江苏省苏锡常镇四市2019届高三物理二模考试试题(十)

2019届高三年级第二次模拟考试(十)

物理

本试卷共8页，包含选择题(第1题～第9题，共9题)、非选择题(第10题～第16题，共7题)两部分．本卷满分为120分，考试时间为100分钟．

一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个

．．．．选项符合题意．

1. 如图所示，物理课本放在水平桌面上，下列说法中正确的是( )

A. 桌面对课本的支持力与课本的重力是一对平衡力

B. 桌面对课本的支持力与课本对桌面的压力是一对平衡力

C. 桌面对课本的支持力与课本的重力是一对作用力与反作用力

D. 课本对桌面的压力就是课本的重力

2. 某次实验中，通过传感器获得小车的速度v与时间t的关系图象如图所示，则小车( )

A. 在0～1.0 s内位移先增大后减小

B. 在0～1.0 s内加速度先增大后减小

C. 在0～1.0 s内位移约为0.5 m

D. 在0～0.5 s内平均速度为0.35 m/s

3. 如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝U m sinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，理想交流电压表和的示数分别为U1和U2，理想交流电流表和的示数分别为I1和I2.下列说法正确的是( )

A. U1和U2是电压的瞬时值

B. I1、I2之比等于原、副线圈的匝数之比

C. 滑片P向上滑动过程中，U2变大，I1变大

D. 滑片P向上滑动过程中，U2不变，I1变小

4. 将一小球竖直向上抛出，取向上为正方向．设小球在抛出点的重力势能为零，小球所受空气阻力大小恒定．则上升过程中，小球的加速度a、速度v、机械能E、动能E k与小球离抛出点高度h的关系错误的是( )

A B C D

5. 真空中两个点电荷Q1、Q2分别固定于x轴上x1＝0和x2＝4a的两点，在它们的连线上场强E与x关系如图所示(取x轴正方向为场强正方向，无穷远处为电势零点)，以下判断正确的是( )

A. Q1带正电、Q2带负电

B. Q1的电荷量是Q2的3倍

C. x轴上3a处的电势为零

D. 正点电荷q在x轴上a处的电势能比在2a处的大

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

6. 如图所示，甲、乙两颗人造卫星在各自的椭圆轨道上绕地球运行，两轨道相切于P点．不计大气阻力，下列说法正确的有( )

A. 甲的机械能一定比乙的大

B. 甲的运行周期比乙的大

C. 甲、乙分别经过P点的速度大小相等

D. 甲、乙分别经过P点的加速度大小相等

7. 如图所示，A、B为相同的灯泡，C为电容器，L为电感线圈(其直流电阻小于灯泡电阻)．下列说法中正确的有( )

A. 闭合开关，B立即发光

B. 闭合开关，电路稳定后，A中没有电流

C. 电路稳定后，断开开关，B变得更亮后再熄灭

D. 电路稳定后，断开开关，A中电流立即为零

8. 如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一个质量为m的滑块接触，弹簧处于原长，现施加水平外力F缓慢地将滑块向左压至某位置静止，此过程中外力F做功为W1，滑块克服摩擦力做功为W2.撤去F后滑块向右运动，最终和弹簧分离．不计空气阻力，滑块所受摩擦力大小恒定，则( )

A. 撤去F时，弹簧的弹性势能为W1－W2

B. 撤去F后，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒

C. 滑块与弹簧分离时的加速度为零

D. 滑块与弹簧分离时的动能为W1－2W2

9. 如图所示，正方体空间ABCDA1B1C1D1上、下表面水平，其中有A→D方向的匀强电场．从A点沿AB方向分别以初速度v1、v2、v3水平抛出同一带电小球(可视为质点)，小球分别从D1C1的中点、C1点、BC1的中点射出，且射出时的动能分别为E k1、E k2、E k3.下列说法正确的有( )

A. 小球带正电

B. 小球所受电场力与重力大小相等

C. v1∶v2∶v3＝1∶2∶2 2

D. E k1∶E k2∶E k3＝1∶4∶8

三、简答题：本题分必做题(第10、11、12题)和选做题(第13题)两部分．共计42分．

【必做题】

10. (8分)某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律．在铁架台的顶端有一电磁铁，正下方某位置固定一光电门，电磁铁吸住直径为d的小铁球，此时球心与光电门的竖直距离为h()．断开电源，小球下落，通过光电门的挡光时间为t.请回答下列问题：

(1)用游标卡尺测得d的长度如图乙所示，则该示数为________cm.

(2)该实验需要验证的表达式为________________(用题中字母表示，设重力加速度为

g)．

(3)在实验过程中，多次改变h，重复实验，这样做可以________．

A. 减小偶然误差

B. 减小系统误差

C. 使实验结论更具有普遍性

(4)小组内某同学提出，用高为d的铁质小圆柱体代替小铁球可提高实验的准确性，其

理由是

________________________________________________________________________．

甲

乙

11. (10分)在研究金属电阻阻值与温度的关系时，为了能够较准确地测出金属电阻的阻值，设计了如图甲所示的电路．除了金属电阻R x外，还提供的实验器材有：学生电源E，灵敏电流计G，滑动变阻器R、R s，定值电阻R1、R2，电阻箱R0，开关S，控温装置，导线若干．

甲乙

①按照电路图连接好电路后，将R0调至适当数值，R的滑片调至最右端，R s的滑片调至最下端，闭合开关S；

②把R的滑片调至适当位置，调节R0，并逐步减小R s的阻值，直到R s为零时，电流计G 指针不发生偏转，记录R0的阻值和R x的温度；

③多次改变温度，重复实验；

④实验完毕，整理器材．

根据上述实验回答以下问题：

(1)上述②中，电流计G指针不发生偏转时，a点电势________(选填“大于”“等于”或“小于”)b点电势．

(2)某次测量时，R0的旋钮如图乙所示，则R0的读数为________Ω.

(3)用R0、R1、R2表示R x，R x＝________．

(4)x

请在图丙所示的坐标纸上描绘出R x t图线．

丙

(5)本实验中R s的作用为________________________．

12. [选修3－5](12分)

(1) 铀核裂变的一种方程为235 92U＋X→9438Sr＋140 54Xe＋210n，已知原子核的比结合能与质量数的关系如图所示，下列说法正确的有________．

A. X粒子是中子

B. X粒子是质子

C. 235 92U、9438Sr、139 54Xe相比，9438Sr的比结合能最大，最稳定

D. 235 92U、9438Sr、139 54Xe相比，235 92U的质量数最多，结合能最大，最稳定

(2) 利用如图所示的电路做光电效应实验，当光照射到光电管的金属材料上时，灵敏电流计中没有电流通过．经检查实验电路完好．则发生这种现象的原因可能有____________________________和____________________________．

(3) 在光滑水平面上，质量均为m的三个物块排成直线，如图所示．第1个物块以动量p0向右运动，依次与其余两个静止物块发生碰撞，并粘在—起，求：

①物块的最终速度大小；

②碰撞过程中损失的总动能．

13. 【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题

．．．．若全做，则按A小

．．．．．．．．，．并作答

题评分．

A. [选修3－3](12分)

(1) 下列说法中正确的有________．

A. 乙醚液体蒸发为气体的过程中分子势能变大

B. 一定质量的理想气体，体积不变时压强和摄氏温度成正比

C. 当液面上方的蒸汽达到饱和状态后，液体分子不会从液面飞出

D. 用油膜法测油酸分子直径时，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径

(2) 图甲是岩盐晶体的平面结构，图中等长线段AA1、BB1上微粒的数目不同，由此可知，晶体具有________(选填“各向同性”或“各向异性”)的性质．图乙中液体表面层内分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面内层分子间作用力表现为________．

甲乙

(3)在大气中，空气团运动时经过各气层的时间很短，因此，运动过程中空气团与周围空气热量交换极少，可看做绝热过程．潮湿空气团在山的迎风坡上升时，水汽凝结成云，到山顶后变得干燥，然后沿着背风坡下降时升温，气象上称这股干热的气流为焚风．

①空气团在山的迎风坡上升时温度降低，试说明其原因？

②设空气团的内能U与温度T满足U＝CT(C为一常数)，空气团沿着背风坡下降过程中，外界对空气团做的功为W，求此过程中空气团升高的温度ΔT.

B. [选修3－4](12分)

(1) 如图所示，从点光源S发出的一束复色光，以一定的角度斜射到玻璃三棱镜的表面，经过三棱镜的两次折射后分为a、b两束光．下面的说法中正确的有________．

A. 在三棱镜中a光的传播速率大于b光的传播速率

B. a光频率大于b光频率

C. 若改变复色光的入射角，可在入射面发生全反射

D. a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δx a<Δx b

(2) 如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速

c)．地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L.当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为________．

(3) 简谐横波沿x轴正向传播，依次经过x轴上相距d＝10 m的两质点P和Q，它们的振动图象分别如图甲和图乙所示．则

①t＝0.2 s时质点P的振动方向；

②这列波的最大传播速度．

甲乙

四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

14. (15分)如图所示，绝缘斜面倾角为θ，虚线下方有方向垂直于斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场，虚线与斜面底边平行．将质量为m，电阻为R，边长为l的正方形金属框abcd从斜面上由静止释放，释放时cd边与磁场边界距离为x0，不计摩擦，重力加速度为g.求：

(1) 金属框cd边进入磁场时，金属框中的电动势大小E；

(2) 金属框cd边进入磁场时的加速度大小a；

(3) 金属框进入磁场的整个过程中，通过金属框的电荷量q.

15. (16分)如图所示，木块A固定在水平地面上，细线的一端系住光滑滑块B，另一端绕过固定在木块A上的轻质光滑滑轮后固定在墙上，B与A的竖直边刚好接触，滑轮左侧的细线竖直，右侧的细线水平．已知滑块B的质量为m，木块A的质量为3m，重力加速度为g，当撤去固定A的力后，A不会翻倒．求：

(1) A固定不动时，细线对滑轮的压力大小F；

(2) 撤去固定A的力后，A与地面间的动摩擦因数μ满足什么条件时，A不会向右运动；

(3) 撤去固定A的力后，若地面光滑，则B落地前，A向右滑动位移为x时的速度大小v A.

16. (16分)某控制带电粒子运动的仪器原理如图所示，区域PP′M′M 内有竖直向下的匀强电

场，电场场强E ＝1.0×103

V/m ，宽度d ＝0.05 m ，长度L ＝0.40 m ；区域MM′N′N 内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B ＝2.5×10－2 T ，宽度D ＝0.05 m ，比荷q m ＝1.0×108

C/kg

的带正电的粒子以水平初速度v 0从P 点射入电场．边界MM′不影响粒子的运动，不计粒子重力．

(1) 若v 0＝8.0×105

m/s ，求粒子从区域PP′N′N 射出的位置；

(2) 若粒子第一次进入磁场后就从M′N′间垂直边界射出，求v 0的大小； (3) 若粒子从M′点射出，求v 0满足的条件．

2019届高三年级第二次模拟考试(十)

物理参考答案

1. A

2. C

3. D

4. B

5. D

6. BD

7. AC

8. AD

9. ABC 10. (1) 0.565(2分) (2) gh ＝d

2

2t

2(2分)

(3) C(2分)

(4) 小铁球经过光电门的挡光长度不一定是小球的直径，圆柱体挡光长度就是柱体高度(2分)

11. (1) 等于(2分) (2) 40.0(2分)

(3) R 1

R 2

R 0(2分)

(4) 如图所示(2分)

(5) 保护电流计(2分)

12. (1) AC(3分，少选扣1分，多选不得分)

(2) 入射光的频率小于极限频率 所加反向电压大于遏止电压(每空2分，共4分) (3) ①依据动量守恒定律p 0＝3mv 解得v ＝p 0

3m .(2分)

②由p 0＝mv 0，E k0＝12mv 2

解得初动能E k0＝p 2

2m

末动能E k ＝123mv 2

＝p 206m

所以损失的总动能为E k0－E k ＝p 2

3m.

(3分)

13. A. (1) AD(3分，少选扣1分，多选不得分) (2) 各向异性 引力(每空2分，共4分)

(3) ①坡上空气压强小，气团绝热膨胀，对外做功，温度降低．(2分) ②根据U ＝CT 得ΔU ＝C ΔT①

由热力学第一定律得ΔU ＝Q ＋W② Q ＝0③

联立①②③解得ΔT ＝W

C

.(3分)

B. (1) BD(3分，少选扣1分，多选不得分)

(2) 大于 c(或光速)(每空2分，共4分) (3) ①沿y 轴负方向．(2分)

②从图象可知振源的周期为T ＝0.4s ，P 和Q 的相位始终相反， 则d ＝n λ＋1

2λ，其中，n ＝0，1，2，3，…

由波速v ＝λ

T

得v ＝50

2n ＋1

m/s(n ＝0，1，2，3，…)

当n ＝0时传播速度最大，则最大传播速度为50m/s.(3分) 14. (1) 金属框进入磁场前机械能守恒， mgx 0sin θ＝12

mv 2

(2分)

金属框中感应电动势大小为E ＝Blv(2分) 解得E ＝Bl 2gx 0sin θ.(1分)

(2) 感应电流I ＝E

R (1分)

安培力F A ＝IlB(1分)

取沿斜面向下为正方向，对于金属框 mgsin θ－F A ＝ma(2分) 解得a ＝gsin θ－

B 2l

2

mR 2gx 0sin θ.(1分)

(3) 金属框进入磁场过程中的平均电动势

E ＝Bl

2

t (2分)

平均电流I ＝E

R (1分)

流过的电荷量q ＝It(1分) 解得q ＝Bl

2

R

.(1分)

15. (1) 细线对B 的拉力大小T ＝mg(1分) 滑轮对细线的作用力大小F′＝2T(2分) 细线对滑轮的作用力大小F ＝F′(1分) 由以上各式解得F ＝2mg.(1分)

(2) 地面对A 的支持力大小N ＝3mg ＋mg(2分) A 不会滑动的条件T≤μN(2分) 由以上各式解得μ≥1

4

.(1分)

(3) A 向右滑动位移为x 时，B 下降h ＝x(1分)

A 向右速度大小为v A 时，

B 的速度大小v B ＝2v A (2分) 整个系统机械能守恒， mgx ＝12·3mv 2A ＋12·mv 2

B (2分)

由以上各式解得v A ＝

2

5

gx.(1分) 16. (1) 粒子以水平初速度从P 点射入电场后，在电场中做类平抛运动， 假设粒子能够进入磁场，则 竖直方向d ＝12·qE m

·t 2

得t ＝

2md

qE

代入数据解得t ＝1.0×10－6

s(2分) 水平位移x ＝v 0t

代入数据解得x ＝0.80m

因为x 大于L ，所以粒子不能进入磁场，而是从P′M′间射出，(1分) 则运动时间t 0＝L v 0

＝0.5×10－6

s ，

竖直位移y ＝12·qE m ·t 2

0＝0.012 5m(1分)

所以粒子从P′点下方0.012 5m 处射出．(1分)

(2) 由第一问可以求得粒子在电场中做类平抛运动的水平位移x ＝v 02md

qE

粒子进入磁场时，垂直边界的速度 v 1＝qE

m

·t＝

2qEd

m

(1分)

设粒子与磁场边界之间的夹角为α，则粒子进入磁场时的速度为v ＝v 1

sin α

在磁场中由qvB ＝m v 2

R 得R ＝mv

qB

(2分)

粒子第一次进入磁场后，垂直边界M′N′射出磁场，必须满足x ＋Rsin α＝L 把x ＝v 02md qE 、R ＝mv qB 、v ＝v 1

sin α、v 1＝2qEd

mp

代入解得 v 0＝L·

qE 2md －E B

v 0＝3.6×105

m/s.(2分)

(3) 由第二问解答的图可知粒子离MM′的最远距离Δy ＝R －Rcos α＝R(1－cos α)

把R ＝mv qB 、v ＝v 1

sin α、v 1＝

2qEd

m

代入解得 Δy ＝

1B

2mEd q ·（1－cos α）sin α＝1

B

2mEd q ·tan α

2

可以看出当α＝90°时，Δy 有最大值，(α＝90°即粒子从P 点射入电场的速度为零，

直接在电场中加速后以v 1的速度垂直MM′进入磁场运动半个圆周回到电场)

Δy max ＝mv 1qB ＝

m

qB

2qEd m ＝1

B

2mEd

q

Δy max ＝0.04m ，Δy max 小于磁场宽度D ，所以不管粒子的水平射入速度是多少，粒子都不会从边界NN′射出磁场．(2分)

若粒子速度较小，周期性运动的轨迹如下图所示：

粒子要从M′点射出边界有两种情况， 第一种情况：

L ＝n(2v 0t ＋2Rsin α)＋v 0t 把t ＝

2md qE 、R ＝mv

qB

、v 1＝vsin α、v 1＝2qEd

m

代入解得 v 0＝L 2n ＋1·

qE 2md －2n 2n ＋1 E

B

v 0＝?

??

?

?4.0－0.8n 2n ＋1×105m/s(其中n ＝0、1、2、3、4)(2分)

第二种情况：

L ＝n(2v 0t ＋2Rsin α)＋v 0t ＋2Rsin α 把t ＝

2md qE 、R ＝mv

qB

、v 1＝vsin α、v 1＝2qEd

m

代入解得 v 0＝L 2n ＋1·

qE 2md －2（n ＋1）2n ＋1 E

B

v 0＝? ??

?

?3.2－0.8n 2n ＋1×105m/s(其中n ＝0、1、2、3)．(2分)