【物理】百师联盟全国2019届高三冲刺考（一）全国I卷（解析版） 20页

百师联盟全国2019届高三冲刺考（一）‎ 全国I卷 一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8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.如图所示，质量均为的物块A、B压在置于地面上的竖直轻弹簧上，上端弹簧弹性系数为1，下端弹簧的弹性系数为，弹簧与地面、弹簧与物块间均没有栓接，A、B处于静止状态，现给A一个竖直向上的拉力，的大小自0开始缓慢增大，物块B自初始位置能上升的最大高度为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【详解】开始弹簧压缩量 当A离开弹簧，弹簧的压缩量 所以B上升的最大高度 故B正确，ACD错误。‎ 故选：B。‎ ‎2.某加湿器在电子元件控制下，通过的电流如图所示，周期为1.0s，若等效工作电阻恒为，则该加湿器1小时消耗的电能约为（ ）‎ A. 度 B. 度 ‎ C. 度 D. 度 ‎【答案】C ‎【详解】根据有效值的定义，有 解得：交流电的有效值 电阻功率 所以加湿器1小时消耗的电能 度 故C正确，ABD错误。‎ 故选：C。‎ ‎3.“嫦娥四号”实现了人类首次月背登陆，为实现“嫦娥四号”与地球间通信，我国还发射了“鹊桥”中继卫星，“鹊桥”绕月球拉格朗日点的Halo轨道做圆周运动，已知点距月球约6.5万千米，“鹊桥”距月球约8万千米，“鹊桥”距点约6.7万千米，月球绕地球做圆周运动的周期约为27天，地球半径为6400km，地球表面重力加速度为，电磁波传播速度为。下列最接近“嫦娥四号”发出信号通过“鹊桥”传播到地面接收站的时间的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【详解】根据地球对月球的万有引力提供月球绕地球圆周运动的向心力，有 忽略地球自转，在地球表面附近 可计算地月间距 万千米 所以到地球距离为44.5万千米，根据勾股定理可计算地球到“鹊桥”距离约为45万千米，所以“嫦娥四号”到地球表面通讯距离为53万千米，即m，因此通信时间 最接近2s，故A正确，BCD错误。‎ 故选：A。‎ ‎4.光滑水平面上有长为的木板B，小物块A置于B的中点，A、B质量均为，二者间摩擦因数为，重力加速度为，A、B处于静止状态。某时刻给B一向右的瞬时冲量，为使A可以从B上掉下，冲量的最小值为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【详解】设B获得冲量后瞬间速度为，物块掉下来的临界条件是A刚好到达边缘时两者共速，根据动量守恒 根据能量守恒 解得：‎ 根据动量定理，冲量最小值 故B正确，ACD错误。‎ 故选：B。‎ ‎5.如图所示，a、b是两个由电阻率相同的铜线制成质量相等的正方形单匝闭合线框，b的边长为a的两倍，a和b所用的铜线粗细不同。现以相同速度，把两线圈匀速拉出磁场，则该过程中两线圈产生的电热为（ ）‎ A. 1:1 B. 1:2 C. 1:4 D. 4:1‎ ‎【答案】B ‎【详解】设a的边长为，横截面积为，b的边长为，横截面积为，因质量相等，有 得 a的电阻为 b的电阻为 线圈匀速向外拉，感应电流为 产生的焦耳热 综上可得 故B正确，ACD错误。‎ 故选：B。‎ ‎6.如图所示，小滑块P、Q通过轻质定滑轮和细线连接，Q套在光滑水平杆上，P、Q由静止开始运动，P下降最大高度为。不计一切摩擦，P不会与杆碰撞，重力加速度大小为g。下面分析不正确的是（ ）‎ A. P下落过程中，绳子拉力对Q做功的功率一直增大 B. Q的最大速度为 C. 当P速度最大时，Q的加速度为零 D. 当P速度最大时，水平杆给Q的弹力等于2mg ‎【答案】ACD ‎【详解】A.下落过程中，绳子拉力始终对做正功，动能增大，当在滑轮正下方时，速度最大，拉力和速度垂直，拉力功率为0，所以功率不可能一直增大，故A错误；‎ B.当速度最大时，根据牵连速度，速度为零，、为系统机械能守恒，‎ 所以的最大速度：‎ 故B正确；‎ CD.先加速后减速，当加速度为零时，速度最大，此时绳子拉力等于，右侧绳子与竖直方向夹角小于90°，继续加速，对Q受力分析知，水平杆给Q的弹力不等于2mg，故CD错误。‎ 本题选择不正确答案，故选：ACD。‎ ‎7.如图所示为平行于轴的静电场电势随变化的图象。电子只受电场力，自位置静止释放，到达O点时的动能为，已知电子电量为e，质量为m，，则下列分析正确的是（ ）‎ A. 电子在处速度为 ‎ B. 电子在处加速度为 C. 电子将沿轴做往复运动，周期 ‎ D. 电子在处动能与电势能之和为 ‎【答案】BC ‎【详解】A．静电场平行于轴，则图线的斜率表示场强，所以到0间的电场为匀强电场，0到间电场也为匀强电场，设电子在处速度为v，根据动能定理 所以 故A错误；‎ B．电子只受电场力，根据牛顿第二定律 故B正确；‎ C．电子将沿轴做往复运动，设从到0电子的运动时间为t1，根据运动学公式 所以 往复运动的周期 故C正确；‎ D.点子只受电场力，所以动能和电势能之和不变，初始时动能为零，电势能也为零，所以任意位置动能和电势能之和为0，故D错误。‎ 故选：BC。‎ ‎8.如图所示，比荷为的粒子从静止开始，经加速电场U加速后进入辐向的电场E进行第一次筛选，在辐向电场中粒子做半径为R的匀速圆周运动，经过无场区从小孔处垂直边界进入垂直纸面向外的匀强磁场B中进行第二次筛选，在与距离为小孔垂直边界射出并被收集。已知静电分析器和磁分析器界面均为四分之一圆弧，以下叙述正确的是（ ）‎ A. 静电分析器中的电势高于的电势 B. 被收集的带电粒子一定带正电 C. 电场强度E与磁感应强度B的比值关系为 D. 若增大U，为保证B不变，则被收集粒子的比原来大 ‎【答案】BD ‎【详解】AB.粒子在磁场内做匀速圆周运动，磁场区域的磁感应强度垂直纸面向外，由左手定则可以判断出粒子一定带正电。在辐向电场中，电场力提供粒子做匀速圆周运动的向心力，可以判断出的电势高于的电势。故A错误，B正确；‎ C.粒子经加速电场加速 在电场中做匀速圆周运动 在磁场中做匀速圆周运动 经计算可知 故C错误；‎ D.联立C项各式可得：‎ 为保证B不变，增大时，则增大，故D正确。‎ 故选：BD。‎ 二、非选择题：共62分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~16题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必考题 ‎9.某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，A、B为固定在铁架台上的光电门，计时电脑记录小球通过光电门的时间，使用该装置研究小球下落运动过程中的机械能情况。计时电脑记录小球通过A、B两光电门的遮光时间分布是和，当地的重力加速度为g。‎ ‎(1)用20分度游标卡尺测量小球直径，刻度线如图乙所示，则______cm；‎ ‎(2)为了验证小球自A到B过程中机械能是否守恒，还需要进行哪些实验测量____‎ A.用天平测出小球的质量 B.测出小球到光电门A的竖直高度 C. A、B光电门中点间的竖直高度 ‎(3)根据实验测得的物理量，如果满足________关系，即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒；‎ ‎(4)若计时电脑还记录了小球自A到B的时间 ‎，本实验还可以测量当地的重力加速度，则重力加速度________。（使用、、和表示）‎ ‎【答案】 (1). 1.025 (2). C (3). (4). ‎ ‎【详解】(1)[1]游标卡尺的主尺刻度为10mm，游标尺刻度为5×0.05mm=0.25mm，所以小球直径 ‎=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm ‎(2)[2]如果机械能守恒，则小球减小的重力势能等于增加的动能，则 即 所以不需要测量小球的质量。研究的过程是小球在两光电门之间的能量变化，需要A、B光电门中点间的竖直高度。故AB错误，C正确。‎ ‎(3)[3]由以上分析可知，如果满足，即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒。而 即 ‎(4)[4]根据匀变速运动的速度时间关系，有 得 ‎10.圆柱形陶瓷元器件表面均匀镀有一层导电薄膜，已知导电薄膜电阻率为，为了测量该薄膜厚度，某同学使用铜丝紧绕在元件表面，铜丝绕制成圆形，圆柱体轴线垂直于铜丝圆面，制成电极A、B，如图甲所示 ‎(1)用螺旋测微器测量元件的直径，测量结果如图乙所示，其读数为_________mm。‎ ‎(2)为了测量元件电阻，某同学首先使用多用电表对元件粗测，元件电阻约为，现需准确测量电阻阻值，可供器材如下 A.被测元件（阻值约）‎ B.直流电源（电动势约，内阻约）‎ C.电流表（量程，内阻约）‎ D.电压表（量程，内阻）‎ E.电压表（量程，内阻约）‎ F.定值电阻（）‎ G.滑动变阻器（）‎ H.滑动变阻器（）‎ I.电键、导线等 ‎①在可供选择的器材中，已经选择A、B、C、I除此之外，应该选用________（填写序号）‎ ‎②根据所选器材，在图丙方框中画出实验电路图 ‎③需要测量的物理量________，请用上述物理量表示被测电阻______。‎ ‎(3)为了测量薄膜厚度还需要测量的物理量为__________。‎ ‎(4)若被测元件电阻为，元件直径为，电阻率为，请结合使用(3)物理量表示薄膜厚度____。‎ ‎【答案】 (1). 0.398（0.396~0.399均可给分） (2). DFG ‎ ‎（分压式接法也可以） 电流表示数，电压表示数 （或） (3). 电极A、B之间的距离 (4). ‎ ‎【详解】(1)[1]螺旋测微器主尺刻度为0，可动刻度为39.8×0.01mm=0.398mm，所以读数为 ‎0+0.398mm=0.398mm ‎(2)[2]因为直流电源电动势为6V，电压表V2量程太大，不能选择，可将电压表V1改装，因此需要DF；滑动变阻器起限流作用，安全下选择小的，比较方便操作，所以选择G。‎ ‎[3]该电路设计滑动变阻器阻值比被测阻值大，而且能保证仪器安全，因此滑动变阻器采用限流方式，使用伏安法测量被测电阻，其中电压表需串联一个分压电阻，总电阻远大于待测电阻，采用电流表外接。电路如图：‎ ‎[4]根据欧姆定律，需要测量电流表示数，电压表示数；‎ ‎[5]电压应为电压表和定值电阻的总电压，电流应为流过待测电阻的电流，则 因为，所以也可表示为 ‎(3)[6]根据电阻定律 其中薄膜很薄，展开后可认为是以圆周长为边，厚度为高的矩形，即 所以为了测量薄膜厚度，还需要测量连入电路的电阻长度为电极A、B之间的距离。‎ ‎(4)[7]据题有 因此 ‎11.光滑水平面上有截面为半圆形柱体A，半径为R，在圆柱体截面圆心O正上方处用轻质细线悬挂小球B。小球B静止在A上时，细线与竖直方向夹角为，OB与垂直，A在水平向右推力F作用下处于静止状态，已知A、B质量均为m，B可看成质点，不计一切摩擦。当撤去F，小球推动半圆柱体向左运动，两者分离后，经过t时间小球第一次向左摆到最大高度。（重力加速度大小为g）求：‎ ‎(1)水平推力F的大小；‎ ‎(2)自撤掉F后到小球第一次向左摆到最高处的过程中，圆柱体位移大小。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【详解】(1)对B分析，绳子拉力 把AB当成整体，水平方向合力为零，则 ‎(2)根据几何关系 绳长 当B运动到最低点AB分离，此时小球距离地面高度 所以半圆柱体右下角距原来点距离 因此该过程半圆柱体位移为 AB分离时速度均水平且相等，根据机械能守恒定律 解得 此后半圆柱体做匀速运动，时间内位移 全过程半圆柱体位移 ‎12.如图所示，坐标系第一象限和第二象限均存在垂直纸面向里的匀强磁场，‎ 轴为磁场理想边界，两侧磁感应强度大小不同，已知第二象限磁感强度大小为B。坐标原点粒子源以不同的速率沿与轴正方向成30°的方向向第二象限发射比荷相同带负电的粒子。当粒子速率为时，粒子穿过轴第一次进入第一象限，轨迹与轴交点为，进入第一象限经过Q点，已知OQ与轴正方向夹角为30°，OQ长为，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力 ‎(1)求第一象限磁感强度大小；‎ ‎(2)过点粒子的速度满足条件。‎ ‎【答案】(1) ；(2) 或 ‎【详解】(1)设速度为的粒子在第二象限和第一象限做圆周运动的圆心分别为、，轨道半径分别为、，由牛顿第二定律得 根据几何关系 得：‎ 过点做速度的垂线PA，连接PQ，做PQ中垂线交PA于A，所以A点为在第一象限轨迹圆心，因为，，交点为B，在直角三角形QBA中 解得 ‎(2)根据(1)假设粒子在第二象限半径为，则在第一象限半径为 若粒子从第二象限过点，则：‎ 得：‎ 又因 所以 若粒子从第一象限过点，则：‎ 得：‎ ‎，‎ 又因为 所以 ‎（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。‎ ‎【物理—选修3-3】‎ ‎13.下列说法正确是（ ）‎ A. 液晶与多晶体一样具有各向同性 B. 水杯装满水水面不是平面，而是“上凸”，这是表面张力所致 C. 相对湿度是空气中水汽压与相同温度下饱和水汽压的百分比 D. 饱和汽压一定随温度的升高而增大 E. 脱脂棉脱脂的目的，在于使它从能被水浸润变为不能被水浸润，以便吸取药液 ‎【答案】BCD ‎【详解】A.液晶在光学性质上表现为各向异性，多晶体具有各向同性，故A错误；‎ B. 装满水的水面是“上凸”的，这是表面张力产生的不浸润现象所致，故B正确；‎ C.空气的相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值，故C正确；‎ D.温度越高，液体越容易挥发，故饱和汽压随温度的升高而增大，故D正确；‎ E.脱脂棉脱脂的目的，在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，故E错误。‎ 故选：BCD。‎ ‎14.如图所示，竖直固定绝热气缸，上下由横截面不同的圆筒制成，气缸内壁光滑，导热薄活塞、用长为的细杆连接，活塞内封闭一定质量理想气体，活塞移动过程中不漏气，、面积。初始时理想气体温度，活塞距气缸连接处，处于静止状态，已知活塞下部气体与大气相通，大气压强保持为 不变，已知圆柱气缸足够长，活塞和杆重力可忽略，求：‎ ‎(1)初始时气体压强大小；‎ ‎(2)气体温度缓慢降至时，气体压强大小。‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【详解】(1)对、活塞整体进行受力分析，有 解得 ‎(2)温度缓慢降低，初始时压强不变，体积减小，因此活塞、均向上移动，当活塞到达连接处时，根据盖•吕萨克定律 根据计算可得：‎ 此后气体体积不变，根据查理定律 可得 ‎【物理—选修3-4】‎ ‎15.关于电磁波，下列说法正确的是（ ）‎ A. 麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 B. 非均匀周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C. 手摇动用丝绸摩擦过的玻璃棒，在空气中产生电磁波，只能沿着摇动的方向传播 D. 频率在200MHz~1000MHz内的雷达发射的电磁波，波长范围在0.3m~1.5m之间 E. 根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 ‎【答案】BDE ‎【详解】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故A错误；‎ B.非均匀周期性变化的磁场产生非均匀周期性变化电场，非均匀周期性变化的电场产生非均匀周期性变化磁场，相互激发，形成电磁波。故B正确；‎ C.电磁波产生后，可以任意方向传播，故C错误；‎ D.根据，电磁波频率在200MHz至1000MHz的范围内，则电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间，故D正确；‎ E.由于波源与接受者的相对位置的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故E正确。‎ 故选：BDE。‎ ‎16.如图所示，截面为直角三角形ABC的玻璃砖，，一束细激光自AB中点D垂直AB射入玻璃砖，光线第一次射到BC边时，自BC边折射射出的光线平行于AC。已知AB 长度为L，光在真空中传播速度为c。求：‎ ‎(1)玻璃的折射率n；‎ ‎(2)光线自AB边射入到第一次从BC边射出经历的时间t。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【详解】(1)光路如图所示 根据几何关系，在BC边，入射角为30°折射角为60°，则 ‎(2)由，所以 据几何关系有，‎ 所以 光在介质中速度 光线自AB边射入到第一次从BC边射出经历的时间