2019届陕西省黄陵县中学高三5月模拟考试理科综合物理试卷（解析版）

2019届高三年级模拟考试

理科综合试题-物理部分

1.北京时间2011年3月11日13时46分，在日本本州岛附近海域发生里氏9.0级强烈地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131的衰变方程为。根据有关放射性知识，下列说法正确的是

A. Y粒子为α粒子

B. 若的半衰期大约是8天，取4个碘原子核，经16天就只剩下1个碘原子核了

C. 生成的处于激发态，放射γ射线。γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强

D. 中有53个质子和131个核子

【答案】D

【解析】

【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，Y的电荷数-1，质量数为0，为电子，选项A错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数的原子核的衰变不适用，选项B错误；。γ射线的穿透能力最强，电离能力也最弱，选项C错误；中有53个质子和131个核子，选项D正确。

2. 甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是

A. 在0~10秒内两车逐渐靠近

B. 在10~20秒内两车逐渐远离

C. 在5~15秒内两车的位移相等

D. 在t=10秒时两车在公路上相遇

【答案】C

【解析】

在0－10 s内，乙车的速度一直比甲车大，两车应逐渐远离，则A不正确；在10－20 s内，甲车的速度一直比乙车大，两车逐渐靠近，则B不正确；在5－15 s内，两图象与坐标轴的面积相等，则两车的位移相等，则C正确；在t＝10 s时两车速度相等，相距最远，则D不正确，所以正确答案为C。

3.北京时间2015年3月30日21时52分，我国新一代北斗导航卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示)。若卫星均沿顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R。不计卫星间的相互作用力。则以下判断中正确的是

A. 这两颗卫星的加速度大小相等，均为

B. 这两颗卫星的线速度大小相等，均为

C. 卫星1向后喷气就一定能追上卫星2

D. 卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为

【答案】D

【解析】

试题分析：对同步卫星，根据，对地面上的物体，则，选项A错误；根据，可知，选项B错误；卫星l向后喷气加速将进入高轨道，则不能追上卫星2，选项C错误；卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为，选项D正确；故选D.

考点：万有引力定律的应用

4.如图甲所示为理想调压变压器，原线圈A、B端的输入电压如图乙所示，则当此变压器工作时，以下说法正确的是

A. 若滑动触头P处于某一确定位置，当变阻器R的滑动触头下滑时，电流表示数将变小

B. 若滑动触头P处于某一确定位置，当变阻器R的滑动触头上滑时，电压表示数增大

C. 若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移，则电流表示数一定变大

D. 若变阻器最大阻值为，且变阻器R的滑动触头置于最上端，则在滑动触头P滑动的过程中，电流表的电流变化范围为0～2.2 A

【答案】D

【解析】

【详解】滑动触头P处于某一确定位置，则变压器的输出电压不变；当变阻器R的滑动触头下滑时，接入电路的有效电阻减小，电流表示数将变大。故AB错误；若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移，则变压器的输出电压增大，负载的电阻也增大，所以电流表示数不一定变大。故C错误；由乙图可得变压器的输入电压的最大值是220V，有效值是220V，当滑动触头P的上下移动，R上只能获得0～220V之间的任意的电压。若变阻器最大阻值为100Ω，而R上只能获得0～220V之间的任意的电压，则电流表的电流变化范围为0～2.2A．故D正确。

5.如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心．已知电场线与圆所在平面平行．下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强度的相关描述正确的

A. a点的电势为6V

B. a点的电势为-2V

C. O点场强方向指向电势为2V的点

D. O点的场强方向指向a点

【答案】AC

【解析】

【详解】在匀强电场中，任意两平行直线上相等距离的电势差相等，所以，a点电势比10V低4V，即为6V，故A正确，B错误。a点的电势为6V，根据电场线应与等势面垂直，且沿电场线电势依次降低，O点的场强方向应指向图中电势为2V的点，故C正确，D错误。

6.如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程

A. 杆速度最大值为

B. 流过电阻R的电量为

C. 恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量

D. 恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

【答案】BC

【解析】

【详解】设杆的速度最大值为v，此时杆所受的安培力为式 ，杆的速度最大时，做匀速运动，受力平衡，则有 F=FA+μmg，联立解得，．故A错误。流过电阻R的电荷量为．故B正确。根据动能定理得：恒力F做的功、摩擦力做的功、安培力做的功之和等于杆动能的变化量。则恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量，故C正确、D错误。

7.某电场中x轴上电场强度E随x变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方向。一带电荷量为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到x=3x0处。假设粒子仅受电场力作用，E0、x0已知，则下列说法正确的是

A. 粒子一定带正电

B. 粒子的初动能大小为qE0x0

C. 粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为2qE0x0

D. 粒子沿x轴正方向运动过程中电势能先增大后减小

【答案】C

【解析】

从图中可知粒子在沿x轴正向运动过程中，电场强度方向发生改变，并且在过程中电场强度和位移都比过程中的大，也就是说如果先做负功后做正功，粒子不可能在处静止，所以只有先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故粒子一定带正电，AD错误；因为电场强度是均匀减小的，过程中平均电场强度为，过程中平均电场强度为，故根据动能定理可得，解得初动能，B错误；在过程中电场力做正功，所以在处动能最大，最大为，C正确；

8.如图甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为 mA=lkg、mB=2kg，当A、B之间产生拉力且大于0.3N时A、B将会分离．t=0时刻开始对物块A施加一水平推力F1，同时对物块B施加同一方向的拉力F2，使A、B从静止开始运动，运动过程中F1、F2方向保持不变，F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示．则下列关于A、B两物块 受力及运动情况的分析，正确的是

A. t=2.0s时刻A、B之间作用力大小为0.6N

B. t=2.0s时刻A、B之间作用力为零

C. t=2.5s时刻A对B的作用力方向向左

D. 从t=0时刻到A、B分离，它们运动的位移为5.4m

【答案】AD

【解析】

试题分析：设t时刻AB分离，分离之前AB物体共同运动，加速度为，以整体为研究对象，则有：，分离时：，得，经历时间，根据位移公式，则D正确；当时，，，得，A正确B错误；当时，，，得，C错误．

考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用

【名师点睛】AB分离之前共同运动，以整体为研究对象根据牛顿第二定律列方程求出加速度大小，分离时二者之间的作用力为0．3N但加速度相等，然后隔离A、B分别为研究对象根据牛顿第二定律和运动学公式列方程确定分离的时刻．

【此处有视频，请去附件查看】

9.某物理兴趣小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用的实验装置如图甲所示。

（1）用游标卡尺测遮光条的宽度，测量结果如图乙所示，游标卡尺主尺的最小刻度为1mm，则由该图可得遮光条的宽度d=_____cm。

（2）将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平；并把实验所需的器材都安装无误。将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离均相同。现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为t，则滑块最后做匀速运动的速度表达式为v=_____（用对应物理量的字母表示）。

（3）保持橡皮条的拉伸距离不变，逐根增加橡皮条的数目，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度，则在操作正确的情况下，作出的W﹣v2图象应为_____（填“过坐标原点的一条倾斜直线”或“过坐标原点的一条抛物线”）。

【答案】    (1). 0.975    (2). d/t    (3). 过坐标原点一条倾斜的直线

【解析】

【分析】

游标卡尺读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读; 由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度.

【详解】(1)游标卡尺的读数等于9mm+0.05×15mm=9.75mm=0.975cm，

(2)滑块经过光电门时,挡住光的时间极短，故可用平均速度代替为滑块经过光电门位置的瞬时速度，；

(3)根据动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，有，所以画出的W-v2图象应是过坐标原点的一条倾斜直线.

【点睛】解决本题的关键知道游标卡尺的读数方法，以及知道在极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度．

10.某同学想将满偏电流Ig=100μA、内阻未知微安表改装成电压表。

（1）该同学设计了图甲所示电路测量该微安表的内阻，所用电源的电动势为4V．请帮助该同学按图甲所示电路完成实物图乙的连接______。

（2）该同学先闭合开关S1，调节R2的阻值，使微安表的指针偏转到满刻度；保持开关S1闭合，再闭合开关S2，保持R2的阻值不变，调节R1的阻值，当微安表的指针偏转到满刻度的时，R1的阻值如图丙所示，则该微安表内阻的测量值Rg=_____Ω，该测量值_____（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

（3）若要将该微安表改装成量程为1V的电压表，需_____（填“串联”或“并联”）阻值R0=_____Ω的电阻。

【答案】    (1). 如图所示

    (2). 142；    (3). 小于    (4). 串联    (5). 9858

【解析】

【分析】

（1）根据电路图连线；（2）结合电路串并电压、电流特点以及电流与电阻关系求解电流表的内阻．（3）利用电流的改装原理，电压表利用串联分压，根据U=Ug+IgR计算电阻R0．

【详解】（1）实物连线如图所示；

（2）由电路图可知，当微安表的读数偏转到2Ig/3时，通过电阻箱的电流为Ig/3，则电阻箱的阻值等于微安表内阻的2倍，由图可知电阻箱的读数为284Ω，则微安表的内阻为142Ω；

闭合S2后，电路总电阻变小，电路总电流变大，通过电阻箱的电流大于Ig/3，则该实验测出的电表内阻偏小；

（2）若要将该微安表改装成量程为1V的电压表，需串联阻值的电阻。

11.如图，“冰雪游乐场”滑道上的B点左侧水平而粗糙，右侧是光滑的曲面，左右两侧平滑连接质量m=30kg的小孩从滑道顶端A点由静止开始下滑，经过B点时被静止的质量为M=60kg的家长抱住，一起滑行到C点停下（C点末画出）已知A点高度h=5m，人与水平滑道间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，求；

（1）小孩刚到B点时的速度大小vB；

（2）B、C间的距离s。

【答案】（1）10m/s（2）25/9m

【解析】

【分析】

（1）根据机械能守恒定律可求小孩滑到B点的速度；

（2）由动量守恒定律可求家长抱住小孩时的共同速度，再由动能定理可求)B、C间的距离。

【详解】（1）从最高点到最低点，根据机械能守恒定律得

得vB=10m/s；

（2）家长抱住小孩瞬间由动量守恒定律有

解得

接着以共同速度v向左做匀减速直线运动，由动能定理得

解得s= m

12.如图甲所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L，0）为圆心、半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N．现有一质量为m、带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点进入圆形区域，此时速度方向与x轴正方向的夹角为30°．不考虑电子所受的重力．

（1）求电子进入圆形区域时的速度大小和匀强电场场强E的大小；

（2）若在圆形区域内加一个垂直纸面向里的匀强磁场，使电子穿出圆形区域时速度方向垂直于x轴．求所加磁场磁感应强度B的大小和电子刚穿出圆形区域时的位置坐标；

（3）若在电子刚进入圆形区域时，在圆形区域内加上图乙所示变化的磁场（以垂直于纸面向外为磁场正方向），最后电子从N点处飞出，速度方向与进入磁场时的速度方向相同．请写出磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的关系表达式．

【答案】（1）      （2）     （3） （n=1，2，3…）  （n=1，2，3…）

【解析】

（1）电子在电场中作类平抛运动，射出电场时，速度分解图如图1中所示．

由速度关系可得：

解得：

由速度关系得：vy=v0tanθ=v0
在竖直方向：

而水平方向:

解得： 
（2）根据题意作图如图1所示，电子做匀速圆周运动的半径R=L
根据牛顿第二定律：

解得： 
根据几何关系得电子穿出圆形区域时位置坐标为（ ，-）
（3）电子在在磁场中最简单的情景如图2所示．

在磁场变化的前三分之一个周期内，电子的偏转角为60°，设电子运动的轨道半径为r，运动的T0，粒子在x轴方向上的位移恰好等于r1；
在磁场变化的后三分之二个周期内，因磁感应强度减半，电子运动周期T′=2T0，故粒子的偏转角度仍为60°，电子运动的轨道半径变为2r，粒子在x轴方向上的位移恰好等于2r．
综合上述分析，则电子能到达N点且速度符合要求的空间条件是：3rn=2L（n=1，2，3…）
而：

解得： （n=1，2，3…）
应满足的时间条件为： (T0+T′)=T
而：
解得 （n=1，2，3…）

点睛：本题的靓点在于第三问，综合题目要求及带电粒子运动的半径和周期关系，则符合要求的粒子轨迹必定是粒子先在正B0中偏转60°，而后又在− B0中再次偏转60°，经过n次这样的循环后恰恰从N点穿出．先从半径关系求出磁感应强度的大小，再从周期关系求出交变磁场周期的大小.

13.下列说法正确的是__________。

A. 在一定温度下，水的饱和汽压是一定的

B. 单晶体的所有物理性质都是各向异性的

C. 分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小

D. 自然界中一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性

E. 一锅水中撒些胡椒粉，加热时发现胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈

【答案】ACD

【解析】

【详解】饱和气压的大小只与温度有关，在一定温度下，水的饱和汽压是一定的，选项A正确；单晶体的某一物理性质是各向异性的，并不是所有，故B错误；分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，选项C正确；根据热力学第二定律可知，自然界中一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，选项D正确；胡椒粉的运动不是布朗运动，则此现象不能说明温度越高布朗运动越激烈，选项E错误.

14.如图，一定质量的理想气体经历了A→B→C的状态变化过程，在此过程中气体的内能增加了135 J，外界对气体做了90 J的功。已知状态A时气体的体积VA = 600 cm3。求：

(1)从状态A到状态C的过程中，气体与外界热交换的热量；

(2)状态A时气体的压强pA。

【答案】（i）45 J（ii）

【解析】

【详解】（i）根据热力学第一定律有    ①

由①代入数据得Q=+45J   ②

即气体从外界吸收热量45 J。

（ii）从状态A到状态B为等容变化过程，根据查理定律有 ③

从状态B到状态C为等压变化过程，根据盖吕萨克定律有    ④

从状态A到状态B，外界对气体不做功；从状态B到状态C，外界对气体做的功

         ⑤

又      ⑥

由③④⑤⑥式代入数据得：    ⑦

15.一列简谐横波在某介质中沿直线由a点向b点传播,a、b两点的平衡位置相距2.5 m,如图所示,图中实线表示a点的振动图像,图中虚线表示b点的振动图像,则下列说法中正确的是　　　　。

A. 质点a的振动方程为

B. 从0时刻起经过0.40 s,质点a、b运动的路程均为16 cm

C. 在t=0.45 s时质点b又回到平衡位置

D. 在0.1~0.15 s内,质点b向y轴负方向运动,做加速度逐渐变大的减速运动

E. 此波的传播速度可能为1.2 m/s

【答案】ABD

【解析】

由图可知：a质点的振动方程为： ，故A正确；由图知，该波的周期为 T=0.2s，时间t=0.4s=2T，所以从0时刻起经过0.40s，质点a、b运动的路程均为 S=2×4A=8×2cm=16cm，故B正确；由于质点b振动周期为0.2s，所以在t=0.45s时质点b的状态与在t=0.5s时状态相同，位于波峰，故C错误；在0．ls～0.15s内，根据y-t图象的斜率等于速度，可知，质点b的速度为负，说明质点b正向y轴负方向运动，位移增大，加速度增大，做加速度逐渐变大的减速运动．故D正确。当时，y=2cm．而对质点b，当t=0.05s时，y=2cm，结合波的周期性可知：波从a传到b的时间为：，波速为：，n=0，1，2，3，…由于n是整数，所以v不可能为1.2m/s，故E错误。所以ABD正确，CE错误。

16.一立方体透明物体横截面如图所示,BC和CD侧均镀银(图中粗线),P、M、Q、N分别为AB边、BC边、CD边、AD边的中点,虚线在ABCD所在的平面内并与AB平行。虚线上有一点光源S,从S发出一条细光线射到P点时与PA的夹角成30°,经折射后直接射到M点,最后从透明物体的AD面上射出且刚好可以回到S点。试求:(=1.41, =2.45,sin 15°=0.26)

(ⅰ)透明物体的折射率n;

(ⅱ)若光在真空中的速度为c,正方形ABCD的边长为a,则光从S点发出后,经过多长时间射回S点。

【答案】（i）；（ii）

【解析】

（i）根据题意作光路图，光线在P点发生折射时，入射角为60°，折射角为45°
因此透明物体的折射率

（ii）连接PN，由几何关系可得，PN，PM，QN，QM的长均为a，

且∠PSN=30°，SN=SP=
光在透明物体中的速度
光透明物体中传播所用的时间 ；
光在透明物体中传播所用的时间
那么光从S点发出射回到S点所经历的总时间为t=t1+t2=