2019届福建省泉州市第五中学高三5月考前适应性考试理综物理试题（解析版）

2019届福建省泉州市第五中学高三5月考前适应性考试

理综物理试题（解析版）

二、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14~17题只有一项符合题目要求，第18~21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，有选错的得0分。

1.如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图，下列有关实验的叙述正确的是

A. 图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行粒子散射实验研究时，发现了质子和中子

B. 图甲是粒子散射实验装置，汤姆孙根据粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”结构

C. 图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大

D. 图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，则光的频率越大所产生的饱和光电流就越大

【答案】C

【解析】

【详解】AB、图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福提出了核式结构模型；卢瑟福通过用粒子轰击氮原子放出氢核，发现了质子；查得威克发现了中子；汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子，故选项A、B错误；

C、图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应方程可知超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大，故选项C正确；

D、光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大，入射光的光强一定时，频率越大，光电子的最大初动能最越大，而不是所产生的饱和光电流就越大，故选项D错误。

2.2018年12月12日，在北京飞控中心工作人员的精密控制下，嫦娥四号开始实施近月制动，成功进入环月圆轨道工。12月30日成功实施变轨，进入椭圆着陆轨道Ⅱ，为下一步月面软着陆做准备。如图所示B为近月点，A为远月点，关于嫦娥四号卫星，下列说法正确的是

A. 卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度大于在B点的加速度

B. 卫星沿轨道I运动的过程中，卫星中的科考仪器处于超重状态

C. 卫星从轨道I变轨到轨道Ⅱ，机械能增加

D. 卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能小于在轨道Ⅱ经过B点时的动能

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据万有引力提供加速度有：，B点距月心更近，所以加速度更大，A错误

B．在轨道I运动的过程中，万有引力全部提供向心力，所以处于失重状态，B错误

C．卫星从高轨道变轨到低轨道，需要点火减速，近心运动到低轨道，所以从轨道I变轨到轨道Ⅱ，外力做负功，机械能减小，C错误

D．从A点到B点，万有引力做正功，动能增大，所以B点动能大，D正确

3.如图，橡皮条一端固定在点，另一端系着中心有孔小球，小球穿在固定的水平杆上，杆上点在点正下方，橡皮条的自由长度等于。将小球拉至A点后无初速释放，小球开始运动，由于球与杆之间有摩擦，球向右运动的最远处为杆上B点。在小球从A向B运动的过程中

A. 在O点，小球的加速度为零

B. 在A、O之间的某点，小球的动能最大

C. 在O、B之间的某点，小球的动量最大

D. 小球和橡皮条系统的机械能先减小后增大

【答案】B

【解析】

【详解】在小球从向运动的过程中，受到重力、杆对小球的支持力、橡皮条对小球的拉力和杆对小球的摩擦力，小球沿杆先做加速直线运动，再做减速直线运动；在点橡皮条对小球无拉力，小球的合力等于杆对小球的摩擦力，所以小球的加速度不为零；在、之间的某点，橡皮条对小球的拉力的水平方向的分力等于杆对小球的摩擦力，合力为等于零，小球的速度最大，小球的动能最大，根据动量定义可知小球的动量最大；由于杆对小球的摩擦力做负功，所以小球和橡皮条系统的机械能一直减小，故选项B正确，A、C、D错误。

4.如图所示，ABC和ABD为两个光滑固定轨道，A、B、E在同一水平面上，C、D、E在同一竖直线上，D点距水平面的高度为5m，C点距水平面的高度为10m，一滑块从A点以某一初速度分别沿两轨道滑行到C点或D点后水平抛出。要求从C点抛出时的射程比从D点抛出时的小，取重力加速度大小g=10m/s2，则滑块在A点的初速度大小可能为

A. 10 m/s B. 12 m/s C. 15 m/s D. 18 m/s

【答案】C

【解析】

【分析】

滑块从A到C或D，根据机械能守恒算得C或D的速度；根据平抛运动列出水平射程表达式，通过sC<sD求解初速度的v0的范围；同时要满足滑块从A点以初速度v0分别沿两轨道滑行到C或D处后都能水平抛出；

【详解】根据机械能守恒：；；根据平抛运动规律：；；sC=vCtC ；sD=vDtD；可得：；；要求sC<sD可得v0<10m/s；但滑块从A点以初速度v0分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出，要求，则只有选项C正确；故选C.

5.一质点静止在光滑水平桌面上，t=0时刻在水平外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示。根据图象提供的信息，判断下列说法正确的是

A. 质点在tl时刻的加速度最大

B. 质点在t2时刻离出发点最远

C. 在tl～t2的时间内，外力的功率先增大后减小

D. 在t2～t3的时间内，外力做负功

【答案】BC

【解析】

【详解】A.图像的斜率代表加速度，所以tl时刻的加速度为零，最小，A错误。

B.图像的面积代表位移，横轴上方为正向位移，下方为负向位移，所以t2时刻正向位移最大，离出发点最远，B正确。

C.在tl～t2的时间内，根据，tl时刻加速度为零，外力为零，外力功率为零，t2时刻速度为零，外力功率为零，而中间速度外力都不为零，所以功率先增大后减小，C正确。

D.t2～t3的时间内，物体动能增大，外力对物体做正功，D错误。

6.一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原、副线圈匝数比为3：1。电路中连接三个相同的电阻R，A为理想交流电流表，U为正弦交流电源，输出电压的有效值U=380V。当开关S断开时，电流表的示数为2A。则

A. 定值电阻R的阻值为10Ω

B. 开关S断开时，副线圈的输出电压为127V

C. 开关S闭合时，电流表的示数为3.8A

D. 开关S闭合时，电路中消耗的总功率为1300W

【答案】AC

【解析】

【详解】A.此时电流表示数，根据变压器原理可得副线圈电流，根据电压关系有：，代入数据解得：，A正确。

B.副线圈电压，B错误。

CD.开关闭合，，且，解得：；回路总功率，C正确D错误。

7.真空中静止点电荷周围，某点的场强大小与该点到点电荷距离二次方（E-r2）的图象如图所示。若电场中a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，一带正电的试探电荷由a点经b移动到c点，电场力所做的功分别为Wab和Wbc；若规定无限远处的电势为零，真空中点电荷周围某点的电势其中Q为点电荷的电荷量，k=9.0×l09N•m2/C2．下列说法正确（　　）

A.  B. ：：2

C. ：：l D. ：：l

【答案】AD

【解析】

【详解】A、点电荷产生的电场强度为，由某点的场强大小与该点到点电荷距离二次方（E-r2）的图象可知，r2=1m2时，场强大小为36V/m，则可得点电荷的电荷量为4×l0-9C，故A正确；

B、由电场强度，可知电场强度大小之比为Eb：Ec=9：4，故B错误；

C、由电势可知电势之比为φa：φb=2：1，故C错误；

D、电场力所做的功为电势能的减小量，因为，a点场强为36V/m，b点场强为9V/m，c点场强为4V/m，距离点电荷的位置分别为1、2、3，所以电势能减小量之差也就是电场力所做的功为Wab：Wbc=3：1，故D正确。

8.如图所示，在光滑的水平面上方有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场区域，磁场宽度均为L。一个边长为L、电阻为R的单匝正方形金属线框，在水平外力作用下沿垂直磁场方向运动，从如图实线位置I进入磁场开始到线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置Ⅱ时，线框的速度始终为，则下列说法正确的是

A. 在位置Ⅱ时外力为

B. 在位置Ⅱ时线框中的电功率为

C. 此过程中产生电能为

D. 此过程中通过导线横截面的电荷量为

【答案】BC

【解析】

【详解】A、在位置Ⅱ时，线框左右两边切割磁感线，产生总感应电动势，感应电流，线框受到的安培力，由于线框的速度始终不变，根据平衡条件可知外力为，故选项A错误；

B、根据电功率公式可知线框中的电功率为，故选项B正确；

C、正方形金属线框全部进入左边磁场之前，线框右边切割磁感线，产生的感应电动势，感应电流，线框受到的安培力，克服安培力做功为，正方形金属线框全部进入磁场之后，线框左右两边切割磁感线，克服安培力做功为，克服安培力做功转化为电能，此过程中产生的电能为，故选项C正确；

D、由，，可得此过程中通过导线横截面的电荷量为，故选项D错误。

三、非选择题：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做答。第33题~第38题为选考题，考生根据要求做答。

9.为了验证动量守恒定律，某实验小组选取两个材质相同而质量不同的滑块A和B，并按下述步骤进行了实验：

①在A、B的相撞面分别粘上橡皮泥，便于二者相撞后连成一体；

②实验装置如图甲所示，铝质导轨槽固定在水平桌面上，其倾斜段的右端和水平段的左端由一小段圆弧连接，在导轨槽的侧面且与水平导轨等高处安装一台数码频闪照相机；

③将滑块B静置于槽的水平段某处，滑块A由槽的倾斜段适当位置静止释放，同时开始频闪拍摄，直至两滑块停止运动，得到一幅多次曝光的照片；

④多次重复步骤③，得到多幅照片，挑选其中最理想一幅，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如图乙所示（图中只显示滑块A）。

请对上述操作进行分析并回答以下问题：

（1）分析图乙可知，A、B滑块碰撞发生的位置是______（选填P5、P6或P7）；

（2）为了验证碰撞中动量是否守恒，必须直接测量或读取的物理量是______；

A．A、B两滑块的质量m1和m2

B．滑块A释放时距桌面的高度

C．频闪照相的周期

D．照片尺寸和实际尺寸的比例

E．照片上测得的S34、S45和S56、S67

F．照片上测得的S45、S56和S67、S78

G．滑块与导轨间的动摩擦因数

（3）此实验验证动量守恒的表达式为______。

【答案】    (1). P6    (2). AF    (3). m1（3S56-S45）=（m1+m2）（3S67-S78）

【解析】

【详解】解：（1）P6之前物体的运动距离越来越小；但每两段之间距离的差值都相等；故说明物体在P6位置之前一直做匀减速运动；而在P6位置两滑块相遇；故A、B相撞的位置在P6处。

（2）（3）设碰撞前滑块A在P4、P5、P6的速度分别为v4、v5、v6，

碰撞后，整体在P6、P7、P8的速度分别为v6′，v7、v8，

则 ，又，

得到碰撞前滑块A速度，

由于是做匀变速运动，则：

联立可得：

同理，碰撞后整体的速度 ，

原来需要验证的方程为

将上两式代入整理得：

即需要验证的表达式，需要直接测量的物理量是：

A、B两个滑块的质量m1和m2及S34、S45、S56和S67、S78、S89；故AF正确。

10.某同学测定电源电动势和内阻，所使用的器材有：待测干电池一节(内阻很小)、电流表A(量程0.6 A，内阻RA小于1 Ω)、电流表A1(量程0.6 A，内阻未知)、电阻箱R1(0～99.99 Ω)、滑动变阻器R2(0～10 Ω)、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个，导线若干。

(1)该同学按图甲所示电路连接进行实验操作。请在答题卡相应位置的虚线框内补全与图甲对应的电路图_______。

(2)测电流表A的内阻：

闭合开关K，将开关S与C接通，通过调节电阻箱R1和滑动变阻器R2，读取电流表A的示数为0.20 A、电流表A1的示数为0.60 A、电阻箱R1的示数为0.10 Ω，则电流表A的内阻RA＝________Ω。

(3)测电源的电动势和内阻：

断开开关K，调节电阻箱R1，将开关S接__________(填“C”或“D”)，记录电阻箱R1的阻值和电流表A的示数；断开开关K，开关S所接位置不变，多次调节电阻箱R1重新实验，并记录多组电阻箱R1的阻值R和电流表A的示数I。

(4)数据处理：

图乙是由实验数据绘出的－R图象，由此求出干电池的电动势E＝__________V、内阻r＝__________Ω。(计算结果保留二位有效数字)

(5)如果电流表A的电阻未知，本实验__________ (填“能”或“不能”)测出该电源的电动势。

【答案】    (1). 如图所示：

    (2). 0.20    (3). D    (4). 1.5    (5). 0.25    (6). 能

【解析】

【详解】（1）由实物图连接原理图，如图所示：

（2）根据串并联电路的规律可知，流过电阻箱R1的电流；

电压，则电流表内阻为：；

（3）S接D，否则外电路短路；

（4）根据（3）中步骤和闭合电路欧姆定律可知

变形可得：

根据图象可知:，，解得，；

（5）由可知：当电流表内阻未知时，能测出电动势，但不能测出内电阻。

11.2019年1月19日中国南极考察队乘坐的极地考察船“雪龙”号在南极的密集冰区里航行时，受到浓雾影响，意外与冰山碰撞。在与冰山碰撞前的紧急关头，由于控制人员处理得当，发动机及时全速倒船（产生向后推力），使得船体减速前行，与冰山碰撞时并未出现严重后果。假设“雪龙”号发现冰山时距离冰山，船速，与冰山碰撞时的速度，已知“雪龙”号的质量，水的阻力恒为船体重量的0.05倍，重力加速度，计算结果均保留两位有效数字。

(1)若减速过程可认为匀变速直线运动，求发动机产生的反向推力大小F;

(2)实际上发动机是以恒定功率工作的，若发动机全速倒船的时间为8s，求发动机全速倒船时的功率P.

【答案】(1)  (2)

【解析】

【详解】解：(1)由匀变速直线运动规律可知：

对船体受力分析得：

解得：

(2)减速过程，由动能定理得：

由题意知：

船体阻力做功：

解得：

12.如图：竖直面内固定的绝缘轨道abc，由半径R=3 m的光滑圆弧段bc与L=1.5 m的粗糙水平段ab在b点相切而构成，O点是圆弧段的圆心，Oc与Ob的夹角θ=37°;过f点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E=10 N/C的匀强电场，Ocb的外侧有一长度足够长、宽度d =1.6 m的矩形区域efgh，ef与Oc交于c点，ecf与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°)，矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场。质量m2=3×10-3 kg、电荷量q=3×l0-3 C的带正电小物体Q静止在圆弧轨道上b点，质量m1=1.5×10-3 kg的不带电小物体P从轨道右端a以的水平速度向左运动，P、Q碰撞时间极短，碰后P以1 m/s的速度水平向右弹回。已知P与ab间的动摩擦因数μ=0.5，A、B均可视为质点，Q的电荷量始终不变，忽略空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小g=10 m/s2。求：

(1)碰后瞬间，圆弧轨道对物体Q的弹力大小FN；

(2)当β=53°时，物体Q刚好不从边穿出磁场，求区域efgh内所加磁场的磁感应强度大小B1；

(3)当区域efgh内所加磁场的磁感应强度为B2=2T时，要让物体Q从gh边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长，求此最长时间t及对应的β值。

【答案】(1) (2)  (3),

【解析】

【详解】解：(1)设碰撞前后的速度分别为和，碰后的速度为

从到，对，由动能定理得：

解得：

碰撞过程中，对，系统：由动量守恒定律：

取向左为正方向，由题意，

解得：

点：对，由牛顿第二定律得：

解得:

(2)设在点的速度为，在到点，由机械能守恒定律：

解得：

进入磁场后：所受电场力 ，在磁场做匀速率圆周运动

由牛顿第二定律得：

Q刚好不从边穿出磁场，由几何关系：

 解得：

(3)当所加磁场，  

要让从边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长，则在磁场中运动轨迹对应的圆心角最大，则当边或边与圆轨迹相切，轨迹如图所示：

设最大圆心角为，由几何关系得：

解得： 

运动周期：  

则在磁场中运动的最长时间：

此时对应的和

13.图甲为一简谐横波在时波形图，P是平衡位置在处的质点， Q是平衡位置在处的质点；图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是　　　

A. 这列波沿轴负方向传播

B. 这列波的传播速度为

C. 从到，这列波传播的距离为

D. 从到，P通过的路程为

E. ，P的加速度方向与y轴正方向相反

【答案】ACE

【解析】

【详解】振动图象的斜率表示速度，由乙图读出，在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向。由波形的平移法判断可知该波沿x轴负方向的传播。故A正确。由甲图读出波长为λ=4m，由乙图读出周期为T=0.2s，则波速为。故B错误。从t=0到t=0.15s，波传播的距离为  s=vt=20×0.15m=3m，故C正确。从t=0.10s到t=0.15s，经过时间为△t=0.05s=T/4，由于在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处，所以从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程不等于A=10cm。故D错误。在t=0.15s时，即从t=0.10s时刻开始经过四分之一个周期，质点P在平衡位置上方，加速度的方向沿y轴负方向，故E正确。故选ACE。

14.如图，有一玻璃圆柱体，横截面半径为R=10cm，长为L=100cm．一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A点，与玻璃圆柱体左端面距离d=4cm，点光源向各个方向发射单色光，其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为r=8cm圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出．光速为c=3×108m/s；求：

①玻璃对该单色光的折射率；

②该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间．

【答案】(i);(ii) t＝6×10－9 s

【解析】

【详解】①由题意可知，光线AB从圆柱体左端面射入，其折射光BD射到柱面D点恰好发生全反射．设光线在B点的入射角为i．
则
由折射定律得： 
 
根据几何知识得： 
得：            
② 折射光BD在玻璃柱体内传播路程最长，因而传播时间最长．最长的路程为：

光在玻璃中传播的速度为：                      
则该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间为：