2019届安徽省肥东县高级中学高三5月模拟考试物理试题（解析版）

2019届安徽省肥东县高级中学高三5月模拟考试物理试题（解析版）

二、选择题，本题共8小题，每小题6分，共48分。每小题给出的4个选项中，第14-18题只有一项是符合题意要求的，第19-21题有多项是符合题意要求的。全部选对的6分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。

1.下列说法正确的是

A. 放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度有关

B. α、β、γ三种射线中，γ射线电离能力最强

C. 卢瑟福过实验发现质子的核反应万程为He+N→O+H

D. 聚变是裂变的逆反应

【答案】C

【解析】

A：放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度无关，故A项错误。

B：α、β、γ三种射线中，α射线的电离能力最强，γ射线的穿透能力最强。故B项错误。

C：卢瑟福过实验发现质子的核反应方程是，故C项正确。

D：轻原子核结合成较重的原子核的核反应是核聚变；重核分裂成中等质量核的核反应是核裂变。故D项错误。

2.如图所示，a、b两细绳一端系着质量为m的小球，另一端系在竖直放置的圆环上，小球位于圆环的中心，开始时绳a水平，绳b倾斜。现将圆环在竖直平面内顺时针缓慢地向右滚动至绳b水平，在此过程中

A. a上的张力逐渐增大，b上的张力逐渐增大

B. a上的张力逐渐减小，b上的张力逐渐减小

C. a上的张力逐渐减小，b上的张力逐渐增大

D. a上的张力逐渐增大，b上的张力逐渐减小

【答案】D

【解析】

【详解】设小球重力为G，圆环沿顺时针方向转动过程中b绳与竖直方向的夹角为θ，a和b的拉力大小分别为T1、T2。小球的位置保持不动，受力保持平衡。由平衡条件可知，小球受到的重力G和T1、T2组成一个闭合的三角形。如图：

由几何知识可知，T1、T2的夹角β不变，由正弦定理得：

在θ≤90°范围内，θ变大，T1变大，T2变小，故ABC错误，D正确

故选：D

3.我国于2017年11月发射“嫦娥五号”探月卫星，计划执行月面取样返回任务。“嫦娥五号”从月球返回地球的过程可以简单分成四步，如图所示第一步将“嫦娥五号”发射至月球表面附近的环月圆轨道Ⅰ，第二步在环月轨道的A处进行变轨进入月地转移轨道Ⅱ，第三步当接近地球表面附近时，又一次变轨，从B点进入绕地圆轨道Ⅲ，第四步再次变轨道后降落至地面，下列说法正确的是（  ）

A. 将“嫦娥五号”发射至轨道Ⅰ时所需的发射速度为7.9km/s

B. “嫦娥五号”从环月轨道Ⅰ进入月地转移轨道Ⅱ时需要加速

C. “嫦娥五号”从A沿月地转移轨Ⅱ到达B点的过程中其动能一直增加

D. “嫦娥五号”在第四步变轨时需要加速

【答案】B

【解析】

A、月球的第一宇宙速度比地球的要小,故A错误; 
B、“嫦娥五号”从轨道Ⅰ进入月地转移轨道Ⅱ是离心运动,所以需要加速,所以B选项是正确的; 
B、刚开始的时候月球对“嫦娥五号”的引力大于地球对“嫦娥五号”的引力,所以动能要减小,之后当地球的引力大于月球的引力时,卫星的动能就开始增加,故C错误; 
D、“嫦娥五号”降落至地面的运动为向心运动,需要减速,故D错误. 

综上所述本题答案是：B

点睛：第一宇宙速度是在星球表面发射飞行器的最小发射速度;圆周运动的卫星加速后做离心运动,减速后做向心运动.

4.如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图象，一个带电粒子仅受电场力作用在x=0处由静止释放沿x轴正向运动，且以一定的速度通过x=x2处，则下列说法正确的是(       )

A. x1和x2处的电场强度均为零

B. x1和x2之间的场强方向不变

C. 粒子从x=0到x=x2过程中，电势能先增大后减小

D. 粒子从x=0到x=x2过程中，加速度先减小后增大

【答案】D

【解析】

A、φ-x图象的切线斜率越大，则场强越大，因此A项错误；B、由切线斜率的正负可知，x1和x2之间的场强方向先沿正方向后沿负方向，B项错误；C、粒子由x=0处由静止沿x轴正向运动，表明粒子运动方向与电场力方向同向，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，C项错误；D、由图线的切线斜率可知，从x=0到x=x2过程中电场强度先减小后增大，因此粒子的加速度先减小后增大，D项正确.

【点睛】本题首先要读懂图象，知道φ-x图象切线斜率等于电场强度，场强的正负反映场强的方向，大小反映出电场的强弱．然后再根据电场力分析电子的运动情况．

5.如图甲所示的电路，已知电阻，和并联的D是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压（电压为正值时，）。由此可知（   ）

A. 在 A、B之间所加的交变电压的周期为2s

B. 在A、B之间所加的交变电压的瞬时值表达式为

C. 加在上电压的有效值为10V

D. 加在上电压的有效值为

【答案】D

【解析】

【详解】A、由图象可得交流电的周期T=0.02s,故A错误；
B、电压最大值为，角速度，即变电压的瞬时值表达式为:，故B正确；
CD、①在前半个周期，A点电位高于B点电位二极管导通即R1被短路,，R2电压为电源电压，在后半个周期， B点电位高于A点电位二极管截止，R1与R2串联分压， ，根据交流电有效值的定义可知，即，解得R1的电压有效值为，同理可得，即，解得R2的电压有效值为，故C错误，D正确。

6.如图所示为两光滑金属导轨MNQ和GHP，其中MN和GH部分为竖直的半圆形导轨，NQ和HP部分为水平平行导轨，整个装置置于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。有两个长均为l、质量均为m、电阻均为R的导体棒垂直导轨放置且始终与导轨接触良好，其中导体棒ab在半圆形导轨上，导体棒cd在水平导轨上，当恒力F作用在导体棒cd上使其做匀速运动时，导体棒ab恰好静止，且距离半圆形导轨底部的高度为半圆形导轨半径的一半，已知导轨间距离为l，重力加速度为g，导轨电阻不计，则（  ）

A. 每根导轨对导体棒ab的支持力大小为

B. 导体棒cd两端的电压大小为

C. 作用在导体棒cd上的恒力F的大小为

D. 恒力F的功率为

【答案】CD

【解析】

试题分析：对ab棒受力分析如图所示：

则：，则：，每根导轨对导体棒ab的支持力大小为，故选项A错误；

，则回路中电流为：，导体棒cd两端的电压大小为，故选项B错误；由于金属棒ab匀速运动，则安培力等于拉力F，则，故选项C正确；由于，则金属棒ab的速度为，则恒力F的功率为，故选项D正确。

考点：导体切割磁感线时的感应电动势、焦耳定律

【名师点睛】本题是双杆模型，解决本题的关键能够正确受力分析，结合牛顿定律和动量守恒、能量守恒，进行研究。

7.如图所示，两个大小不计质量均为m的物体A、B放置在水平地面上，一根长为L不可伸长的轻绳两端分别系在两物体上，绳恰好伸直且无拉力，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F，使两物体慢慢靠近，直至两物体接触，已知两物体与水平地面间的动摩擦因素均为，则在两物体靠近的过程中下列说法正确的是

A. 拉力F一直增大

B. 物体A所受的摩擦力不变

C. 地面对A物体的支持力先减小后增大

D. 当两物体间的距离为时，绳上的拉力最小

【答案】AD

【解析】

设某时刻与物体连接的绳子的拉力为T，与水平方向的夹角为θ，则对每个物体：水平方向Tcosθ=μFN；竖直方向Tsinθ+FN=mg，其中F=2Tsinθ；联立可得： ，则随着θ增加，F变大，选项A正确；，则随着θ增加，f变小，选项B错误；则随着θ增加，FN变小，选项C错误；，对（其中），可知为，则当分母最大时，T最小，此时θ=300，可求得两物体间的距离为,选项D正确；故选AD.

点睛：此题关键是能根据正交分解法求出题中要讨论的物理量的表达式，根据三角知识进行讨论；此题对学生的数学知识要求较高.

8.如图所示，在xOy坐标系中第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限内的部分区域存在匀强电场。一电荷量为+q、质量为m的带电粒子，以初速度v0从P(a ，0)点沿与x轴成45°方向射入磁场中，通过y轴上的N(0 ，a)点进入第二象限后，依次通过无电场区域和匀强电场区域，到达x轴上某点时速度恰好为零。已知该粒子从第一次通过N点到第二次通过N点所用时间为t0，粒子重力不计。下列说法正确的是

A. 磁场磁感应强度大小为

B. 该带电粒子自P点开始到第一次通过N点所用的时间为

C. 该带电粒子第一次通过无电场区域飞行的位移大小为

D. 匀强电场的电场强度大小为

【答案】BD

【解析】

A、带电粒子在第一象限内做匀速圆周运动，由几何关系可得，解得，根据，可得磁场的磁感应强度大小为，故A错误；

B、带电粒子在第一象限内做匀速圆周运动，由几何关系可得圆心角为1800，该带电粒子自P点开始到第一次通过N点所用的时间为，故B正确；

C、带电粒子在无电场区域做匀速直线运动，匀强电场区域做匀减速直线运动，到达x轴上某点时速度恰好为零，在反向做匀强电场区域做匀加速直线运动，在无电场区域做匀速直线运动，第二次通过N点，做匀速直线运动位移为，做匀减速直线运动位移为，运动时间为，由题意可得，联立解得，故C错误；

D、在匀强电场区域有，解得匀强电场的电场强度大小为，故D正确；

故选BD。

三、非选择题：共174分。包括必考题和选考题两部分。

9. （11分）图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。

（1）完成下列实验步骤中的填空：

①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。

②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。

③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。

④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。

⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上做出--m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。

（2）完成下列填空：

（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。

（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。

（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。

【答案】（1）①均匀⑥线性

（2）（ⅰ）远小于小车和小车中砝码的质量之和

（ⅱ）24.1 47.3 1.16（ⅲ）1/k b/k

【解析】

（1）由加速度与小车和砝码的总质量成反比，即a∝1/( M+m)可知，与m处应成线性关系。（2）小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是远小于小车和小车中砝码的质量之和。由于打点的时间间隔为Δt，相邻计数点的时间间隔为5Δt，由s3-s1=2a·5Δt，解得a=。根据刻度尺读数规则，s1=36.6mm-12.5mm=24.1mm，s3=120.0mm-72.7mm=47.3mm。Δt=0.02s，代人a=得到a=="1.16" m/s2。设小车质量为M，由F=(M+m)a，变换成=m+M。对比实验图线图3，由=k可得小车受到的拉力为F=1/k，由M=b可得M="b/k" 。

10.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:

(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,则接入电路的金属长度________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图乙所示,则金属丝的直径为________mm.
(2)某同学通过实验测定金属丝的电阻Rx(约为5Ω),现有电源(4V,内阻忽略不计)、滑动变阻器(0~50Ω).额定电流(2A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约为0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3KΩ)
D.电压表(0~15V,内阻约15KΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用_______,电压表应选用____(选填器材前的字母);
(3)若选用丙电路,产生误差的主要原因是____________；若选用丁电路,产生误差的主要原因是___________．
(4)实验电路应采用图______(填“丙”或“丁”)

【答案】    (1). 22.41~22.44cm    (2). 0.849~0.851mm    (3). B    (4). C    (5). 电压表分流作用    (6). 电流表分压作用    (7). 丙

【解析】

（1）根据刻度尺每小格读数为1mm，可知应估读到0.1mm，所以刻度尺的读数为：L=22cm+4.1mm=22.41cm（222.41～22.44均可以）；

螺旋测微器的读数为：d=0.5mm+35.0×0.01mm=0.850mm（0.849～0.851均可以）

（2）电源电压为4V，则电压表应选C；电路最大电流约为：，则电流表选B；

（3）由图丙所示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，所测电流偏大，造成实验误差；由图丁所示电路图可知，电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，所测电压偏大，造成实验误差；

（4）待测电阻阻值约为5Ω，电流表内阻约为0.125Ω，电压表内阻约为3kΩ，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，应选择图丙所示实验电路．

点睛：本题考查了刻度尺与螺旋测微器读数、实验器材的选择、实验误差分析、实验电路选择，要掌握常用器材的使用及读数方法，螺旋测微器需要估读．

11.如图所示，在光滑水平面上，质量为m=4kg的物块左侧压缩一个劲度系数为k=32N/m的轻质弹簧，弹簧与物块未拴接。物块与左侧竖直墙壁用细线拴接，使物块静止在O点，在水平面A点与一顺时针匀速转动且倾角θ=37°的传送带平滑连接，已知xOA=0.25m，传送带顶端为B点，LAB=2m，物块与传送带间动摩擦因数μ=0.5。现剪断细线同时给物块施加一个初始时刻为零的变力F，使物块从O点到B点做加速度大小恒定的加速运动。物块运动到A点时弹簧恰好恢复原长，运动到B点时撤去力F，物块沿平行AB方向抛出，C为运动的最高点。传送带转轮半径远小于LAB，不计空气阻力，已知重力加速度g=10m/s2。

(1)求物块从B点运动到C点，竖直位移与水平位移的比值；

(2)若传送带速度大小为5m/s，求物块与传送带间由于摩擦产生的热量；

(3)若传送带匀速顺时针转动的速度大小为v，且v的取值范围为2m/sv3m/s，物块由O点到B点的过程中力F做的功与传送带速度大小v的函数关系。

【答案】（1）（2）=48J（3）

【解析】

解：（1）设物块从B运动到C的时间为t，BC的竖直距离

BC的水平距离为

解得：

（2）在初始位置，m/s2

得=1m/s

得=3m/s

物块从A到B运动时间为t, 得t=1s

物块与传送带间摩擦产生热量

得：=48J

（3）（8分）物块在水平面上，

力F随位移x线性变化，J

若传送带速度2m/s<v<3m/s，物块受到的滑动摩擦力先沿斜面向上，后向下。

，

，   

12.如图所示，在xOy平面内，以O′(0，R)为圆心，R为半径的圆内有垂直平面向外的匀强磁场，x轴下方有垂直平面向里的匀强磁场，两区域磁感应强度大小相等．第四象限有一与x轴成45°角倾斜放置的挡板PQ，P，Q两点在坐标轴上，且O，P两点间的距离大于2R，在圆形磁场的左侧0<y<2R的区间内，均匀分布着质量为m，电荷量为＋q的一簇带电粒子，当所有粒子均沿x轴正向以速度v射入圆形磁场区域时，粒子偏转后都从O点进入x轴下方磁场，结果有一半粒子能打在挡板上．不计粒子重力，不考虑粒子间相互作用力．求：

(1)磁场的磁感应强度B的大小；

(2)挡板端点P的坐标；

(3)挡板上被粒子打中的区域长度．

【答案】（1）     (2)    (3)

【解析】

试题分析：（1）（8分）设一粒子自磁场边界A点进入磁场，该粒子由O点射出圆形磁场，轨迹如图甲所示，过A点做速度的垂线长度为r,C为该轨迹圆的圆心.连接AOˊ、CO，可证得ACOOˊ为菱形，根据图中几何关系可知：粒子在圆形磁场中的轨道半径r=R，（3分）

由（3分）

得：（2分）

（2）（4分）有一半粒子打到挡板上需满足从O点射出的沿x轴负方向的粒子、沿y轴负方向的粒子轨迹刚好与挡板相切，如图乙所示，过圆心D做挡板的垂线交于E点，（1分）

（2分）

P点的坐标为（，0 ） （1分）

（3）（7分）设打到挡板最左侧的粒子打在挡板上的F点，如图丙所示，OF=2R   ①   （1分）

过O点做挡板的垂线交于G点，

② （2分）

③ （2分）

④ （1分）

挡板上被粒子打中的区域长度l=FE=+=⑤ （1分）

（说明：如果用余弦定理求解，也给相应分，将②③ 的4分 分为公式和结果各给2分）

考点：洛伦兹力，圆周运动。

13.下列说法中正确的是_____。

A．露珠呈球状是由于受重力的作用

B．一定质量理想气体等温膨胀，一定从外界吸热

C．温度高的物体的分子平均动能一定大

D．“藕出淤泥而不染”表明扩散现象在固体之间不能进行

E．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能都随分子间距离的减小而增大

【答案】BCE

【解析】

液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，露珠呈圆形是由于表面张力，故A错误；一定质量理想气体等温膨胀，内能不变，体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体一定从外界吸热，故B正确；温度是分子平均动能的标志，所以温度高的物体的分子平均动能一定大，故C正确；固体之间也可以扩散，故D错误；当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能都随分子间距离的减小而增大，故E正确。所以BCE正确，AD错误。

14.如图所示，竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的3倍，细筒足够长。粗筒中A、B两轻质活塞间封有一定质量的空气（可视为理想气体），气柱长L=20 cm。活塞A上方的水银深H=15 cm，两活塞的重力及与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平。现使活塞B缓慢上移，直至水银的1/3被推入细筒中，求活塞B上移的距离。（设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强P0相当于75 cm的水银柱产生的压强。）

【答案】

【解析】

初态封闭气体压强：p1＝pH＋p0

1/3水银上升到细筒中，设粗筒横截面积为S，则HS＝h1；HS＝h2S

此时封闭气体压强：p2＝ph1＋ph2＋p0

V1＝LS；V2＝L′S

由玻意耳定律得p1V1＝p2V2

解得L′＝18 cm

活塞B上升的距离d＝H＋L－L′－H＝7 cm

点睛：该题考查理想气体的状态方程，解答的关键是要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．能够用物理规律把所要研究的物理量表示出来．

15.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为2m/s，振幅A=2cm，M、N是平衡位置相距为3m的两个质点，如图所示，在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处，已知该波的周期大于1s，下列说法正确的是_____________。

A. 该波的周期为6s

B. 在t=0.5s时，质点N正通过平衡位置沿y轴负方向运动

C. 从t=0到t=1s，质点M运动的路程为2cm

D. 在t=5.5s到t=6s，质点M运动路程为2cm

E. t=0.5s时刻，处于M、N正中央的质点加速度与速度同向

【答案】BED

【解析】

由题意可知，，解得（n=0,1,2,3…..）因T>1s，则n=0时T=2s，选项A错误；在t=0.5s= 时，质点N正通过平衡位置沿y轴负方向运动，选项B正确；从t=0到t=1s，经过了0.5T,则质点M运动的路程为2A=4cm，选项C错误；在t=5.5s时刻M点在最低点，t=6s时回到平衡位置，则质点M运动路程为2cm，选项D正确；

t=0.5s时刻，M点在波峰位置，N点在平衡位置，则处于M、N正中央的质点处在平衡位置下方向上振动，此时的加速度与速度同向，选项E正确；故选BDE.

16.如图所示，AOB是截面为扇形的透明介质的横截面图，其圆心角∠AOB＝90°，半径为r。在OA边的右半部分AD间有一束平行光线垂直OA边射入透明介质，已知透明介质对该光线的折射率n＝。（对于某一光线有折射时不考虑反射）

①求圆弧面上有光线射出的弧长；

②某光线经圆弧面两次全反射后恰好垂直OB面射出，求出射点到O点的距离（可用三角函数表示）。

【答案】（1） （2）rcos22.5°

【解析】

试题分析：根据求出临界角，画出光路图结合几何关系即可求出圆弧面上有光线射出的弧长和出射点到O点的距离。

①根据公式：

可得临界角：C＝60°

即光线在圆弧面上的入射角等于60°时恰好发生全反射。如图所示，设光线从E点射入时，在F点恰好发生全反射，由几何关系可知∠FOA＝30°，从F点反射的光线恰好从B点射出，所以圆弧面FI间均有光线射出，由几何关系可知

∠FOI＝30°

圆弧面上有光线射出的弧长：

②设光线GH在圆弧面经过两次反射后恰好垂直OB射出，出射点到O点的距离为lCK，则有：∠AOH＝∠JOB＝∠HOJ

而∠AOH＋∠JOB＋∠HOJ＝90°

所以∠JOB＝22.5°

lCK＝rcos22.5°

点睛：本题主要考查了正确地画出光路图、灵活运用几何知识求有关角度是解决本题问题，要掌握全反射的条件：光从光密介质射入光疏介质，入射角大于等于临界角，刚好发生全反射时，入射角等于临界角。