2019届河北省唐山市第一中学高三下学期冲刺（一）理科综合物理试卷（解析版）

唐山市第一中学高三理科综合物理试题

一、选择题

1.1885年瑞士的中学教师巴耳末发现，氢原子光谱中可见光部分的四条谱线的波长可归纳成一个简单的经验公式：，n为大于2的整数，R为里德伯常量。1913年，丹麦物理学家玻尔受到巴耳末公式的启发，同时还吸取了普朗克的量子假说、爱因斯坦的光子假说和卢瑟福的核式结构原子模型，提出了自己的原子理论。根据玻尔理论，推导出了氢原子光谱谱线的波长公式：，m与n都是正整数，且n > m。当m取定一个数值时，不同数值的n得出的谱线属于同一个线系。如：m=1，n=2、3、4、…组成的线系叫赖曼系；m=2，n=3、4、5、…组成的线系叫巴耳末系；m=3，n=4、5、6、…组成的线系叫帕邢系；m=4，n=5、6、7、…组成的线系叫布喇开系；m=5，n=6、7、8、…组成的线系叫逢德系。以上线系只有一个在紫外光区，这个线系是

A. 赖曼系 B. 帕邢系 C. 布喇开系 D. 逢德系

【答案】A

【解析】

试题分析：与可见光相比，紫外线的频率高，能量高，即题目列出的线系中能量最高的即为紫外光区。而根据频率，即波长最短的为紫外光区。根据， 可得即最大的波长最短，频率最高能量最大即紫外线区。根据已知条件可得赖曼系的能量最高为紫外光区。选项A对BCD错。

考点：紫外线 光子能量

2.如图，不计空气阻力，从O点水平抛出的小球抵达光滑斜面上端P处时，速度方向恰好沿着斜面方向，然后紧贴斜面PQ做匀加速直线运动下列说法正确的是　　

A. 小球在斜面上运动的加速度大小比平抛运动时的大

B. 小球在斜面运动的过程中地面对斜面的支持力大于小球和斜面的总重

C. 撤去斜面，小球仍从O点以相同速度水平抛出，落地速率将变大

D. 撤去斜面，小球仍从O点以相同速度水平抛出，落地时间将减小

【答案】D

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律得，小球在斜面上运动的加速度a=＝gsinθ，平抛运动的加速度为g，可知小球在斜面上运动的加速度小于平抛运动的加速度，故A错误。对小球和斜面整体分析，小球沿斜面向下加速的过程中，小球具有沿斜面向下的加速度，处于失重状态，可知地面对斜面的支持力小于小球和斜面的总重力，故B错误。根据动能定理得，mgh=mv2-mv02，撤去斜面，h不变，落地的速率不变，故C错误。比较小球在斜面上与空中运动的时间。由于小球在斜面上运动的加速度为 a=gsinα，竖直分加速度为 ay=asinα=gsin2α＜g，则知撤去斜面，落地时间变短。故D正确。故选D。

3.如图所示，一理想变压器由一个原线圈和两个副线圈组成，匝数比n1：n2：n3=3：2：1，a、b端接正弦交流电，电路中电阻R1=R2=R3，其余电阻均不计。若R3消耗的功率为P，则R1消耗的功率为

A. 9P B. P

C. P D. P

【答案】B

【解析】

设原线圈两端电压为U0，则R2两端电压为，R3两端电压为，设R3中的电流为，则R2中的电流为2I，R1中的电流为，解得，所以R1消耗的功率，故B正确。

点晴：解决本题关键理解一个原线圈对应多个副线圈时，原、副线圈中的电流之比与匝数比不成反比，只能利用输入功率与输出功率相等求解电流的关系。

4.如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是（ ）

A. 合上开关K一段时间后，再断开开关K切断电路时，A1闪亮一下后逐渐熄灭，A2逐渐熄灭

B. 合上开关K一段时间后，再断开开关K切断电路时，A2闪亮一下后逐渐熄灭，A1逐渐熄灭

C. 合上开关K一段时间后，再断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1逐渐熄灭

D. 合上开关K一段时间后，再断开开关K切断电路时，A1和A2都缓慢熄灭

【答案】D

【解析】

【详解】断开开关K切断电路时，通过A2的用来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，但通过A2的灯的电流方向与原来的方向相反。故D正确，ABC错误；故选D。

5.我国发射的“嫦娥一号”探月卫星进入绕月轨道后，在近月点经历3次制动点火，先后变成12小时、3.5小时、127分钟三种工作轨道，其轨迹示意图如图所示的A、B、C，在卫星3.5小时工作轨道与127分钟工作轨道上分别经过近月点时相比较

A. 速度大小相等

B. 向心加速度大小不等

C. 在3.5小时工作轨道上经过近月点时的速度较大

D. 在3.5小时工作轨道上经过近月点时的加速度较大

【答案】C

【解析】

【详解】卫星运行周期越长，椭圆轨道半长轴越长，卫星经过近月点时的速度越大，所以在3.5小时工作轨道上经过近月点时的速度较大，故A错误，C正确；在近月点，卫星的向心加速度由月球的万有引力产生，万有引力相等，则向心加速度大小相等，故B D错误。故选C。

6.如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有(　　)

A. 轻绳对小球的拉力逐渐增大

B. 小球对斜劈的压力先减小后增大

C. 竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小

D. 对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大

【答案】AD

【解析】

试题分析：先对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，其中支持力的方向不变，拉力方向改变，根据平衡条件并结合图示法分析支持力和拉力的变化情况；然后对球和滑块整体分析，根据平衡条件列式分析．

对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，如图所示：

根据平衡条件，细线的拉力T增加，支持力N减小，根据牛顿第三定律，球对斜面的压力也减小，A正确B错误；对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力N，杆的支持力，拉力F，如图所示，根据平衡条件，有：水平方向，竖直方向，由于N减小，故减小，F增加，C错误D正确．

7.如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的MN两点，A上带有的正电荷。两线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为和。A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2kg（重力加速度取；静电力常量，AB球可视为点电荷）则

A. 支架对地面的压力大小为2.0N

B. 两线上的拉力大小

C. 将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小为

D. 将B移到无穷远处，两线上的拉力大小

【答案】BC

【解析】

对B和支架分析可知，受到竖直向下的重力，和A对B竖直向上的库仑力，故对地面的压力为

，A错误；对A分析，A受到竖直向下的重力，竖直向下的库仑力，两线上的拉力，三力的夹角正好是120°，处于平衡状态，所以，B正确；将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，则两小球的距离变为，故有

，解得，C正确；将B移到无穷远处，两小球之间的库仑力为零，则两线上的拉力大小，D错误；

【考点定位】库伦定律，共点力平衡条件

【方法技巧】做此类问题受力分析是关键，特别本题的第二问，求解两小球之间的距离是关键

【此处有视频，请去附件查看】

8.如图为一电流表的原理示意图，质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指标尺上的读数，MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度．下列说法正确的是

A. 若要电流表正常工作，M端与电源正极相接

B. 若要电流表正常工作，M端与电源负极相接

C. 若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为原来的2倍

D. 若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为原来的倍

【答案】AD

【解析】

【详解】为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下。跟左手定则可知金属棒中电流从M端流向N端，因此M端应接正极。故若要电流表正常工作，M端应接正极，故A正确，B错误；导体棒没通电时：；设满量程时通过MN的电流强度为Im，则有：；设量程扩大后，磁感应强度变为B′，则有；得：B′=B，故D正确，C错误；故选AD。

二、非选择题

9.某同学用图书馆所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐。

(1)碰撞后B球的水平射程应取为__________cm。

(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：____________（填选项号）。

A、水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离

B、A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离。

C、测量A球或B球的直径

D、测量A球和B球的质量（或两球质量之比）

E、测量G点相对于水平槽面的高度

【答案】    (1). 64.7（64.2到65.2范围内的都对）    (2). A、B、D

【解析】

【详解】（1）用尽可能小的圆将尽可能多的小球的落点圈住，圆心的位置就可以看成是小球的平均落点；该落点的读数为64.7cm。
（2）该实验需要验证的公式为：m1v0= m1v1+ m2v2，由于两球做平抛运动时间相同，则两边乘以t，可得m1v0t= m1v1t+ m2v2t，即m1x0= m1x1+ m2x2；式中的x0、x1、x2分别是小球A碰前和碰后以及B球碰后的落地点到O点的水平距离；则需要测量的量：水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离；A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离以及测量A球和B球的质量（或两球质量之比）；故选ABD。

10.某物理兴趣小组围绕一个量程为3mA，内阻Rg约为100Ω的电流计G展开探究，可供选择的器材有电阻箱R0，最大阻值为9999.9Ω，滑动变阻器甲，最大阻值为10kΩ，滑动变阻器乙，最大阻值为2kΩ，电源E1，电动势为1.5V，内阻较小，电源E2，电动势为9V，内阻较小；开关2个，导线若干。

（1）为测量该电流计的内阻，小明设计了如图a所示电路，实验步骤如下：

①断开S1和S2；将R调到最大；

②合上S1调节R使G满偏；

③合上S2，调节的值到使G半偏，此时刻认为G的内阻Rg=

在上述可供选择的器材中，为了使测量尽量精确，滑动变阻器应该选择_________（甲或乙）；电源应该选_________（E1或E2），在实验中认为电流计G内阻Rg=，此结果与Rg的真实值相比_______（偏大、偏小、相等）。

（2）若测的电流计G的内阻Rg=100Ω，小芳用电源E1、电阻箱R0和电流计G连接了如图b所示的电路，在电流计两端接上两个表笔，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电流刻度转化为电阻刻度；闭合开关，将两表笔断开；调节电阻箱，使指针指在“3mA”处，此处刻度应标阻值为_______Ω（选填“0”或“∞”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不通阻值的已知电阻找出对应的电流刻度，则“2mA”处对应表笔间电阻阻值为__________Ω。

【答案】    (1). 甲    (2). E2    (3). 偏小    (4). 0    (5). 160

【解析】

（1）根据半偏法的实验原理，为提供测量精确度要求滑动变阻器接入电路电阻远大于电流计内阻，以减小因闭合S2而引起总电流的变化量，从而减小误差，而当电动势越大的时候要使电流计满偏则滑动变阻器接入电路电阻越大，因此电源选E2，滑动变阻器应选甲；闭合S2导致闭合回路总电阻减小则总电流增大，调节R0使G半偏，则此时流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱的阻值小于电流计的实际内阻，此结果与Rg的真实值相比偏小。

（2）由此欧姆表测量的是两表笔间的电阻，因此当将两表笔断开，两表笔间的电阻无穷大，则指针指在“3mA”处，此处刻度应标阻值为0，闭合开关，将两表笔断开，条件电阻箱，使指针指在Ig=3mA处，则此时代入数据解得，当两表笔间接入时，电流计示数为I=2mA，则，则，则干路总电流，因此流过的电流，则

11.如图所示，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按E＝kx分布(x是轴上某点到O点的距离)，。x轴上，有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球，两球质量均为m，B球带负电，带电荷量为q，A球距O点的距离为L。两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用。

(1)求A球的带电荷量qA；

(2)剪断细线后，求B球的最大速度vm．

【答案】（1） qA＝－4q  （2）  略

【解析】

（1）A、B两球静止时，A球所处位置场强为
B球所处位置场强为
对A、B由整体法得：2mg+qAE1-qE2=0
解得：qA=-4q
（2）当B球下落速度达到最大时，B球距O点距离为x0，则有mg=qE，
即

解得：x0=3L
当B球下落速度达到最大时，B球距O点距离为3L
运动过程中，电场力大小线性变化，所以由动能定理得： ， ，
解得：  

点睛: 该题中，两个小球受到的力是变力，要根据它们受力变化的规律，正确分析得出它们运动的规律，然后才能做出正确的结论．题目的难度比较大.

12.如图所示，半径为R的光滑半圆轨道AB竖直固定在一水平光滑的桌面上，轨道最低点B与桌面相切并平滑连接，桌面距水平地面的高度也为R。在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压（小球与弹簧不拴接），处于静止状态。已知a球的质量为m0，a、b两球质量比为2∶3。固定小球b，释放小球a，a球与弹簧分离后经过B点滑上半圆环轨道并恰能通过轨道最高点A。现保持弹簧形变量不变同时释放a、b两球，重力加速度取g，求：

（1）释放小球前弹簧具有的弹性势能Ep；

（2）b球落地点距桌子右端C点的水平距离；

（3）a球在半圆轨道上上升的最大高度H。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

试题分析：（1）由竖直平面内做圆周运动的条件求出a经过最高点的速度，由机械能守恒即可求出弹簧的弹性势能；（2）由动量守恒与机械能守恒求出a与b的速度，由平抛运动即可求出b球落地点距桌子右端C点的水平距离；（3）由机械能守恒即可求出a球在半圆轨道上上升的最大高度H．

（1）设a、b两球的质量为，由已知得

a球在B点时的速度为，恰能通过半圆环轨道最高点A时的速度为，则有：①

轻弹簧具有的弹性势能释放时全部转化成小球a的机械能

a球从释放到运动至A点过程中机械能守恒，则有②

（2）以a、b、弹簧为研究对象，弹开时系统动量守恒、能量守恒，a、b的速度分别为

 则有：③， ④.又 ⑤

由③④⑤解得 ，

b球离开桌面后平抛，则有：⑥ ⑦

 带入解得：

（3）设a球上升至最大高度时速度为0，则有：

解得：，可见a球会在某处脱离半圆轨道

设脱离时a球速度为v，脱离位置半径与竖直方向的夹角为α，如图所示

根据圆周运动向心力公式有 ：⑧

根据几何关系有：⑨

根据机械能守恒有 ：⑩

解得：

13.下列说法中正确的是________．

A. 晶体具有确定的熔点

B. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用

C. 某物体温度高，组成该物体的某些分子速率可能很小

D. 理想气体从外界吸热，则内能一定增大

E. 压缩气体需要力表明气体分子间存在斥力

【答案】ABC

【解析】

根据晶体特性，晶体具有确定的熔点，故A正确。液体存在表面张力，有使液体的表面积减小到最小的趋势，如露珠呈球状就是由于液体表面张力的作用，故B正确；温度是分子平均动能的标志，是由大量分子统计出来的，遵循统计学规律，对于个别分子无意义，分子运动是无规则的，某些分子速率可能很小，故C正确；由热力学第一定律ΔU=W+Q可知，气体吸热的同时又对外界做功，内能不一定增大，故D错误；气体分子间距很大，分子力很小，可以忽略不计，压缩气体也需要用力是为了克服气体内外的压强的差。故E错误。

14.（10分）如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为280K时，被封闭的气柱长L=22cm，两边水银柱高度差h=16cm，大气压强=76cmHg。

（1）为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应变为多少？

（2）封闭气体的温度重新回到280K后，为使封闭气柱长度变为20cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？

【答案】（1）（2）

【解析】

试题分析：（1）设玻璃管的横截面积为，封闭气体压强为，初始根据水银液面受力平衡可分析得，可得

当左端水银面下降，右端液面必然上升，则左右液面高度差变为，此时封闭气体压强为

同样根据液面平衡可分析得，可得

根据理想气体状态方程，代入温度，可得

（2）设此时封闭气体压强为，封闭气体的长度，根据理想气体状态方程可得

计算可得

此时作用液面高度差

左端液面上升，右端上升，所以开口端注入水银的长度为

考点：理想气体状态方程

15.一列沿着x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形如图,其中M、P两质点平衡位置坐标分別为x M=1.0m、x p=1.2m。已知介质中质点从平衡位置开始振动产生8cm的路程所用的时间均为0.5s,则:

质点M的振动周期为__________；质点P经_____s 第一次回到平衡位置。

【答案】    (1). 0.2s    (2). 0.02s

【解析】

【详解】由波形图可知，振幅 A=0.8cm；质点经过8cm的路程为10个振幅，需要的时间为2.5T，即2.5T=0.5s，所以周期 T=0.2s；波长λ=2m，波传播的波速；从t=0时刻开始，质点P第一次回到平衡位置时，波向x轴正方向传播的距离为△x=1.2m-1.0m=0.2m
所用的时间为△t==0.02s；所以以后质点P经0.02s第一次回到平衡位置.

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】①90°   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=