2019届山东省聊城市聊城一中高三3月份模拟考试理科综合物理试卷（解析版）

2019年第一次模拟考试自主训练科综合能力（一）理综物理试题

二、选择题：

1.在物理学发展过程中做出了重要贡献。下列表述正确的是（    ）

A. 开普勒测出了万有引力常数

B. 爱因斯坦发现了天然放射现象

C. 安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式

D. 卢瑟福提出了原子的核式结构模型

【答案】D

【解析】

【分析】

根据物理学史解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。

【详解】A.卡文迪许测出了万有引力常数，A错误；

B.天然放射现象是法国物理学家贝克勒耳发现的，B错误；

C.磁场对运动电荷的作用力公式是由洛伦兹提出的，C错误；

D.卢瑟福提出了原子的核式结构模型，D正确。

【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。

2.一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态，不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦，如图所示．现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止．则下列说法正确的是

A. 在缓慢拉开B的过程中，水平力F不变

B. 物体A所受细绳的拉力一定变大

C. 物体A所受斜面体的摩擦力一定变大

D. 物体A所受斜面体的作用力的合力一定变大

【答案】B

【解析】

【分析】

先对物体B分析，根据共点力平衡条件求出绳子拉力；再对木块A分析，可以得出各个力的情况。

【详解】

A.对木块B受力分析,如图所示,根据共点力平衡条件有:，在缓慢拉开B的过程中,θ变大,故F变大,故A错误；

B.根据共点力平衡有,在缓慢拉开B的过程中,θ变大,故T变大，B正确;

C.物体A受重力、支持力、细线的拉力,可能没有静摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受沿斜面向上的静摩擦力,故拉力T变大后,静摩擦力可能变小,也可能变大,C错误；

D.支持力不变,故斜面对物体A的作用力的合力可能增大也可能减小或不变,D错误。

【点睛】本题关键分别对A、B受力分析，然后根据共点力平衡条件分析求解。

3.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是

A. a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度

B. 20秒时，a、b两物体相距最远

C. 60秒时，物体a在物体b的前方

D. 40秒时，a、b两物体速度相等，相距200m

【答案】AC

【解析】

【分析】

速度时间图像的斜率表示加速度、面积表示位移、面积差表示相对位移，两物体速度相同对应相对距离的极值，两物体从同一位置出发，据此可以分析出接下来的位置关系。

【详解】A. a、b加速时，b的斜率更大，所以b的加速度更大，A错误；

B.第40秒时，两物体速度相等，此时位移差最大，所以相距最远，B错误；

C.由面积可得，60秒时a的位移是2100m，b的位移是1600m，所以a在b的前方，C正确；

D.40秒时，由图像面积差可得，两物体的相对位移是900m，故D错误。

【点睛】对于速度时间图像要抓住两个数学方面的意义来理解其物理意义：斜率表示加速度，面积表示位移。

4.卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用．第一代、第二代海事卫星只使用地球同步卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区．第三代海事卫星采用地球同步卫星和中轨道卫星结合的方案，它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成．中轨道卫星高度为10354千米，分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角)，在这个高度上，卫星沿轨道旋转一周的时间为6小时．则下列判断正确的是（    ）

A. 中轨道卫星的角速度小于地球同步卫星

B. 中轨道卫星的线速度小于地球同步卫星

C. 如果某一时刻中轨道卫星、地球同步卫星与地球的球心在同一直线上，那么经过6小时它们仍在同一直线上

D. 在中轨道卫星经过地面某点的正上方24小时后，该卫星仍在地面该点的正上方

【答案】D

【解析】

【分析】

人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度、周期的表达式,进而可分析各问题.

【详解】A.根据万有引力提供向心力,,中轨道卫星的轨道半径小于同步卫星.半径小的速度大,所以中轨道卫星的角速度大于地球同步卫星,故A错误;

B.根据得，中轨道卫星轨道半径小，线速度更大，B错误；

C.经过6小时,中轨道卫星完成一周,而同步卫星与地球为周.故不可能在一直线上.故C错误;

D.一天后地球完成1周,中轨道卫星完成4周.则卫星仍在地面该点的正上方.所以D选项是正确的。

【点睛】考查卫星运动规律，明确各运动量与半径的关系，从而判断各量的大小关系。

5.如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略。平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是

A. 增大R1的阻值    B. 增大R２的阻值

C. 增大两板间的距离    D. 断开电键S

【答案】B

【解析】

试题分析：以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡，即，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，R1的电压不变即可，题中R2没有电流通过，故改变R2时对电路工作状态无影响，所以选项B正确、A错误；而增大两板间距离时，电场强度减小，油滴下落，所以选项C错误；断开电键S时，电容器与可变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，所以选项D错误；

考点：闭合电路欧姆定律、平行板电容器

6.有一种调压变压器的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是(　　)

A. 当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小

B. 当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小

C. 当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大

D. 当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大

【答案】AC

【解析】

【详解】保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，将P沿顺时针方向移动时，变压器的原线圈的匝数不变，副线圈的匝数减少，MN两端的电压减小，总电流减小，滑动变阻器两端的电压将变小，电流表的读数变小，A正确；同理，当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，副线圈匝数增大，电压增大，电流表读数变大，电压表读数变大，B错误。保持P的位置不动，即是保持变压器的原、副线圈的匝数比不变，则MN两端的电压不变，当将触头向上移动时，连入电路的电阻的阻值变大，因而总电流减小，R1分担的电压减小，并联支路的电压即电压表的示数变大，通过R2的电流变大，流过滑动变阻器的电流减小，电流表读数变小，选项C正确，D错误；故选AC。

7.在水半地面上固定有A、B两个带电最均为+Q的点电荷，在过AB中点O的中垂面内固定有一根长为L的光滑绝缘细杆CD，且O、C两点在同一竖直线上，D点到O点的距离与C点到O点的距离均为d，OC⊥OD。在杆的顶端C处有一个质量为m、带电量为－q的金属圆环，由静止释放金属圆环后，它会沿杆向下运动。已知重力加速度为g，下列关于金属圆环运动的说法正确的是

A. 金属圆环沿杆运动的速度一直增大

B. 金属圆环经过杆中点时的加速度大于

C. 金属圆环运动到杆中点处的电势能最小

D. 金属圆环运动到D点时的速度大小为

【答案】CD

【解析】

【分析】

圆环下落过程中受电场力，重力和弹力的作用，电场力和重力做功，根据动能定理和电场力做功分析其速度，加速度，电势能等内容。

【详解】圆环下落过程中受电场力，重力和弹力的作用，电场力和重力做功，从C到杆的中点前电场力做正功，之后电场力做负功，故电势能先减小后增加，故杆的中点电势能最小，故C正确；圆环下落过程有重力和电场力做功，电场力先做正功后做负功，总功为零，重力一直做正功，故速度不是一直增大，故A错误；从C到D，OC=OD，电场力做功为零，只有重力做功，根据动能定理：mgd＝mv2得到：，故D正确；在杆的中点时，受力分析可知库仑力的合力垂直于杆，其合力为重力的分力mgsinθ=ma，其中θ=45°，解得：a=g，故B错误；故选CD。

8.如图所示，从有界匀强磁场的边界上O点以相同的速率射出三个相同粒子a、b、c，粒子b射出的方向与边界垂直，粒子b偏转后打在边界上的Q点，另外两个粒子打在边界OQ的中点P处，不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力，下列说法正确的是

A. 粒子一定带正电

B. 粒子a与b射出的方向间的夹角等于粒子b与c射出的方向间的夹角

C. 两粒子a、c在磁场中运动的平均速度相同

D. 三个粒子做圆周运动的圆心与O点的连线构成一个菱形

【答案】BD

【解析】

【详解】如图，粒子往右偏转，根据左手定则，粒子带负电，故A错误；

由几何知识得，粒子a，c均从P点射出，所以弧OP的对称弧与a粒子的轨迹半径相等，故a，b粒子与b，c粒子的射出的方向间的夹角相等，故B正确；a，c粒子位移相等，时间不等，故两粒子a，c在磁场中运动的平均速度不相同，故C错误；根据，则速率相同的三个粒子在同一磁场中运动的轨迹半径相等，故连接三个粒子做圆周运动的圆心与O点的连线构成一个菱形，故D正确；故选BD。

【点睛】解答此题的关键是知道相同粒子在同一磁场中做匀速圆周运动的半径是相等的，注意与数学知识相结合解答更容易。

(一)必考题

9.（1）在验证力的平行四边形定则实验中，需要将橡皮条的一端固定到水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的末端有绳套，将弹簧秤挂在绳套上，拉动细绳，进行实验，关于实验过程，下列说法正确的是：        

E.只需要记录下两个弹簧秤一起拉动时细绳的方向，秤的示数可以按照平行四边形定则进行确定。

（2）某同学在进行本次实验过程中，进行了如下的探索：先用两个弹簧秤成角度的将橡皮筋拉长至O点（α+β＜90°），如图所示；然后保持左侧弹簧秤拉动方向不变，并缓慢的加大拉力，为了维持O点位置不变，β需要      （ 选填“变大”、“变小”或者“不变”），右侧弹簧秤示数也会随之变化，变化情况为：     （ 选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”）。

【答案】（1）D；（2）“变大”；“先变大后变小”

【解析】

试题分析：（1）两根细绳的长短对实验没有影响，A错误；橡皮条拉到适当位置，但不一定在角平分线上，B错误；用弹簧秤拉动时，应保持弹簧秤与水平木板平行，C错误；效果相同，两次必须将橡皮条与绳子的节点拉到相一位置，D正确；记录时应计下，两个弹簧拉动时细绳的方向，秤的示数示数，及O点位置，E错误。

（2）根据三角形法则，由于合力不变，随着左侧拉力越来越大，右侧弹簧的与竖直方向夹角“变大”，拉力大小是“先变小后变大”，当两个力垂直时，右侧拉力最小。

考点：力的合力与分解

10.(2016天津卷)某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：

电压表V1(量程0~3 V，内阻等于3 kΩ)

电压表V2(量程0~15 V，内阻等于15 kΩ)

电流表A1(量程0~200 mA，内阻等于10 Ω)

电流表A2(量程0~3 A，内阻等于0.1 Ω)

滑动变阻器R1(0~10 Ω，额定电流2 A)

滑动变阻器R2(0~1 kΩ，额定电流0.5 A)

定值电阻R3(阻值等于1 Ω)

定值电阻R4(阻值等于10 Ω)

定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)

电源E(E=6 V，内阻不计)

（1）请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁__________。

（2）该同学描绘出的I–U图象应是下图中的___________。

【答案】    (1).     (2). B

【解析】

试题分析：①用电压表V1和R5串联，可改装成量程为的电压表；用电流表A1与R4并联可改装为量程为的电流表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接法；为使曲线完整，滑动变阻器应采用分压接法，故选择总阻值小的R1，电路如图。

②小灯泡灯丝的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的I–U图线应该是B。

【考点定位】探究小灯泡的伏安特性曲线实验、电表改装、器材选取、电路设计

【名师点睛】此题考查了探究小灯泡的伏安特性曲线的实验；此题的难点在于题中所给的电表量程都不适合，所以不管是电流表还是电压表都需要改装，所以要知道电表的改装方法；改装成电压表要串联分压电阻；改装成电流表要并联分流电阻；其他部分基本和课本实验一样。

【此处有视频，请去附件查看】

11.如图所示，长L1=1.0m，宽L2=0.50m的矩形导线框，质量为m=0.20kg，电阻R=2.0Ω，其正下方有宽为H（H>L2），磁感应强度为B=1.0T，垂直于纸面向外的匀强磁场。现在，让导线框从下边缘距磁场上边界h=0.70m处开始自由下落，当其下边缘进入磁场，而上边缘未进入磁场的某一时刻，导线框的速度已经达到了一个稳定值。求：⑴导线框上边缘刚进入磁场时的速度大小v；⑵从开始下落到导线框下边缘到达磁场下边界过程中，导线框克服安培力做的功W。

【答案】（1）4m/s（2）0.80J

【解析】

【详解】⑴下边产生的感应电动势E=BL1v

感应电流

下边受到的安培力F=BIL1

安培力和重力平衡时F=mg

得v=4m/s

⑵如图，标出线圈的几个关键位置：①是初始位置，②是线圈下边缘刚好进入磁场的位置，③是速度刚好达到稳定值的位置，④是线圈刚好完全进入磁场的位置，⑤是线圈下边缘到达磁场下边界的位置（为了能看清，把线圈的位置做了一些左右调整，不影响分析）。

克服安培力做功只发生在②→④阶段，

从线框开始下落到刚好全部进入磁场过程①→④对线框用动能定理：

得W=0.80J

12.如图所示，往光滑的水平而上有M=2kg的长木板，在其右端放一个质量m=1kg、可视为质点的物体B，长木板的左上端恰与一个固定在紧直面内半径R=1.25m的光滑圆弧底端平齐，现将一个质量m=1Kg、可视为质点的物体A从圆弧最高点由静止滑下。己知物体A与长木板间的动摩擦因数为0.4，物体B与长木板间的动摩擦因数为0.2。当物体A刚滑上长木板时对物体B施加一大小为I=1N·s、方向向左的瞬时冲量，结果两物体在长木板上恰好不相撞。取g=10m/s2，求：

(1)全程因摩擦而产生的热量：

(2)长木板的长度。

【答案】（1）11J（2）3m

【解析】

【详解】（1）物体A沿圆弧下滑，由动能定理得：mgR=

可得：vA=5m/s
对B，由动量定理得：I=mvB。
解得：vB=1m/s
两物体恰不相撞时整体同速，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得：
mvA-I=（M+m+m）v
解得：v=1m/s
由功能关系得： 

解得：Q=11J
（2）物体B在长木板上减至0的时间为：

由对称性知物体B反向加速至v=1m/s的过程中，t2=t1=s，

对地位移为0。
长木板在t1、t2时间内的加速度为
解得 a=1m/s2
对应的位移为x3=a(t1+t2)2
解得  x3=m
相对滑动时间内物体A一直匀减速的位移为
解得 x4=3m
由几何关系知长木板的长度 L=x4-x3+x3=3m

【点睛】本题是一道力学综合题，关键要理清三个物体的运动过程，把握物理规律。要知道木块在木板上滑动时，往往根据动量守恒定律和能量守恒定律解决这类问题，也可以根据牛顿第二定律和运动学公式结合研究，但这种方法较为复杂。

（二）选考题

13.在用油膜法估测分子大小的实验中所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含纯油酸6mL，且1mL溶液为75滴。现取l滴溶液滴入浅水盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上描绘出油酸膜的轮廓形状，再把玻璃板放在边长为1cm的坐标纸上，其形状如图所示。关于该实验的下列说法正确的是________。

A. 油酸膜的面积约为110cm2

B. 油酸分子的直径约为7.3×10-10m

C. 用滴管吸取油酸酒精溶液，应将滴管移到水面中央挨着水面处滴入溶液

D. 若某次实验中数油膜面积时将不足一格的也都按一格计算，其结果一定偏大

E. 若某次实验中油酸未完全分散开就绘制轮廓线，计算的结果一定偏大

【答案】ABE

【解析】

【详解】面积超过正方形一半的正方形的个数为110个，则油酸膜的面积约为S=110cm2=1.10×10-2m2，选项A正确；每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积；把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径．选项B正确；用滴管吸取油酸酒精溶液，应将滴管移到水面中央从低处滴入溶液，选项C错误；若某次实验中数油膜面积时将不足一格的也都按一格计算，则计算出的油膜的面积偏大，则根据可知，其直径的测量值一定偏小，选项D错误；若某次实验中油酸未完全分散开就绘制轮廓线，则计算出的油膜的面积偏小，则根据可知，其直径的测量值一定偏大，选项E正确；故选ABE.

14.绝热气缸A和导热气缸B固定在水平地而上，由钢性杆连接的两个等大活塞封闭着两部分体积均为V的理想气体，此时气体的压强与外界大气压强p0相同，气体的温度与环境温度T0也相同。已知理想气体的内能U与温度T的关系为，为常量且>0。现给气缸A的电热丝通电，当电热丝放出的热量为Q1时气缸B的体积减为原来的一半。若加热过程是缓慢的，求：

(1)气缸A内气体的压强；

(2)气缸B在该过程中放出的热量Q2。

【答案】（1）2p0（2）Q2-Q1-2αT0

【解析】

【详解】（1）设AB内气体末态压强为P，对B气体由玻意耳定律得：
P0V＝P

解得：P=2P0
（2）对A气体由理想气体状态方程得：
解得：T=3T0
气缸A内气体升温时内能增加：△U=α（T-T0）=2αT0
气缸B内气体内能不变；以气缸AB内两部分气体为研究对象，由热力学第一定律得：Q1=△U+Q2
解得气缸B内气体放出热量为：Q2=Q1-2αT0

15.位于坐标原点O处的波源产生一个沿x轴正方向传播的脉冲波，波速v=20m/s。已知t=0时刻波刚好传播到x=10m处，如图所示。若传播过程中无能量损失，由图可知振源只振动了_____s，再经____s波刚好传播到x=20m处，t=0时刻后x=8m处的质点运动的路程为___cm。

【答案】    (1). 0.3    (2). 0.5    (3). 10

【解析】

【详解】由图可知λ=6m，则λ=8m，周期；则由图可知振源只振动了；波刚好传播到x=20m处还需要的时间：；t=0时刻后x=8m处的质点只振动了T/2，则运动的路程为2A=10cm。

16.光纤公司规定光纤内芯玻璃材料的折射率大于等于，在抽制光纤时为检测材料是否合格，将样品材料用模具制成半径为R的半圆柱体，如图所示。再用一束可以转动的光束OC沿截面半径射向材料的O点，当≤45°时屏上只有一个光点，就说明材料合格。

(1)写出质检人员推断的原理；

(2)写出公司规定“光纤内芯的玻璃材料折射率大于等于”的原因。

【答案】见解析。

【解析】

【详解】（1）光束CO射向O点后，同时发生折射和反射，在屏上出现P和Q两个光斑，减小θ时，r角逐渐变大，由 可知i角也增大；当r角增大到大于临界角时折射光线消失，屏上只有光斑P；由，因此在θ≤450时，屏上只有一个光斑，就说明材料是合格的；

（2）取一段光纤，若任意一束光DE从端面中心E点以α角入射，经端面折射后射向F点，若能在F点发生全反射，就可实现光信号的传输；

由知F点刚好发生全反射时

由：可得；

当α角接近900时折射光还能在F点发生全反射，需要