2019届河南省高考模拟试题精编(七)物理（解析版）

2019届河南省高考模拟试题精编(七)
物理

(考试用时：60分钟　试卷满分：110分)
第Ⅰ卷(选择题　共48分)
一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．)
14．如图所示，很小的木块由静止开始从斜面下滑，经时间t后进入一水平面，两轨道之间用长度可忽略的圆弧连接，再经2t时间停下，关于木块在斜面上与在水平面上位移大小之比和加速度大小之比，下列说法正确的是(　　)
A．1∶2　2∶1　　　　　 B．1∶2　1∶2
C．2∶1　2∶1 D．2∶1　1∶2
15．如图所示，倾角为30°的足够长光滑斜面下端O点与一足够长光滑水平面平滑相接，斜面上距水平面高度分别为h1和h2＝0.2 m(h1>h2)的两点上分别固定小球A和小球B.现将小球A、B从斜面所在位置处同时由静止释放，且小球A到达水平面后追上小球B，取重力加速度g＝10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)
A．小球B运动到O点时的速度大小为4 m/s
B．当h1＝0.8 m时，小球A运动到O点所用的时间为0.4 s
C．当h1＝0.8 m时，小球A追上小球B所用的时间为0.8 s
D．当h1＝0.8 m时，小球A追上小球B时的位置到O点的距离为1.6 m
16．下列叙述正确的是(　　)
A．同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的强度为线性关系
B．一块纯净的放射性矿石，经过一个半衰期，它的总质量仅剩下一半
C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
17．如图所示，xOy坐标系位于纸面内，匀强磁场仅存在于第一象限，方向垂直纸面指向纸里．某带电粒子从y轴上A点沿＋x方向射入磁场，经过时间t从x轴上某点离开磁场，离开磁场时速度的方向与x轴垂直．如该带电粒子从OA的中点以同样的速度射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间为(　　)
A. B.
C. D．t
18．如图所示，导体直导轨OM和PN平行且OM与x轴重合，两导轨间距为d，两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y轴方向的宽度按y＝d|sin x|的规律分布，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，内、外圆环与两导轨接触良好，与两导轨接触良好的导体棒从OP开始始终垂直导轨沿x轴正方向以速度v做匀速运动，规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压uab为正，下列uab－x图象可能正确的是(　　)


二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分．)



19．如图所示，人在岸上以恒定速度v拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为Ff，当轻绳与水平面的夹角为θ时，人的拉力大小为F，则(　　)
A. 此时船的速度为
B．此时水对船的浮力为mg－Fsin θ
C．此时船的加速度为
D．随着轻绳与水平面的夹角θ的增大，船的速度一定减小，加速度一定减小
20．如图所示，BOD是半圆的水平直径，OC为竖直半径，半圆半径为R.现有质量相同的a、b两个小球分别从A、B两点以一定的初速度水平抛出，分别击中半圆轨道上的D点和C点，已知b球击中C点时动能为Ek，A点在B点正上方且A、B间距为R，不计空气阻力，则(　　)
A．a球击中D点时动能为1.6Ek
B．a球击中D点时动能为1.25 Ek
C．a、b两球初速度之比为1∶1
D．a、b小球与轨道碰撞瞬间，重力的瞬时功率之比为1∶1
21．如图所示为两平行金属极板P、Q，在P、Q两极板上加直流电压U0，极板Q的右侧有一个边长为 L的正方形匀强磁场区域abcd，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里．P极板上中心O处有一粒子源，可发射出初速度为零、比荷为k的带电粒子，Q极板中心有一小孔，可使粒子射出后垂直磁场方向从a点沿对角线ac方向进入匀强磁场区域，则下列说法正确的是(　　)
A．如果带电粒子恰好从d点射出，则满足U0＝kB2L2
B．如果带电粒子恰好从b点射出，则粒子源发射的粒子可能带负电
C．带电粒子在匀强磁场中运动的速度为
D．带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径为
选 择 题 答 题 栏
题号
14
15
16
17
答案




题号
18
19
20
21
答案




第Ⅱ卷(非选择题　共62分)
本卷包括必考题和选考题两部分．第22～25题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33～34题为选考题，考生根据要求作答．
22．(6分)某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图甲)．在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新计时．实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A高于光控开关)，由静止释放，测得先后两段挡光时间t1和t2.

(1)用游标卡尺测量AB、AC的长度，其中AB的长度如图乙所示，其值为________ mm.
(2)若狭缝宽度忽略，则该同学利用vAB＝、vBC＝，求出vAB和vBC后，则重力加速度g＝________.
(3)若狭缝宽度不能忽略，仍然按照(2)的方法得到的重力加速度值比其真实值________(填“偏大”或“偏小”)．
23．(9分)发光二极管(LED)是一种被广泛应用到显示器、照明等各领域的非纯电阻元器件，它把电能转化为光能和热能．某兴趣小组为探究工作电压是“1.4～4 V”、最大正向直流电流是“5～20 mA”的LED管的I－U曲线，并依此实验计算发光二极管效率达最大时其电阻和辐射的光功率，设计了如图甲所示的实验电路．
实验室备有以下器材：
电流表A1：量程0～25 mA，内阻约为50 Ω；
电流表A2：量程0～200 mA，内阻约为10 Ω；
电压表V：量程0～5 V，内阻约为102 kΩ；
滑动变阻器R1：阻值范围0～15 Ω，最大电流1 A；
滑动变阻器R2：阻值范围0～1 kΩ，最大电流100 mA；
直流电源E：输出电压6 V，内阻不计；
开关S、导线若干．
(1)为了提高实验结果的准确性，电流表应选择______；滑动变阻器应选用______(以上填器材代号)．
(2)实验小组根据实验得到的数据描点绘出了如图乙所示的I－U图象，而发光二极管(LED)的效率η与通过二极管的电流I的关系曲线如图丙所示．其中发光二极管的效率η是指辐射的全部光功率Φ与供给发光二极管的电功率的比值．则发光二极管效率达最大时其电阻RL＝________ Ω，辐射的光功率Φ＝________ W.

24．(14分)如图所示，位于竖直平面内的轨道由抛物线ab、圆心为O的圆弧bcd和斜杆de组成，ab、de分别与圆弧平滑连接且相切于b、d两点，a点为抛物线顶点，b、d两点等高，c点为圆弧的最低点．已知a、b两点间的竖直高度h＝1.5 m，水平距离x＝2.25 m，圆弧的半径R＝0.8 m．现将一质量m＝1 kg的小圆环套在轨道上，从a点以初速度v0水平向右抛出，小圆环与ab轨道间恰好没有相互作用力，小圆环第一次到达的最高点P与a点等高，小圆环与斜杆de间的动摩擦因数恒为μ，其他位置摩擦不计，重力加速度g＝10 m/s2.

(1)求v0的值；
(2)求μ的值；
(3)若将一劲度系数为k的光滑轻弹簧套在斜杆上，弹簧上端固定在P点，下端(自由端)恰好在d点，现将小圆环从a点以v0的初速度水平向右抛出，小圆环压缩弹簧，弹簧的最大压缩量xm＝0.2 m，弹簧的弹性势能Ep＝kx2(x为弹簧的形变量)，求小圆环经过c点时对轨道压力的最小值以及k的值．





25．(18分)如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为L，电阻忽略不计，其上端接一电阻，阻值为R.一质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置，两端与导轨接触良好，接入电路的电阻为r，与导轨上端的距离为L.在导轨间存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的图象如图乙所示．已知导体棒在平行于导轨的拉力作用下始终处于静止状态，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度为g.

(1)求拉力随时间变化的关系；
(2)如果在t＝t0时撤去拉力，求导体棒运动状态达到稳定时的速度大小和此时电阻R上消耗的电功率；
(3)如果在t＝t0时撤去拉力，导体棒从释放到速度达到稳定时的位移为x，求导体棒在这一过程中运动的时间．





请考生在第33、34两道物理题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．
33．(15分)【物理——选修3－3】
(1)(5分)下列说法中正确的是________．(选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分．)
A．一定质量理想气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收120 J的热量，则它的内能增大20 J
B．满足能量守恒定律的宏观过程一定能自发地进行
C．晶体熔化时要吸热而温度保持不变，说明晶体在熔化过程中分子势能增加
D．布朗运动就是液体分子或者气体分子的热运动
E．若已知汞的摩尔质量M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则可估算出汞原子的直径



(2)(10分)如图所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管，上部和下部的横截面积之比为2∶1，上管足够长，下管长度l＝34 cm.在管内用长度h＝4 cm的水银封闭一定质量的理想气体，气柱长度l1＝20 cm.大气压强p0＝76 cmHg，气体初始温度为T1＝300 K．求：
①若缓慢升高气体温度，使水银上端面到达粗管和细管交界处，求此时的温度T2；
②继续缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管，求此时的温度T3.



34．(15分)【物理——选修3－4】
(1)(5分)下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．医院中用于体检的B超利用了电磁波的反射原理
B．在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大
C．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输，但光缆传递的信息量最大
D．发射电磁波的振荡电路必须有足够高的频率，并采用开放电路
E．电磁波具有偏振现象
(2)(10分)一半径为 m的半圆柱玻璃砖，上方有平行横截面直径AB的固定直轨道，轨道上有一小车，车上固定一与轨道成45°角的激光笔，发出的细激光束始终在与横截面平行的平面上．打开激光笔，并使小车从左侧足够远的地方以恒定速度向右运动，结果在半圆柱玻璃砖的弧面有激光射出的时间持续了1 s．不考虑光在AB面上的反射，已知该激光在该玻璃砖中的折射率为 ，光在空气中的传播速度大小为c.求：
①该激光在玻璃砖中传播的速度大小；
②小车向右匀速运动的速度v0的大小．





高考物理模拟试题精编(七)
14．解析：选A.设木块到达斜面底端时的速度为v，根据v＝at得，加速度之比＝＝；根据平均速度的推论知，s1＝t，s2＝·2t，所以s1∶s2＝1∶2.选项A正确．
15．解析：选D.两小球在斜面上运动的加速度均为a＝gsin 30°＝5 m/s2，则小球B运动到O点时，由＝at，得t1＝0.4 s，则v1＝at1＝2 m/s，A错误；当h1＝0.8 m时，同理由＝at，得t2＝0.8 s，v2＝at2＝4 m/s，B错误；小球A到达O点时，小球B在水平面上已经运动了x0＝v1(t2－t1)＝0.8 m，故小球A追上小球B时，根据位移关系有v2Δt＝x0＋v1Δt，得Δt＝0.4 s，故小球A追上小球B所用的总时间为t总＝t2＋Δt＝1.2 s，C错误；小球A追上小球B时的位置到O点的距离为s＝v2Δt＝1.6 m，D正确．
16．解析：选D.根据光电效应方程Ekm＝hν－W0，可知逸出光电子的最大初动能Ekm与照射光的频率为线性关系，与照射光的强度无关，故选项A错误；经过一个半衰期以后，有一半质量的放射性矿石发生衰变，但同时产生新核，故选项B错误；太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变，选项C错误；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，选项D正确．
17．解析：选C.由题意画出带电粒子两次进入磁场的轨迹，由几何关系可知第一次轨迹所对应的圆心角为α1＝90°，第二次轨迹所对应的圆心角为α2＝60°，则两次所用时间的比值为＝＝，则t2＝，C正确．
18．解析：选D.导体棒在匀强磁场的第一个区域内运动时，前半个区域，通过大圆环的电流为顺时针方向，且根据法拉第电磁感应定律，内圆环a端电势高于b端，后半个区域，内圆环a端电势低于b端，可能正确的是图D.
19．解析：选ABC.设船的速度为v1，把v1沿绳的方向和垂直于绳的方向分解，有v＝v1cos θ，v⊥＝v1sin θ，解得v1＝，选项A正确；对船受力分析如图所示，在竖直方向，由平衡条件，有Fsin θ＋F浮力＝mg，解得F浮力＝mg－Fsin θ，选项B正确；在水平方向，由牛顿第二定律．有Fcos θ－Ff＝ma，船的加速度为a＝，选项C正确；由v1＝可知，随着轻绳与水平面的夹角θ的增大，船的速度一定增大，由a＝可知，随着轻绳与水平面的夹角θ的增大，加速度一定减小，选项D错误．
20．解析：选AD.由平抛运动规律有：水平位移x＝v0t，竖直位移y＝gt2＝R，知运动时间t相同，而xA＝2R＝2xB，则vy＝vA＝2vB；竖直方向速度满足v＝2gR，解得vy＝ 、v＝gR；a、b小球与轨道碰撞瞬间，重力的瞬时功率为P＝mgvy相等，比值为1∶1，则选项C错误，D正确；b小球击中C点时的动能Ek＝mv B2＋mv＝mv＋mgR＝mgR，a小球击中D点时的动能EkA＝mv＋mv＝mv＋mgR＝2mgR＝1.6Ek，则选项A正确，B错误．
21．解析：选ACD.当带电粒子恰好从d点射出时，根据图中几何关系可知，轨道半径r＝L.设带电粒子射入磁场时速度为v，由qvB＝m，解得v＝.由qU0＝mv2，解得U0＝kB2L2，选项A正确；由左手定则，如果带电粒子恰好从b点射出，则粒子源发射的粒子一定带正电，选项B错误；由qU0＝mv2，解得v＝ ＝ ，选项C正确；由qvB＝m，解得r＝＝ ，选项D正确．
22．解析：(1)AB的长度为7 cm＋4 mm＋3×0.1 mm＝74.3 mm.
(2)AB中间时刻的速度v1＝vAB，BC中间时刻的速度v2＝vBC，由公式g＝＝＝.
(3)若狭缝宽度不能忽略，则实际运动时间会延长，故按(2)的方法得到的重力加速度比其真实值偏大．
答案：(1)74.3(2分)　(2)(2分)
(3)偏大(2分)
23．解析：(1)由于发光二极管中电流为5～20 mA，为了提高实验结果的准确性，电流表应该选择量程为0～25 mA的A1.由于实验电路采用滑动变阻器分压接法，滑动变阻器应该选择阻值范围小的R1.
(2)根据题图丙，发光二极管效率达到最大时对应的电流为6 mA，根据题图乙电流为6 mA对应的电压为1.6 V，发光二极管输入功率P＝UI＝9.6×10－3W，由η＝×100%，解得Φ＝P光＝P×60%＝5.76×10－3W.由于发光二极管是非纯电阻元件，故不能用R＝求解二极管的电阻，发光二极管效率最大时P热＝P－P光＝3.84×10－3W，由P热＝I2RL，解得RL≈106.7 Ω.
答案：(1)A1(2分)　R1(2分)　(2)106.7(3分)　5.76×10－3(2分)
24．解析：(1)由题意知小圆环在ab轨道上运动时只受重力作用，即小圆环在ab轨道上做平抛运动，初速度为v0，则x＝v0t，h＝gt2(2分)
得v0＝ m/s(1分)
(2)设小圆环到达b点时竖直分速度为vy，过b点时速度方向与水平方向的夹角为θ，斜杆的倾角也为θ，则
tan θ＝，v＝2gh(1分)
得sin θ＝0.8，cos θ＝0.6(1分)
小圆环从a点第一次到达P点的过程中，根据能量守恒定律有
mv＝μmgcos θ·(1分)
得μ＝0.75(1分)
(3)小圆环最终到达b点、d点时速度为零，即小环最终在圆弧bcd间运动，则从b点到c点的过程，根据机械能守恒定律有
mg(R－Rcos θ)＝mv(1分)
小圆环过c点时，根据牛顿第二定律有
N－mg＝m(1分)
根据牛顿第三定律知，小球过c点时对轨道的压力大小N′＝N
得N′＝18 N(1分)
小圆环从a点以v0的初速度水平向右抛出到弹簧的最大压缩量为xm的过程中，根据动能定理有
mg(h－xmsin θ)－μmgcos θ·xm－W
＝0－m(v0)2(2分)
其中克服弹簧弹力做的功W＝kx(1分)
解得k＝812.5 N/m(1分)
答案：(1) m/s　(2)0.75
(3)18 N　812.5 N/m
25．解析：(1)在0～t0时间内，磁感应强度大小的变化率＝，由法拉第电磁感应定律得回路中产生的感应电动势E＝L2(1分)
由闭合电路欧姆定律得感应电流I＝＝，根据楞次定律判断感应电流的方向由N指向M，由左手定则可判断导体棒所受安培力方向平行导轨向上(1分)
规定平行导轨向上为拉力F的正方向，则根据平衡条件有
F＝mgsin 37°－BIL＝mg－BL(2分)
在0～t0时间内，B＝t，所以在0～t0时间内
F＝mg－t(2分)
在t0之后磁感应强度不变，感应电流为零，
F＝mg(1分)
(2)在t＝t0后磁感应强度保持B0不变，撤去拉力后，在重力的作用下，导体棒先做加速度减小的加速运动，加速度为零时速度达到最大，此时有
mgsin 37°＝B0ImL，解得Im＝(2分)
又Im＝，解得vm＝(R＋r)(2分)
电阻R上消耗的电功率
P＝IR＝R(1分)
(3)设导体棒下滑过程中任意一段极短时间Δt内通过的位移为Δx，则由动量定理可得(mgsin 37°－B0I′L)Δt＝mΔv(2分)
瞬时电流I′＝(1分)
综上可得mgΔt－B0L＝mΔv(1分)
等式两侧对整个过程求和得mgt′－B0L＝mvm，解得导体棒在这一过程中运动的时间t′＝＋(2分)
答案：(1)0～t0时间内：F＝mg－t；t0以后：F＝mg
(2)(R＋r)　R
(3)＋
33．解析：(1)根据热力学第一定律得：ΔU＝W＋Q＝20 J，故A选项正确；满足能量守恒定律的宏观过程不一定可以自发进行，比如热量就不能自发地从低温物体传到高温物体，故B选项错误；晶体熔化时要吸收热量，因为温度不变分子平均动能不变，所以分子势能一定增加，故C选项正确；布朗运动是悬浮在液体或气体中颗粒的无规则运动，是液体分子或气体分子对固体颗粒的撞击不平衡引起的，不是液体分子或气体分子的运动，故D选项错误；汞原子的摩尔体积为V＝，阿伏加德罗常数为NA，所以汞原子的体积为V0＝＝，根据球的体积计算公式，联立以上各式得汞原子直径d＝ ，故E选项正确．
(2)①气体等压变化，l2＝l－h＝30 cm(2分)
根据盖－吕萨克定律，有：＝(2分)
代入数据解得：T2＝T1＝450 K(2分)
②初态时p1＝80 cmHg
末态时p3＝78 cmHg，l＝34 cm
根据理想气体状态方程，有＝(2分)
代入数据得：T3＝T1＝497.25 K(2分)
答案：(1)ACE　(2)①450 K　②497.25 K
34．解析：(1)医院中用于体检的B超利用了超声波的反射原理，A错误；在干涉图样中，振动加强、减弱区域的质点的位移随时间发生变化，B错误；电磁波既可以无线传播，也可以通过电缆、光缆进行有线传播，电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，而光的频率比无线电波高，所以光缆传递的信息量最大，C正确；由电磁波的发射条件可知，D正确；只有横波有偏振现象，电磁波是横波，故电磁波具有偏振现象，则E正确．
(2)①由n＝得，激光在玻璃中的传播速度为
v＝＝ c(2分)
②激光从玻璃射向空气，发生全反射的临界角为
C＝arcsin＝45°(1分)
n＝，θ＝30°(2分)
设激光射到M、N两点时，折射光线恰好在弧面发生全反射，激光从M点到N点的过程弧面有激光射出
由正弦定理得＝，得MO＝ R(1分)
同理可得ON＝R(1分)
又t＝(2分)
可得v0＝4 m/s(1分)
答案：(1)CDE　(2)①c　②4 m/s