吉林省长春市普通高中2019届高三物理模拟试题 14页

- 1 - / 14 吉林省长春市届普通高中高考物理模拟试题（二） 一、选择题：每小题分共分，第题只有一项符合题目要求，第～题有多项符合题目要求．全 部选对分，选对但不全的得分，有选错的得分． . 下列有关近代物理的说法正确的是（ ） . 卢瑟福的粒子散射实验使人们认识到原子是可以再分的 . 电子的发现使人们认识到原子具有核式结构 . 玻尔理论能成功解释所有原子光谱的实验规律 . 天然放射现象说明了原子核内部是有结构的 【答案】 【解析】 【详解】 、通过粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构模型 , 但是不能说明原子是可以 再分的，故错； 、电子的发现使人们认识到原子是可以分割的，是由更小的微粒构成的，故错； 、玻尔理论能成功解释氢原子光谱，但不能解释别的原子的光谱，故错； 、天然放射现象中的射线来自原子核 , 说明原子核内部有复杂结构 , 故对； 故选 . 一滑块做直线运动的﹣图象如图所示，下列说法正确的是（ ） . 滑块在末的速度方向发生改变 . 滑块在末的加速度方向发生改变 . 滑块在～内的位移等于～内的位移 . 滑块在～内的平均速度等于～内的平均速度 【答案】 【解析】 - 2 - / 14 【详解】 、在末前后速度方向均为正 , 故速度方向没有发生改变错误 ; 、在末前后图线斜率没变 , 则加速度没变 , 故错误 ; 、由图像可知，滑块在～内的位移等于内的位移大小相等，方向相反，故错； 、由图像可知：滑块在～内的位移等于～内的的位移，所以滑块在～内的平均速度等于～内 的平均速度，故对； 故选 . 如图所示， 、两带正电粒子质量相等，电荷量之比为： ．两粒子在上方同一位置沿垂直电场方 向射入平行板电容器中，分别打在、两点，＝忽略粒子重力及粒子间的相互作用，下列说法 正确的是（ ） . 和在电场中运动的时间之比为： . 和运动的加速度大小之比为： . 和的初速度大小之比为： . 和的位移大小之比为： 【答案】 【解析】 【分析】 带电粒子垂直射入电场中做为平抛运动 , 水平方向做匀速直线运动 , 竖直方向做初速度为零的 匀加速直线运动 . 根据牛顿第二定律和运动学公式得到偏转量的表达式 , 求解质量之比 ; 根据 水平位移与初速度之比求解时间之比 . 【详解】 、粒子电荷量之比为： ，粒子在竖直方向上做匀加速运动，由 ，可知 和在电场中运动的时间之比为： ，故错； 、、两带正电粒子质量相等，电荷量之比为： ，根据 ，所以和运动的加速度大小之比 为, 故错； 、根据题意，两粒子水平方向上做匀速运动，根据 ，可知和的初速度大小之比为： ，故 对； - 3 - / 14 、和的位移大小之比为： ，竖直方向也有位移，那么合位移之比不能等于： ，故错； 故选 . “太空涂鸦”技术的基本物理模型是：原来在较低圆轨道运行的攻击卫星在变轨后接近在较 高圆轨道上运行的侦察卫星时，向其发射“漆雾”弹，“漆雾”弹在临近侦察卫卫星时，压 爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦察卫星，喷散后强力吸附在侦察卫卫星的侦察镜头、太阳 能板、 电子侦察传感器等关键设备上， 使之暂时失效。 关于这一过程下列说法正确的是 （ ） . 攻击卫星在原轨道上运行的周期比侦察卫星的周期大 . 攻击卫星在原轨道上运行的线速度比侦察卫星的线速度小 . 攻击卫星在原轨道需要加速才能变轨接近侦查卫星 . 攻击卫星接近侦查卫星的过程中受到地球的万有引カ一直在增大 【答案】 【解析】 【 详 解 】、 从 题 中 可 以 看 出 ， 攻 击 卫 星 圆 轨 道 低 于 侦 察 卫 星 的 高 度 ， 根 据 可知轨道半径越小，则周期越小，线速度越大，故错； 、从低轨道运动到高轨道需要离心运动，所以攻击卫星在原轨道需要加速才能变轨接近侦查 卫星，故对； 、攻击卫星接近侦查卫星的过程中距离增大，根据 可知受到地球的万有引力一直在 减小，故错； 故选 . 如图所示，光滑地面上静置一质量为的半圆形凹槽，凹槽半径为，表面光滑。将一质量为的 小滑块（可视为质点） ，从凹槽边缘处由静止释放，当小滑块运动到凹槽的最低点时，对凹槽 的压力为，的求解比较复杂，但是我们可以根据学过的物理知识和方法判断出可能正确的是 （重力加速度为） （ ） . . . . 【答案】 - 4 - / 14 【解析】 【详解】滑块和凹侧组成的系统水平方向上动量守恒，机械能守恒，当滑块运动到最低点时 有： ， ，由极限的思想，当趋于无穷大时， 趋近于，凹槽静 止不动， 滑块速度为 ，且小滑块在最低点时由牛顿第二定律得 ，解得 ，四个选项中当趋于无穷大时， 只有选项符合， 另外选项从量纲的角度上讲也不对， 故对；错； 故选 . 如图所示，半径为的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场。一带负 电粒子以速度射入磁场区域，速度方向垂直磁场且与半径方向的夹角为°．当该带电粒子离 开磁场时， 速度方向刚好与入射速度方向垂直。 不计带电粒子的重力， 下列说法正确的是 （ ） . 该带电粒子离开磁场时速度方向的反向延长线通过点 . 该带电粒子的比荷为 . 该带电粒子在磁场中的运动时间为 . 若只改变带电粒子的入射方向，则其在磁场中的运动时间变 【答案】 【解析】 【详解】 、带负电的粒子在磁场中的运动轨迹如图所示： 从图像上可以看出该带电粒子离开磁场时速度方向的反向延长线不通过点，故错； 、有几何关系知，轨迹所对的圆心角为 ，且轨迹的圆心刚好在圆形磁场的边界上，所以 - 5 - / 14 轨迹的半径为 由 可求得： ，故对； 、运动时间等于弧长除以速度，即 ，故错； 、有图可知，此时轨迹圆弧对应的弦长最长，等于磁场区域的直径，所以在磁场中运动时间 也就最长，若改变入射角度，则运动时间变短，故对； 故选 . 如图为一种直流发电机的结构示意图，直流发电机由两块永磁铁、线圈和换向器组线缠绕而 成. 永磁体、极相对，中间区域视为匀强磁场，磁感应强度为。线圈由匝导线缠绕而成，面积 为，可绕如图所示的轴线匀速转动，角速度为 ω。换向器由两个半铜环和两个电刷构成，半 铜环分别与线圈中导线的两端固连，线圈和半铜环绕着轴线以相同角速度转动。电刷位置固 定，作为输出端与外电路相连（图中未画出） 。每当线圈转到中性面位置时，半铜环和电刷会 交换接触，以保持输出电流方向不变，且交换时间极短可忽略。下列说法正确的是 . 当线圈按照图示的方向转动时，电刷的电势比的电势高 . 当线圈转到图示位置时，线圈中产生的电动势为零 . 该发电机产生电动势的最大值为 ω . 该发电机产生电动势的最大值是有效值的 倍 【答案】 【解析】 【详解】 、当线圈按照图示的方向转动时，根据右手定则知电刷的电势比的电势低，故错； 、当线圈转到图示位置时，磁通量等零，但磁通量的变化率达到了最大，所以线圈中产生的 电动势也达到了最大，故错； 、发电机电动势随时间变化图像如图所示， - 6 - / 14 其中最大值为 ω，且是有效值的 倍，故对； 故选 . 如图所示，固定于地面、倾角为 的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面 底端的挡板连接，另一端与物块连接，物块上方放置有另一物块，物块、质量均为且不粘连， 整个系统在沿斜面向下的外力作用下处于静止状态。某一时刻将力撤去，在弹簧将、弹出过 程中，若、能够分离，重力加速度为。则下列叙述正确的是（ ） . 、刚分离的瞬间，两物块速度达到最大 . 、刚分离的瞬间，的加速度大小为 θ . 从力撤去到、分离的过程中，物块的机械能一直增加 . 从力撤去到、分离的过程中， 、物块和弹簧构成的系统机械能守恒 【答案】 【解析】 【详解】 、当加速度等于零时，两个物块的速度达到最大， 、刚分离的瞬间，之间没有弹力作 用，此时有共同的加速度 ，故速度没有达到最大，故错；对 、从力撤去到、分离的过程中，弹簧对物块的弹力始终大于物块对物块的弹力，这两个力的 合力对做正功，所以的机械能增大，故对； 、从力撤去到、分离的过程中， 、物块和弹簧构成的系统只有重力和弹簧弹力做功，所以系统 机械能守恒，故对 故选 二、实验题 . 某实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。小钢球由静止释放自由下落过程 中，计时装置测出小钢球通过光电门时间为，用小钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心 - 7 - / 14 通过光电门的瞬时速度。测出刚释放时钢球球心到光电门间的距离为，当地的重力加速度为， 小钢球所受空气阻力可忽略不计。 （）先用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径＝。 （）要验证小钢球的机械能是否守恒，需要满足的方程是。 （用题中所给字母表示） （）实验中小钢球通过光电门的平均速度（选填“大于”或“小于”）小钢球球心通过光 电门时的瞬时速度。 【答案】 (). (). (). 小于 【解析】 【详解】 （）根据游标卡尺的读数规则可知 （）若减少的重力势能等于增加的动能是，可以认为机械能守恒 则有 整理得： （）在计算时把平均速度当做瞬时速度处理了，那么这个平均速度实际上等于小球过光电门 时中点时刻的速度，由于小球速度越来越大，所以中间时刻在球心的下方，即小钢球通过光 电门的平均速度小于小钢球球心通过光电门时的瞬时速度。 故本题答案是： (). (). (). 小于 【点睛】利用光电门测速度，再根据增加的动能和减少的重力势能的关系来验证机械能是否 守恒。 . 现要较准确地测量量程为～、内阻大约为 Ω 的电压表的内阻，实验室提供的器材如下： 电流表（量程～，内阻约 Ω） 电流表（量程～，内阻约 Ω） 电压表（量程～，内阻约 Ω）； - 8 - / 14 定值电阻（阻值 Ω）； 定值电阻（阻值 Ω）； 滑动变阻器（最大阻值 Ω，最大电流） 电源（电动势，内阻约 Ω） 电源（电动势，内阻约 Ω）； 开关，导线若干 （）选用上述的一些器材，甲、乙两个同学分别设计了图甲、乙两个电路。 在图甲的电路中，电源选择，则定值电阻应该选择；在图乙的电路中，电源选择，电流表应 该选择。 （填写对应器材的符号） （）根据图甲电路，多次测量得到多组电手表和的读数、 ，用描点法得到﹣图象，若图象的斜 率为，定值电阻的阻值为，则电压表的内阻＝；根据图乙电路，多次测量得到多组电压表和 电流表的读数 ' 、，用描点法得到可′﹣图象，若图象的斜率为，则电压表的内阻′＝。 （用题 中所给字母表示） （）从实验测量精度的角度分析，用图电路较好；原因是。 【答案】 (). (). (). (). (). 乙 (). 图甲中的相对 误差较大 【解析】 【详解】 （）在图甲的电路中，由于电压电动势为，电阻起到串联分压的作用，应该选择阻值 为 Ω 的定值电阻 ; 电压表的最大电流为，所以电流表应选择量程～的 （）在图甲的电路中，电阻两端的电压为 , 通过电阻的电流为 根据欧姆定律有 , 变形得 , 有 可得： ; 在图乙中根据欧姆定律可得： 即 - 9 - / 14 （）两个电路都没有由仪器引起的系统误差，但用甲图测量时，电压表 的电压变化范围约 为，用量程为的电压表 读数，相对误差较大，所以用乙图较好。 【点睛】在电路测量中电流表或者电压表的读数要尽量在三分之一以上偏转，以减小测量误 差。 三、计算题 . 如图所示，一质量为＝的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。质量为＝的小物块（可视为质 点）静止在车顶的左端。一质量为＝的子弹以水平速度＝射中物块左端并留在物块中，子弹 与物块的作用时间极短。最终物块相对地面以的速度滑离小车，物块与车顶面的动摩擦因数 μ＝，取重力加速度＝．求： （）子弹射入物块过程中与物块共速时的速度大小； （）小车的长度。 【答案】 （） （） 【解析】 【详解】 （）子弹与物块相互作用过程动量守恒，设共速时的速度为 有 解得： （）设物块滑离小车时的速度为 ，此时小车的速度为 ，三个物体组成的系统动量守恒： 设小车的长度为 , 有能量守恒可得： 解得： 故本题答案是： （） （） 【点睛】在一般的板块模型里如果要求板的长度，用能量守恒来求会事半功倍。 . 如图所示，顶角 °的光滑金属导轨固定在水平面内，导轨处在方向竖直向下、大小为的匀 强磁场中。以为坐标原点、金属导轨的角分线为轴，在水平面内建立如图所示的直角坐标系。 一根初始位置与轴重合的导体棒在垂直于导体棒的水平外力作用下以速度沿轴做匀速直线运 - 10 - / 14 动，导体棒的质量为，导轨与导体棒单位长度的电阻为。导体棒在滑动过程中始终保持与导 轨良好接触。以导体棒位于处作为计时零点。试求 （）时刻流过导体棒的电流强度和电流方向（回答沿磁场方向看顺时针或逆时针） （）时刻作用于导体棒的水平外力的大小 （）～时间内导体棒上产生的焦耳热。 【答案】 （） ，逆时针方向； （） ; （） 【解析】 【详解】 （）设导体棒的有效切割长度为 则回路中的总电阻为 则有 所以电流大小为 根据右手定则可以判断电流方向为逆时针方向 （）设导体棒运动走过的位移为，则 ，则导体棒的有效切割长度为 导体棒匀速运动，外力等于安培力，即 解得： （）通过导体棒的电流为定值，导体棒的电阻 导体棒的热功率为 解得： - 11 - / 14 与成正比， 所以在时间内，导体棒上产生的焦耳热即为图像所包围的面积，整理得 故本题答案是： （） ，逆时针方向； （） ; （） 【点睛】利用法拉第电磁感应定律求出电动势，再根据闭合回路欧姆定律求出电流，然后求 解即可。 四、选考题 . 下列有关热学现象和规律的描述正确的是（ ） . 空气中尘埃的运动是布朗运动，反映了空气分子在做无规则的热运动 . 在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果 . 晶体都有固定的熔点，物理性质都表现为各向异性 . 一定质量的理想气体经历等压膨胀过程，气体密度将减小，分子平均动能将增大 . 第二类永动机没有违背能量守恒定律 【答案】 【解析】 【详解】空气中尘埃的运动不是布朗运动，故错；在完全失重状况下，液滴由于表面张力使 其表面积收缩至最小，呈球形，故对；晶体物理性质都表现为各向同性，故错；一 定质量的理想气体经历等压膨胀过程，温度升高，分子平均动将增大，故对；第二类永动机 违背了热力学第二定律，但没有违背能量守恒定律，故对； 故选 . 如图所示，竖直固定的大圆筒由上面的细圆筒和下面的粗圆筒两部分组成，粗筒的内径是细 筒内径的倍，细筒足够长。粗简中放有、两个活塞，活塞的重力及与筒壁间的摩擦不计。活 - 12 - / 14 塞的上方装有水银，活塞、间封有定质量的空气（可视为理想气体） 。初始时，用外力向上托 住活塞使之处于平衡状态，水银上表面与粗简上端相平，空气柱长，水银深。现使活塞缓慢 上移，直至有一半质量的水银被推入细筒中，求活塞上移的距离。 （设在整个过程中气柱的温 度不变，大气压强相当于的水气柱银柱产生的压强） 【答案】 【解析】 【详解】初态封闭气体的压强 , 体积为 有一半质量的水银被推入细筒中 , 设粗筒横截面积为，细筒和粗筒中的水银高度分别为和 , 由 于水银体积不变，则 , 解得： 根据题意 此时封闭气体压强为 体积 由玻意耳定律得： 解得： 活塞上移的距离为 【点睛】本题考查了理想气体方程，解此类题的关键是找到不同状态下的压强和体积表达式， 然后建立方程求解 . 以下说法中正确的是（ ） . 在同一种玻璃中，频率越大的光速度越小 . 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振 . 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 . 交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应 . 狭义相对论认为在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的 - 13 - / 14 【答案】 【解析】 【详解】频率越大折射率越大，在同种介质中的光速度越小，故对；用透明的标准样板和单 色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，故错；麦克斯韦用预言了电磁波的存在，赫兹用 实验证实了电磁波的存在，故错；交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应， 故对；根据狭义相对论原理，在所有关系系中，物理规律有相同的表达式，即一切物理规律 都是相同的，故对； 故选 . 一列简谐横波沿轴传播，图甲为＝时的波形图， 、是介质中的两个质点。图乙为质点的振动 图象，求： （）波的传播方向和波速的大小； （）质点平衡位置的坐标。 【答案】 （）沿轴负方向， ；（） 【解析】 【详解】 （）由图乙可知，在时质点由平衡位置向下运动，可知波的传播方向为沿轴负方向， 由两幅图分别求出波长 ， 所以波速为 （）有图可知时振动到了 处，即 解得 设质点的平衡位置坐标为 , 则 解得 - 14 - / 14 故本题答案是： （）；（）