2019届山东省临沂市高三下学期高考模拟考试（二模）理科综合物理试卷（解析版）

临沂市2019年普通高考模拟考试（二模）

理科综合能力测试

二、选择题：本大题共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.利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟，可以制成氢原子钟．如图所示为氢原子的能级图．（    ）

A. 当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的

B. 氢原子从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出电磁波的波长长

C. 当用能量为的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子一定不能跃迁到激发态

D. 从n=4能级跃迁到n=2能级时释放的光子可以使逸出功为的金属发生光电效应

【答案】B

【解析】

【详解】A项：处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率不同。故A错误；

B项：从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出光子能量小，则辐射的光子频率小，所以辐射的电磁波的波长长。故B正确；

C项：当用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子可以吸收其中的10.2eV的能量，可能跃迁到激发态。故C错误；

D项：从n=4能级跃迁到n=2能级时释放的光子的能量为：E=E4-E2=-0.85+3.4=2.55eV＜2.75eV，所以不能使逸出功为2.75eV的金属发生光电效应。故D错误。

2.教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R0供电，电路如图甲所示，所产生的交变电压随时间变化规律如乙图所示，C是耐压值为的电容器，R是滑动变阻器，所有电表均为理想电表．则（    ）

A. 副线圈输出的电流频率为

B. 各电表的示数均为瞬时值

C. 若原副线圈的匝数比为，则电容器不会被击穿

D. 滑动变阻器滑片P向下移动时，电流表的示数均增大

【答案】D

【解析】

【详解】A项：根据图乙知交流电周期为0.02s，所以频率为50Hz，故A错误；

B项：电流表的示数表示的是电流的有效值，故B错误；

C项：由题意知，原线圈的最大电压为31.1V，则副线圈两端的电压：，而电容器的耐压值为2.5V，则电容器会被击穿。故C错误；

D项：滑动变阻器的触头向下滑动，电阻减小，而副线圈电压不变，变压器的输入功率等于输出功率增大，两个电流表的示数都增大，故D正确。

3.2018年12月30日8时，嫦娥四号探测器由距月面高度约的环月轨道I，成功实施降轨控制，进入近月点高度约、远月点高度约的着陆轨道Ⅱ．2019年1月3日早，嫦娥四号探测器调整速度方向，由距离月面处开始实施动力下降，速度从相对月球，至距月面100m处减到零(相对于月球静止)，并做一次悬停，对障碍物和坡度进行识别，再缓速垂直下降．10时26分，在反推发动机和着陆缓冲机的作用下，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面的预选着陆区．探测器的质量约为，地球质量约为月球的81倍．地球半径约为月球的3．7倍，地球表面的重力加速度约为，下列说法正确的是（    ）

A. 探测器由环月轨道降至着陆轨道的过程中，机械能守恒

B. 沿轨道I运行至P点的加速度小于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度

C. 若动力下降过程可看做竖直向下的匀减速直线运动，则加速度大小约为

D. 最后100m缓慢垂直下降，探测器受到的反冲作用力约为

【答案】C

【解析】

【详解】A项：探测器由环月轨道降至着陆轨道的过程中，由于受到了反冲作用力，且反冲作用力对探测器做负功，探测器机械能减小，故A错误；

B项：在P点的加速度都是由万有引力产生，在同一点万有引力产生的加速度相同，与在哪条轨道无关，故B错误；

C项：若动力下降过程做匀减速直线运动，初速度1.7km/s，末速度为零，位移为x=15km-0.1km=14.9km，根据速度位移公式，有： 代入数据解得：，故C正确；

D项：根据星表面重力与万有引力相等有表面重力加速度 ，根据月球与地球质量和半径关系可知，月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故最后100m的缓速垂直下降过程近似平衡，故探测器受到的反冲作用力与重力平衡，为：

，故D错误。

4.如图所示，静止在光滑水平面上的斜面体，质量为M，倾角为α，其斜面上有一静止的滑块，质量为m，重力加速度为g．现给斜面体施加水平向右的力使斜面体加速运动，若要使滑块做自由落体运动，图中水平向右的力F的最小值为（    ）

A.  B.  C.  D. Mg

【答案】A

【解析】

【详解】如图所示，要使滑块做自由落体运动，滑块与斜面体之间没有力的作用，滑块的加速度为g，设此时M的加速度为a，对M：F＝Ma，其中，联立解得：，故A正确。

5.传送带在工农业生产和日常生活中都有广泛的应用，例如在港口用传送带装卸货物，在机场用传送带装卸行李等，为人们的生活带来了很多的便利．如图甲所示，为一传送带输送机卸货的简化模型：长为L的传送带与水平面夹角为θ，传送带以速度逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小物块，小物块与传送带之间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)．图乙为小物块运动的v—t图象．根据以上信息可以判断出（    ）

A. 小物块开始运动的加速度为

B. 小物块与传送带之间的动摩擦因数

C. 时刻，小物块的速度为

D. 传送带始终对小物块做正功

【答案】C

【解析】

【详解】A项：对物块由牛顿第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ＝ma，解得：a＝gsinθ+μgcosθ，故A错误；

B项：t0时刻之后物块做匀速运动，则mgsinθ≤μmgcosθ，即μ≥tanθ，故B错误；

C项：由乙图知t0时刻是木块与传送带速度相同的时刻，小物块的速度为v0，故C正确；

D项：0﹣t0时间，传送带速度大于木块的速度，传送带始终对小木块做正功，t0之后，木块做匀速运动，摩擦力沿斜面向上，与物块的运动方向相反，传送带对小木块做负功，故D错误。

6.如图所示，总电阻为R、边长为L的正方形金属线框，从时刻在外力作用下由静止开始垂直于磁场边界以恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框恰好全部进入磁场．规定顺时针方向为感应电流i的正方向，外力大小为F，线框消耗的瞬时电功率为P，通过导体横截面的电荷量为q．不计线框重力，则下列所示随时间变化的关系图象正确的是（    ）

A.  B.

C.  D.

【答案】BD

【解析】

【详解】A项：线框做匀加速运动，其速度v＝at，感应电动势E＝BLv，感应电流，i与t成正比，故A错误；

B项：线框进入磁场过程中受到的安培力，由牛顿第二定律得：F﹣FB＝ma，得，F﹣t图象是不过原点的倾斜直线，故B正确；

C项：线框的电功率，P﹣t图象是抛物线的一部分，故C错误；

D项：线框的位移，电荷量=，q﹣t图象应是抛物线，故D正确。

7.一长为L的绝缘细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中．开始时，将细线与小球拉成水平，小球静止在A点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零．（    ）

A. A、B两点的电势差

B. 匀强电场的场强大小

C. 小球所带电荷q为正电荷

D. 小球到达B点时，细线对小球的拉力大小

【答案】ACD

【解析】

【详解】A项：小球由A到B过程中，由动能定理得：，解得：，故A正确；

B项：场强大小为：，故B错误；

C项：小球在B点收到水平向右的电场力，与电场方向相同，故小球带正电，故C正确；

D项：小球AB间摆动，由对称性得知，B处绳拉力与A处绳拉力相等，而在A处，由水平方向平衡有：所以有：，故D正确。

8.如图所示，轻质弹簧放在光滑的水平面上，左端固定在竖直墙面上，弹簧处于自然伸长状态．一物块放在离弹簧右端一定距离的水平面上的A点，用水平向左的恒力F推物块，使物块由静止开始向左运动并压缩弹簧，弹簧右端最大压缩到B点．(已知物块与弹簧碰撞时无能量损失，弹簧的形变始终在弹性限度内．)则下列说法正确的是（    ）

A. 物块与弹簧刚接触时，物块的速度最大

B. 弹簧压缩量最大时，弹簧的弹性势能等于推力F做的功

C. 物块从B到A的过程中加速度先减小至零，然后一直增大

D. 物块将在A、B间往复运动

【答案】BD

【解析】

【详解】A项：当物块速度最大时，加速度为零，此时弹簧的弹力与F等大反向，因此物块与弹簧刚接触时速度不是最大，故A错误；

B项：弹簧压缩量最大时，物块动能为零，根据功能关系得弹簧的弹性势能等于推力F做功，故B正确；

C项：当物块从B到A运动过程中，弹力不断减小，加速度不断减小；当速度最大时，加速度为零；继续往下走，弹簧弹力减小，加速度逐渐增大；直到弹力为零时，加速度恒定不变，故C错误；

D项：由于恒力F始终作用在物块上，因此物块从A到B推力做功等于弹簧的弹性势能的增量，从B到A弹簧的弹性势能刚好用来克服推力F做功，因此物块将在A、B间往复运动，故D正确。

第Ⅱ卷

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。

（一）必考题：共129分

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，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为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.有一低电阻的螺线管Rx，已知螺线管的金属丝电阻率ρ=1．7×l0-8Ω·m．某活动小组的同学设计出如下图所示的实验原理图来测算螺线管使用的金属丝长度．

（1）请根据实验原理图在答题纸相应的位置连接实物图____________；

（2）测螺线管Rx的阻值：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示数I；再将S2切换到b，调节电阻箱，使电流表示数仍为I，读出此时电阻箱的示数R2．则螺线管电阻Rx的表达式为Rx=____________；

（3）使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，则金属丝的直径为d=_______mm；

（4）已知测得的金属丝电阻值为4．0Ω，可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为____________m．(结果保留3位有效数字)

【答案】    (1).     (2).     (3). 0.260（0.258-0.262）    (4). 12.5（12.3~12.7）

【解析】

详解】(1)根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

(2) 电流表示数保持不变，电路总电阻不变，则：；

(3) 由图示螺旋测微器可知，其示数：d＝0mm+26.0×0.01mm＝0.260mm；

(4) 由电阻定律可知：金属丝长度：，代入数据解得：L＝12.5m。

11.狗拉雪橇是人们喜爱的滑雪游戏．已知雪橇与水平雪道间的动摩擦因数μ=0.1，人和雪橇的总质量m=50kg．在游戏过程中狗用水平方向的力拉雪橇，使雪橇由静止开始运动．人和雪橇的动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示．(g=10m／s2)求：

（1）雪橇在x=30m时的加速度；

（2）在前40m位移过程中拉力对人和雪橇做的功．

【答案】（1）（2）

【解析】

【详解】（1）雪橇从20m到40m做匀速直线运动，由动能定理得：

由牛顿第二定律得：

联立解得：；

（2）前40m运动过程由动能定理：

,代人数据解得：

。

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

（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。

13.以下说法正确的是___________

A. 将大米与玉米混合均匀，这是一种扩散现象

B. 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子力表现为引力，因而产生表面张力

C. 一定温度下气体的分子速率一般不等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少

D. 当分子间的距离时，分子力为零，说明此时分子间不存在作用力

E. 冬天取暖时，火炉把房子烤暖属于能量耗散

【答案】BCE

【解析】

【详解】A项：将大米与玉米混合均匀，是颗粒之间的混合，不是分子的运动，所以不是一种扩散现象，故A错误；

B项：液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子力表现为引力，因而产生表面张力，故B正确；

C项：一定温度下气体的分子速率满足“中间高，两边低”的正态分布规律，分子速率一般不等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少，故C正确；

D项：当分子间的距离等于平衡距离时，分子力为零，说明此时分子的引力和斥力相等，故D错误；

E项：根据热力学第二定律，冬天取暖时，火炉把房子烤暖属于能量耗散，故D正确。

14.如图，一绝热汽缸竖直放置，汽缸内横截面积的光滑绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．在活塞上面放置一个物体，活塞和物体质量均为5kg，在汽缸内部有一个阻值的电阻丝．电阻丝两端的电压，接通电源10s后断开，活塞缓慢升高h=10cm后稳定。已知理想气体的初始温度、体积，大气压，重力加速度．若电阻丝产生的热量全部被气体吸收，求：

①活塞上升10cm后理想气体的温度；

②从接通电源到活塞上升10cm的过程中理想气体的内能变化量．

【答案】①400K②250J

【解析】

【详解】①设未放物块前汽缸内气体的压强为p，选活塞为研究对象，活塞缓慢移动受力平衡，根据力的平衡知识得：

P0S+2mg＝PS

此时缸内体积为：

温度为：

活塞在上升h＝10cm后气体体积为：

气体做等圧変化，根据盖吕萨克定律得：

得；

②设汽缸内气体的压强为p，选活塞和重物（总质量m）整体为研究对象，活塞和重物缓慢移动受力平衡，根据力的平衡知识得：

活塞在上升的过程中外界对气体做功

电阻丝在通电内产生的热量为

根据热力学第一定律得：

气体增加的内能。

15.如图所示，一个半径为R、透明的球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对蓝光的折射率为。则它从球面射出时的出射角   。

若换用一束紫光同样从A点射入该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置   （填“偏左”、“偏右”或“不变”）。

【答案】60°；偏左

【解析】

试题分析：（1）由折射率的定义式可得，由几何关系可知=30°，故60°。在同种介质中，紫光的偏折程度大于蓝光，故紫光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置偏左。

考点：光的折射

16.一列沿x轴负方向传播的横波在t=0时的波形如图所示，已知时，P点第一次出现波谷．试计算：

①这列波的传播速度多大?

②从时刻起，经多长时间Q点第一次出现波峰?

③当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少?

【答案】①10m/s②1.1s③1.8m

【解析】

【详解】①由图可知：这列波的波长

又，得

由波速公式：

②第一个波峰到Q点的距离为

解得

③振动传到P点用时，

当Q点第一次出现波峰时，P点振动时间

则P点通过的路程为