2019届广东省惠州市惠东高级中学高三第二次模拟考试理科综合物理试卷（解析版）

2019届广东省惠州市惠东高级中学高三第二次模拟考试

理科综合物理试卷（解析版）

二、选择题

1.如图所示，轻质弹簧一端固定在墙壁上，另一端与挡板相连（挡板质量不可忽略）．放置在光滑的水平面上。把一质量为m的物体A紧靠着挡板压缩弹簧后，由静止开始释放，弹簧前端到O点时物体与挡板分离，此时物体的动能为E；现换一质量为M(M>m)的物体B紧靠着挡板压缩弹簧到相同的位置，由静止释放，则

A. 弹簧前端到O点左侧时B物体与挡板分离 B. 弹簧前端到O点右侧时B物体与挡板分离

C. 物体B与挡板分离时的动能大于Eo D. 物体B与挡板分离时的动能小于Eo

【答案】C

【解析】

【详解】AB．挡板与B物体分离时加速度相同、两物体间的弹力为零，所以分离时B物体的加速度为零，即挡板的加速度也为零，由于水平面光滑，所以弹簧恢复到原长时挡板的加速度为零，即弹簧前端在O点时B物体与挡板分离，故AB错误；

CD．由于两次弹簧压缩到相同位置，所以初始状态弹簧的弹性势能相同，从开始到两物体分离由能量守恒得： ，由于物体B的质量大于物体A的质量，所以B物体与挡板分离时的速度较小，此时挡板具有的动能较小，由能量守恒可得B物体的动能较大，即大于，故C正确，D错误。

2.太阳因核聚变释放出巨大的能量，其质量不断减少。太阳光从太阳射到月球表面的时间约500s，月球表面每平米每秒钟接收到太阳辐射的能量约为1.4×103J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近

A. 4×109kg B. 4×l012kg C. 4×l018kg D. 4×1024kg

【答案】A

【解析】

【详解】由题可知，太阳每秒钟辐射的能量为：，其中，由爱因斯坦质量方程可知，，代入解得：，故A正确。

3.用水平力拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止。其速度一时间图象如图所示，且α>β，若拉力F做的功为W1，冲量大小为I1；物体克服摩擦阻力F做的功为W2，冲量大小为I2。则下列选项正确的是

A. W1> W2；I1>I2 B. W1<W2；I1>I2 C. W1< W2；I1<I2 D. W1=W2；I1= I2

【答案】D

【解析】

【详解】全过程由动能定理得：得，，由动量定理得：得，故D正确。

4.如图甲所示为一“凸型”线框，其中ab= be=de=ah= gf=l，ef =3l。线框在外力作用下以恒定速度垂直磁场通过一宽为Z的有界匀强磁场。取逆时针方向电流方向为正，图示时刻t=0，则线框中产生的电流i随时间t变化的图像中，正确的是

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】由于线框匀速运动，每运动的距离时间为，所以第一个时间间隔即ab边从左边界到右边界过程中，由“右手定则”可知，线框中产生逆时针方向的电流，大小为，第二个时间间隔即gd边从左边界到右边界过程中，由“右手定则”可知，线框中产生逆时针方向的电流，大小为，第三时间间隔ef，由“右手定则”可知，线框中产生顺时针方向的电流，大小为，故B正确。

5.如图所示，圆形区域内存在一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B1，P点为磁场边界上的一点．相同的带正电荷粒子，以相同的速率从P点射入磁场区域，速度方向沿位于纸面内的各个方向．这些粒子射出磁场区域的位置均处于磁场边界的位置的某一段弧上，这段圆弧的弧长是磁场边界圆周长的。若只将磁感应强度的大小变为B2，结果相应的弧长变为磁场边界圆周长的，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，则等于

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】当磁感应强度为时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，即，如图所示：

所以粒子做圆周运动的半径，同理可知，，解得：，故B正确。

6.用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行实现外太空和地球之间便捷的物资交换。下列有关电梯仓的说法正确的是

A. 电梯仓停在地球同步轨道站，缆绳对它有作用力

B. 电梯仓停在地球同步轨道站，缆绳对它无作用力

C. 电梯仓停在中间位置，缆绳对它有沿绳指向地心的作用力

D. 电梯仓停在中间位置，缆绳对它有沿绳背向地心的作用力

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．电梯仓停在地球同步轨道站时，万有引力全部提供向心力，所以缆绳对它无作用力，故A错误，B正确；

CD．电梯仓停在中间位置，由于电梯仓的角速度与地球自转角速度相等，电梯仓的做圆周运动的半径减小，所需的向心力减小，由于半径减小，万有引力增大，所以缆绳对它有沿绳背向地心的作用力，故C错误，D正确。

7.如图所示，三条长直导线a、b、c都通以垂直纸面的电流，其中a、b两根导线中电流方向垂直纸面向外.o点与a、b、c三条导线距离相等，且处于oc⊥ab。现在o点垂直纸面放置一小段通电导线，电流方向垂直纸面向里，导线受力方向如图所示.则可以判断（  ）

A. o点处的磁感应强度的方向与F相同

B. 长导线c中的电流方向垂直纸面向外

C. 长导线a中电流I1小于b中电流I2

D. 长导线c中电流I3小于b中电流I2

【答案】BC

【解析】

【详解】由左手定则可知，磁感应强度方向与安培力方向垂直，故A错误；由左手定则可知，O点的磁感应强度方向与垂直斜向右下方，此磁场方向可分解为水平向右和竖直向下，所以导线c在O点产生的磁场方向应水平向右，由右手定则可知，导线c中的电流为垂直纸面向外，导线a在O点产生的磁场方向竖直向上，导线b在O点产生的磁场方向竖直向下，所以长导线a中电流I1小于b中电流I2，由于不知道安培力的具体方向，所以无法确定长导线c中电流I3小于b中电流I2，故BC正确，D错误。

8.如图所示，细线AB和BC连接着一质量为m的物体P，其中绳子的A端固定，c端通过小定滑轮连接着一质量也为m的另一个物体Q，开始时，用手抓住物体Q，使物体P、Q均静止，此时AB和BC两绳中拉力大小分别为T1、T2。把手放开瞬间，AB和BC两绳中拉力大小分别为T1'、  T2'。已知ABC处于同一竖直平面内，绳子间连接的夹角如图。则

A. T1：T1'=1:1 B. T1：T2=1:2 C. T2：T2'=2：3 D. T1'：T2'=3 ：1

【答案】AC

【解析】

【详解】用手抓住物体Q时，以悬点为研究对象，悬点受力平衡，有：
T1=mgcos30°…①
T2=mgsin30°…②
把手放开瞬间，设Q加速度为a，则P在瞬间沿BC加速度也为a，根据牛顿第二定律，有：
对Q：mg-T'2=ma…③
对P，在BC方向：T'2-mgcos60°=ma…④
在AB方向：T'1=mgsin60°…⑤
联立①②③④⑤得：T1：T1'=1：1；T2：T2'=2：3
故选AC。

三、非选择题：

（一）必做题

9.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。 实验装置如图所示。一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端 装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始向右运动，在纸带上打出一系列小点。

(1)图中给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、l、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算滑块的加速度a=____m/s2（保留三位有效数字）。

(2)为测量动摩擦因数，还需要测量物理量有____（填入所选物理量前的字母）

A．木块的长度L           B．木板的质量m1    C．滑块的质量m2

D.托盘和砝码的总质量m3    E．滑块运动的时间t

(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=____（用上述物理量的符号表示，重力加速度为g）

【答案】    (1). 0.495m/s2～0.497m/s2    (2). CD    (3).

【解析】

【详解】(1)每相邻两计数点间还有4个点，说明相邻计数点间的时间间隔为，由逐差法可得：；

(2)以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：

滑动摩擦力：

解得：

要测得动摩擦因数，需要测出滑块的质量与托盘和砝码的总质量，故选CD。

(3)由(2)分析可知，滑块与板间的动摩擦因数为：。

10.某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为≥200Ω.m）。图甲为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a= 40cm，宽b=20cm，高c=l0cm。他将水样注满容器后设计实验进行测量。

(l)他用实验室中的下列器材来精确测量所取水样酌电阻

A．电流表(量程5mA，电阻RA=800Ω)

B．电压表(量程15V，电阻Rv约为10．0kΩ)

C．滑动变阻器(0-20Ω，额定电流1A)

D．电源（12V，内阻约10Ω）

E．开关一只、导线若干

请用笔画线代替导线帮他在图乙中完成电路连接______；

(2)正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图丙坐标系中作出U-I关系图线______；

(3)由U-I图线求出待测水样的电阻为____Ω，算出所测水样的电阻率，可以判断这一指标上水样__（选填“达标”或“不达标”）。

【答案】    (1).     (2).     (3). 1650~1750    (4). 不达标

【解析】

【详解】(1)由电阻定律得：水样的电阻约为：，所以电流表应内接法，由于滑动变阻器的总阻值为，为了方便调节，所以滑动变阻器应用分压式，电路图如图：

；

(2)根据 所测的数据作出图线如图：

(3)根据图线，由电阻定律得：

，故不达标。

11.用两只玩具小车A、B做模拟碰撞实验，玩具小车A、B质量分别为m1=lkg和m2=3kg，把两车放置在相距S =8m的水平面上。现让小车A在水平恒力，作用下向着小车B运动，恒力作用t=l s时间后撤去，小车A继续运动与小车B发生碰撞，碰撞后两车粘在一起，滑行d =0. 25m停下。已知两车运动所受的阻力均为重力的0.2倍，重力加速度取l0m/s2。求：

(1)两个小车碰撞后的速度大小；

(2)小车A受到的恒力F的大小。

【答案】（1）1m/s   （2）

【解析】

【详解】解：（1）两小车碰撞后的滑行过程中，有

解得    v3=1m/s                            

（2）两车碰撞过程中，有

解得     v2=4m/s                          

 恒力作用过程有

撤去F至二车相碰过程有

解得     

12.如图，竖直平面内（纸面）存在平行于纸面的匀强电场，方向与水平方向成θ= 60°角，纸面内的线段MN与水平方向成α=30°角，MN长度为d。现将一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电小球从M由静止释放，小球沿MN方向运动，到达N点的速度大小为（待求）；若将该小球从M点沿垂直于MN的方向，以大小的速度抛出，小球将经过M点正上方的P点（未画出），已知重力加速度大小为g，求：

(l)匀强电场电场强度E及小球在N点的速度；

(2)M点和P点之间的电势差；

(3)小球在P点动能与在M点动能的比值。

【答案】（1）    （2）    （3）

【解析】

【详解】解：（1）由小球运动方向可知，小球受合力沿MN方向，如图甲，由正弦定理：

得：

合力：F=mg

从,有：

得：

（2）如图乙，设MP为h，作PC垂直于电场线，小球做类平抛运动：

得：

（3）如图乙，作PD垂直于MN，从，由动能定理：

(二）选做题：

13.对于下面所列的热学现象说法正确的是____

A. 若氧气与氢气的温度相同，则这两种气体分子的平均速率不相同

B. 硬币能浮在水面上，这是液体表面张力作用的结果

C. “第一类永动机”和“第二类永动机”都违背了能量守恒定律

D. 自然界一切进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的

E. 直径为1μm的水珠所含水分子的个数比地球上的总人口数还要多

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．温度是分子的平均动能的标志，温度相同的氧气与氢气，它们具有相同的分子动能，由于它们的分子质量不同，所以分子平均速率不同，故A正确；

B．硬币能浮在水面上，是由于水的表面张力的作用，硬币受到的重力等于表面张力，故B正确；

C．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，是因为违反了热力学第二定律，故C错误；

D．根据熵增加原理知，自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，故D正确；

E．直径为1μm的水珠所含水分子的个数为，故E错误。

14.有一如图所示导热性良好的U形容器，右管顶都封闭，容器的左右两部分横截面积之比为1：2。容器内部密封一部分水银。现测得右端部分的水银液面与容器顶端的高度h= Scm，左右两部分容器的水银面的高度差H=15cm，设大气压Po= 75 cmHg，外界环境温度t=27℃．求：

（1）向左边的容器部分缓慢注入水银，直到两边容器的水银柱恰好相乎齐时封闭气体的温度；

（2）当左右两部分的水银柱相平齐后，将整个容器置于一温控室内，然后使温控室的温度缓慢升高，直到右端容器内被密封的气体的长度为5cm时，此时温控室的温度。

【答案】（1）  （2）390K

【解析】

【详解】（1）以右边玻璃管封闭的气体为研究对象，封闭气体等温变化，设当两管的水银液面相平时，右端被封闭的气体长度为.

初、末状态的压强和体积分别为：，

根据等温变化可得：，

解得：；

（2）空气柱的长度变为开始时的长度h时，右管水银面下降，则左管水银面会上升，此时两侧水银面高度差为，此时空气柱的压强：

根据等容变化得到：

解得：。

15.一列简谐横波，在t =0.6s时刻图象如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为- lcm，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是____

A. 这列波沿x轴正方向传播

B. 这列波的波速是m/s

C. 从t=0.6s开始，紧接着的△t=0.6s时间内，A质点通过的路程是l0m

D. 从t=0.6s开始，质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置

E. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为l0m的障碍物不能发生明显衍射现象

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．由乙图读出时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由图甲判断出波的传播方向为沿x轴正方向，故A正确；

B．由图甲读出波长为，由乙图周期则波速度为，故B正确；

C．，质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程为4倍振幅，则经过，A质点通过的路程是：，故C错误；

D．图示时刻质点P沿y轴负方向，质点Q沿y轴正方向，所以质点P将比质点Q晚回到平衡位置，将此图象与正弦曲线进行对比可知，P点的横坐标为，Q点的横坐标，根据波形的平移法可知质点P比质点Q晚回到平衡位置时间为：，故D正确；

E．发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多，该波的波长为，故E错误。

16.如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD为半径为R=0.5m的四分之一的圆周，圆心为O，已知AD=光线从AB面上的某点入射，入射角θ1=45°，它进入棱镜后射向O点，恰好不会从BC面射出。求：

（1）该棱镜的折射率n；

（2）光线在该棱镜中传播的时间t(已知光在空气中的传播速度)．

【答案】（1）   （2）

【解析】

【详解】解：（1）光线在BC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角C

sinC＝

在AB界面上发生折射，折射角θ2＝90°－C

由折射定律：

由以上几式解得：n＝

(b)光速：v＝＝×108m/s

路程：=0.8m

所以：=