2019届湖南省长沙市一中高三一模考试物理试题（解析版）

2019年湖南省长沙一中高三一模物理试题

一、单选题

1.如图所示，一个质量m=lkg的小环套在倾角为37°的光滑固定直杆上，为使小环能够静止不动，需对它施加一个水平拉力F，已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6．则F的大小和方向分别是（　　）

A. ，水平向左 B. ，水平向右

C. ，水平向左 D. ，水平向右

【答案】A

【解析】

试题分析：对小环受力分析，根据平衡知识可知：，方向水平向左；故选A．

考点：共点力的平衡

【名师点睛】此题考查了共点力的平衡问题；解题时要画出受力图，建立平行四边形，利用合成法，或者正交分解法列出方程即可求解；此题较简单．

2.地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在1662年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现。这颗彗星最近出现的时间是1986年，它下次飞近地球大约是哪一年（　　）

A. 2046年 B. 2052年 C. 2062年 D. 2076年

【答案】C

【解析】

【详解】设彗星的周期为T1，地球的公转周期为T2，这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，由开普勒第三定律得，．所以1986+76=2062．故C正确，ABD错误。

3.如图所示电路中，定值电阻R1=4Ω，R2=2Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，输入的电流I1=1A，I2=2A．检测时发现a点电势为0，b点电势为4V，则下列说法正确的是（　　）

A. 流过电流表的电流为1A，方向向右

B. 滑动变阻器的滑片置于中间位置时，图示部分的等效电阻为

C. 向左移动滑动变阻器的滑片时接入电路中的电阻变小

D. 改变滑动变阻器的滑片的位置，不影响通过电阻的电流

【答案】D

【解析】

【分析】

明确电路结构，根据串并联电路的规律即可确定流过电流表的电流，根据欧姆定律确定电势差关系，从而确定滑动变阻的作用，明确等效电阻大小。

【详解】由图可知，两电流只能由a点流进电流表，因此电流表中电流为3A，方向向右，故A错误；a点电势为零，b点电势为4V，故ba间电势差为4V；则由欧姆定律可知，流过R2的电流为I2＝A＝2A；根据电流结构可知，I1只能流过R1，则R1两端的电势差为4V，故滑动变阻器两端电势差为零，故图示中相当于R1与R2并联，故等效电阻，故B错误；由B的分析可知，滑动变阻器被短路，故改变滑片位置不会影响电流的大小，也不会改变总电阻大小，故C错误，D正确。故选D。

4.质谱仪可测定同位素的组成。，现有一束一价的钾39和钾41离子经电场加速后，沿着与磁场边界垂直的方向进入匀强磁场中，如图所示。测试时规定加速电压大小为U0，但在实验过程中加速电压有较小的波动，可能偏大或偏小△U．为使钾39和钾41打在照相底片上的区域不重叠，不计离子的重力，则△U不得超过（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】设加速电压为U，磁场的磁感应强度为B，电荷的电荷量为q，质量为m，运动半径为R，则由qU=mv2，qvB=m，解得 由此式可知，在B、q、U相同时，m小的半径小，所以钾39半径小，钾41半径大；在m、B、q相同时，U大半径大。设钾39质量为m1，电压为U0+△U时，最大半径为R1；钾41质量为m2，电压为U0-△U时，钾41最小半径为R2．则；令R1=R2，则m1（U0+△U）=m2（U0-△U）解得：。故ABC错误，D正确。

二、多选题

5.将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能Ek随时间t变化的图线如图所示，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2．根据图象信息，能确定的物理量是（　　）

A. 小球的质量

B. 小球的初速度

C. 小球抛出时的高度

D. 最初2 s内重力对小球做功的平均功率

【答案】C

【解析】

试题分析：设小球的初速度为v0，则2s末的速度为：，根据图象可知：小球的初动能，2s末的动能，解得：m=0．125kg，,最初2s内重力对小球做功的平均功率,根据已知条件只能求出2s内竖直方向高度为，而不能求出小球抛出时的高度，故A、B、D能确定，C不能确定．故选ABD．

考点：考查功率、平均功率和瞬时功率；平抛运动．

【名师点睛】本题主要考查了平抛运动的基本公式及动能表达式的直接应用，要求同学们能根据图象读出有效信息．

6.用如图的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA．移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表读数为0．则（　　）

A. 光电管阴极的逸出功为

B. 电键k断开后，没有电流流过电流表G

C. 光电子最大初动能为

D. 改用能量为的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小

【答案】AC

【解析】

【详解】AC．该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为0.7eV，根据光电效应方程EKm=hγ-W0，W0=1.8eV．故AC正确。

B．电键S断开后，用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表。故B错误。

D．改用能量为1.5eV的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流。故D错误。

7.如图所示，A物体质量为m，B质量为2m，用一轻绳相连，将A用一轻弹簧悬挂于天花板上，系统处于静止状态，此时弹簧的伸长量为x，弹性势能为Ep，已知弹簧的弹性势能与形变量的平方成正比，且弹簧始终在弹性限度内．现将悬线剪断，则在以后的运动过程中，A物体的（　　）

A. 最大动能为

B. 最大动能为

C. 速度达到最大时，弹簧弹力做功为

D. 速度达到最大时，弹簧弹力做功为

【答案】AD

【解析】

【详解】设弹簧的劲度系数为k，初始状态，动能最大时，弹簧伸长量，知A物体向上移动的距离△x＝x，已知弹簧的弹性势能与形变量的平方成正比，则A物体动能最大时，弹性势能为EP，则弹性势能减小EP．因为弹力做功等于弹性势能的减小量，所以A物体速度达到最大时，弹簧弹力做功为Ep．在此过程中，弹性势能减小EP，重力势能增加mgx，则动能增加Ep-mgx，即最大动能为Ep-mgx．故AD正确，BC错误。

8.如图所示，导体框位于竖直平面内，匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度大小B=2.0T，水平导体棒MN可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离，导体棒MN质量m=0.1kg，接入电路的电阻r=1.0Ω；导轨宽度L=1.0m，定值电阻R=3.0Ω，装置的其余部分电阻可忽略不计。将导体棒MN无初速度释放，导体棒下滑h=2.0m高度时速度达到最大，重力加速度g=10m/s2。则导体棒

A. 下滑的最大速度为4m/s

B. 从释放到下滑h高度所经历时间为2.1s

C. 从释放到下滑h高度过程中，电阻R产生的热量为1.95J

D. 从释放到下滑h高度过程中，通过电阻R的电荷量为1C

【答案】BD

【解析】

【分析】

分析可知，导体棒无初速度释放，导体棒做加速度逐渐较小的加速度运动，当重力和安培力相等时，加速度为零，速度最大。全电路电阻上产生的焦耳热，数值上等于克服安培力做的功，根据串联电路中热量与电阻的分配关系，可得；根据感应电流的平均值，可推导出电荷量公式，可计算通过电阻R的电荷量。

【详解】A、导体棒速度最大时，安培力等于重力，即：，其中，联立得：，，代入数据得：，A错误；

C、由动能定理可知：，解得：，所以全电路电阻上的焦耳热，所以电阻R上消耗的热量，C错误

D、导体下落h的过程中，通过导线横截面的电量，D正确。

B、导体棒下落h=2m的过程中，设经历时间为t，根据动量定理得：，即，代入数据解得：，B正确。

故选BD。

【点睛】本题分别根据导体切割磁感线及平衡条件和功率公式进行分析研究，注意分析顺序即可。

三、非选择题

9.某实验小组研究小车的匀变速直线运动，他们使用50Hz交流电源为电磁打点计时器供电。实验时得到一条纸带。某位同学在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，并在这个点下标明A，在第6个点下标明B，在第11个点下标明C，在第16个点下标明D，在第21个点下标明E．但测量时发现B点已模糊不清，于是只测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm、DE长为13.73cm，根据以上测得的数据，计算C点时小车的瞬时速度大小为______m/s，小车运动的加速度大小为______m/s2，AB的距离应为______cm．（计算结果均保留三位有效数字）

【答案】0.986，2.58，B指向A，5.99

【解析】

【详解】有题可知相邻的计数点间的时间间隔为：，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小，

设A到B之间的距离为，设B到C之间的距离为，设C到D之间的距离为，设D到E之间的距离为，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：，，为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：

相等的相邻的时间间隔的位移差恒定，故：；

且；解得：，。

考点：测定匀变速直线运动的加速度

【点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。

10.小明要利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻。

（1）如图甲所示是多用电表内部结构的简化电路图，内有3个档位，对应3种测量功能。小明现要将其作为电流表使用，选择开关S应接______（选填“1”、“2”或“3”）。小明调节好多用电表后连接电路，如图乙所示是他正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材连接或操作上存在的两个不妥之处：______；______。

（2）调节电阻箱，记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I，作出的图线如图丙所示。由此可求得电动势E=______V，内阻r=______Ω．（结果均保留2位有效数字）

（3）本实验方案存在系统误差，这是由于多用电表______（选填“分流”或“分压”）而引起的，测得的E测、r测与真实值比较：E测______E真，r测______r真．（选填“＜”、“=”或“＞”）

【答案】    (1). 1；    (2). 开关末断开；    (3). 多用电表正负极接反；    (4). 2.9；    (5). 1.2；    (6). 分压；    (7). =；    (8). >

【解析】

【详解】（1）选择开关S接1是电流档；图中在器材连接或操作上存在的两个不妥之处：开关末断开；多用电表正负极接反．

（2）根据闭合电路欧姆定律得，E=IR+Ir，则R=E-r，可知图线斜率表示电动势，纵轴截距的绝对值表示内阻，则E==2.9V，内阻r=1.2Ω。
（3）将多用电表的内阻等效到电源的内部，则有：R=E-（RA+r），则可知测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和，测量值偏大。而电流表内阻对图象的斜率没有影响，故电动势准确；

【点睛】物理图象关键要根据物理规律得到解析式，运用数学知识分析图象的物理意义。本题采用的是转换法，本来I-R是非线性关系，转换成R-是线性关系，图象直观，一目了然。

11.如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B．足够长的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面倾角为30°．有一带电的物体P静止于斜面顶端且物体P对斜面无压力。若给物体P以水平的初速度向右抛出，同时另有一不带电的物体Q从A处由静止开始沿斜面滑下（P、Q均可视为质点），P、Q两物体运动轨迹在同一竖直平面内。一段时间后，物体P恰好与斜面上的物体Q相遇，且相遇时物体P的速度方向与其水平初速度方向的夹角为60°．已知重力加速度为g，求：

（1）P、Q相遇所需的时间；

（2）物体P在斜面顶端的初速度的大小。

【答案】（1）=  （2）

【解析】

【详解】（1）物体P静止时对斜面无压力：

mg=qE…①

P获得水平分速度后做匀速圆周运动，由运动半径公式和周期公式有：

…②

…③

P、Q相遇时，P物体转过了60°角（如图所示），可解得：=…④

（2）在时间t内，Q物体在斜面上做匀加速直线运动，加速度及位移为：

…⑤

…⑥

P做匀速圆周运动，有：…⑦

由几何关系知R=S…⑧

解得：

12.一质量M=2kg的长木板B静止在光滑的水平面上，B的右端与竖直挡板的距离为S=0.5m.一个质量为m=1kg的小物体A以初速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B，当B与竖直挡板每次碰撞时，A都没有到达B的右端.设定物体A可视为质点，A、B间的动摩擦因数μ=0.2，B与竖直挡板碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失，g取10m/s2.求:

(1)B与竖直挡板第一次碰撞前的瞬间，A、B的速度值各是多少？

(2)最后要使A不从B上滑下，木板B的长度至少是多少？(最后结果保留三位有效数字.)

【答案】（1）vA=4m/s、 vB=1m/s（2）8.96m  

【解析】

(1)设A、B达到共同速度为v1时，B向右运动距离为S1

由动量守恒定律有                            

由动能定理有                               

联立解得  S1=2m                                 

由于S=0.5m<2m，可知B与挡板碰撞时，A、B还未达到共同速度.设B与挡板碰撞前瞬间A的速度为vA，B的速度为vB，则

由动量守恒定律有                    

由动能定理有                          

联立解得  vA=4m/s、 vB=1m/s                            

(2)B与挡板第一次碰后向左减速运动，当B速度减为零时，B向左运动的距离设为SB，由动能定理有                                   

由上式解得  SB=0.5m                                       

在A的作用下B再次反向向右运动，设当A、B向右运动达到共同速度v2时B向右运动距离为S2，由动量守恒定律有              

由动能定理有                                

解得  、     =0.5m           

故A、B以共同速度向右运动，B第二次与挡板碰撞后，以原速率反弹向左运动.此后由于系统的总动量向左，故最后A、B将以共同速度v3向左匀速运动.

由动量守恒定律有  (M-m)v2=(M+m)v3                       

解得                                    

设A相对B运动的总路程为L(即木板B的最小长度)，对系统由功能关系得:

代入数据解得  L=8.96m                                 

13.下列说法正确的是__________

A. 晶体与非晶体的区别之一在于是否具有固定的几何外形

B. 当分子所受引力与斥力相等时，其分子间的势能小于零

C. 一定温度下饱和汽的分子数密度是一定值，饱和汽压不变

D. 热力学第二定律的内容可以表述为：热量只能从高温物体向低温物体转移

E. 不浸润液体在毛细管内下降与浸润液体在毛细管内上升都是表面张力作用的效果

【答案】BCE

【解析】

【详解】A．只有单晶体具有固定的几何外形，故选项A错误；

B．无穷远处分子间的势能等于零，随着靠近时引力做正功，势能减小，当分子所受的引力与斥力的合力为零时，其分子间的势能最小，小于零，故选项B正确；

C．在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，故选项C正确；

D．热力学第二定律的内容可以表述为：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，故选项D错误；

E．不浸润液体在毛细管内附着层液体的分子密度较小，液体分子间距较大（大于），此时附着层内的分子相互作用表现为引力，液面呈现收缩的趋势，即液面下降，同理，浸润液体在毛细管内上升，故选项E正确。

14.如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、和S．已知大气压强为p0，温度为T0．两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连，把温度为T0的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示。现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到T．若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强可能为多少？

【答案】当T≤T0时，p＝p0　当T>T0时，p＝p0

【解析】

试题分析：加热前，AB活塞处于平衡状态，由平衡方程可得内部气体压强和轻绳的张力。加热后由于没有摩擦，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于为止，此时B被挡住，活塞不能继续移动；根据盖-吕萨克定律可得此时被封闭气体的温度，以此温度为分界，进行讨论可得结果。

设加热前，被密封气体的压强为，轻线的张力为f．因而活塞处在静止状态

对A活塞有：，对B活塞有：

联立得： ，f=0

即被密封气体的压强与大气压强相等，细线处在拉直的松驰状态．

这时气体的体积

对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于为止

这时气体体积

设此时气体的温度为，由盖-吕萨克定律得：，解得：

由此可知，当时，气体的压强为：

当时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持不变

由查理定律得：，解得：

即当时，气体的压强为

【点睛】本题重点在于对被封闭气体状态变化的讨论，依据给定的情形，气体会做两种变化：1、等压变化。2、等容变化。能讨论出来这两点是本题的关键。

15.振源P沿y轴以0.8 s的周期做简谐运动，形成的简谐横波在某时刻的波形如图所示，则__________。

A. 此波波速是5 m/s

B. 从该时刻再过0.4 s，质点a向下振动

C. 从该时刻起经0.4 s，质点b通过的路程是8 cm

D. 从该时刻起经0.4 s，质点a、b分别在x轴上下方

E. 从该时刻起，质点b将比质点c先回到平衡位置

【答案】ACE

【解析】

【详解】A．这列波的波速v==5 m/s，故选项A正确；

B．此时刻质点a沿y轴向下振动，经过经0.4 s半个周期，a振动到平衡位置对侧且向上振动，故选项B错误；

C．此时刻起质点b经过0.4 s，半个周期走过的路程等于两倍振幅，故选项C正确；

D．此列波向左右两侧对称传播，a、b运动情况完全相同，故选项D错误；

E．质点b此时刻沿y轴向下振动，质点c沿y轴向上振动，故质点b将比质点c先回到平衡位置，选项故E正确。

16.如图所示,一束平行光以45°的入射角照射到半径为R的半圆柱形玻璃砖的上表面上,已知玻璃砖对平行光的折射率为 

①圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角是多少? 

②能从圆柱面射出的光线中,在玻璃砖中传播时间最长为多少?(光在真空中的速度为c）

【答案】①900  ②

【解析】

【详解】①作出光路图，如图所示，

由折射定律，有：n=

得：sinr=,，得 r=30°

如果光线EA刚好在A点发生全反射，则有nsin∠EAO=sin90°．

即有∠EAO=sin45°，此时∠EOA=75°

因EA与OB平行，所以∠EAO=∠AOB=45°

如果光线FC刚好在C点发生全反射，则有∠FCO=45°   此时∠FOC=15°

故知圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角 θ=180°-∠EOA-∠FOC=180°-75°-15°=90°

②能从圆柱面射出的光线中，光线在玻璃砖中传播的最长距离 s=

光线在玻璃砖中传播的速度 v=

光线在玻璃砖中传播的最长时间 t=