电线上损耗功率将减小，C错误；用户总功率与发电厂的输出功率的比值为，随着的增大而增大，D正确。

8.如图1所示，小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上。现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图2所示，物块的速率υ随时间t的变化规律如图3所示，取sin37°= 0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　）

A. 物块的质量为1kg

B. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.7

C. 0~3s时间内力F做功的平均功率为0.32W

D. 0~3s时间内物体克服摩擦力做的功为5.12J

【答案】AD

【解析】

试题分析：由速度图象知在时间内，物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：，由图象可知，加速度：；在时间内，物块做匀速直线运动，由平衡条件得：，解得：，，故A正确，B错误；由图象可知，时间内，物块静止，力F不做功，时间内，力，物块的位移，内力F做功的平均功率为：，故C错误；时间内物体克服摩擦力做的功为：，故D正确。

考点：动能定理的应用、功率、平均功率和瞬时功率

【名师点睛】本题是与图象综合的问题，关键是正确地受力分析，运用牛顿第二定律和共点力平衡进行求解。

第Ⅱ卷（非选择题）

三、非选择题：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作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。

9.如图所示为探究牛顿第二定律的实验装置．该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成．光电门可以测出滑块通过光电门的时间，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块(含遮光片）和沙桶（含沙子）的质量分别为M和m．

(1)在探究牛顿第二定律的实验中，使用气垫导轨的主要目的是____________

A．减小噪声

B．减小滑块速度

C．减小摩擦力

D．增加摩擦力

(2)如果滑块上的遮光板宽度为d，通过1、2两个光电门时的挡光时问分别为t1和t2，测量出两个光电门之间的距离s，那么滑块运动的加速度a的计算式是a=__________．

【答案】    (1). C    (2).

【解析】

【详解】(1) 在探究牛顿第二定律的传统实验装置中，我们需要抬高木板的一端，使得小车重力沿斜面得分力等于小车受到的摩擦力，即平衡小车受到的摩擦力。使用气垫导轨后，可以大大减小滑块与导轨之间的摩擦力。所以使用气垫导轨的主要目的是减小摩擦力，故C正确；

(2) 因为较短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，滑块经过光电门1时的速度表达式

同理得：

根据运动学的公式：

解得：。

10.某学习小组欲探究小灯泡（额定电压为3V，额定电流约为0.5A）的伏安特性曲线，可提供的实验器材如下：

A．干电池：电动势约45V，内阻可不计

B．双量程的电压表V1：量程为0~3V、内阻约为3kΩ；

V2：量程为0~15V、内阻约为15kΩ

C．双量程的电流表 A1：量程为0~0.6A、内阻约为1Ω；

A2：量程为0~3A、内阻约为0.1Ω

D．滑动变阻器R：阻值范围0~10Ω、允许通过最大电流为2A

E．开关S，导线若干

在尽量提高测量精度的情况下，请回答下列问题：

①根据以上器材，请你把实验电路原理图1补充完整_____，电压表应选_______、电流表应选_______（填所选器材的代号）

②根据选择的正确电路原理图，用笔画线代替导线将实物图2连接成完整电路__________。闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到_______端（选填“A”或“B”）

③按正确操作得到7组电压表和电流表示数如下表所示，请图3所示的坐标纸上画出小灯泡的U – I图线____________________。

④若将该小灯泡接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的干电池两端，则此时该小灯泡的电阻为________Ω。（结果保留2个有效数字）

【答案】    (1).     (2). V1    (3). A1    (4).     (5). A端    (6).     (7). 4.6

【解析】

【详解】①探究小灯泡的伏安特性，要求灯泡两端的电压可以从零伏开始调整到额定电压，即要求测量的电压范围从0～3V，选择电压表；由于小灯泡的额定电流约为，选择电流表；由于小灯泡的最大电阻约为Ω，很明显，电流表采用外接法，实验电路原理图所示：

②根据原理图，用笔画线代替导线将实物图2连接成完整电路如图所示．闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到A端，使闭合开关后灯泡两端的电压为零以保护电表；

③画出小灯泡的U-I图线如图中曲线所示：

④根据闭合电路欧姆定律有，此直线如图上中所示，与曲线的交点坐标为（0.455A，2.10V），得待求电阻为Ω。

11.如图所示，长为的细线拴住一质量为的小球在竖直平面内做圆周运动，已知圆周最低点离水平地面为，g取求：

（1）若小球通过最低点时，细线中的弹力为5N，则小球在最低点的速度为多少？

（2）若物体在最低点时的速度增大到某一值，细线恰好被拉断，测得小球平抛水平位移为，则细线能承受的最大拉力为多少？

【答案】（1）4m/s      （2）

【解析】

【详解】(1) 根据牛顿第二定律得：

代入数据解得： ；

(2) 设细线恰好被拉断时小球的速度为v0，根据牛顿第二定律得：

根据平抛运动规律和题意得：

所以，

所以。

12.在光滑绝缘水平桌面上建立直角坐标系，y轴左侧有沿y轴正方向的匀强电场E，y轴右侧有垂直水平桌面向上的匀强磁场B．在处有一个带正电的小球A以速度沿x轴正方向进入电场，运动一段时间后，从(0，8)处进入y轴右侧的磁场中，并且正好垂直于x轴进入第4象限，已知A球的质量为，带电量为，求：

（1）电场强度E的大小；

（2）磁感应强度B的大小；

（3）如果在第4象限内静止放置一个不带电的小球C，使小球A运动到第4象限内与C球发生碰撞，碰后A、C粘在一起运动，则小球C放在何位置时，小球A在第4象限内运动的时间最长(小球可以看成是质点，不考虑碰撞过程中的电量损失)．

【答案】（1）（2）1.5T（3）

【解析】

【详解】（1）小球A在电场中沿x、y轴方向上的位移分别设为

x方向：,

y方向：,

加速度：

联立可得：

（2）小球进入磁场时y方向的速度：,

合速度：,方向：

，方向与y轴正方向成

小球A在磁场中做匀速圆周运动，垂直于x轴进入第4象限，做出小球A运动的轨迹如图，设轨道半径为，由几何关系可得：

根据：,解得：

（3）在第4象限内A与C球发生完全非弹性碰撞，碰撞后速度设为，在磁场中做圆周运动的轨道半径设为,

解得：

即：小球运动的轨道半径不变

由周期公式可得：碰撞后小球的速度小，故碰后的周期大，所以要使小球A在第4象限内运动的时间最长，小球C应放在小球A进入第4象限时的位置：

即坐标为

33.【物理——选修模块3-3】（15分）

13.关于分子动理论和热力学定律，下列说法中正确是（　　）

A. 空气相对湿度越大时，水蒸发越快

B. 物体的温度越高，分子平均动能越大

C. 第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律

D. 两个分子间的距离由大于10﹣9m处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大后减小到零，再增大

E. 若一定量气体膨胀对外做功50J，内能增加80J，则气体一定从外界吸收130J的热量

【答案】BDE

【解析】

空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发越慢，故A错误；温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，分子平均动能越大，故B正确；第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，不违反热力学第一定律，故C错误；两个分子间的距离由大于10-9m处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先表现为引力，引力先增大到最大值后减小到零，之后，分子间作用力表现为斥力，从零开始增大，故D正确；若一定量气体膨胀对外做功50J，即W=-50J，内能增加80J，即△U=80J，根据热力学第一定律△U=Q+W，得Q=△U-W=130J，即气体一定从外界吸收130J的热量．故E正确．故选BDE．

14.如图所示，圆柱形汽缸倒置在水平粗糙地面上，汽缸内被活塞封闭有一定质量的空气．汽缸质量为M=10kg，缸壁厚度不计，活塞质量m=5.0kg，其圆面积S=50cm2，与缸壁摩擦不计．在缸内气体温度为27℃时，活塞刚好与地面接触并对地面恰好无压力．现设法使缸内气体温度升高，问当缸内气体温度升高到多少时，汽缸对地面恰好无压力？（大气压强p0=105 Pa，g取10m/s2）

【答案】400K

【解析】

【详解】由题知初态温度为T1=300 K…1

活塞对地面无压力对活塞：，即： =0.9×105Pa…2

当温度升为T2时气缸对地面无压力，对气缸：，即： =1.2×105Pa…3

对缸内气体：等容变化，由查理定律得：…4

1,2,3,4联立求解得：T2=400K

34.【物理——选修模块3-4】（15分）

15.一列简谐横波沿x轴的正向传播，振幅为2cm，周期为T．已知在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b的位移都是，但运动方向相反，其中质点a沿y轴负向运动，如图所示，下列说法正确的是（  ）

A. 该列简谐横波波长可能为37.5cm

B. 该列简谐横波波长可能为12cm

C. 质点a﹑质点b的速度在某一时刻可以相同

D. 当质点b的位移为+2cm时，质点a的位移为负

E. 在时刻质点b速度最大

【答案】BCE

【解析】

由三角函数可知，sin=sin=，则有+nλ=50 cm（n=0,1,2,…），得λ=cm（n=0,1,2,…），n=4时，λ=12 cm，波长不可能为37.5 cm，A错误，B正确；两质点不为反相点，两质点振动时，可能在某一时刻速度相同，C正确；当质点b的位移为正的2 cm，即到波峰位置时，质点a还未到达平衡位置，位移为正的，D错误；经过时间质点b在平衡位置，速度最大，E正确。

16.如图所示，真空中有一个半径为R＝0.1m、质量分布均匀的玻璃球，频率为f＝5.0×1014Hz的细激光束在真空中沿直线BC传播，在玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中．已知∠COD＝120°，玻璃球对该激光束的折射率为.求：

①此激光束在真空中的波长；

②此激光束进入玻璃时入射角α；

③此激光束穿越玻璃球的时间．

【答案】(1)λ＝6.0×10－7m  (2)α＝60°  (3) t＝1.0×10－9s

【解析】

试题分析：（1）由知，激光束在真空中波长为：。

（2）由几何知识知，光线在C点的折射角，激光束在玻璃球中折射角为，则由折射定律得，，故。

（3）光在束在玻璃砖内传播的距离，光在玻璃砖传播的速度，故激光束穿越玻璃球的时间，所以解得。

考点：光的折射定律

【名师点睛】光在真空中的速度c、波速公式，折射定律和光速与折射率的关系式，都是考试的热点，掌握要牢固，熟练应用。