2019年河北省省级示范性高中联合体高三3月模拟物理试题（解析版）

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1、2019 年河北省省级示范性高中联合体高考物理模拟试卷（年河北省省级示范性高中联合体高考物理模拟试卷（3 月份）月份） 二、选择题：二、选择题： 1.科学家探究自然界的物理规律， 为人类的科学事业做出了巨大贡献。 下列描述符合物理学史实的是 （ ） A. 贝可勒尔首先发现了 X射线 B. 库仑首先引入了场的概念和电场线、磁感线的概念 C. 普朗克首先把能量子引入了物理学，正确破除了“能量连续变化”的传统观念 D. 牛顿给出万有引力公式 12 2 m m FG r 同时，首先给出了引力常量的数值 【答案】C 【解析】 【详解】A、伦琴最早发现了伦琴射线，也叫 X 射线；故 A 错误. B、法拉第

2、首先引入了场的概念和电场线、磁感线的概念；故 B错误. C、普朗克为了解释黑体辐射，把能量子的概念引入，认为能量是不连续的；故 C 正确. D、牛顿推出万有引力公式 12 2 m m FG r 后，卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量 G 的数值；故 D错误. 2.甲、乙两车在乎直公路上行驶，其位移一时间图象如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 04s内，乙车做匀速直线运动 B. 2s 末，甲、乙两车相遇 C. 2s 末，甲车的速度小于乙车的速度 D. 04s内，甲、乙两车的平均速度相同 【答案】AB 【解析】 【详解】A根据位移时间图象的纵坐标表示位置，斜率表示速度，故乙的图象为倾斜直线表

3、示做正方向 的匀速直线运动；故 A 正确. B由图象可知 2s末两车的位置相同，即两车相遇；故 B正确. C由位移时间图象的斜率表示瞬时速度，可得 2s末 10 =m/s=5m/s 2 v乙，甲在 02s 的平均速度 20 10 m/s5m/s 2 v ，而甲的速度逐渐增大，故有 2s 末甲的速度大于乙的速度；故 C 错误. D由平均速度的定义 x v t ，可得 04s 内甲、乙两车的平均速度的大小均为 5m/s，但甲沿负方向，乙 沿正方向，故平均速度不相同；故 D 错误. 3.如图所示，固定平行导轨间有磁感应强度大小为 B、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场，导轨间距为 l且 足够长，左端接阻

4、值为 R的定值电阻，导轨电阻不计。现有一长为 2l的金属棒垂直放在导轨上，在金属棒 以 O 点为轴沿顺时针方向以角速度 转过 60 的过程中（金属棒始终与导轨接触良好，电阻不计） （ ） A. 通过定值电阻的电流方向由 b 到 a B. 金属棒刚开始转动时，产生的感应电动势最大 C. 通过定值电阻的最大电流为 2 Bl R D. 通过定值电阻的电荷量为 2 3 2 Bl R 【答案】D 【解析】 【详解】金属棒以 O 点为轴沿顺时针方向转动，由右手定则可知，通过定值电阻的电流方向由 a 到 b，故 A 错误；当金属棒转过 60时有效的切割长度最大，产生的感应电动势最大，感应电流最大。感应电动势

5、最 大值为：EmB2lv B2l 02 2 l 2Bl2，通过定值电阻的最大电流为： 2 2 m m EBl I RR ，故 BC 错误。通过定值电阻的电荷量为：qIt，平均感应电流为： E I R ，平均感应电动势为：E t ， 2 13 =3 22 BllBl，解得：q 2 3 2 Bl R ，故 D正确； 。 4.如图所示，光滑直角三角形支架 ABC 竖直固定在水平地面上，B、C 两点均在地面上，AB 与 BC 间的夹角 为 ，分别套在 AB、AC上的小球 a和 b 用轻绳连接，系统处于静止状态，轻绳与 CA 间的夹角为 a、b 的质量之比为（ ） A. tan tan B. tan t

6、an C. sin cos D. sin cos 【答案】A 【解析】 【详解】对 a、b 两球分别受力分析，建立沿支架和垂直于支架坐标系，如图所示： 对 a由平衡条件：coscos aaT Nm gF，sin aT m gF sin，可得 sin sin a T m g F ； 对 b由平衡条件：sinsin bbT Nm gF，coscos bT m gF，可得 cos cos a T m g F ； 同一根绳的张力处处相同，联立可得 sincos sincos ab m gm g ，有 sincostan sincostan a b m m ； 5.2019 年 1月 3日，我国成功发射

7、的“嫦娥四号”探测器在月球背面着陆，开启了人类探测月球的新篇章。若 月球的质量是地球的 1 k 、半径是地球的 1 n ，“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的半径为月球半径的 q 倍， 地球的第一宇宙速度为 v1，则下列说法正确的是（ ） A. “嫦娥四号”的发射速度小于 v1 B. 月球表面和地球表面的重力加速度大小之比为 n k C. 月球的第一宇宙速度为 1 k v n D. “嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为 1 n v kq 【答案】D 【解析】 【详解】A卫星发射后要克服地球的引力减速，故发射速度越大卫星飞的越远，第一宇宙速度是刚好能让 卫星升空的最小速度，故“嫦娥四号”的发射速度一

8、定大于第一宇宙速度； 故 A 错误. B根据星球表面的万有引力等于重力，可得 2 = GM g R 表 ，故有 2 2 2 = gMRn gMRk 月表月地 月地表地 ；故 B错误. C 贴着星球表面转的卫星的线速度即为第一宇宙速度， 而星球表面的万有引力提供向心力， 2 2 Mmv Gm RR ， 可得= GM v R ，则有 I I = vMRn vMRk 月月地 月地地 ， 1I= n vv k 月 ；故 C错误. D“嫦娥四号”绕月球转动由万有引力提供向心力， 2 2 Mmv Gm rr ，可 1 = M G GMGMGMnn k vv R rqRRkqkq q n 地 月月地 地 月

9、地 ；故 D正确. 6.质量为 m运动员从下蹲状态向上起跳，经时间 t身体伸直并刚好离开水平地面，该过程中，地面对他的 冲量大小为 I，重力加速度大小为 g.下列说法正确的是（ ） A. 运动员在加速上升过程中处于超重状态 B. 运动员离开地面时的速度大小为 I m C. 该过程中，地面对运动员做的功为 2 2 I m D. 该过程中，人的动量变化大小为 I-mgt 【答案】AD 【解析】 【详解】运动员在加速上升过程中加速度向上，处于超重状态，故 A 正确；取向上为正，根据动量定理可 得 Imgtmv，解得 v I m gt，故 B 错误；该过程中，地面对运动员做的功为 0，故 C 错误；根

10、据动量 定理可得：该过程中，人的动量变化大小为PImgt，故 D正确。 7.如图甲所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比 n1：n211：2，保险丝 R1的电阻为 2若原线圈接入 如图乙所示的正弦交变电压，要求通过保险丝的电流（有效值）不超过 5A，加在电容器两极板的电压不超 过 50V，则滑动变阻器接入电路的阻值可以为（ ） A. 5 B. 10 C. 12 D. 20 【答案】BC 【解析】 【详解】根据图象可知变压器原线圈接入的交流电的有效值为 1 220VU ，根据理想变压器的电压比等于 匝数比 11 22 11 2 Un Un ，可得变压器的输出电压 2 40VU ，保险丝的最大电流为

11、 5A，由欧姆定律可得 2 2 12 U I RR ，解得滑动变阻器的最小电阻为 2 6R ，且电容器两极板的电压不超过 50V 为电压的最大 值，有 22 12 40 2 50V R UR RR ，解得 2 100 15.2 40 250 R ；故符合阻值范围为 2 615.2R 的有 10和 12； 8.如图所示，在直角坐标系 xOy中 x0空间内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场（其他区域无磁场） ，在 y 轴上有到原点 O的距离均为 L的 C、 D 两点。 带电粒子 P （不计重力） 从 C 点以速率 v 沿 x 轴正向射入磁场， 并恰好从 O点射出磁场；与粒子 P 相同的粒子 Q从 C点

12、以速率 4v 沿纸面射入磁场，并恰好从 D 点射出磁 场，则（ ） A. 粒子 P带正电 B. 粒子 P在磁场中运动的时间为 2 L v C. 粒子 Q在磁场中运动的时间可能为 3 4 L v D. 粒子 Q在磁场中运动的路程可能为 2 3 L 【答案】ABD 【解析】 【详解】A粒子 P 从 C 点沿 x 轴正向进入磁场，受洛伦兹力而向上偏转过 O 点，由左手定则知带正电； 故 A 正确. B据题意可知 P 粒子在磁场中做半个圆周运动，则半径为 1 2 L R ，运动时间为 1 1 2 RL t vv ；故 B 正 确. CDQ粒子与 P 粒子相同，而速度为 4v，由 mv R qB 可知

13、21 42RRL，而 CD距离为 2L，故 Q 粒子不 可能沿 x轴正向进入磁场，设与 y轴的夹角为 ，分别有两种情况从 C 点进过 D出，轨迹如图： 有几何关系可知30，两种轨迹的圆心角为 60 和 300 ，则粒子 Q的运动时间为 2 2 3 46 L L t vv 或 2 5 2 5 3 46 L L t vv ；而圆周的弧长为2 3 sL 或 5 2 3 sL ；故 C错误，D 正确. 三、非选择题：三、非选择题： 9.图甲的光电门传感器由发射器和接收器组成，当光路被物体挡住的时候，它就开始计时，当光路再次恢复 的时候，它就停止计时，这样就可以测出挡光片挡光的时间。某同学利用光电门传感

14、器设计了一个验证小 球下落过程中机械能守恒的实验，实验装置如图乙所示，图中 A、B为固定在同一竖直线上的两个光电门传 感器，实验时让直径为 d的小球从某一高度处（O点）由静止释放，让小球依次从 A、B 两个光电门传感器 的发射器和接收器之间通过，测得挡光时间分别为 t1、t2。 (1)实验中，还需要测量的一个物理量是_. (2)小球通过光电门 A 时的速度大小为_（用对应物理量的符号表示）. (3)如果能满足关系式_（用对应物理量的符号表示） ，即能证明小球下落过程中机械能守恒. 【答案】 (1). 两光电门之间的高度差 h (2). 1 d t (3). 22 22 21 11 22 dd

15、gh tt 【解析】 【详解】 （1）由于是验证机械能守恒定律，即验证减小的势能等于增加的动能，所以除了测量小球通过两 光的速度外，还要测量两光电门之间的高度差。 （2）用小于通过光电门的平均速度代替瞬时速度，所以小球通过光电门的瞬时速度 vA 1 d t （3） 小球从 A 光电门到 B光电门， 若机械能守恒， 则减小的重力势能 mgh等于增加的动能 22 11 22 BA mvmv， 消去质量将速度代入有： 22 22 22 21 1111 2222 BA dd ghvv tt 10.某物理兴趣小组要描绘一个标有“3V 0.8W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增 大，且

16、尽量减小实验误差。可供选用的器材除导线、开关外，还有： a.电池组（电动势为 4.5V，内阻约为 1） b.电流表（量程为 0300mA，内阻约为 1） c.电压表（量程为 3V，内阻约为 3k） d.滑动变阻器（最大阻值为 20，额定电流为 1A） (1)实验电路应选用图中的_（填选项字母）. (2)请按照(1)中正确选择的实验电路，补充完成图甲中的实物连线_. (3)以电压表的示数 U 为横轴，以电流表的示数 I 为纵轴，根据实验得到的多组数据描绘出小灯泡的伏安特 性曲线，如图乙所示。由图乙可知，随着电压的增大，小灯泡的电阻_（选填“增大”或“减小”） ，发生这 一变化的原因是_. (4)

17、从图乙可知，当灯泡两端电流为 0.26A时，小灯泡的功率等于_W（结果保留两位有效数字）. 【答案】 (1). B (2). (3). 增大 (4). 灯丝电阻率随灯丝温度的升高而增大 (5). 0.57 【解析】 【详解】(1)本实验要求灯泡两端的电压由零逐渐增大，故滑动变阻器应采用分压接法；由于灯泡内阻 22 3 11.25 0.8 x U R P ， 2 1211 3000 xAV RRR ，因此应采用电流表外接法，故选择 B电路； (2)实验电路选择电流表的外接法+滑动变阻器的分压式，实物连线如图所示： (3) I-U图象中每个点的割线斜率表示电阻的倒数，则可知随着电压的升高电阻增大；

18、原因是灯丝电阻随温 度的升高电阻率增大； (4)由图乙读得灯泡的电流 I=0.26A，2.2VU ，则灯泡的实际功率为0.57WPUI. 三、解答题三、解答题 11.如图所示，足够长的木板与水平地面间的夹角 可以调节，当木板与水平地面间的夹角为 37 时，一小物 块（可视为质点）恰好能沿着木板匀速下滑。若让该物块以大小 v010m/s 的初速度从木板的底端沿木板上 滑，随着 的改变，物块沿木板滑行的距离 x 将发生变化.取 g10m/s2，sin37 0.6，cos37 0.8. (1)求物块与木板间的动摩擦因数 ； (2)当 满足什么条件时，物块沿木板向上滑行的距离最小，并求出该最小距离.

19、【答案】(1) 0.75(2) 4m 【解析】 【详解】(1)当 =37 时，设物块的质量为 m，物块所受木板的支持力大小为 FN，对物块受力分析，有： mgsin37 =FN FN-mgcos37 =0 解得：=0.75 (2)设物块的加速度大小为 a，则有：mgsin+mgcos=ma 设物块的位移为 x，则有：v02=2ax 解得： 2 0 2sincos v x g 令 tan=，可知当 +=90 ，即 =53 时 x最小 最小距离为：xmin=4m 12.如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道 ABCDP，由半径 r0.5m的圆弧轨道 CDP 和与之相切于 C点 的水平轨道 ABC 组

20、成，圆弧轨道的直径 DP 与竖直半径 OC 间的夹角 37 ，A、B两点间的距离 d0.2m。 质量 m10.05kg的不带电绝缘滑块静止在 A 点，质量 m20.1kg、电荷量 q1 105C的带正电小球静止在 B 点，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。现用大小 F4.5N、方向水平向右的恒力推滑块，滑块到 达 B 点前瞬间撤去该恒力，滑块与小球发生弹性正碰，碰后小球沿轨道运动，到达 P 点时恰好和轨道无挤 压且所受合力指向圆心。小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦。取 g 10m/s2，sin37 0.6，cos37 0.8. (1)求撤去该恒力瞬间滑块的速度

21、大小 v以及匀强电场的电场强度大小 E； (2)求小球到达 P 点时的速度大小 vP和 B、C两点间的距离 x； (3)若小球从 P点飞出后落到水平轨道上的 Q 点（图中未画出）后不再反弹，求 Q、C 两点间的距离 L。 【答案】 （1）撤去该恒力瞬间滑块的速度大小是 6m/s，匀强电场的电场强度大小是 7 5104N/C； （2）小球 到达 P 点时的速度大小是 2.5m/s，B、C 两点间的距离是 0.85m。 （3）Q、C 两点间的距离为 0.5625m。 【解析】 详解】 （1）对滑块从 A 点运动到 B 点的过程，根据动能定理有：Fd 1 2 m1v2， 代入数据解得：v6m/s 小

22、球到达 P点时，受力如图所示，由平衡条件得：qEm2gtan， 解得：E7.5 104N/C。 （2）小球所受重力与电场力的合力大小为：G等 2 cos m g 小球到达 P点时，由牛顿第二定律有：G等m2 2 P v r 联立，代入数据得：vP2.5m/s 滑块与小球发生弹性正碰，设碰后滑块、小球的速度大小分别为 v1、v2， 以向右方向为正方向，由动量守恒定律得：m1vm1v1+m2v2 由能量守恒得： 222 11 122 111 222 mvmvm v 联立，代入数据得：v12m/s（“”表示 v1的方向水平向左） ，v24m/s 小球碰后运动到 P 点的过程，由动能定理有： qE（x

23、rsin）m2g（r+rcos） 22 222 11 22 P m vm v 代入数据得：x0.85m。 （3）小球从 P 点飞出水平方向做匀减速运动，有：LrsinvPcost 2 2 1 2 qE t m 竖直方向做匀加速运动，有：r+rcosvPsint+ 1 2 gt2 联立代入数据得：L0.5625m； 13.下列说法正确的是（ ） A. 液体中的布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动 B. 晶体均有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 C. 反映宏观自然过程的方向性的定律是热力学第二定律的一种表述 D. 一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 E. 在绝热条件下压缩气体，

24、气体的内能可能增加，也可能减少 【答案】BCD 【解析】 【详解】A布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒(如花粉)的运动，不是分子的运动；故 A 错误. B单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点；故 B 正确. C热力学第二定律的一种表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响另 一种表述是：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化第二定律说明热的传导具有 方向性故 C 正确. D根据理想气体的状态方程 pV C T 可知，一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，气体的温度升高； 又因为一定质量的理想气体的内能大小只与温度有关，与气体的体积无关，

25、则内能一定增加；故 D 正确. E在绝热条件下压缩气体时，外界对气体做功，但没有热交换，故气体的内能增加；故 E 错误. 14.如图所示，横截面积为 S 的导热汽缸竖直放置，其底部放有质量为 m 的空心小球，缸内用质量为 m的活 塞密封一定质量的理想气体，现在活塞上缓慢加上细沙，当沙的质量也为 m时，小球对汽缸底部的压力恰 好为其所受重力的 1 3 现缓慢降低外界温度，使小球对缸底恰好无压力。已知外界大气压为 p0、开始时外 界热力学温度为 T0，重力加速度大小为 g，求： 小球对汽缸底部的压力恰好为其所受重力的 1 3 时，气体的压强 p； 小球对汽缸底部恰好无压力时，气体的热力学温度 T.

26、 【答案】 0 2 mg pp S 0 2 3 T T 【解析】 【详解】对活塞和细沙组成的系统，由受力平衡条件有：p0S+2mg=pS 解得： 0 2mg pp S 设空心小球的体积为 V0，小球对汽缸底部的压力恰好为其所受重力的 1 3 时，气体的体积为 V1，气体的密 度为 1，则有： 10 2 3 V gmg 设小球对汽缸底部恰好无压力时，气体的体积为 V2，气体的密度为 2，则有：2V0g=mg 气体降温过程中做等压变化，有： 12 0 VV TT ，其中 1 1 M V ， 2 2 M V 解得： 0 2 3 T T 15.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，当 t0 时波恰好传播到

27、 x 轴上的质点 B，此时在它左边的质点 A恰好 位于负最大位移处，如图所示，当 t1s 时，质点 B第二次出现在正的最大位移处.该简谐波的波速等于 _m/s，质点 B的振动方程为 y_cm. 【答案】 (1). 10 (2). 5sin2.5t 【解析】 【详解】(1)由波的图象可读出波长8m，而 B 质点在 t=0 开始向上振动，在 t=1s第二次出现在波峰，即 1s 4 T T，故有 4 s 5 T ，由 8 m/s10m/s 0.8 v T . (2)质点 B的起振向上，振幅 A=5cm，而 2 2.5rad/s T ，故质点 B的振动方程为 sin5sin 2.5 cmyAtt. 1

28、6.一个柱形玻璃砖，其横截面是半径为 R的半圆，AB 为半圆的直径，O为圆心，如图所示。玻璃的折射率 2n 一细束单色光在 O点左侧与 O相距 3 2 R处垂直于 AB从玻璃砖下方入射，不考虑光线射出玻璃 砖时从原路返回的情形.求： 光线发生全反射的临界角 C； 光线从玻璃砖的射出点到 B 点的距离 s. 【答案】45 23 2 sR 【解析】 【详解】光线发生全反射的临界角 C 满足： 1 sinC n ， 解得：C=45 。 设光线在距 O点 3 2 R的 C点射入后，在上表面的入射角为 ， 由几何关系可知：sin OC R 解得：=60 由于 C，故光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由 G 点射出， 由几何关系可得： 3 2 OGOCR 经分析可知：s R OG 解得： 23 2 sR