2019届安徽师大附中高三高考最后一卷（5月份）物理试题（解析版）

2019年安徽师大附中高考物理最后一卷（5月份）

一、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分．

1.如图所示为研究光电效应的实验装置，闭合开关，滑片P处于滑动变阻器中央位置，当一束单色光照到此装置的碱金属表面K时，电流表有示数，下列说法正确的是（　　）

A. 若仅增大该单色光入射的强度，则光电子的最大初动能增大，电流表示数也增大

B. 无论增大入射光的频率还是增加入射光的强度，碱金属的逸出功都不变

C. 保持频率不变，当光强减弱时，发射光电子的时间将明显增加

D. 若滑动变阻器滑片左移，则电压表示数减小，电流表示数减小

【答案】B

【解析】

试题分析：若仅增大该单色光入射的强度，由于每个光子的能量不变，因此光电子的最大初动能不变，但单位时间内射出的光电子数增多，因此光电流增大，故选项A错误；逸出功由金属材料自身决定，与是否有光照无关，故B正确；发生光电效应不需要时间积累，只要入射光的频率大于极限频率即可，故选项C错误；若滑动变阻器滑片左移，则电压表所分配的电压减小，因而电压是反向电压，因此电压减小时，光电子更容易到达A极形成电流，电流表示数反而增大，故选项D错误。

考点：爱因斯坦光电效应方程

【名师点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及光电效应方程，知道打出的光电子的数目的多少与光子的数目多少有关。

2.光滑的水平面上有一物体在外力作用下做直线运动，物体的加速度随时间变化（a﹣t）的关系如图所示。已知t＝0时物体的速度为2m/s，以此时的速度方向为正方向。下列说法中正确的是（　　）

A. 0～1s内物体做匀加速直线运动

B. t＝1s时物体的速度为4m/s

C. t＝1s时物体开始反向运动

D. t＝2s时物体离出发点最远

【答案】B

【解析】

【详解】A．由图可知，0～1s加速度均匀增加，物体做
变加速直线运动，A错误；

B．加速度图线与时间轴所包围的面积大小代
表速度的变化量，则1s内速度变化

，

由于初速度为vo＝2m/s，

故1s末的速度为4m/s，B正确；

C．0～1s内物体一直沿正向运动，1s后加
速度反向，物体由于惯性继续沿原方向运动，
C错误；

D．0～2s内物体速度的变化量为：

，

初速度为vo＝2m/s，

2s末物体的速度为2m/s，仍沿原方向运动，

D错误。

3.如图所示，一足够长的木板在光滑水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为μ．为保持木板的速度不变，须对木板施一水平向右的作用力F．从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中，力F做的功为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】ABCD.物体和木板之间的摩擦力

，

对于木板，要保持速度v不变，有

。

对于物体，根据牛顿第二定律：

，

解得：，

物体做匀加速直线运动，有

，

此时木块的位移

，

水平向右的作用力F做功：

，

故C正确，ABD错误。

4.2019年4月10日，“事件视界望远镜”项目正式公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大，引力极大的天体，以至于光都无法逃逸（光速为c），所以称为黑洞。已知某星球的质量为m，半径为R，引力常量为G，则该星球的逃逸速度公式为，如果天文学家观测到距离某黑洞r的天体以速度v绕该黑洞做匀速圆周运动，则关于该黑洞下列说法正确的是（　　）

A. 该黑洞质量为

B. 该黑洞质量为

C. 该黑洞的最小半径为

D. 该黑洞最大半径为

【答案】D

【解析】

【详解】AB．黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到
的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，
对黑洞表面某一质量为m得物体有：

，

即有，

故AB错误；

CD．设黑洞的半径为R，依题意，需要满足

，

即有，

该黑洞的最大半径为，

故C错误，D正确。

5.图中四个物体由金属圆环组成，它们所用材质和圆环半径都相同，2环较细，其余五个粗环粗细相同，3和4分别由两个相同粗环焊接而成，在焊点处沿两环环心连线方向割开一个小缺口（假设缺口处对环形、质量和电阻的影响均不计）．四个物体均位于竖直平面内．空间存在着方向水平且与环面垂直、下边界为过MN的水平面的匀强磁场.1、2、3的下边缘均与MN相切，4的两环环心连线竖直，小缺口位于MN上，已知圆环的半径远大于导线的直径．现将四个物体同时由静止释放．则（　　）

A. 1先于2离开磁场

B. 离开磁场时2和3的速度相等

C. 在离开磁场的过程中，1和3产生的焦耳热一样多

D. 在离开磁场的过程中，通过导线横截面的电量，1比4多

【答案】BD

【解析】

把粗线框看成n个细线框叠合而成，则每个线框进入磁场的过程中情况完全相同，故线圈1、2的运动状态一定相同，离开磁场时间一定相等，故A错误；线圈3和1，两环互相独立和互相连通比较，电流不变，因此离开磁场速度相等，又，故离开磁场2、3速度相等，故B正确；由能量守恒可得，（R是圆环半径），1的质量比3小，产生的热量小，所以，故C错误；根据，由于1的电阻比4小，但磁通量变化相同，故通过导线1横截面的电量多，即，故D正确；

6.如图，理想变压器上接有3个完全相同的灯泡，其中1个灯泡与原线圈串联，另外2个灯泡并联后接在副线圈两端。已知交流电源的电压，3个灯泡均正常发光，忽略导线电阻，则变压器（　　）

A. 副线圈电压的频率为50Hz

B. 原线圈两端的电压为18V

C. 原副线圈的电流比为2：1

D. 原副线圈的匝数比为2：1

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由瞬时值表达式有：，

可知角速度为：ω＝100πrad/s，

则频率为：，

故A正确；

BCD．设每只灯的额定电流为I，额定电压为
U，因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发
光，所以副线圈中的总电流为2I，原副线圈电
流之比为1：2，根据原副线圈中电流之比与
匝数成反比得原、副线圈的匝数之比为：

，

又

得原线圈两端电压为U1＝2U，

根据闭合电路欧姆定律得交流电源电压为：

U′＝U+2U＝3U，

该交流电的最大值为，

则有效值为18V，所以3U＝18V，

则灯泡额定电压为6V，原线圈两端得电压
等于2U＝12V．故D正确，BC错误。

7.如图所示，半径为R的绝缘光滑半圆形槽圆心为O，槽内有两个质量、电量都相同的带电小球A和B，其中A小球固定在槽的最低点。当B小球静止时，OB连线与竖直方向成θ夹角。下列能保持夹角θ不变的方法有（　　）

A. 仅使半圆形槽的半径加倍

B. 使B球的质量和电量都加倍

C. 使A球的质量和电量都加倍

D. 使半圆形槽的半径和两球的电量都加倍

【答案】BD

【解析】

【详解】以B为研究对象进行受力分析如图所示，

设AB之间的距离为x，凹槽半径为R，根据
三角形相似可得：

，

则有：

A．仅使半圆形槽的半径R加倍，要使θ不变
则x加倍，，不会平衡，故A错误；

B．使B球的质量和电量都加倍，满足:

，仍能够平衡，故B正确；

C．使A球的质量和电量都加倍:

，故不会平衡，故C错误；

D．使半圆形槽的半径和两球的电量都加倍，
则有等号前面变为，后面变为
，

故满足，仍能够平衡，故D正确。

8.如图所示，空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，在竖直平面内从点沿、方向抛出两带电小球，不考虑两带电小球间的相互作用，两小球电荷量始终不变，关于小球的运动，下列说法正确的是（ ）

A. 沿方向抛出的带电小球都可能做直线运动

B. 若沿做直线运动，则小球带正电，且一定是匀速运动

C. 若沿做直线运动，则小球带负电，可能做匀加速运动

D. 两小球在运动过程中机械能均保持不变

【答案】AB

【解析】

试题分析：沿抛出的带电小球，根据左手定则，及正电荷的电场力的方向与电场强度方向相同，可知，只有带正电，才能平衡，而沿方向抛出的带电小球，由上分析可知，小球带负电时，才能做直线运动，因速度影响洛伦兹力大小，所以是直线运动，必然是匀速直线运动，故AB正确， C错误；在运动过程中，因电场力做功，导致小球的机械能不守恒，故D错误。

考点：带电粒子在复合场中的运动

【名师点睛】考查带小球受电场力、重力与洛伦兹力共同作用，掌握左手定则的应用，理解受力平衡的条件，注意速度影响加速度，则是直线运动必然是匀速直线运动，这是解题的关键。

三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分．第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题～第38题为选考题，考生根据要求作答．

（一）必考题：共129分．

9.某实验小组利用如图1所示的装置，对轻质弹簧的弹性势能进行探究。一轻质弹簧放置在较光滑的水平桌面上，弹簧右端固定，左端与一小球接触但不拴接；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘。向右推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到铺有白纸和复写纸的水平地面上，通过测量和计算，可得到弹簧被压缩后的弹性势能。

（1）为测得小球离开桌面时的动能Ek，已知重力加速度g，需要测量下列物理量中的_____________（选填选项前的字母）。

A．小球的质量m

B．小球抛出点到落地点水平距离s

C．桌面到地面的高度h

D．弹簧的压缩量x

（2）用所选择的测量和已知量表示Ek，Ek=_____________。

（3）如果忽略桌面摩擦阻力的影响，可认为小球离开桌面时的动能Ek等于弹簧被压缩后的弹性势能Ep。实验时，测得小球质量m=190.0g，桌面到地面的高度h=40.00cm。已知弹簧的劲度系数k=40N/m，本地重力加速度g=9.8m/s2。某同学根据实验数据作出弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量的二次方x2关系的图像，如图2所示。

在Ep–x2图像中，设图像的斜率为β，由图像可得Ep随x2变化的表达式为______________。根据功与能的关系，弹性势能的表达式中可能包含x2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_____________。通过寻找这个物理量与β间的数值关系，可得到弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_____________。

【答案】    (1). ABC    (2).     (3).     (4). 弹簧的劲度系数k    (5).

【解析】

【详解】（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选ABC；

（2）由平抛规律应有h，s＝vt，又，联立可得Ek；

（3）Ep–x2图像反应在Ep–x2是一个正比例函数，故有，弹性势能的单位是，故的单位为，弹簧的劲度系数，故单位为，故与图线斜率有关的物理量是弹簧的劲度系数k；由功能关系可知，，根据胡克定律知F＝kx，F﹣x图象如图所示：

物块在水平面运动的过程，弹力做正功，故F﹣x图线下的面积等于弹力做功大小，为：Wkx•xkx2，故

10.现要比较准确测量电压表V1的内阻Rv。实验室提供的器材有：

A．待测电压表V1（量程3 V，内阻约3 k）

B．电压表V2（量程9 V，内阻约10 k）

C．定值电阻R0（阻值6 k）

D．滑动变阻器R（最大阻值20 ）

E．直流电源E（10 V，内阻可忽略）

F．开关S及导线若干

（1）请用笔画线代替导线在甲图中完成电路的连接____；

（2）请把下列实验步骤补充完整

①闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片移至最________端（选填“左”或“右”）；

②闭合开关S，移动滑片至某一位置，记录电压表V1、V2的示数U1、U2；

③多次移动滑片，记录相应的电压表V1、V2的示数U1、U2；

④以U2为纵坐标、U1为横坐标，作出相应图像，如图乙所示。

（3）用U2－U1图线的斜率k及定值电阻的阻值R0，写出待测电压表内阻Rv=_____________。

【答案】    (1). ；    (2). 左；    (3).

【解析】

【详解】（1）滑动变阻器的阻值远小于待测电压表的内阻值，所以滑动变阻器用分压式接法，待测电压表的量程为3V，而电压表V2的量程为9V，为使电表指针偏转角度较大，读数更准确，需将定值电阻与待测电压表V1串联，然后与V2并联，所以电路图如图所示。

（2）分压式接法，闭合开关前应将滑片移至使测量电路短路的位置，所以应该移至最左端；

（3）根据欧姆定律：，整理得:，所以:，解得待测电压表的内阻。

11.质量m＝260g的手榴弹从水平地面上以的初速度斜向上抛出，上升到距地面h＝5m的最高点时炸裂成质量相等的两块弹片，其中一块弹片自由下落到达地面，落地动能为5J．重力加速度g＝10m/s2，空气阻力不计，火药燃烧充分，求：

（1）手榴弹爆炸前瞬间的速度大小；

（2）手榴弹所装弹药的质量；

（3）两块弹片落地点间的距离。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设手榴弹上升到最高点时的速度为v1,有

解得：

（2）设每块弹片的质量为，爆炸后瞬间其中一块速度为零,另一块速度为v2，有

设手榴弹装药量为，有

解得：

（3）另一块做平抛运动时间t，两块弹片落地点间距离为，有

解得：。

12.如图所示，xOy坐标系位于竖直平面内，在x＜0的区域内存在电场强度大小（g为重力加速度）、方向沿y轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B、方向垂直坐标平面向外的匀强磁场；在x＞0的区域内存在电场强度大小E2＝2E1、方向沿y轴正方向的匀强电场。某时刻，在第三象限的N点以大小为v0的初速度沿x轴负方向射出质量为m、带电荷量为+q的小球甲，小球甲从y轴上的P点（图中未画出）进入y轴右侧的电场，最终恰好以沿x轴正方向的速度经过x轴上的Q1点（图中未画出）。小球所带的电荷量不影响电场的空间分布。（结果均用B、m、q、v0四个物理量中的量表示）

（1）求P点到O点的距离。

（2）求E1和B大小的比值。

（3）如果在P点静止放置一质量为m、不带电的小球乙，小球甲运动到P点时与小球乙相碰，碰撞时间极短，碰撞过程电荷量不变，碰后两小球结合成一个整体，求结合体从P点运动到与Q1点在同一竖直线上的Q2点（图中未画出）的时间。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）对小球甲在x＜0的区域内受力分析有:

qE1＝mg

可知小球甲所受的电场力与重力平衡，洛伦兹
力使小球甲在y轴左侧做匀速圆周运动，轨迹
半径，

又N点的坐标为，

小球甲运动轨迹的圆心在x轴负半轴上，且小
球甲运动个圆周后到达P点，运动轨迹如图
所示：

小球甲在P点的度方向与y轴负方向的夹角

α＝45°，

故；

（2）小球甲进入y轴右侧的场电场后，对小球甲
受力分析得

qE2﹣mg＝ma，

解得a＝g，方向竖直向上，

根据题意可知，小球甲在y轴右侧运动轨迹
恰好与x轴相切，则在沿y轴方向有

，

又，

联立解得

（3）小球甲、乙在P点相碰，设碰后结合体的速
度大小为v，由动量守恒定律得

在y轴右侧的电场中，对结合体有

所以结合体在y轴右侧做匀速直线运动，由运
动学规律可知OQ1＝2OP

根据几何关系有

又PQ2＝vt

解得结合体从P点运动到Q2点的时间

。

（二）选考题：共45分．请考生从2道题中任选一题作答．如果多做，则每科按所做的第一题计分．[物理-选修3-3]（15分）

13.下列说法中正确的是（　　）

A. 温度越高布朗运动越剧烈，说明液体分子的热运动与温度有关

B. 对于一定质量的理想气体，温度升高，气体内能一定增大

C. 气体总是充满容器，说明气体分子间只存在斥力

D. 热量可以从低温物体传递到高温物体

E. 物体的内能增加，温度一定升高

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．布朗运动说明了液体分子永不停息地做无
规则运动。温度越高布朗运动越剧烈，说明液
体分子的热运动与温度有关。故A正确；

B．对于一定质量的理想气体，分子势能忽略
不计，气体的内能只包含分子动能，温度升高
分子的平均动能增大，气体内能一定增大。
故B正确；

C．气体总是充满容器，是分子气体分子做永
不停息的热运动的结果，并不能够说明气体分
子间存在斥力。故C错误；

D．根据热力学第二定律，热量可以从低温物
体传递到高温物体，但会引起其它的一些变化。
故D正确；

E．物体的内能增加，可能是分子势能增大，
也可能是温度升高，分子平均动能增大。故E
错误。

14.透明玻璃瓶用橡皮塞将瓶口塞住，已知大气压强为p0，外界环境温度不变，圆柱形橡皮塞横截面积为S。

（1）用铁架台将透明玻璃瓶竖直固定，且塞有橡皮塞的瓶口竖直朝下，再用打气筒再将N倍于瓶子容积的空气缓慢压入瓶中，此时橡皮塞恰能弹出。已知橡皮塞的质量为m，求橡皮塞弹出瞬间与瓶口最大静摩擦力的大小；

（2）将透明玻璃瓶瓶口竖直朝上放置，用手按压住橡皮塞，用打气筒再将4N倍于瓶子容积的空气缓慢压入瓶中，然后突然撤去按压橡皮塞的手，求撤去手瞬间橡皮塞的加速度大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由玻意耳定律有：

，

得，

对橡皮塞受力分析可得

，

计算得出。

（2）由玻意耳定律，有

，

得，

对橡皮塞，由牛顿第二定律，有

，

计算得出：。

[物理—选修3—4]

15.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x＝5m处的M点，从此时起经过0.1s，平衡位置在x＝1.5m处的质点第一次回到平衡位置。则下列判断正确的是（　　）

A. t＝0时刻，x＝1m处的质点P正沿y轴负方向运动

B. 从t＝0时刻开始，经过0.2s质点P传播到x＝2m处

C. 这列波的传播速度大小为5m/s

D. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向

E. 从0时刻到t＝5s时，质点Q运动的路程为2m

【答案】ACE

【解析】

【详解】A．t＝0时刻，根据波动规律可知，质点P
沿y轴负方向运动，故A正确。

B．波传播过程中，质点不随波迁移，故B错误。

C．经过0.1s，平衡位置在x＝1.5m处的质点
第一次回到平衡位置，即波在0.1s内，传播了
0.5m，波速为5m/s，故C正确。

D．分析质点M可知，起振方向沿y轴负方向，
故质点Q起振方向为沿y轴负方向，故D错误。

E．分析波形图可知，波长λ＝4m，

波速v＝5m/s，

则周期T＝0.8s，

波经过1s时间传播到质点Q，则t＝4s时间
内，质点Q振动了5个周期，通过的路程为

20A＝2m，故E正确。

16.如图所示，三角形ABC为一直角三棱镜的横截面，其中θ＝30°，AB＝L，现有两束平行的同种单色光分别从AB边上的D点和E点垂直AB边入射。已知AD＝，AE＝ ，三棱镜对该单色光的折射率，真空中的光速为c，不考虑光在棱镜各界面上的多次反射。求：

①光线从D点入射到从AC边出射所经历的时间。

②两束光线从AC边出射时的间距。

【答案】（1） ；（2）

【解析】

【详解】①由几何关系知从D点从入射的光线第一次射
到AC边上的入射角为60°

因为sin60°，

故光线在AC边上发生全反射，经BC边反射
后的光线垂直AC边射出，则两束平行光的光
路图如图所示：

由几何关系得：

，

，

，

光线在三棱镜中的传播速度

光从D点入射到从AC边出射所经历的时间

解得：

②两束光线射入三棱镜时间距

两束光线在此棱镜中传播时一直保持平行关系，
经AC边反射后的间距

经BC边反射后的间距

，

故两束光线从AC边的四射时的间距为