2019届安徽省宣城市高三第二次模拟考试理科综合物理试题（解析版）

宣城市2019届高三年级第二次调研测试高三

理科综合试题（物理部分）

二、选择题：

1.一个具有放射性的原子核A放射一个β粒子后变成原子核B，原子核B再放射一个α粒子后变成原子核C，可以肯定的是

A. 原子核A比原子核B多2个中子

B. 原子核A比原子核C多2个中子

C. 原子核为A的中性原子里的电子数比原子核为B的中性原子里的电子数少1

D. 原子核为A的中性原子里的电子数比原子核为C的中性原子里的电子数少1

【答案】C

【解析】

【详解】一个具有放射性的原子核 A 放射一个 β 粒子后变成原子核 B ，质量数不变，质子数增加 1 ，中子数减 1 ，原子核 A 比原子核 B 多 1 个中子少 1 个质子，原子核为 A 的中性原子中的电子数比原子核为 B 的中性原子中的电子数少 1 ；原子核 B 再放射一个 α 粒子后变成原子核 C ，质子数减 2 ，质量数减 4，原子核 A 比原子核 C 多 1 个质子，多  3 个中子；原子核为 A 的中性原子中的电子数比原子核为 C 的中性原子中的电子数多 1 ，故选项C正确，A、B、D错误；

故选选项C。

2.甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的v-t图像如图所示。下列判断不正确的是

A. 乙车启动时，甲车在其前方50m处

B. 乙车超过甲车后，两车不会再相遇

C. 乙车启动10s后正好追上甲车

D. 运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为75m

【答案】C

【解析】

【详解】A、根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移，可知乙在时启动，此时甲的位移为，即甲车在乙前方50m处，故选项A正确；

B、乙车超过甲车后，由于乙的速度大，所以不可能再相遇，故选项B正确；

C、由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动，当位移相等时两车才相遇，由图可知，乙车启动10s后位移小于甲的位移，还没有追上甲，故选项C错误；

D、当两车速度相等时相遇最远，最大距离为：，故选项D正确；

不正确的是选选项C。

3.有a、b、c、d四颗地球卫星，卫星a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，卫星b在地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有

A. a的向心加速度等于重力加速度g

B. b在相同时间内转过的弧长最长

C. c在4h内转过的圆心角是

D. d的运动周期有可能是20h

【答案】B

【解析】

同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大于a的向心加速度。由G=mg，解得：g=，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，a的向心加速度小于重力加速度g。故A错误；由，解得：，卫星的半径r越大，速度v越小，所以b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B正确；c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故C错误；由开普勒第三定律得： =k可知：卫星的半径r越大，周期T越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，有不可能是20h。故D错误；故选B。

4.如图，光滑绝缘圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是

A. a、b、c小球带同种电荷

B. a、b小球带异种电荷

C. a、b小球电量之比为

D. a、b小球电量之比为

【答案】D

【解析】

【详解】AB、对c分析，受到重力、环的支持力以及a与b的库仑力，其中重力与支持力的方向在竖直方向上，水平方向有a对c的库仑力的分力与b对c的库仑力的分力，由共点力平衡的条件可知，a与b对c的作用力都是吸引力，或都是排斥力，则a与b的电性必定是相同的；a与b带同种电荷，它们之间的库仑力是斥力，对a分析，a受到重力、环的支持力以及b、c对a的库仑力，重力的方向在竖直方向上，水平方向有支持力的向左的分力、b对a的库仑力向左的分力、c对a的库仑力的分力，若a要平衡，则c对a的库仑力沿水平方向的分力必须向右，所以c对a的作用力必须是吸引力，所以c与a的电性一定相反；即：a、b小球带同种电荷，b、c小球带异种电荷，故选项、B错误；

CD、设环半径为R，三个小球的带电量分别为：、和，由几何关系可得， ，a与b对c的作用力都是吸引力，它们对c的作用力在水平方向的分力大小相等，则有，所以，故选项D正确，C错误；

故选选项D

5.如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。有无数个带有相同电荷和相同质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P点进入磁场。这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的。将磁感应强度的大小从原来的B1变为B2，结果相应的弧长变为圆周长的，则等于

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】设圆的半径为，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为M，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，，如图所示，所以粒子做圆周运动的半径R，则有，解得；

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为N，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，，如图所示，所以粒子做圆周运动的半径，则有，由带电粒子做圆周运动的半径，由于相等，则得

，故选项A正确，B、C、D错误；

故选选项A。

6.如图，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始自由下滑，则

A. 在小球下滑的过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒

B. 在小球下滑的过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功

C. 被弹簧反弹后，小球能回到槽上高h处

D. 被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动

【答案】AD

【解析】

【详解】A、在下滑的过程中，小球和槽组成的系统，在水平方向上不受力，则水平方向上动量守恒，故选项A正确；

B、在滑动过程中，槽向后滑动，根据动能定理知，槽的速度增大，则小球对槽的作用力做正功，故选项B错误；

CD、小球和槽组成的系统水平方向上动量守恒，开始总动量为零，小球离开槽时，小球和槽的动量大小相等，方向相反，由于质量相等，则速度大小相等，方向相反，然后小球与弹簧接触，被弹簧反弹后的速度与接触弹簧的速度大小相等，可知反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动，且速度大小相等，小球不会回到槽高h处，故选项D正确，C错误；

故选选项AD。

7.如图a，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图b是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点C受到轨道的作用力为2.5N，空气阻力不计，B点为AC轨道中点，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是

A. 图b中x=36m2·s－2

B. 小球质量为0.2kg

C. 小球在A点时重力的功率为5W

D. 小球在B点受到轨道作用力为8.5N

【答案】BD

【解析】

【详解】A、小球在光滑轨道上运动，只有重力做功，故机械能守恒，所以有：

，解得：，即为：，故选项A错误；

B、由图乙可知轨道半径，小球在C点的速度，那么由牛顿第二定律可得：，解得：，故选项B错误；

C、小球在A点时重力，方向向下，速度，方向向右，故小球在A点时重力的功率为0，故选项C错误；

D、由机械能守恒可得在B点的速度为：；所以小球在B点受到的在水平方向上的合外力做向心力为：，所以，小球在B点受到轨道作用力为8.5N，故选项D正确；

故选选项BD。

8.有一种理想自耦变压器的构造如图所示，线圈a、b绕在一个圆环形的铁芯上，转动滑动触头P就可以调节输出电压。图中电阻R1、R2、R3和R4的阻值分别为10Ω、5Ω、10Ω和10Ω，电压表为理想交流电表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定，滑动触头P处在线圈a、b的中点。开关S闭合时电压表的示数是7V，则下列说法中正确的是

A. 正弦交流电压源U的峰值为35V

B. 开关S断开时，理想电压表的示数为5V

C. 开关S闭合时，通过电阻R4的电流为0.7A

D. 开关S闭合时，电阻R2和R3消耗的电功率相等

【答案】BC

【解析】

【详解】ACD、开关S闭合时，根据欧姆定律可知通过的电流为，根据电流之比等于匝数的反比可知副线圈的电流为；和并联后与串联的电阻为10Ω，可知副线圈的电压为，根据电压之比等于匝数之比可知原线圈的电压为，正弦交流电压源，正弦交流电压源的峰值为；通过电阻的电流为；电阻消耗的电功率，电阻消耗的电功率，故选项C正确，A、D错误；

B、开关S断开时，和串联的电阻为15Ω，设知副线圈的电流为，则副线圈的电压为，根据电流之比等于匝数的反比可知原线圈的电流为，所以原线圈的电压为，根据电压之比等于匝数之比可得，解得副线圈的电流为，理想电压表的示数为，故选项B正确；

故选选项BC。

三、非选择题

(一)必考题

9.现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图a所示。表面粗糙的木板端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度构成斜面；木板上有一滑块，其后端与穿过打点计时器的纸带相连；打点计时器固定在木板上，连接频率为50Hz的交流电源。接通电源后，从静止释放滑块，滑块带动纸带打出一系列的点迹。

(1)图b给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是实验中选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，2、3和5、6计数点的距离如图b所示。由图中数据求出滑块的加速度a=___________m/s2(结果保留三位有效数字)。

(2)已知木板两端的高度差为h、木板的水平投影长度为x、重力加速度为g，则滑块与木板间的动摩擦因数的表达式μ=___________。

【答案】    (1). （1）2.51    (2). （2）

【解析】

【详解】解：(1)每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔：，根据逐差法有：；

(2) 以滑块为研究对象，根据牛顿第二定律有：，解得：；

10.在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的的实验器材。

(1)甲同学按电路图a进行测量实验，其中R2为保护电阻，则

①请用笔画线代替导线在图b中完成电路的连接______；

②根据电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图c所示，可得电源的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)。

(2)乙同学误将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，根据电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图e所示，可得电源的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)。

【答案】    (1). （1）①    (2). ②2.8    (3). 0.60    (4). （2）3.0    (5). 0.50

【解析】

【详解】解：(1)①根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；

②根据闭合电路欧姆定律可得：，则由数学规律可知电动势，内电阻；

(2)由乙同学的电路接法可知左右两部分并联后与串联，则可知在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现图e所示的图象，则由图象可知当电压为2.5V时，电流为0.5A，此时两部分电阻相等，则总电流为；而当电压为2.4V时，电流分别对应0.33A和0.87A，则说明当电压为2.4V时，干路电流为；则根据闭合电路欧姆定律可得，，解得电源的电动势，内电阻；

11.如图所示的倾斜传送带与水平面的夹角为θ，且tanθ=0.75。传送带以恒定的速率υ=4m/s顺时针运动。将一个质量m=4kg的小物块轻轻的放置在传送带的底部，已知传送带的底部到顶部之间的距离L=25m，物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.8，重力加速度g取10m/s2。

(1)求物块从传送带底部运动到顶部的时间t；

(2)求物块从传送带底部运动到顶部的过程中传送带对物块所做的功。

【答案】（1）11.25s（2）632J

【解析】

【详解】解：(1)垂直斜面方向受力平衡：

则摩擦力：

平行斜面方向做匀加速运动：

解得：，方向沿传送带向上；

运动到物块速度与传送带速度相同时，经历的时间：

运动的距离：

剩下的距离：

之后物块与传送带做匀速运动，则：

则物块从传送带底部运动到顶部的时间：

(2)由功能原理，传送带对物块所做的功等于物块获得的机械能（动能与重力势能）

则有传送带对物块所做的功：

12.如图，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系O-xyz(x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上)。匀强磁场方向与xOy平面平行，且与x轴正方向的夹角为45°，一质量为m、电荷量为+q的带电粒子(可看作质点)平行于z轴以速度v0通过y轴上的点P(0，h，0)，重力加速度为g。

(1)若带电粒子沿z轴正方向做匀速直线运动，求满足条件的电场强度的最小值Emin及对应的磁感应强度B；

(2)在满足(1)的条件下，当带电粒子通过y轴上的点P时，撤去匀强磁场，求带电质点落在xOz平面内的位置；

(3)若带电粒子沿z轴负方向通过y轴上的点P时，改变电场强度大小和方向，同时改变磁感应强度的大小，要使带电质点做匀速圆周运动且能够经过x轴，求电场强度E和磁感应强度B的大小。

【答案】（1）Emin＝        （2）N（h，0，2v0 ）（3）

【解析】

【详解】解：(1)如图所示，带电质点受到重力（大小及方向均已知）、洛伦兹力（方向已知）、电场力（大小及方向均未知）的作用做匀速直线运动；根据力三角形知识分析可知：当电场力方向与磁场方向相同时，场强有最小值

根据物体的平衡规律有：

解得：，                                       

(2)如图所示，撤去磁场后，带电质点受到重力和电场力作用，其合力沿PM方向并与方向垂直，大小等于，故带电质点在与平面成角的平面内作类平抛运动

由牛顿第二定律 ：

解得 ：

设经时间到达Oxz平面内的点，由运动的分解可得：

沿方向：

沿PM方向： 

又

联立解得 ：

则带电质点落在N（h，0，）点 

(3)当电场力和重力平衡时，带点质点才能只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动

则有：

得：

要使带点质点经过x轴，圆周的直径为h

根据：

解得：

(二)选考题

 (物理选修3-3)

13.下列说法正确的是__________

A. 液体的饱和汽压随温度的升高而增大

B. 温度相同的氮气和氧气的分子平均动能相同

C. 做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能也越来越大

D. 水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是油脂使水的表面张力增大的缘故

E. 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内气体的分子数和温度都有关

【答案】ABE

【解析】

【详解】A、温度越高，蒸发越快，故液体的饱和汽压随温度的升高而增大，故选项A正确；

B、温度是分子热运动平均动能的标志，故温度相同的氢气和氧气的分子平均动能也相同，故选项B正确；

C、做加速运动的物体，由于速度越来越大，物体分子的平均动能不一定增大，因为分子的平均动能是由温度决定，和物体的宏观运动无关，故选项C错误；

D、水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，是由于水浸润玻璃，但不浸润涂油的玻璃，故选项D错误；

E、气体压强取决于分子的数密度和分子热运动的平均动能的大小，故气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内气体的分子数和温度都有关，故选项E正确；

故选选项ABE。

14.如图所示，竖直放置的U形管左端封闭，右端开口，左、右两管的横截面积均为2cm2，在左管内用水银封闭一段长为20cm、温度为27℃的空气柱(可看成理想气体)，左右两管水银面高度差为15cm，外界大气压为75cmHg。

①若向右管中缓慢注入水银，直至两管水银面相平，求在右管中注入水银的体积V(以cm3为单位)；

②在两管水银面相平后，缓慢升高气体温度，直至封闭空气柱的长度为开始时的长度，求此时空气柱的温度T。

【答案】①46cm3②415K

【解析】

①开始时左右两管水银面高度差为h =15 cm，外界大气压p0＝75 cmHg

则封闭气体初始压强p1＝p0－h＝60 cmHg     

缓慢加入水银，等水银面相平后，封闭气体的压强p2＝p0＝75 cmHg

封闭气体经历等温变化，开始时空气柱的长度l=20 cm，设末状态空气柱的长度为l′，

p1l＝p2l′                       

l′=16cm

加入水银的长度x＝h＋2（l－l′）=23cm         

解得加入水银的体积V＝46 cm3

②空气柱的长度变为开始时的长度l时，左管水银面下降Δh =l－l′=4cm

右管水银面会上升4cm，此时空气柱的压强

p3＝h0＋2Δh=83 cm        

初始温度T =300K，封闭气体从初始到最终，可以看作等容变化

由        

解得T′＝415K      

本题答案是： ①46cm3 ②415K

点睛：本题考查了理想气体方程，要找准状态参量利用理想气体方程公式求解即可

 (物理选修3-4)

15.一列沿x轴方向传播的简谐波，t=0时刻的波形图如图所示，P点此时的振动方向沿y轴的正方向，经0.1s第二次回到P点。则下列说法中正确的是（   ）

A. 波的传播方向沿x轴的负方向

B. 该简谐波的波速大小为20m/s

C. t=0.125 s时，P点的振动方向沿y轴的负方向

D. t=0.15 s时，P点的速度正在减小，加速度也正在减小

E. t=0.15 s时，P点的速度正在减小，加速度正在增大

【答案】BCE

【解析】

【分析】

根据0.1后质点P第二次回到原位置求出周期，由图读出波长，求出波速．再P振动方向可确定波的传播方向，及一定时间以后的振动方向及速度大小，加速度等等。

【详解】A、质点P向上振动,可以判断出此列波向右传播，A选项错误；

B、由题意知，再过0.1s，质点P由图示位置第二回到P点，所以，波的传播速度为,故B选项正确；

C、当t=0.125 s，故P质点振动了，P正在向y轴负方向运动，故C选项正确；

DE、当t=0.15 s时，P点振动了1.5T，P到达了与x轴对称下方位置，正在向y轴负方向运动，速度正在减小，加速度正在增大，D错误E正确。

16.如图所示为半圆形玻璃砖的截面图，圆的半径为R，直径AC竖直，半径OB水平，一束平行光竖直向下照射在整个AB圆弧面上，玻璃砖对光的折射率为，光在真空中传播速度为c，求：

(1)经过C点的折射光线所对应的入射光线到AC面的水平距离；

(2)经过C点的折射光线在玻璃砖中传播的时间为多少。

【答案】（1） （2）

【解析】

【分析】

（1）首先画出光路图，根据几何关系结合光的折射定律求解折射光线经过C点的入射光线到AC面的水平距离s；（2）根据几何关系先求解光线在玻璃砖中的传播距离，然后根据v=c/n求解传播速度，最后求解在玻璃砖中传播的时间.

【详解】（1）折射光线经过C点的光线如图，

设光线在AB弧面上入射角为i，折射角为r，由几何关系可知r=θ，i=θ+r=2r，

根据光的折射定律： 即 ，

可得r=300，i=600

由几何关系可知α=300

因此折射光线经过C点的入射光线到AC面的水平距离：

（2）由几何关系可知，照射到C点的折射光线在玻璃砖中的路程

光在玻璃中的传播速度为

传播时间