2019届宁夏平罗中学高三第四次模拟考试理科综合物理试卷（解析版）

平罗中学2019届高三年级第二学期第四次模拟考试理科综合试卷二、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.日本福岛核电站曾因大地震及海啸而产生核灾难，从而凸显出安全使用核能发电的重要性。铀是核反应堆的重要原料，其中原子核只有在被能量很大的快中子轰击时，才能发生裂变且概率很小；而原子核吸收慢中子后即可产生核分裂，分裂后获得的能量可用来发电。下列关于铀核的说法正确的是A. 是一种重核裂变方程B. 是重核裂变方程C. 核裂变需要很高的温度，所以属于热核反应D. 核裂变后释放的中子不能引起下一次核裂变【答案】A【解析】【详解】A.是铀核被中子轰击后裂变成两个中等质量的核 所以此反应为核裂变，所以该反应是重核裂变方程。故A正确。B. 是重核的衰变方程。故B错误。C. 链式反应只需要中子去轰击即可，不需要很高的温度。故C错误。D. 原子核吸收慢中子后，每次核裂变后释放的中子仍可以引起下一次核裂变。故D错误。 2.一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况，通过分析数据，画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v－­t图像如图所示，则对运动员的运动，下列说法不正确的是A. 0～10s内做加速度逐渐减小的加速运动B. 10s～15s内减速运动，15s后开始做匀速直线运动C. 0～10s内运动员所受阻力逐渐增大D. 10s～15s内运动员所受阻力逐渐增大【答案】D【解析】【详解】A.由图象可知，速度是增加的，图象的切线的斜率在减小，加速度在减小，所以0～10s内做加速度逐渐减小的加速运动。故A说法正确。B. 由图象可知10s～15s内减速运动，15s后图象与时间轴平行，说明速度不随时间变化，即开始做匀速直线运动。故B说法正确。C.在 0～10s由牛顿第二定律可得，又由A的分析知加速度减小，所以0～10s内运动员所受阻力逐渐增大。故C说法正确。D.在 10s～15s由牛顿第二定律，又因为在 10s～15s加速度减小，所以10s～15s内运动员所受阻力逐渐减小。故D说法错误。此题选不正确的，应选D。 3.如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R=110Ω的负载电阻，原、副线圈的匝数之比为4:1。电流表、电压表均为理想电表。则A. 电压表的示数为220VB. 电流表的示数为0.5AC. 变压器的输入功率为27.5WD. 变压器输出交流电的周期为50s【答案】C【解析】【详解】A.由u=220sin100πt（V），可得电源的有效值为；电压表的示数等于副线圈两端的电压，根据电压与匝数成正比可得。故A错误。B.通过电阻的电流为副线圈的电流，由电流与匝数成反比可得原线圈中的电流，即电流表的示数为。故B错误。C.变压器的输入功率等于输出功率，可求输出功率为，即输出功率为。故C正确。D.由电流瞬时值的表达式u=220sin100πt（V），可得,解得周期为。故D错误。 4.如图所示，一固定的光滑直杆与水平面的夹角α=37°，穿在杆上的两个小球A、B通过一条跨过定滑轮的轻绳相连接，定滑轮通过轻杆固定于天花板下方，且它的转轴为O。平衡时OA绳与直杆的夹角也为α，OB绳竖直。定滑轮的大小、质量均不计，小球孔的内径略大于杆的直径，所有摩擦均可忽略，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是A. 平衡时，直杆对B球有作用力B. 沿直杆建立坐标系可得小球A的重力与轻绳的拉力大小之比为4:3C. 沿直杆建立坐标系可得小球A、B的质量之比为3:4D. 悬挂定滑轮的轻杆对定滑轮的作用力竖直向上【答案】B【解析】【详解】A.对B球受力分析可知，B球受到重力、绳子的拉力，两个力的合力为零，杆子对B球没有弹力，否则不能平衡。故A错误。BC.设绳子的拉力为，对B球有，对A球平行杆的方向有，联立解得，。故B正确，C错误。D. 滑轮受到转轴的作用力和两根绳子的拉力而平衡，由于两根绳子的拉力的合力斜向右下，根据平衡条件，转轴对滑轮的作用力斜向左上。故D错误。 5.拉格朗日点又称平动点，处于该点上的小物体在两个大物体的引力作用下，小物体与大物体基本保持相对静止，由瑞士科学家欧拉和法国数学家拉格朗日推算得出。这样的点在地月系统中共有五个，其中两个在地月连线上，如图所示，分别为L1，L2。关于在这两个拉格朗日点上做圆周运动的两颗地球卫星，下列说法正确的是A. 两颗卫星运动的周期不相等B. 两颗卫星的线速度大小相等C. L2点处卫星的向心加速度最大D. L1点处的卫星向心加速度比月球的向心加速度大【答案】C【解析】【详解】卫星在拉格朗日点，卫星与月球相对静止,所以在拉格朗日点可以认卫星与月球一起绕地球运动。AB.卫星在拉格朗日点，卫星与月球相对静止，所以两颗卫星运动的周期和角速度相等；由线速度与角速度的关系式，两颗卫星在L1和L2处的半径不同，所以两颗卫星的线速度大小不相等。故A、B错误。CD. L2点处卫星的半径大于L1点处卫星的半径和月球的半径，由结合向心加速度的公式，可知L2点处卫星的向心加速度最大，月球的加速度次之，L1点处卫星的加速度最小。故C正确，D错误。 6.图示为儿童乐园里“空中飞椅”的简化模型，座椅通过钢丝绳与顶端转盘相连接。己知“空中飞椅”正常工作时转盘的转速一定，顶端转盘的半径为r，绳长为L，绳与竖直方向的夹角为θ,座椅中人的质量为m，转动过程座椅可以看作质点，空气阻力不计，则A. 座椅转动的角速度B. 人受到的合力大小为C. 座椅转动的角速度D. 人受到座椅的作用力为【答案】CD【解析】【详解】以人为研究对象，人的受力如图所示B.由几何知识可知，人受到的合力为。故B错误AC. 人受到的合力为提供人做匀速圆周运动的向心力，可得，解之得。故A错误，C正确。D. 由几何知识可知，人受到座椅的作用力为。故D正确。 7.如图所示，真空中有一边长为a的等边三角形ABC，P点是三角形的中心， A点固定一电荷量为q的负点电荷，B点固定一电荷量为2q的正点电荷。静电力常量为k。以下说法正确的是A. C点的电场强度大小为B. C点的电势低于P点的电势C. 某一负试探电荷在C点的电势能小于在P点的电势能D. 某一正试探电荷从C点沿CP连线的方向移动到P点的过程中，静电力做正功【答案】AB【解析】【详解】A.负电荷在C点产生的场强方向由C指向A大小为，正电荷在C点产生的场强方向由B指向C，大小为，如图所示。根据场强的合成法则和几何知识可得C点的电场强度大小为。故A正确。B.由几何知识可知，PC上任意一点到AB的距离都相等，且B点的的正电荷在PC上任意一点产生的场强大于A点的的负电荷在PC上产生的场强，所以PC上的合场强的方向向左上方，即与PC的夹角小于，设一个正电荷从P点移动到C点，电场力做正功，电势能减小，所以C点的电势低于P点的电势。故B正确。C.由B的分析已知C点的电势低于P点的电势，所以负电荷在C点的电势能搞于P点的电势能。故C错误。D.由B的分析可知，正试探电荷从C点沿CP连线的方向移动到P点的过程中，静电力做负功。故D错误。 8.如图所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r、电阻为4R的圆环，PQ为圆环的直径，在PQ的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，但方向相反。一根长为2r、电阻不计的金属棒MN绕着圆心O以角速度ω顺时针匀速转动，金属棒与圆环紧密接触。下列说法正确的是A. 金属棒MN两端的电压大小为Bωr2B. 金属棒MN中的电流大小为C. 图示位置金属棒中电流方向为从M到ND. 金属棒MN在转动一周的过程中电流方向不变【答案】AC【解析】【详解】A.金属棒MO和NO都切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则可知两端产生的感应电动势方向相同，所以MN产生的感应电动势为，又因为MN的电阻不计，所以MN两端的电压就等于MN杆产生的电动势。故A正确。B.MN杆把圆环分为相等的两部分，每部分的电阻为，且两部分是并联的，所以电路中的总电阻为，由闭合电路欧姆定律可知MN中的电流为。故B错误。C.由右手定则可知图示位置金属棒中电流方向为从M到N。故C正确。D. 由右手定则可知MO转到右侧磁场时，金属棒中电流方向为从N到M。故D错误。 三、非选择题：共174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.如图所示为气垫导轨，滑块在水平气垫导轨上滑动时摩擦很小可以忽略不计。导轨上的两滑块质量均为m，两滑块上的挡光片宽度均为d。现用该装置做“验证动量守恒定律”实验。（1）调节气垫导轨，在导轨上只放一个滑块，轻推滑块，观察滑块通过两个光电门的挡光时间_______即可认为气垫导轨调水平了。（2）实验时使滑块甲从图示位置获得一初速度撞击静止在导轨上的滑块乙，两滑块碰撞端粘有橡皮泥，碰撞后两滑块粘在一起。光电门1记录了滑块甲上的挡光片的挡光时间为t1，光电门2记录了滑块乙上的挡光片的挡光时间为t2。实验数据满足表达式__________________即可认为两滑块组成的系统遵循动量守恒定律。【答案】    (1). 相等    (2). 【解析】【详解】（1）因为滑块上挡光片宽度d是一定的，所以滑块通过两个光电门的挡光时间相等，说明滑块匀速运动，也说明气垫导轨调水平了。（2）滑块甲的速度为，它的动量为；碰后滑块甲乙粘在一起，碰后的速度为，碰后甲乙的动量为，若，即成立，即可认为两滑块组成的系统遵循动量守恒定律。 10.某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻。现备有下列器材：A. 待测的干电池一节B. 电流表A(量程0∼0.6A，内阻RA=1.0Ω)C 电压表V(量程0∼3V，内阻Rv约lkΩ)D. 滑动变阻器R(0∼20Ω，l.0A)E. 开关和若干导线（1）该同学考虑到电流表内阻已知，为了减小实验误差选择______图(选填“甲”或“乙”)作为实验电路。（2）右图是该同学根据合理电路所绘出的U-I图象(U、I分别为电压表V和电流表A的示数)。根据该图象可得被测电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（保留一位小数）【答案】    (1). 乙    (2).     (3). 【解析】【详解】（1）利用图乙的接法，可以把电流表的内阻等效为电源的内阻，同时还避免了电压表的分流作用，使的电流表测得就是干路中的电流，这样可以很好的减少误差，使测量结果更准确。（2）由闭合电路欧姆定律可得，结合图象可得其斜率为，可得，所以电源的内阻为。由图象可知当时，，把这组数据代入，可得。 11.如图所示，一质量m=2kg的小滑块从半径R1=2m的竖直圆弧轨道上端的A点由静止开始下滑，到达底端B点时的速度VB=6m/s，然后沿粗糙水平轨道向右滑动一段距离后从C点进入光滑的半径R2=0.4m的半圆形竖直轨道，经过其最高点D时对轨道的压力大小N=5N。AB、CD与BC均相切，小滑块与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2，求：（1）小滑块沿竖直圆弧轨道下滑过程中，克服摩擦力做的功Wf。（2）水平轨道的长度L。【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）滑块由A到B的过程，由动能定理可得：解得。（2）在D点，由牛顿第二定律得：解得：从B到D的过程，由动能定理可得解得： 12.如图所示：在x轴和边界AB间有方向垂直于平面向里的匀强磁场，宽度为L1=m，磁感应强度的大小为B=0.5T。在边界AB和CD间有沿x轴正方向的匀强电场，宽度为L2=m。电磁场的边界线与y轴垂直。一带正电的粒子以v=1×107m/s的速度从O点沿与x轴正方向成θ=30°方向射入磁场，经过M点（边界线AB与y轴的交点）进入电场，最后恰好垂直边界CD射出电场。不计重力。（1）定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；（2）求该粒子的比荷以及在磁场中运动的时间；（3）求匀强电场的场强E。【答案】（1）（2）， （3）【解析】【详解】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，在电场中做类平抛运动，最后垂直CD边射出，粒子的运动轨迹如图：（2）由几何知识可知粒子的轨道半径为：在磁场中，洛仑磁力提供向心力，所以可得：由以上方程可得：粒子的轨迹对的圆心角为，所以粒子在磁场中运动的时间为：（3）把粒子进入电场时的速度向x轴和y分解可得：   粒子在x轴方向做匀减速直线运动，射出电场时，速度为零，由运动学公式可得：粒子在y轴方向做匀速直线运动，射出电场时的位移为L2，由运动学公式可得联立方程解得： 13.下列说法正确的是         。A. 当水面上方的水蒸气正好达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面B. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径的计算结果偏大C. 气体分子热运动的平均动能减小，其压强不一定减小D. 分子间的相互作用力随分子间距离的减小而增大E. 两铅柱压紧后悬挂起来而不脱落，主要是分子引力的作用【答案】BCE【解析】【详解】A. 当水面上方的水蒸气正好达到饱和状态时，水中的水分子飞出水面，水蒸气中的水分子也l会回到水中，最后会达到动态平衡。故A错误。B. 将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，体积偏大，则分子直径的计算结果偏大。故B正确。C. 气体分子热运动的平均动能减小，温度降低，但是若体积也减小，其压强不一定减小。故C正确。D. 分子间的相互作用力随分子间距离的减小而减小。故D错误。E. 两铅柱压紧后悬挂起来而不脱落，主要是分子引力的作用。故E正确。 14.如图所示，一粗细均匀的细长玻璃管，上端开口、下端封闭，上部分有高h1=50cm的水银柱，水银面恰好与管口平齐，中间部分封有长l =8.0cm的理想气体,下部分有高h2=70cm的水银柱。现使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢转动到开口向下的位置。已知大气压强p0=76cmHg，转动过程中无漏气现象。①玻璃管转动到开口向下位置时，会有一部分水银流出，求出剩余水银柱的长度。②求玻璃管转动到开口向下的位置时，气体柱的长度。【答案】（1）（2）【解析】【详解】玻璃管开口向上时，空气柱的压强为玻璃管开口向下时，原来上部的水银部分会流出，封闭端会有部分真空。此时空气住的压强为：设玻璃管的横截面积为，此时的空气柱的长度为，由玻意耳定律可得：代入数据可得：，即气体柱的长度为。剩余水银柱的长度为：。 15.周期为8.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴正方向运动。下列说法正确的是        。A. 该波沿x轴正方向传播B. 该波的传播速度为2.5m/sC. 质点P此时速度为2.5m/sD. 当波源向着观测者运动时，观测者接收到该波的频率将大于波源的实际频率E. 当遇到直径为20m的圆形障碍物时，该波能够发生较明显的衍射现象【答案】BDE【解析】【详解】A. 质点P沿y轴正方向运动，再结合波的形成原理，可得波沿x轴负方向传播。故A错误。B.由图知波的波长为，由波速公式可得波的传播速度为。故B正确。C.介质中的质点并不随波传播，只是在平衡位置附近振动，振动速度与波速无关。故C错误。D.由多普勒效应可知波源向着观测者运动时，观测者接收到该波的频率将大于波源的实际频率。故D正确。E.因为该波的波长为20m，所以当遇到直径为20m的圆形障碍物时，该波能够发生较明显的衍射现象。故E正确。 16.如图所示为半圆形玻璃柱的截面图，半圆形玻璃柱的半径为R，平行于直径AB的单色光照在玻璃柱的圆弧面上，其中一束光线s经折射后恰好通过B点。已知玻璃柱对单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：①光线s到AB的距离。②光线s在玻璃柱中的传播时间。【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）设离AB边距离为的光线折射后刚好射到B点，设此光线的入射角为，折射角为，如图所示由几何知识可得：根据光的折射定律由：，即解得：，由几何知识可知可得该光束到AB的距离为。（2）光线s在玻璃柱中传播的距离为：光线s在玻璃柱中传播的速度为：光线s在玻璃柱中的传播时间：