2019届北京市十一中高三5月适应性考试理科综合物理试卷（解析版）

2019届北京市十一中高三5月适应性考试理科综合物理试卷（解析版）

1.如图所示，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直面入射，有光线从面射出。以点为圆心，将玻璃砖缓慢转过角时，恰好没有光线从面射出。则该玻璃砖对这种单色光的折射率为

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】据题意，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光线从ab面射出，说明光线发生了全反射，此时的入射角恰好等于临界角，即有i=C．而入射角i=θ，则临界角C=θ。根据临界角公式sinC=1/n得，。故选A。

2.简谐横波沿正方向传播。某时刻波形如图，质点正通过平衡位置。从此时刻起，经过一段时间，点第一次达到波峰。则该横波的周期为

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】由于波x轴正方向传播，根据“上下坡法”，质点P振动方向向下。由图象，且P点第一次达到波峰，则有T＝t，因此T=t，故C正确，ABD错误；

3.如图所示，理想变压器原线圈的a、b两端加上某一交流电压（电压有效值保持不变），副线圈c、d两端所接灯泡L恰好正常发光。此时滑动变阻器的滑片P于图示位置。现将滑片P下移（导线电阻不计），则以下说法中正确的是

A. 灯仍能正常发光，原线圈输入电流变小

B. 灯不能正常发光，原线圈输入功率变大

C. 灯不能正常发光，原线圈输入电压变大

D. 灯仍能正常发光，原线圈输入功率不变

【答案】A

【解析】

因为副线圈两端的电压没发生变化，所以灯仍能正常发光．当滑片下移时，由于滑动变阻器的电阻增大，所以副线圈中的电流减小，原线圈中输入的电流也变小，且输入的功率变小，A正确．故本题选A。

4.第26届国际计量大会通过决议，正式更新了千克、安培、开尔文和摩尔四个基本单位的定义，于2019年5月20日起正式生效。比如，“千克”不再以具体实物的质量定义，而将以量子力学中的普朗克常数为基准，经过一系列物理换算，算出质量。与普朗克常数相关的表达式如物质波波长：。下列属于用国际单位制的基本单位来表示普朗克常数单位的是

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】根据公式可得h=λP，因波长单位是m，动量单位是kg∙m/s，那么普朗克常量h单位：m∙kg∙m/s=kg∙m2/s=kg∙m/s2∙m∙s=N∙m∙s=J∙s=A2∙Ω∙s2，故B正确，ACD错误。

5.如图所示，两块平行金属板中间有正交匀强电场和匀强磁场，粒子（氦原子核）以速度从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入，恰好能沿直线匀速通过。下列说法中正确的是：

A. 若电子以速度沿相同方向射入，运动的时间变长

B. 若质子以速度沿相同方向射入，运动的时间变短

C. 若电子以大于速度沿相同的方向射入，从右端射出时的动能会增大

D. 若质子以小于的速度沿相同方向射入，从右端射出时的动能会增大

【答案】D

【解析】

【详解】由于α粒子从左向右射入正交的电场和磁场空间，恰能做匀速直线运动，则两力平衡，即Eq=qvB，所以选择的速度v=E/B，与电性和电量无关，但有确定的进、出口。若电子以相同的速度v射入，相对α粒子电场力和洛仑兹力均反向，则电子仍将做匀速直线运动，所以运动的时间不变，选项A错误；同理若质子以速度v沿相同方向射入，运动的时间也不变，选项B错误；若电子以大于v的速度沿相同的方向射入，则电子受到的向下的洛伦兹力大于向上的电场力，电子向下偏转，则电场力做负功，则从右端射出时的动能会减小，选项C错误；若质子以小于v的速度沿相同方向射入，则质子受到的向上的洛伦兹力小于向下的电场力，质子向下偏转，则电场力做正功，则从右端射出时的动能会增大，选项D正确.

6.如图所示，在一端封闭、长约的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体（视为质点）。现将玻璃管轴线与竖直方向轴重合，在小圆柱体上升刚好到达匀速时的起点位置记为坐标原点，同时玻璃管沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。小圆柱体依次经过平行横轴的三条水平线上的位置，在三个过程中沿轴方向的高度均相等，每个过程对应的水平位移的大小之比分别为，机械能的变化量依次为，动量的变化量大小依次为。若小圆住体与玻璃管壁之间的相互作用力可忽略不计，则下面分析中正确的是

A. ，

B. ，

C. ，

D. ，

【答案】AC

【解析】

【详解】因蜡块在竖直方向做匀速运动，在OA、AB、BC三个过程中沿y轴方向的高度均相等，可知在OA、AB、BC三个过程中的时间均相等，设为T，水平方向做初速度为零的匀加速运动，可知；设蜡块水平方向的加速度为a，因三个过程中竖直高度变化相同，重力势能变化相同，竖直速度不变，则机械能的变化量；；，则；，则，则AC正确，BD错误.

7.根据生活经验可知，处于自然状态的水都是往低处流的，当水不再流动时，水面应该处于同一高度。在著名的牛顿“水桶实验”中发现：将一桶水绕竖直固定中心转轴以恒定的角速度转动，稳定时水面呈凹状，水桶截面如图所示。这一现象可解释为，以桶为参考系，其中的水除受重力外，还受到一个与转轴垂直的“力”，其方向背离转轴，大小与到轴的垂直距离成正比。水面上的一个小水滴在该力作用下也具有一个对应的“势能”，在重力和该力的共同作用下，水面上相同质量的小水滴最终将具有相同的总势能。根据以上信息可知，下列说法中正确的是

A. 该“力”对水面上小水滴做功与路径有关

B. 小水滴沿水面向上移动时，该“势能”增加

C. 小水滴沿水面向上移动时，重力势能的增加量大于该“势能”的减少量

D. 水面上的小水滴受到重力和该“力”的合力一定与水滴所在水面垂直

【答案】D

【解析】

【详解】因水面上的一个小水滴在该力作用下也具有一个对应的“势能”可知，该“力”对水面上小水滴做功与路径无关，选项A错误；因该“力”的方向与转轴垂直，方向背离转轴，可知小水滴沿水面向上移动时，该“力”做正功，则该“势能”减小，选项B错误；因水面上相同质量的小水滴最终将具有相同的总势能，可知重力势能的增加量等于该“势能”的减少量，选项C错误；对其中的一个小水滴而言，水面对水滴的作用力垂直水面向上，则其受到重力和该“力”的合力也一定与水滴所在水面垂直，选项D正确.

8.同学们用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势和内电阻。实验室提供的器材如下：电压表，电阻箱（阻值范围）；开关、导线若干。

（1）请根据图1所示的电路图，在图2中用笔替代导线，画出连线，把器材连接起来_____________。

（2）某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后改变电阻箱，随之电压表示数发生变化，读取和对应的，并将相应的数据转化为坐标点描绘在图中。请将图3、图4中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图5所示的坐标系中（描点用“+”表示），并画出图线_____________；

（3）根据图5中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值_____________V，内电阻测量值______________Ω.（保留2位有效数字）

（4）实验中测两组的数据，可以利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法。该同学没有采用该方法的原因是_____________________。

（5）该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差，造成该误差主要原因是__________________。

（6）不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，对电池组的内电阻热功率以及总功率分别随路端电压变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图6所示的和图象。若已知乙电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是_______________________（选填选项的字母）。

【答案】    (1). （1）电路连线如图：

    (2). （2）画出图线如图：

    (3). （3）2.8V，    (4). 1Ω    (5). （4）偶然误差较大；    (6). （5）电压表内阻不是无穷大；    (7). （6）AC

【解析】

【详解】（1）电路连线如图：

（2）画出图线如图：

（3）根据闭合电路欧姆定律可得：，即，则由图像可知：，r=b=1Ω；

（4）由于读数不准确带来实验的偶然误差，实验中测两组U、R的数据，利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法不能减小这种偶然误差，而利用图象进行处理数据可以减小偶然误差.

（5）由于电压表内阻不是无穷大，所以在电路中分流，从而带来系统误差；

（6）电池组的内电阻热功率，则对于相同的U值，则r越大，对应的P1越小，可知A正确，B错误；总功率：，则对相同的U值，r越大P2越小，故C正确，D错误.

9.如图所示，水平面内存在一有界匀强磁场，磁感应强度大小为，边长为的正方形单匝导线框位于水平面内，线框的右边与磁场的边界重合。时，线框从磁场左边缘由静止开始向右做匀加速运动；时线框刚要完全进入磁场，此时线框中感应电流强度为，此过程中线框的右边始终与磁场的边界平行。求：

（1）线框做匀加速运动加速度大小；

（2）线框刚要完全进入磁场时，线框产生的感应电动势大小；

（3）线框刚要完全进入磁场时，线框的热功率。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

【详解】（1）t=T时刻线圈完全进入磁场，则位移为L，由

解得

（2）线框刚要完全进入磁场时的速度

感应电动势：；

（3）线框刚要完全进入磁场时，线框的热功率

10.能量的转化和守恒定律是自然界中最重要的一条普遍规律。

（1）在光电效应实验中，一个电子在短时间内能吸收到一个光子的能量，从金属表面逸出。金属表面的电子逸出具有最大动能，一般不易测量，经常借助于转化的思想，通过测量遏止电压间接得出。已知入射光的频率，金属材料的截止频率，光电子的电荷量，普朗克常量。根据光电效应方程，请写出遏止电压与入射光频率的关系式；

（2）如图所示，平滑轨道固定在竖直平面内，其表面光滑，在点与高度为粗糙水平轨道相切，滑块从高度为的斜坡上处静止滑下，与处的滑块发生对心弹性碰撞，碰后滑块滑上右侧水平轨道，此过程中滑块一直未脱离右侧轨道，沿滑行一段距离后停止。已知的质量均为，滑块与间的动摩擦因数为，重力加速度为。求：

a.滑块到达点的动能；

b.若增大的值，但仍保持滑块一直不脱离轨道，则滑块在段滑行的距离也随之变化。请推导与的关系式，并作出图像且指出横截距物理量的意义；

c.对比两实例，光电效应中逸出功对应于该过程的哪个表达式？

【答案】（1）（2）a. b.；图见解析；H0  c. mgH0

【解析】

【详解】（1）根据光电效应方程可得： 又，

解得

（2）a.滑块M由A点到B点，由机械能守恒：

MN碰撞过程，由动量守恒和能量守恒关系可知：

解得v1=0，v2=v0

滑块N从B到C由机械能守恒：

b.滑块N从C点向右滑动x后停止，则由动能定理：

即，即 ，则作出x-H 图像的横截距表示H0，图像如图：

c.对比两实例，光电效应中的逸出功对应于该过程的mgH0

11.通过静电场和引力场的比较，可以进一步认识“场”的性质。

（1）地球视为质量分布均匀的球体，已知地球质量为，引力常量为。

a.仿照电场强度的定义，试写出地球外部距离地心处“引力场强”的表达式，并指出其方向；

b.如图甲所示，设地表和离地表高度处的引力场强大小分别为，已知地球半径，请估算的值（保留1位有效数字），这一结果说明什么；

（2）在研究点电荷周围的静电场时，空间范围比带电体的线度大得多，不能简单利用以上处理办法。如图乙所示，带电量为的点电荷固定不动，在处分别由静止释放两个不同的带正电粒子，只在电场力作用下运动到B处。请自设必要的物理量，分析说明：

a.在AB过程中，若它们所用的时间相同，则需要满足什么条件？

b.在AB过程中，若它们动量的变化相同，又需要满足什么条件？

【答案】（1）a. ，方向指向地心；b.0.3%，说明在地球表面上在一定的高度范围内引力场强基本恒定不变.

（2）a. 两粒子来说的值相等。b. 两粒子来说mq相等.

【解析】

【详解】（1）a.类比电场强度定义式，该点引力场强弱为： 
位于距地心r处的某点表达式：，方向指向地心；

b. ；

这一结果说明在地球表面上在一定的高度范围内引力场强基本恒定不变.

（2）a.设AB两点距离-Q的距离分别为rA和rB，粒子带电量为+q，质量为m；由于两粒子从A点由静止释放，到达B点的时间相同，可知粒子到达B点的速度vB相同；由能量关系可知，粒子在AB两点的电势能和动能之和守恒，则，即，则对两粒子来说：；；即，即对两粒子来说的值相等。

 b. 在AB过程中，若它们动量的变化相同，由以及解得 ，则对两粒子来说mq相等.