湖南省长沙市雅礼中学2019届高三二模考试理综物理试题 Word版含解析 16页

www.ks5u.com ‎2019年湖南省长沙市雅礼中学高三高考模拟卷理综物理试题 一、选择题 ‎1.有两个处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度与之发生碰撞。碰撞后二者的速度和在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收，从而使该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能态跃迁，并发出光子。下列说法正确的是 A. 已知氢原子能级公式为，基态能量为eV，则吸收的动能为10eV时，原子可以跃迁到激发态 B. 若该原子吸收动能从基态跃迁到n=4的激发态后，最多可以发出6种频率不同的光子 C. 要求发生上述现象时B原子的碰撞之前的速度最小，则两原子应发生完全非弹性碰撞 D. 氢原子吸收的动能只有大于氢原子基态能量时，才可能发出光子 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】从基态跃迁吸收的能量至少为eV-(-13.6)eV=10.2eV才可以从基态跃迁到处于第二能级的激发态，AD错误；一个原子处于n=4的激发态，最多可以发出3种光子（4-3，3-2，2-1），B错误；要求发生上述现象时B原子的碰撞之前的速度最小，则两原子应发生完全非弹性碰撞，损失的动能最多，从基态跃迁到第一激发态，C正确。‎ ‎2.一可以看做质点的飞行器在太空中做匀速直线运动，现开动飞行器的侧向小型火箭喷气，对其施加一方向与原运动方向垂直、大小保持不变的力，且原来作用在飞行器上的力不发生改变，且不计整体质量的变化，则 A. 飞行器速度大小与时间成正比 B. 飞行器加速度与速度方向的夹角越来越大 C. 飞行器单位时间内速率的变化量不变 D. 飞行器单位时间内动量的变化量不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】飞行器做类平抛运动，在垂直初速度方向的受力方向的分速度大小与时间成正比，即；则合速度的大小为 - 16 -‎ ‎，则合速度的大小与时间不成正比，A错误；垂直初速度方向上的速度越来越大，因此加速度与速度的夹角越来越小，B错误；速率是标量，单位时间内速率的变化量等于单位时间内末速度的大小减去单位时间内初速度的大小，结合合速度的大小，可知飞行器单位时间内速率的变化量是变化的，C错误；根据动量定理，质点受恒力作用时，在单位时间内动量的变化量等于外力的冲量，D正确。‎ ‎3.2019年4月10日，天文学家宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。在宇宙空间假设有一个恒星和黑洞组成的孤立双星系统，黑洞的质量大于恒星的质量，它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动，双星系统中的黑洞能“吸食”恒星表面的物质，造成质量转移且两者之间的距离减小，它们的运动轨道近似可以看成圆周，则在该过程中 A. 恒星做圆周运动的周期不断增加 B. 双星系统的引力势能减小 C. 黑洞做圆周运动的半径变大 D. 黑洞做圆周运动的周期大于恒星做圆周运动的周期 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设恒星质量为，运动半径为；黑洞质量为、运动半径为，转移的质量为△m，双星间的距离为L；对m1：，对m2：，又，联立解得：，双星的总质量不变，距离减小，周期减小，A错误；双星系统的引力增大，距离减小，引力做正功，引力势能减小，B正确；黑洞的运动半径为，恒星的质量减小，L也减小，故黑洞的半径减小，C错误；两者做圆周运动的角速度、周期相等，D错误。‎ - 16 -‎ ‎4.如图，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.4kg，在该平面上以m/s、与导线成60°角的初速度运动，最后达到稳定状态，这一过程中 A. 金属环受到的安培力与运动的方向相反 B. 在平行于导线方向金属环做减速运动 C. 金属环中最多能产生电能为0.8J D. 金属环动能减少量最多为0.6J ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】金属环周围有环形的磁场，金属环向右运动，磁通量减小，根据“来拒去留”可知，所受的安培力将阻碍金属圆环远离通电直导线，即安培力垂直直导线向左，与运动方向并非相反，安培力使金属环在垂直导线方向做减速运动，当垂直导线方向的速度减为零，只剩沿导线方向的速度，然后磁通量不变，无感应电流，水平方向合力为零，故为匀速直线运动，AB错误；由题知，金属环最终以m/s，沿平行导线方向做匀速直线运动，动能的减少量为J，则产生的电能最多为0.6J，C错误，D正确。‎ ‎5.一根中点有固定转动轴的轻质杆长为，两端固定完全相同的质量为m、电荷量为+q的小球1和2，装置放在如图所示的关于竖直线对称的电场中。开始时杆在水平位置静止，现给小球1一个竖直向上的速度，让小球1、2绕转动轴各自转动到B、A位置，A、B间电势差是U，小球1、2构成的系统动能的减小量是 A. 一定小于Uq B. 一定等于 - 16 -‎ C. 一定大于 D. 一定大于 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】系统以1，2位置转动到B，A位置时，重力对1球做负功，对2球做正功，电场力对1球做正功，对球2做负功，根据电场分布的特点可知，且，由动能定理，对系统有，即，则可以确定，不能确定一定大于，A正确。‎ ‎6.如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和滑轮轴的摩擦）。现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中 A. 地面对斜面体的摩擦力一定变大 B. 斜面体所受地面的支持力一定变大 C. 水平力F一定变大 D. 物体A所受斜面体的摩擦力不一定变大 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】分析B受力如图所示：‎ 当B缓慢拉高时，则有，增大，水平拉力F变大，C正确；以A、B和斜面作为整体分析，地面对斜面的摩擦力与拉力F平衡，A正确；地面支持力 - 16 -‎ ‎，因此地面的支持力不变，B错误；以A为研究对象，绳子拉A的力增加，但A相对斜面运动趋势方向不确定，则两者间摩擦力变化也不确定，D正确。‎ ‎7.在如图所示宽度范围内，用电场强度为E的匀强电场可使初速度是的某种正粒子偏转角。在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度为B，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为（不计粒子的重力）。则 A. 电场强度E与磁感应强度B的比为 B. 电场强度E与磁感应强度B的比为 C. 粒子穿过电场和磁场的时间之比是 D. 粒子穿过电场和磁场的时间之比是 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】在电场中偏转时做类平抛运动，水平方向匀速直线，竖直方向匀加速直线运动，故 ，则，由牛顿第二定律可知，则为竖直方向速度和水平方向速度的夹角；故，解得； 在磁场中偏转时，由几何关系可知速度偏转角等于粒子在磁场中做圆周运动的圆心角；，，解得：，故，A错误，B正确；在磁场中运动的时间为，则时间之比为：，C正确，D错误。‎ - 16 -‎ ‎8.在同一匀强磁场中，粒子（）和氚核（）做匀速圆周运动，若它们运动时对应的物质波的波长相等，则粒子和氚核 A. 运动半径之比是1:2 B. 运动周期之比是1:1‎ C. 运动速度大小之比是4:1 D. 受到的洛伦兹力之比是2:1‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】它们的物质波的波长相等，根据，可知它们的动量相等。带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，则有：，解得：，由题意知，，所以有：，A正确；，C错误；，D错误；根据，可知，B正确。‎ 二、非选择题： ‎ ‎9.如图a所示，某同学利用下图电路测量电源电动势和内阻。先将电路中的电压传感器d端与a端连接。‎ ‎（1）若该同学开始实验后未进行电压传感器的调零而其他器材的使用均正确，则移动滑片后，得到的U-I图象最可能为___________。‎ A. B. C. D. ‎ ‎（2）将电压传感器d端改接到电路中c端，正确调零操作，移动滑片后，得到如图b所示的U-I图，已知定值电阻R=10Ω，则根据图象可知电源电动势为_________V、内阻为________Ω。（结果保留2位有效数字）‎ - 16 -‎ ‎【答案】 (1). B (2). 3.0 (3). 0.53‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）该同学开始实验后未进行电压传感器的调零，则电路电流为0时，电压传感器有示数，不为0，作出的U-I图象中，电压随电流的增大而增大，但纵坐标有截距，观察图b中的图象可知B符合；‎ ‎（2）将电压传感器d端改接到电路中c端，则电压传感器测量的是滑动变阻器的电压，但由于正负接线接反了，因此测量的数值会变为负值，计算时取绝对值即可，根据如图（c）所示的U-I图可知，电源电动势为3V，由闭合电路的欧姆定律有：，当U=2V时，I=0.095A，即，解得：内阻r≈0.53Ω。‎ ‎10.某兴趣小组利用如图所示的装置来“探究合外力的功与物体动能变化的关系”。他们通过改变光电门的位置和悬挂物的质量进行多次实验，采集多组数据。已知将此装置平衡摩擦后，小车总是由同一位置自由释放，小车上方固定一宽度为d的挡光板。‎ ‎（1）下列关于操作中的说法，正确的是_____________。（多选）‎ A.调整轨道的倾角至合适位置的标志是：悬挂物连带小车在轨道上匀速运动 B.实验时，使悬挂物的质量远小于小车的质量，就可以近似认为悬挂物的重力等于小车所受拉力 C.实验时，务必先接通光电门，待其正常工作后，再释放小车 - 16 -‎ D.多次实验时，一定要让小车由静止释放 ‎（2）本小组同学在实验中有不同操作和数据处理方式，你认为合理的说法是_____________。（多选）‎ A.甲同学把小车的末速度（v）作为横坐标，拉力对小车做的功（W）作为纵坐标，作出图线后再分析得出结论 B.乙同学保持悬挂物的质量不变，以小车的位移（x）作为纵坐标，以小车的末速度的平方（）作为横坐标，作出图线后能得出结论 C.丙同学保持小车位移不变，以悬挂物的质量（）为纵坐标，以小车的末速度的倒数（）作为横坐标，作出图线后能得出结论 D.丁同学保持小车的位移不变，以悬挂物的质量（）为纵坐标，以小车和悬挂物的获得的总动能作为横坐标，作出图线后能得出结论 ‎（3）测量挡光板的宽度时，游标卡尺的示数如图所示，则其宽度为：__________________。‎ ‎（4）戊同学对实验数据进行分析。他把小车和悬挂物作为研究对象，悬挂物的重力作为合力，计算出的结果始终是：悬挂物重力做的功小于小车和悬挂物整体动能的增量，即没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，你认为导致此结果的主要原因是__________。‎ ‎【答案】 (1). BCD (2). BD (3). 5.50 (4). 测得小车前端到光电门的感光点之间的距离x小于小车从开始运动到挡光板通过光电门的感光点而获得瞬时速度的实际位移（或答“挡光板有一定的宽度”、“平衡摩擦力时轨道倾角过大”也可以）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）A、调整轨道的倾角至合适位置的标志是：小车在不悬挂重物的情况下，在轨道上匀速运动，A错误；为了使轻绳的拉力可以近似认为等于重物的重力，则要求悬挂物的质量远小于小车的质量，B正确；实验时应先接通光电门，待其正常工作后，再释放小车，C正确；多次实验时，要让小车由静止释放，否则不能求出动能的变化量，D正确。‎ ‎（2）对小车，根据动能定理得：，应把小车的末速度的平方（）作为横坐标，拉力对小车做的功（W）作为纵坐标，作出的图象为直线，进而分析得出结论，A - 16 -‎ 错误；对小车和重物组成的系统，根据动能定理得：，保持悬挂物的质量不变，应以小车的位移（x）作为纵坐标，以小车的末速度的平方（v2）作为横坐标，作出的图象为直线，进而分析得出结论，B正确；对小车和重物组成的系统，根据动能定理得：，保持小车的位移不变，以悬挂物的质量（）为纵坐标，以小车和悬挂物的获得的总动能（）作为横坐标，作出的图象为直线，进而分析得出结论，C错误，D正确。‎ ‎（3）游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数等于0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为：5mm+0.50mm=5.50mm； ‎ ‎（4）测得小车前端到光电门的感光点之间的距离x小于小车从开始运动到挡光板通过光电门的感光点而获得瞬时速度的实际位移（或答“挡光板有一定的宽度”、“平衡摩擦力时轨道倾角过大”也可以）‎ ‎11.如图所示，在水平向右的匀强电场中，直细杆倾斜放置，一个质量m=2kg、q=0.1C的带正电小球穿在细杆上。细杆与水平面之间的倾角，小球与细杆间的动摩擦因数，从t=0时刻开始，物体运动的与时间t的关系图象所示（x为位移），t=2s时撤去电场，m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：‎ ‎（1）电场强度E的大小；‎ ‎（2）物体向上运动过程中距计时点的最大距离；‎ ‎（3）物体由斜面最高点返回计时点时间。（结果可以保留根号）‎ ‎【答案】（1）560N/C（2）52m（3）s ‎【解析】‎ - 16 -‎ ‎【详解】（1）由匀变速直线运动公式，得 对照图线可知，图线在纵轴截距表示初速度，图线斜率表示，则有：m/s，m/s2‎ 沿斜面向上有 解得E=560N/C ‎（2）2s末m/s ‎0到2s：m ‎2s后物体向上做匀减速运动，其加速度为m/s2‎ ‎2秒后沿斜面向上位移：m 物体向上运动过程中距计时点的最大距离为m ‎（3）物体由斜面最高点返回计时点的过程中，做匀加速运动，‎ 其加速度为m/s2‎ 物体由斜面最高点返回计时点的时间s。‎ ‎12.如图所示，宽L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′放在倾角为θ=30°的斜面上，在N和N′之间连接一个R=2.0Ω的定值电阻，在AA′处放置一根与导轨垂直、质量m=0.8kg、电阻r=2.0Ω的金属杆，杆和导轨间的动摩擦因数，导轨电阻不计，导轨处于磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连，滑轮与杆之间的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮正下方水平面上的P处（小车可视为质点），滑轮离小车的高度H=4.0m。启动电动小车，使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度匀速前进，当杆滑到OO′位置时的加速度a=3.2m/s2，AA′与OO′之间的距离d=1m，求：‎ - 16 -‎ ‎（1）该过程中，通过电阻R的电量q；‎ ‎（2）杆通过OO′时的速度大小；‎ ‎（3）杆在OO′时，轻绳拉力大小；‎ ‎（4）上述过程中，若拉力对杆所做的功为13J，求电阻R上的平均电功率。‎ ‎【答案】（1）0.5C（2）3m/s（3）12.56N（4）2.0W ‎【解析】‎ 试题分析：（1）平均感应电动势 代入数据，可得:‎ ‎（2）几何关系：解得:‎ 杆速度等于小车速度沿绳方向的分量：‎ ‎（3）杆受的摩擦力 杆受的安培力代入数据，可得 根据牛顿第二定律：‎ 解得:‎ ‎（4）根据动能定理：‎ 解出，电路产生总的电热 那么，R上的电热 此过程所用的时间 - 16 -‎ R上的平均电功率 考点：考查了电磁感应与电路 ‎【名师点睛】本题是一道电磁感应与力学、电学相结合的综合体，考查了求加速度、电阻产生的热量，分析清楚滑杆的运动过程，应用运动的合成与分解、E=BLv、欧姆定律、安培力公式、牛顿第二定律、平衡条件、能量守恒定律即可正确解题；求R产生的热量时要注意，系统产生的总热量为R与r产生的热量之和。‎ ‎13.关于饱和汽与饱和汽压的概念，下列说法正确的是_________。‎ A. 饱和汽与液体之间的动态平衡，是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等 B. 一定温度下饱和汽密度为一定值，温度升高，饱和汽的密度增大 C. 一定温度下的饱和汽压，随饱和汽的体积增大而增大 D. 将未饱和汽转化成饱和汽，可行的方法是保持温度不变，增大体积 E. 将未饱和汽转化成饱和汽，可行的方法之一是保持体积不变，降低温度 ‎【答案】ABE ‎【解析】‎ ‎【详解】由饱和汽与液体之间的动态平衡概念可知，A正确；在一定温度下，饱和汽的密度是一定的，它随着温度的升高而增大， B正确；一定温度下的饱和汽压与体积无关， C错误；保持温度不变，增大体积，会使未饱和汽的密度减小，不能转化成饱和汽， D错误；若体积不变，当降低温度时，可使压强减小到降低温度后的饱和汽压，E正确。‎ ‎14.绝热汽缸倒扣在水平地面上，缸内装有一电热丝，缸内有一光滑的绝热活塞，封闭一定质量的理想气体，活塞下吊着一重为G的重物，活塞重为，活塞的横截面积为S，开始汽缸内封闭气柱的高为h，气体的温度为，大气压强为。现给电热丝加热，活塞缓慢下降，当气体吸收热量Q时，活塞下降了h，求：‎ - 16 -‎ ‎①气体的温度升高了多少？‎ ‎②气体的内能增加了多少？‎ ‎【答案】（1）；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①活塞下降的过程，气体发生的是等压膨胀 根据盖-吕萨克定律得：，即 解得 气体的温度升高了 ‎②汽缸内气体的压强为 活塞向下运动的过程中，对外做功 根据热力学第一定律可知：‎ 气体的内能增加量为。‎ ‎15.下列说法正确的是_________。‎ A. 如果振源停止振动，在介质中传播的波立即消失 B. 用单色平行光照射单缝，缝宽不变，光的波长越长，衍射现象越显著 C. 太阳光经过偏振片后，光强度减弱，且和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D. 麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是：变化的电场产生磁场和变化的磁场产生电场 E. 如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发出的波长长，这说明该星系正在远离我们而去 ‎【答案】BDE - 16 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由于机械波依据介质传播，如果振源停止振动，在介质中传播的振动不会立即停止，故A错误。B、用单色平行光照射单缝，缝宽不变，照射光的波长越长，衍射现象越显著；故B正确。C、太阳光是自然光，穿过偏振片后，光强度减小；可见光是电磁波的一种，电磁波的速度等于光速，医院“B超”中的超声波是声波，不同；故C错误。D、麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是：变化的电场产生磁场和变化的磁场产生电场；故D正确。E、根据多普勒效应，可知，当自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长，由c=λf，得接收的频率变小，因此说明该星系正在远离我们而去，故E正确。故选BDE。‎ ‎【点睛】考查机械波与电磁波的区别，掌握电磁场理论，理解光的偏振的现象，同时理解多普勒效应现象的应用，能用多普勒效应解释星系的运动．‎ ‎16.如图所示，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边P点正上方0.9m的高度处，水面与P点登高，浮标Q离P点1.2m远，鱼饵灯M在浮标正前方1.8m处的水下，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知水的折射率，求：‎ ‎①鱼饵灯离水面的深度；‎ ‎②若鱼饵灯缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼饵灯发出的光恰好无法从水面PQ间射出。‎ ‎【答案】①②‎ ‎【解析】‎ 试题分析：①作出光路图，由几何知识得出入射角的正弦值与折射角的正弦值，再结合折射定律求鱼饵灯离水面的深度；②若鱼饵灯缓慢竖直上浮，水面PQ间恰好无光射出时，光在水面恰好发生了全反射，入射角等于临界角C．由求出临界角C，再由数学知识求解。‎ ‎①由题意可得，鱼饵灯发出的光传播的光路图如图所示。设鱼饵灯的深度为，眼睛的位置为 - 16 -‎ ‎，鱼饵灯发出的光从水中斜射入水面上的入射角为，折射角为 由折射定律可得：分 其中：，所以：‎ 带入数据可得：‎ 所以 ‎②由题意可得，只要光从点无法射向水面，则意味着无法从之间射向水面。设光从水中发生全反射的临界角为，在点恰好发生全反射时鱼饵灯的深度为，则：‎ 可得：‎ 所以：‎ ‎【点睛】本题的关键是作出光路图，利用几何知识和折射定律求解相关的角度和深度，要注意光线的方向不能画错。‎ ‎ ‎ - 16 -‎ ‎ ‎ - 16 -‎