2019届河南省高考模拟试题精编(八)物理（解析版）

2019届河南省高考模拟试题精编(八)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．如图所示是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是(　　)

A．卢瑟福通过α粒子散射实验否定了原子的核式结构模型
B．放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为γ射线，电离能力最强
C．电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关
D．链式反应属于重核的裂变
15．如图所示是一旅行箱，它既可以在地面上推着行走，也可以在地面上拉着行走．已知该旅行箱的总质量为15 kg，一旅客用斜向上的拉力拉着旅行箱在水平地面上做匀速运动，若拉力的最小值为90 N，此时拉力与水平方向间的夹角为θ，重力加速度大小为g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，旅行箱受到地面的阻力与其受到地面的支持力成正比，比值为μ，则(　　)
A．μ＝0.5，θ＝37°　　　　 B．μ＝0.5，θ＝53°
C．μ＝0.75，θ＝53° D．μ＝0.75，θ＝37°

16．如图所示，垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2，纸面内的一点H到两根导线的距离相等，则该点的磁感应强度方向可能为图中的(　　)
A．B4 B．B3
C．B2 D．B1
17．如图所示，一质量为M的轨道由粗糙的水平部分和光滑的四分之一圆弧部分组成，置于光滑的水平面上．如果轨道固定，将质量为m、可视为质点的物块从圆弧轨道的最高点由静止释放，物块恰好停在水平轨道的最左端．如果轨道不固定，仍将物块从圆弧轨道的最高点由静止释放，下列说法正确的是(　　)
A．物块与轨道组成的系统机械能不守恒，动量守恒
B．物块与轨道组成的系统机械能守恒，动量不守恒
C．物块仍能停在水平轨道的最左端
D．物块将从轨道左端冲出水平轨道
18．在范围足够大、方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B＝0.2 T的匀强磁场中，有一水平放置的光滑金属框架，宽度L＝0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为m＝0.05 kg、长度为L、电阻为r＝1 Ω的金属杆MN，且金属杆MN始终与金属框架接触良好，金属框架电阻不计，左侧a、b端连一阻值为R＝3 Ω的电阻，且b端接地．若金属杆MN在水平外力F的作用下以恒定的加速度a＝2 m/s2由静止开始做匀加速运动，则下列说法正确的是(　　)
A．在5 s内流过电阻R的电荷量为0.1 C
B．5 s末回路中的电流为0.8 A
C．5 s末a端处的电势为0.6 V
D．如果5 s末外力消失，最后金属杆将停止运动，5 s后电阻R产生的热量为2.5 J
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，在竖直平面内，位于P、Q两点的两个小球相向做平抛运动，二者恰好在M点相遇．已知P、Q、M三点组成边长为L的等边三角形，则下列说法正确的是(　　)
A．两个小球相向做平抛运动的初速度一定相同
B．两个小球从抛出到相遇，运动的时间一定相同
C．两个小球相遇时的速度大小一定相等
D．两个小球相遇时速度方向间的夹角为60°
20．水平面上边长为a的正方形的四个顶点A、B、C、D处均固定着一个电荷量为Q的正点电荷，O′在正方形中心O点的上方a处．若将质量为m的点电荷放置在O′点，则该点电荷恰好静止，现将O′点的点电荷移去，已知重力加速度为g，静电力常量为k，则(　　)

A．O点处电场强度可能不为零
B．O′点处电场强度的方向为竖直向上
C．O′点处电场强度的大小为
D．放在O′点处的点电荷所带电荷量为
21．为探测引力波，中山大学领衔的“天琴计划”，将向太空发射三颗完全相同的卫星(SCl、SC2、SC3)构成一个等边三角形阵列，地球恰处于三角形的中心，卫星将在以地球为中心、高度约10万公里的轨道上运行，针对确定的引力波源进行引力波探测．如图所示，这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴，故命名为“天琴计划”．已知地球同步卫星距离地面的高度约为36万公里．以下说法正确的是(　　)
A．三颗卫星具有相同大小的加速度
B．从每颗卫星可以观察到地球上大于的表面
C．三颗卫星绕地球运动的周期一定小于地球的自转周期
D．若知道引力常量G及三颗卫星绕地球的运动周期T，则可估算出地球的密度
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)如图所示，分别是两个小组探究小车速度随时间变化的关系，探究加速度与力、质量的关系的实验装置．已知实验A中砂桶及砂的质量小于实验B中砝码的质量．

(1)下列两条纸带分别是对应上述实验装置实验得到的，每两个计数点的时间间隔为0.02 s．图乙中刻度尺是毫米刻度尺，则图________是探究加速度与力、质量的关系实验得到的纸带．

(2)图甲中计数点D对应的速度为________ m/s，图乙中计数点D对应的刻度读数为________ m．(保留三位有效数字)
23．(9分)在某次实验大赛中，需要设计一电路来测量“金属丝的电阻率”，提供的器材如下表所示：实验要求方法简捷，且尽可能提高测量精度.
序号
器材
说明
①
金属丝(L)
长度为L0，直径为D，阻值约10 Ω　
②
电流表(A1)
量程10 mA，内阻r1＝30 Ω
③
电流表(A2)
量程500 μA，内阻r2＝800 Ω
④
电压表(V)
量程为10 V，内阻为10 kΩ
⑤
电阻(R1)
阻值为100 Ω，起保护作用
⑥
滑动变阻器(R2)
总阻值约10 Ω
⑦
电源(E)
电动势1.5 V，内阻很小
⑧
开关(S)

⑨
导线若干


(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所示，读数为________ mm.
(2)该同学设计了如图乙所示的电路，并测得金属丝直径D，长度为L0，接入电路后，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝的电阻率的表达式为：ρ＝________.
(3)实验时，该同学发现自己设计的电路无法实现要求，请你帮他设计电路，除了序号为①⑥⑦⑧⑨的器材外，还需要的器材为________(填写序号)，请在方框中画出你所设计的实验电路图．
24．(12分)如图甲所示，半径为R的导体环内，有一个半径为r的虚线圆，虚线圆内有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度大小随时间变化关系为B＝kt(k>0且为常量)．

(1)求导体环中感生电动势E的大小；
(2)将导体环换成内壁光滑的绝缘细管，管内放置一质量为m，电荷量为＋q的小球，小球重力不计，如图乙所示．已知绝缘细管内各点涡旋电场的场强大小为ER＝，方向与该点切线方向相同．小球在电场力作用下沿细管加速运动．要使t＝t0时刻管壁对小球的作用力为0，可在细管处加一垂直于纸面的磁场，求所加磁场的方向及磁感应强度的大小．







25．(20分)某工厂为实现自动传送工件，设计了如图所示的传送装置，由一个水平传送带AB和倾斜传送带CD组成，水平传送带长度LAB＝4 m，倾斜传送带长度LCD＝4.45 m，倾角为θ＝37°，AB和CD通过一段极短的光滑圆弧板过渡，AB传送带以v1＝5 m/s的恒定速率顺时针运转，CD传送带静止．已知工件与传送带间的动摩擦因数均为μ＝0.5，重力加速度g＝10 m/s2，现将一个工件(可看做质点)无初速度地放在水平传送带最左端A点处，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：

(1)工件从A端开始被第一次传送到CD传送带，上升的最大高度和所用的时间；
(2)要使工件恰好被传送到CD传送带最上端，CD传送带沿顺时针方向运转的速度v2的大小(v2＜v1)．











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．内能不同的物体，它们的分子平均动能可能相同
B．温度越高的物体其分子的平均速率一定越大
C．当分子间的距离减小时，分子间的斥力和引力均增大，但斥力比引力增大得快
D．温度高的物体与温度低的物体混合时一定是温度高的物体把温度传递给温度低的物体
E．已知某物质的摩尔质量和分子质量，可以计算出阿伏加德罗常数
(2)(10分)如图所示，A端封闭有理想气体的U形玻璃管倒插入水银槽中，玻璃管的横截面积为S，当环境温度为T1时，管中水银面处在M处，M点距水银槽中水银面的高度为h，此时气柱由L1、L2、L3三段组成，环境温度缓慢变为T2时，管中水银面处在N处，且M、N位于同一高度，已知大气压强为p0.求：
①气柱的长度L3与L1、L2之间的关系；
②试分析气体在上述过程中发生的是否为等压变化？如果是，请说明理由，如果不是，请分析指出气体压强最大时管中水银面所在的位置．









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0分)
A．对于同一障碍物，波长越长的光越容易绕过去
B．白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的干涉现象
C．红光由空气进入水中，波长变长，颜色不变
D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉
E．无论光源与观察者是否存在相对运动，观察者观测到的光速都是不变的
(2)(10分)一绳子两端相距20 m，某时刻开始，在绳子的两端同时有相同振源开始做简谐振动，其振动图象如图所示，已知机械波在绳子中的传播速度为v＝40 m/s.

①求该波在绳子中传播时的波长；
②求在t＝1.9 s时刻，绳子中点的振动位移；
③两列波在绳子上叠加后，绳子中(不包括两端)有几个位置的振幅最大？




高考物理模拟试题精编(八)
14．解析：选D.卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，选项A错误．放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为γ射线，电离能力最弱，选项B错误．电压相同时，光照越强，光电流越大，说明光电流和光的强度有关，不能说明遏止电压和光的强度有关，选项C错误．链式反应属于重核的裂变，选项D正确．

15．解析：选D.对旅行箱受力分析，如图所示，根据平衡条件可知，水平方向有Fcos θ－f＝0，竖直方向有N＋Fsin θ－G＝0，其中f＝μN，故F＝，令μ＝tan α，则F＝；当θ＝α时，F有最小值，Fmin＝Gsin α＝90 N，α＝37°，故μ＝tan 37°＝0.75，θ＝37°，D正确．
16．解析：选B.根据题述，I1>I2，由安培定则，I1在H点产生的磁感应强度方向垂直于H和I1连线，指向右下，I2在H点产生的磁感应强度方向垂直于H和I2连线，指向左下．I1在H点产生的磁感应强度比I2在H点产生的磁感应强度大，H点磁感应强度为两磁场的叠加，故H点的磁感应强度方向可能为图中的B3，选项B正确．
17．解析：选C.假设物块与轨道粗糙部分的动摩擦因数为μ，粗糙部分的长度为L.如果轨道固定，则对物块由释放到静止在轨道最左端的过程，由动能定理可知mgR＝μmgL；如果轨道不固定，物块释放后，由于系统水平方向不受外力，则系统水平方向的动量守恒，物块受竖直向下的重力作用而沿圆弧轨道向下运动，故系统竖直方向的动量不守恒，又由于轨道的水平部分粗糙，则系统的机械能有损失，则物块与轨道组成的系统动量、机械能均不守恒，AB错误；假设物块不能离开水平轨道，且二者的共同速度大小为v，物块在水平轨道上的相对位移为x，则对系统由水平方向动量守恒得0＝(M＋m)v，解得v＝0，整个过程由功能关系得mgR＝μmgx＋mv2，由以上各式联立可解得x＝L，C正确，D错误．
18．解析：选C.在t＝5 s内金属杆的位移x＝at2＝25 m，5 s内的平均速度＝＝5 m/s，故平均感应电动势＝BL ＝0.4 V，在5 s内流过电阻R的电荷量为q＝·t＝0.5 C，A错误；5 s末金属杆的速度v＝at＝10 m/s，此时感应电动势E＝BLv，则回路中的电流为I＝＝0.2 A，B错误；5 s末a点的电势φa＝Uab＝IR＝0.6 V，C正确；如果5 s末外力消失，最后金属杆将停止运动，5 s末金属杆的动能将转化为整个回路中产生的热量，所以电阻R产生的热量为·mv2＝1.875 J，D错误．
19．解析：选BC.根据平抛运动规律，两个小球相向做平抛运动的初速度大小一定相等，方向相反，选项A错误．两个小球从抛出到相遇，竖直位移相等，根据平抛运动规律，两个小球从抛出到相遇，运动的时间一定相同，选项B正确．两个小球从抛出到相遇过程机械能守恒，由机械能守恒定律，可知两个小球相遇时的速度大小一定相同，选项C正确．两个小球相遇时位移方向间的夹角为60°，故速度方向间的夹角小于60°，选项D错误．
20．解析：选BC.利用对称性，由点电荷电场强度公式可知，O点处电场强度一定为零，O′点处电场强度的方向为竖直向上，选项A错误，B正确；由点电荷电场强度公式可知，O′点处电场强度的大小为E＝4kcos 45°＝2 k，选项C正确；由库仑定律和平衡条件得4kcos 45°＝mg，解得q＝，选项D错误．
21．解析：选ABC.根据G＝ma，解得a＝G，由于三颗卫星到地球的距离相等，则绕地球运动的轨道半径r相等，则它们的加速度大小相等，选项A正确；从每颗卫星可以观察到地球上大于的表面，选项B正确；根据万有引力等于向心力，G＝mr()2，解得T＝2π ，由于三颗卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，故三颗卫星绕地球运动的周期小于地球同步卫星绕地球运动的周期，即小于地球的自转周期，选项C正确；若知道引力常量G及三颗卫星绕地球的运动周期T，根据G＝mr()2，解得M＝，但因地球的半径未知，也不能计算出轨道半径r，不能计算出地球体积，故不能估算出地球的密度，选项D错误．
22．解析：(1)根据题述实验A中砂桶及砂的质量小于实验B中砝码的质量，可知实验B探究加速度与力、质量的关系实验中得到的纸带的加速度较大，相邻相等时间间隔内的位移差较大．图甲中相邻相等时间间隔内的位移差为2.0 mm，图乙中相邻相等时间间隔内的位移差为4.0 mm，所以图乙是探究加速度与力、质量的关系实验得到的纸带．
(2)图甲中计数点D对应的速度为vD＝×10－3 m/s＝1.55 m/s.图乙中计数点D对应的刻度读数为2.70 cm＝2.70×10－2m.
答案：(1)乙(2分)　(2)1.55(2分)　2.70×10－2(2分)
23．解析：(1)根据螺旋测微器的读数规则，测量金属丝的直径读数为0.400 mm.
(2)由欧姆定律知金属丝电阻R＝，由电阻定律，R＝ρ，S＝π()2，联立解得该金属丝的电阻率的表达式为：ρ＝.
(3)由于电压表量程太大，故电压表不可用．又两电流表满偏时，两侧电压过低，分析可知电阻R1应用于限流，将金属丝与电流表A1串联后再与电流表A2并联，由并联电路电压相等即可求出金属丝的电阻，除了序号为①⑥⑦⑧⑨的器材外，还需要的器材为②③⑤.
答案：(1)0.400(2分)　(2)(2分)
(3)②③⑤(2分)　电路图如图所示(3分)
24．解析：(1)根据法拉第电磁感应定律，有
E＝(2分)
Φ＝B·S＝kt·πr2(1分)
得E＝kπr2(1分)
(2)根据楞次定律，可知小球沿逆时针方向运动，要使管壁对小球的作用力为0，需洛伦兹力方向指向圆心．由左手定则，得磁场方向垂直纸面向里．(2分)
电场力：F＝ERq(1分)
小球运动的加速度满足
F＝ma(1分)
t时刻速度v＝at0(1分)
洛伦兹力大小F洛＝qvB′(1分)
由向心力公式，有F向＝m＝qvB′(1分)
联立解得B′＝(1分)
答案：(1)kπr2　(2)垂直纸面向里　
25．解析：(1)工件刚放在传送带AB上，在摩擦力作用下做匀加速运动，设其加速度大小为a1，速度增加到v1时所用时间为t1，位移大小为s1，受力分析如图甲所示，结合牛顿运动定律可得：
N1＝mg(1分)
f1＝μN1＝ma1(1分)
t1＝＝1 s(1分)
s1＝a1t＝2.5 m(1分)
由于s1＜LAB，随后工件在传送带AB上做匀速直线运动到B端，则匀速运动的时间t2为：
t2＝＝0.3 s(1分)
工件滑上CD传送带后在重力和滑动摩擦力作用下做匀减速运动，设其加速度大小为a2，速度减小到零时所用时间为t3，位移大小为s2(1分)
受力分析如图乙所示，结合牛顿运动定律可得：
N2＝mgcos θ(1分)
mgsin θ＋μN2＝ma2(1分)
s2＝＝1.25 m(1分)
工件上升的最大高度为h＝s2sin θ＝0.75 m(1分)
t3＝＝0.5 s(1分)
全程所用的时间为t＝t1＋t2＋t3＝1.8 s(2分)

(2)CD传送带以大小为v2的速度向上转动时，当工件的速度大于v2时，滑动摩擦力沿传送带向下，加速度大小仍为a2；当工件的速度小于v2时，滑动摩擦力沿传送带向上，受力分析如图丙所示，设其加速度大小为a3，两个过程的位移大小分别为s3和s4(1分)
结合牛顿运动定律可得：
－2a2s3＝v－v(1分)
mgsin θ－μN2＝ma3(1分)
－2a3s4＝0－v(1分)
LCD＝s3＋s4(1分)
解得：v2＝4 m/s(2分)
答案：(1)0.75 m　1.8 s　(2)4 m/s
33．解析：(1)因为物体的内能包括分子动能和分子势能，物体的内能还与物质的量有关，所以物体的内能不同，但温度可能相同，而温度是分子平均动能的标志，故温度相同，则分子的平均动能相同，故A正确；温度越高的物体其分子的平均动能一定越大，但分子质量不同，根据动能的表达式可知，动能大，分子的平均速率不一定大，故B错误；当分子间的距离减小时，分子间的斥力和引力均增大，但斥力比引力增大得快，C正确；热传递过程中传递的是能量而不是温度，D错误；某物质的摩尔质量除以这种物质的分子质量就是一摩尔这种物质的分子数，也就是阿伏加德罗常数，故E正确．
(2)①取管内气体为研究对象，管内气体初、末状态压强均为p＝p0－h(2分)
根据理想气体状态方程有＝(2分)
有＝(1分)
解得L3＝(1分)
②根据管内压强p′＝p0－h′可知，管内气体发生的不是等压变化，水银面在L1段上升的过程中，管内气体的压强随管内水银柱高度h′的增大而减小，水银面在L2段时，气体压强不变，管内气体发生等压变化，水银面在L3段时，管内气体压强随h′的减小而增大，故整个变化过程中气体压强最大时管中水银面的位置在M、N两点．(4分)
答案：(1)ACE　(2)①L3＝　②不是　M、N两点
34．解析：(1)在障碍物的尺寸跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显，故A正确；白光通过三棱镜出现彩色条纹是光的色散现象，B错误；波的频率由波源决定，波速由介质决定，所以红光从空气进入水中频率f不变，则颜色不变，波速v变小，由v＝λf得，波长λ变短，故C错误；检查平面的平整度是利用了光的干涉，D正确；由光速不变原理可知，E正确．
(2)①由题图可知T＝0.4 s，则根据λ＝vT代入数据解得
λ＝16 m(2分)
②根据“平移法”，绳子两端的振动传播到绳子中点的时间为
Δt＝＝ s＝0.25 s(1分)
则两个振动在中点都是向上起振，振动时间为t′＝t－Δt＝1.65 s，去掉整数个周期，则每个振动从平衡位置向上振动了0.05 s(1分)
由做简谐运动的质点在任意时刻的位移y＝Asin ωt得
y＝10sin ×0.05(cm)＝10× cm＝5 cm(1分)
根据波的叠加原理得y合＝2y＝10 cm(1分)
③设某一位置距离一端x，则距离另一端为20 m－x，两振源到该位置的波程差为
Δx＝x－(20 m－x)＝2x－20 m
或者Δx＝(20 m－x)－x＝20 m－2x(1分)
根据波程差为的偶数倍时，出现振动加强区域，振幅达到最大，故由Δx＝nλ，得
2x－20 m＝n×16 m(n＝0,1,2,3，…)(1分)
或者20 m－2x＝n×16 m(n＝0,1,2,3，…)(1分)
故有n＝0时，x＝10 m，n＝1时x＝2 m或者x＝18 m，所以绳子中有三个位置的质点振幅最大．(1分)
答案：(1)ADE　(2)①16 m　②10 cm　③3