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- 2021-05-14 发布
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2019年高考物理全真模拟试题(二)
满分110分,时间60分钟
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
选择题:本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~8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.
选择题:本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~8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.理想化模型是简化物理研究的重要手段,它抓住问题的主要因素,忽略了次要因素,促进了物理学的发展.下列关于理想化模型建立的表述正确的是( )
A.质点作为理想化模型忽略了物体的质量
B.点电荷作为理想化模型忽略了物体所带的电荷量
C.理想电压表忽略了电压表的内阻
D.理想变压器没有能量损失
2.运输人员要把质量为m、体积较小的木箱拉上汽车,现将长为L的木板搭在汽车尾部与地面间,构成一固定斜面,然后把木箱沿斜面拉上汽车.斜面与水平地面成30°角,拉力与斜面平行,木箱与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.在将木箱运上汽车过程中,拉力至少做功为( )
A.mgL B.mg C.mgL(1+μ) D.μmgL+mgL
3.如图甲所示,直角三角形斜劈abc固定在水平面上.t=0时,一物块(可视为质点)从底端a以初速度v0沿斜面ab向上运动,到达顶端b时速率恰好为零,之后沿斜面bc下滑至底端c.若物块与斜面ab、bc间的动摩擦因数相等,物块在两斜面上运动的速率v随时间变化的规律如图乙所示,已知重力加速度g=10 m/s2,则下列物理量中不能求出的是( )
A.斜面ab的倾角θ
B.物块与斜面间的动摩擦因数μ
C.物块的质量m
D.斜面bc的长度L
4.如图所示,“U”形导轨固定在绝缘水平面内,其单位长度的电阻相同,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中.现有一不计电阻的金属棒ab垂直于导轨放置,且与导轨接触良好.t=0时刻,在垂直于棒的水平拉力F作用下棒从图中虚线处由静止开始沿导轨向右做匀加速直线运动,运动过程中棒始终与导轨垂直,所有的摩擦均不计,则棒运动的过程中( )
A.通过棒的电流与时间成正比
B.水平拉力F与时间成正比
C.棒产生的感应电动势与时间成正比
D.水平拉力F做的功等于整个装置中产生的热量
5.在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用.下列说法符合历史事实的是( )
A.密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值
B.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核
C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出钋(Po)和镭(Ra)两种新元素
D.卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子核内部存在质子
6.如图所示,a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,∠abc=120°.现将带电荷量均为+Q的两个正点电荷分别固定在a、c顶点上,另一个带电荷量为-Q的负点电荷固定在b顶点上,之后将一个检验电荷由O向d移动,则( )
A.检验电荷在d点所受的电场力比在O点所受的电场力大
B.若检验电荷为正电荷,则在d点的电势能比在O点的电势能大
C.若检验电荷为负电荷,则d点的电势低于O点的电势
D.无论检验电荷电性如何,d点的电场强度都小于O点的电场强度
7. 如图甲为理想变压器的示意图,其原、副线圈的匝数比为5∶1,电压表和电流表均为理想电表,R1为阻值随温度升高而变大的热敏电阻,R2为定值电阻,若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电,下说法正确的是( )
A.输入变压器原线圈的交流电压的表达式为u=36sin 50πt(V)
B.t=0.015 s时,发电机的线圈平面与磁场方向垂直
C.变压器原、副线圈中的电流之比为1∶5
D.当温度升高时,电流表的示数变小,电压表的读数不变
8.如图所示,边长为2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一个边长为L、粗细均匀的正方形导线框abcd,其所在平面与磁场方向垂直,导线框的对角线与虚线框的对角线在一条直线上,导线框各边的电阻大小均为R.在导线框从图示位置开始以恒定速度v沿对角线方向进入磁场,到整个导线框离开磁场区域的过程中,下列说法正确的是( )
A.导线框进入磁场区域时产生逆时针方向的感应电流
B.导线框中有感应电流的时间为
C.导线框的对角线bd有一半进入磁场时,整个导线框所受安培力大小为
D.导线框的对角线bd有一半进入磁场时,导线框a、c两点间的电压为
第Ⅱ卷(非选择题 共62分)
非选择题:包括必考题和选考题两部分.第9~12题为必考题,每个试题考生都必须做答.第13~14题为选考题,考生根据要求做答.
(一)必考题(共47分)
9.(6分)某同学利用做自由落体运动的小球来验证机械能守恒定律.在某次实验中,该同学得到小球自由下落的部分频闪照片如图所示,图中所标数据均为小球下落的实际距离.若已知当地的重力加速度大小为g=9.80 m/s2,小球的质量为m=1.00 kg,频闪仪每隔0.05 s闪光一次.
(1)在t2到t5时间内,小球重力势能的减少量ΔEp=________J,动能的增加量为ΔEk=________J;(结果保留三位有效数字)
(2)该同学通过多次实验发现,无论在哪段时间内,小球重力势能的减少量ΔEp总是大于其动能的增加量ΔEk,造成这种现象的主要原因是_______________________________________________.
10.(9分)某同学想利用所学知识测量一只未知电阻Rx的阻值.
(1)该同学首先利用多用电表的欧姆挡粗测该电阻的阻值.他将欧姆挡的选择开关旋至“×100”挡,按照正确的操作步骤,测得的读数如图甲所示.由图可知,该电阻的阻值为________Ω.
(2)粗测后,该同学利用如图乙所示的电路图精确测量该未知电阻的阻值.
①请根据电路图连接图丙所示的实物图;
②在某次测量中,若电阻箱的阻值调至R0时,电流表A1读数为I1,电流表A2的读数为I2,查说明书知电流表A1的内阻为r1,电流表A2的内阻为r2,试用以上数据写出计算未知电阻Rx阻值的公式为Rx=______________.
11.(14分)如图所示,长木板B静止在光滑的水平面上,物块C放在长木板的右端,B的质量为4 kg,C和木板间的动摩擦因数为0.2,C可以看成质点,长木板足够长.物块A在长木板的左侧以速度v0=8 m/s向右运动并与长木板相碰,碰后A的速度为2 m/s,方向不变,A的质量为2 kg,g取10 m/s2,求:
(1)碰后一瞬间B的速度大小;
(2)试分析要使A与B不会发生第二次碰撞,C的质量不能超过多大.
12.(18分)如图所示,虚线MN为场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场的分界线,电场方向竖直向下且与边界MN成θ=45°角,匀强磁场方向垂直纸面向外,在电场中有一点P,P点到边界MN的竖直距离为d.现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P处由静止释放(不计粒子所受重力,电场和磁场范围足够大).
(1)求粒子第一次进入磁场时的速度大小;
(2)求粒子第二次进、出电场处两点间的距离;
(3)若粒子第一次进入磁场后的某时刻,磁感应强度大小突然变为B′,但方向不变,此后粒子恰好被束缚在该磁场中,则B′的最小值为多少?
(二)选考题(共15分.请考生从给出的2道题中任选一题做答.如果多做,则按所做的第一题计分)
13.[物理——选修3-3](15分)
(1)(5分)关于热现象和热学规律,下列说法正确的是________.(填入正确选项前的字母.选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.布朗运动表明,构成悬浮微粒的分子在做无规则运动
B.两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中,分子间的引力和斥力都在减小
C.热量可以从低温物体传递到高温物体
D.物体的摄氏温度变化了1 ℃,其热力学温度变化273 K
E.两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中,它们的分子势能先减小后增大
(2)(10分)如图所示,一水平放置的薄壁汽缸,由截面积不同的两个圆筒连接而成,质量均为m=1.0 kg的活塞A、B用一长度为3L=30 cm、质量不计的轻细杆连接成整体,它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气.活塞A、B的面积分别为SA=200 cm2和SB=100 cm2,汽缸内A和B之间封闭有一定质量的理想气体,A的左边及B的右边都是大气,大气压强始终保持为p0=1.0×105 Pa.当汽缸内气体的温度为T1=500 K时,活塞处于图示位置平衡.问:
①此时汽缸内理想气体的压强多大?
②当汽缸内气体的温度从T1=500 K缓慢降至T2=400 K时,活塞A、B向哪边移动?移动的位移多大?
答案部分
1.解析:选D.质点、点电荷作为理想化模型都忽略了物体的大小和形状,选项A、B错误;理想电压表认为内阻为无穷大,忽略了并联的分流作用,选项C错误;理想变压器忽略了铁损和铜损,没有能量损失,选项D正确.
2.解析:选C.在拉动过程中,木箱克服重力做功为mgLsin 30°,克服摩擦力做功为μmgLcos 30°,根据功能关系可知,拉力至少做功为mgLsin 30°+μmgLcos 30°=mgL(1+μ),选项C正确.
3.解析:选C.根据题图乙可求出物块在左右斜面上的加速度大小a1、a2,根据牛顿第二定律有mgsin θ+μmgcos θ=ma1,mgcos θ-μmgsin θ=ma2,则可求出θ和μ,但m无法求出,根据题图乙可求出0.6~1.6 s时间内物块的位移大小,即可求出L,故选项C正确.
4.解析:选C.设导轨单位长度的电阻为r0,虚线左侧的总电阻为R0,导轨间距为d,t时刻棒的速度大小为v,则位移大小s=at2,t时刻回路中的总电阻R=R0+2sr0=R0+r0at2,棒的速度大小v=at,棒切割磁感线产生的感应电动势E=Bdv=Bdat,与t成正比,棒中的电流I==,不与t成正比,选项A错误,C正确;根据牛顿第二定律有F-BId=ma,得水平拉力F=+ma,不与t成正比,选项B错误;根据功能关系可知水平拉力F做的功等于棒动能的增加量与整个装置中产生的热量之和,选项D错误.
5.解析:选AC.密立根利用油滴实验测出了基本电荷的电荷量,A项正确;贝克勒尔通过对天然放射现象的研究发现了中子,B项错误;居里夫妇从沥青铀矿中分离出钋(Po)和镭(Ra)两种新元素,C项正确;卢瑟福通过α粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型,D项错误.
6.解析:选BD.a、c两个顶点处的点电荷在O点产生的合电场强度为零,设b、O两点之间距离为x,则b顶点处的点电荷在O点产生的电场强度为,a、b、c三个顶点处的点电荷在d点处产生的电场强度为-×cos 60°=0,显然,选项A错误,D正确;又因顺着电场线方向电势逐渐降低,则O点电势低于d点电势,检验电荷在d点的电势能较大,选项C错误,B正确.
7.解析:选CD.由图乙可知,交流电的周期为0.02 s,则交流电压的表达式为u=36sin 100πt(V),选项A错误;t=0.015 s时,根据图乙可知:线圈产生的电动势为最大值,此时发电机的线圈平面与磁场方向平行,选项B错误;理想变压器的电流与匝数成反比,选项C正确;当温度升高时,R1的阻值变大,因电源电压不变,理想变压器的原线圈两端的电压不变,电压表的读数不变,理想变压器的副线圈两端的电压也不变,电路中的电阻变大,故电流表的读数减小,选项D正确.
8.解析:选ABD.导线框进入磁场区域的过程中穿过导线框的磁通量向里增大,由楞次定律和安培定则可知感应电流的方向沿逆时针方向,A正确.导线框只有进入磁场与穿出磁场的过程中才有感应电流,这两阶段通过的总位移为2L,故B正确.导线框的对角线bd有一半进入磁场时,整个导线框切割磁感线的有效长度为对角线a、c长度的一半,产生的电动势为E=BLv,所受安培力大小为F=B×L=,a、c两点间电压U=I×2R==,C错误、D正确.
9.解析:(1)在t2到t5时间内,小球下落的高度h=0.720 6 m,所以小球重力势能的减少量为ΔEp=mgh≈7.06 J,小球在t2时刻的瞬时速度大小v2= m/s=4.072 m/s,在t5时刻的瞬时速度大小v5= m/s=5.536 m/s,所以小球动能的增加量ΔEk=m(v-v)≈7.03 J.
(2)由于小球下落过程中要受到空气阻力的作用,所以减少的重力势能一部分转化为小球运动的动能,另一部分转化为克服空气阻力做功而产生的内能.
答案:(1)7.06(2分) 7.03(2分) (2)空气阻力使小球的机械能减少(2分)
10.解析:(1)由于多用电表使用的是“×100”挡,所以当指针指向“5”时,表明被测电阻的阻值为500 Ω;
(2)②由于电路中没有给出电压表,所以需要将电阻箱和电流表A1的整体看做电压表,由于该电路采用的是电流表内接法,所以测得的阻值应为被测电阻Rx和电流表A2的内阻之和,即=I2,整理该式可得Rx=
eq f((R0+r1)I1,I2)-r2.
答案:(1)500(3分) (2)①如图所示(3分)
②-r2(3分)
11.解析:A与B碰撞过程动量守恒,根据动量守恒定律可求出碰后B的速度;AB碰后,B在C的摩擦力作用下做减速运动,C做加速运动直到二者达到共同速度,若要AB不发生第二次碰撞,BC的共同速度须大于等于2 m/s,对BC运动过程应用动量守恒定律可解出C的质量.
(1)A与B相碰的一瞬间,A、B组成的系统动量守恒
则有mAv0=mAvA+mBvB(3分)
求得vB=3 m/s(3分)
(2)碰撞后C在B上相对B滑动,B做减速运动,设C与B相对静止时,B与C以共同速度v=2 m/s运动时,A与B刚好不会发生第二次碰撞,这个运动过程C与B组成的系统动量守恒
则mBvB=(mB+mC)v(3分)
求得mC=2 kg(3分)
因此要使A与B不会发生第二次碰撞,C的质量不超过2 kg(2分)
答案:(1)3 m/s (2)2 kg
12.
解:(1)设粒子第一次进入磁场时的速度大小为v
由动能定理可得:
qEd=mv2(2分)
解得:v= (1分)
(2)粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图所示.
由几何知识可知,粒子第二次进、出电场时,粒子在竖直方向上运动的距离和粒子在水平方向上运动的距离相等.
所以有:··t2=vt(2分)
解得:t=2(1分)
所以粒子第二次进、出电场处两点间的距离为:
xCA=vt(2分)
代入数据可得:xCA=4d(1分)
(3)由qvB=m可得R=(2分)
即R= (1分)
由题意可知,当粒子运动到F点处改变磁感应强度的大小时,粒子运动的半径有最大值,即B′最小,粒子的运动轨迹如图中的虚线圆所示.
设此后粒子做圆周运动的轨迹半径为r,则由几何关系可知r=R(2分)
又因为r=,所以B′=(2分)
代入数据可得:B′=2(2-)B(2分)
答案:(1) (2)4d (3)2(2-)B
13.解析:(2)①设被封住的理想气体压强为p,轻细杆对A和对B的弹力为F,对活塞A有:
p0SA=pSA+F(1分)
对活塞B,有:p0SB=pSB+F(1分)
得:p=p0=1.0×105 Pa(1分)
②当汽缸内气体的温度缓慢下降时,活塞处于平衡状态,缸内气体压强不变,气体等压降温,活塞A、B一起向右移动(1分)
活塞A最多移动至两筒的连接处.设活塞A、B一起向右移动的距离为x.对理想气体:
V1=2LSA+LSB(1分)
T1=500 K
V2=(2L-x)SA+(L+x)SB(1分)
T2=400 K
SA=200 cm2 SB=100 cm2
由盖—吕萨克定律:=(2分)
解得:x=10 cm
x<2L=20 cm表明活塞A未碰两筒的连接处.故活塞A、B一起向右移动了10 cm.(2分)
答案:(1)BCE (2)①1.0×105 Pa ②右 10 cm
14.解析:(1)由图象可知,波长为4 m. 由题意可知,波的周期的整数倍为0.4 s,最大周期为0.4 s,与此对应的频率最小为2.5 Hz;由公式λ=vT可算得最小波速为10 m/s;不管波沿那个方向传播,由t时刻到t+0.2 s时刻,经历的时间都是半周期的整数倍,因此,x=3 m的质点又一次经过平衡位置;即使已知波的传播方向,由于不知波源开始振动时的运动方向,所以不能判定各质点开始振动时运动的方向;由题意知在t到t+0.4 s波传播的距离为4n,当n为5时波传播距离为20 m.综上所述B、C、E项正确.
(2)作出光路图,结合折射定律和几何关系可求得入射点P距离圆心的距离和两折射光线的夹角.
①光路图如图所示,由图中几何关系可知,∠PCD=360°-∠CPO-∠POD-∠ODC=30°(3分)
所以在ACB面上的入射角为∠PCO=15°,入射点P距圆心O的距离为OP=rsin 15°(2分)
②光线射到D点时入射角为30°,由折射率公式n=可知
对甲单色光:n甲=,
sin i甲=n甲sin 30°=×=,i甲=60°(2分)
对乙单色光:n乙=,sin i乙=n乙sin 30°=×=,i乙=45°(2分)
所以两种色光从OB面射出后的折射光线的夹角为15°(1分)
答案:(1)BCE (2)①rsin 15° ②15°