湖北省沙市中学2019届高三高考冲刺卷（五）理科综合-物理试题 Word版含解析

湖北省沙市中学2019届高三高考冲刺卷（五）理科综合-物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com ‎2016级高三五月冲刺卷（五）物理 一、14~18单选题，19~21多选题 ‎1.研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的A极接电源正极，K极接电源负极时，加反向电压时，反之。当有光照射K极时，下列说法正确的是 A. K极中有无光电子射出与入射光频率无关 B. 光电子的最大初动能与入射光频率有关 C. 只有光电管加正向电压时，才会有光电流 D. 光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】K极中有无光电子射出与入射光频率有关，只有当入射光的频率大于K极金属的极限频率时才有光电子射出，选项A错误；根据光电效应的规律，光电子的最大初动能与入射光频率有关，选项B正确；光电管加反向电压时，只要反向电压小于截止电压，就会有光电流产生，选项C错误；在未达到饱和光电流之前，光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大，达到饱和光电流后，光电流的大小与正向电压无关，选项D错误.‎ ‎2.如图，光滑水平面上有两辆小车，用细线相连，中间有一个被压缩的轻弹簧，小车处于静止状态。烧断细线后，由于弹力的作用两小车分别向左、右运动。已知两小车质量之比m1:m2=2:1，下列说法正确的是（ ）‎ A. 弹簧弹开后两车速度大小之比为1:2‎ B. 弹簧弹开后两车动量大小之比为1:2‎ C. 弹簧弹开过程m1、m2受到的冲量大小之比为2:1‎ - 17 -‎ D. 弹簧弹开过程弹力对m1、m2做功之比为1:4‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．两小车和弹簧组成的系统，在烧断细线后，合外力为零，动量守恒，所以两车的动量大小之比为1:1，由结合可知，所以A选项正确, B选项错误；‎ C．由于弹簧弹开过程，对两小车每时每刻的弹力大小相等，又对应着同一段作用时间，由可知，m1、m2受到的冲量大小之比为1:1，所以C选项错误；‎ D．根据功能关系的规律，弹簧弹开过程，弹力对m1、m2做功等于两小车动能的增量，由 代入数据可知，所以D选项错误。‎ ‎3.如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块a、b，a、b都处于静止状态。现将物块b移至c点后，a、b仍保持静止，下列说法中正确的是（  ） ‎ A. b与水平面间的摩擦力减小 B. b受到的绳子拉力增大 C. a、b静止时，图中α、β、θ三角仍然相等 D. 悬于墙上的绳所受拉力增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小滑轮光滑，所以两端绳拉力T大小相等，设b绳与水平夹角为，根据平衡条件可知：，当物块b移至c点后，a、b仍保持静止，变小，所以摩擦力变大，A错误。‎ B．因为物体a始终静止，所以绳子拉力始终等于a的重力，所以b受到的绳子拉力：，B错误。‎ - 17 -‎ C．当物块b移至c点后，a、b两绳的夹角变大，但由于两绳拉力大小相等，所以悬于墙上的绳拉力大小等于a、b两绳拉力的合力，且光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上，所以悬于墙上的绳方向一定与a、b两绳拉力的合力，方向在一条直线上，a、b两绳拉力大小相等，所以悬于墙上的绳方向就是a、b两绳的夹角角平分线，所以，而与是同位角，所以，C正确。‎ D．当物块b移至c点后，a、b两绳的夹角变大，但由于两绳拉力大小相等，且光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上，所以细绳O拉力大小等于a、b两绳拉力的合力，两绳拉力大小不变，夹角变大，所以合力变小，悬于墙上的绳所受拉力变小，D错误 ‎4.如图所示，一光滑细杆固定在水平面上的C点，细杆与水平面的夹角为30°，一原长为L的轻质弹性绳，下端固定在水平面上的B点，上端与质量为m的小环相连，当把小环拉到A点时，AB与地面垂直，弹性绳长为2L，将小环从A点由静止释放，当小环运动到AC的中点D时，速度达到最大。重力加速度为g，下列说法正确的是 A. 在下滑过程中小环的机械能先减小后增大 B. 小环刚释放时的加速度大小为g C. 小环到达AD的中点时，弹性绳的弹性势能为零 D. 小环的最大速度为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：小环受重力、支持力和弹性绳弹力，弹力做功，故环的机械能不守恒，小环和弹性绳系统的机械能守恒，小环到达AD的中点时，弹性绳的长度为2L，伸长量不为0，在AD之间有一位置弹性绳与AC垂直，小环从A点到弹性绳与AC垂直位置的过程中，弹性绳对小环做正功，从弹性绳与AC垂直位置往下弹性绳对小环做负功，所以下滑过程中小环的机械能先增大再减小，故A错误；‎ B项：在A位置，环受重力、弹性绳拉力、支持力，根据牛顿第二定律，有：，在D点，环的速度最大，说明加速度为零，弹簧长度为2L，故：‎ - 17 -‎ 联立解得：，故B正确；‎ C项：小环到达AD的中点时，弹性绳的长度为 ，伸长量不为0，故弹性势能不为零，故C错误；‎ D项：小环和弹性绳系统的机械能守恒，在D点速度最大，此时弹性绳长度等于初位置橡皮绳的长度，故初位置和D位置环的机械能相等，所以，解得：，故D错误。‎ ‎5.如图所示，设月球半径为R，假设“嫦娥四号”探测器在距月球表面高度为3R圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 月球的质量可表示为 ‎ B. 在轨道Ⅲ上B点的速率小于在轨道Ⅱ上B点的速率 C. “嫦娥四号”探测器在轨道I上经过A点时加速度大于轨道II上经过A点时的加速度 D. “嫦娥四号”探测器从远月点A向近月点B运动的过程中，加速度变大 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】探测器在距月球表面高度为3R的圆形轨道运动，则轨道半径为4R；在轨道I上运动过程中，万有引力充当向心力，故有，解得，故A正确；在轨道II的B点需要减速做近心运动才能进入轨道III做圆周运动，所以在在轨道III上B点速率小于在轨道II上B点的速率，故B正确；根据公式可得，所以“嫦娥四号”探测器在轨道I上经过A点时的加速度等于轨道II上经过A点时的加速度，选项C错误；轨道半径越大，向心加速度越小，故从远月点到近月点运动过程中，轨道变小，加速度变大，故D正确。‎ - 17 -‎ ‎6.如图所示，倾角为37°的光滑斜面上粘贴有一厚度不计、宽度为d＝0.2 m的橡胶带，橡胶带的上表面与斜面位于同一平面内，其上、下边缘与斜面的上、下边缘平行，橡胶带的上边缘到斜面的顶端距离为L＝0.4 m，现将质量为m＝1 kg、质量分布均匀、宽度为d的薄矩形板上边缘与斜面顶端平齐且从斜面顶端静止释放．已知矩形板与橡胶带之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计空气阻力，矩形板由斜面顶端静止释放下滑到完全离开橡胶带的过程中(此过程矩形板始终在斜面上) ，下列说法正确的是（ ）‎ A. 矩形板在进入橡胶带的过程中做匀加速直线运动 B. 摩擦力做的功为Wf＝−0.8 J C. 矩形板的重力做功为WG＝2.4 J D. 矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时速度大小为 m/s ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】矩形板在滑过橡胶带的过程中对橡胶带的正压力是变化的，所以矩形板受摩擦力是变化的，则矩形板在进入橡胶带的过程中不可能做匀变速直线运动，故A错误；摩擦力的功：，选项B正确；重力做功WG=mg（L+d）sin θ=3.6 J，所以C错误；根据动能定理：WG-Q=mv2-0，解得，所以D正确。‎ ‎7.如图，足够长的两平行光滑金属导轨MN、PQ水平放置，间距l=1m，导轨中间分布有磁感应强度为1T的匀强磁场，磁场边界为正弦曲线。一粗细均匀的导体棒以l0m/s的速度向右匀速滑动，定值电阻R的阻值为1Ω，导体棒接入电路的电阻也为1Ω，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，导轨电阻不计，下列说法正确的是 - 17 -‎ A. 电压表示数为2.5V B. 导体棒运动到图示位置时，有电流流过电阻R C. 流经电阻R的最大电流为5A D. 导体棒上热功率为6.25W ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：导体棒切割产生感应电动势的最大值，产生的是正弦式交流电，则电动势的有效值，由电流的热效应可得：，解得：，由闭合电路欧姆定律得，电压表的示数为2.5V，故A正确；‎ B项：导体棒运动到图示位置时，由右手定则可知，产生的电流方向由，由于二极管具有单向导通特性，所以此时无电流流过电阻R，故B错误；‎ C项：导体棒切割产生的感应电动势的最大值，所以最大电流，故C正确；‎ D项：导体棒上的电流为：，所以热功率为：，故D正确。‎ ‎8.如图所示，竖直放置的两平行金属板，长为L，板间距离为d，接在电压为U的直流电源上．在两板间加一磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场．一个质量为m、电荷量为g的带正电油滴，从距金属板上端高为h处由静止开始自由下落，并经两板上端连线的中点P进入板间．油滴在P点所受的电场力与磁场力大小恰好相等，且最后恰好从金属板的下边缘离开电磁场区域．空气阻力不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是 ( )‎ A. 油滴刚进入电磁场时的加速度为g - 17 -‎ B. 油滴开始下落时距金属板上端的高度 C. 油滴从左侧金属板的下边缘离开 D. 油滴离开电磁场时的速度大小为 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据题意可知，P点受到电场力与洛伦兹力相平衡，由自由落体运动的位移与时间公式，即可求解h；选取整个过程，由动能定理，即可确定油滴在离开电磁场时的速度大小。‎ ‎【详解】A．油滴刚进入电磁场时（在P点），受重力、电场力和洛伦兹力，其中电场力与磁场力大小恰好相等，故合力等于重力G，根据牛顿第二定律，加速度为g，故A正确；‎ B．在P点由题意可知：qE=qvB  ；自由下落过程有：v2=2gh  ；U=Ed；由以上三式解得：，故B正确；‎ C．根据左手定则，在P位置时受洛伦兹力向右，竖直方向在加速，故洛伦兹力在变大，故油滴从右侧金属板的下边缘离开，故C错误；‎ D．由左手定则可知油滴经过P点后向右侧金属板偏转，则油滴克服电场力做功，整个过程由动能定理有：mg（h+L）-qE×=mv2  得：，故D正确；‎ 故选ABD。‎ ‎【点睛】考查受力平衡方程，掌握左手定则的应用，知道自由下落的位移公式，理解动能定理的应用，注意功的正负。‎ ‎9.某物理实验小组采用如图所示的装置研究平抛运动．‎ - 17 -‎ ‎(1)安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是________(填选项前的字母)．‎ A.保证小球飞出时的速度既不太大也不太小 ‎ B.保证小球飞出时的初速度水平 C.保证小球在空中运动的时间每次都相等 ‎ D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线 ‎(2)某同学每次都将小球从斜槽的同一位置由静止释放，并从斜槽末端水平飞出．改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．该同学设想小球先后三次做平抛运动，将水平板依次放在图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3，忽略空气阻力的影响，则下面分析正确的是________(填选项前的字母)．‎ A．x2－x1＝x3－x2‎ B．x2－x1＜x3－x2‎ C．x2－x1＞x3－x2‎ D．无法判断(x2－x1)与(x3－x2)的大小关系 ‎(3)另一同学通过正确的实验步骤及操作，在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹．部分运动轨迹如图所示，图中小格在水平方向与竖直方向上的长度均为L，P1、P2和P3‎ - 17 -‎ 是轨迹图线上的3个点，P1和P2之间、P2和P3之间的水平距离相等，重力加速度为g，可求出小球从P1运动到P2所用的时间为________，小球抛出时的水平速度为________． ‎ ‎【答案】 (1). B (2). C (3). (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）研究平抛运动的实验很关键的就是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时，才能确保做平抛运动，故ACD错误，B正确，故选B。（2）因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以，故C正确，ABD错误，故选C。（3）因两段对应的水平距离相等，故两段运动的时间相等，而竖直位移分别为3L和5L；故在竖直方向由，解得：，水平速度为：.‎ ‎【点睛】在实验中如何实现让小球做平抛运动是关键，因此实验中关键是斜槽末端槽口的切线保持水平及固定后的斜槽要竖直。解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式进行分析。对平抛运动的考查要注意水平速度及时间的求法，掌握好平抛运动的处理规律。‎ ‎10.在测定金属丝电阻率的实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径时，刻度位置如图所示：‎ - 17 -‎ ‎（1）从图中读出金属丝的直径为________mm。‎ ‎（2）实验中为了减小电流表和电压表内阻引起的系统误差，采用图示电路：‎ ‎①闭合电键S1，将S2接2，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表读数尽量接近满量程，读出此时电压表和电流表的示数U1和I1；‎ ‎②将S2接1，读出这时电压表和电流表的示数U2和I2。则金属丝电阻Rx___________。‎ ‎（3）若金属丝的长度为L，直径为D，电阻为Rx，则该金属丝电阻率的表达式为ρ＝_________________。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数是0．5mm，可动刻度示数是12．0×0．01mm=0．120mm，则螺旋测微器示数是0．5mm+0．120mm=0．620mm；‎ ‎（2）将电键接1，只调节滑动变阻器r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数和；由题，得到，‎ ‎（3）根据，解得：‎ 考点：考查了测定金属电阻率实验 ‎【名师点睛】本题实验设计比较巧妙，利用伏安法测量两次电阻，有效消除系统误差，来源于书本，又高于书本．‎ ‎11.如图所示，质量M=0．4kg的长木板静止在光滑水平面上，其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0．5m，某时刻另一质量m=0．1kg的小滑块(可视为质点)以v0‎ - 17 -‎ ‎=2m／s的速度向右滑上长木板，一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞，碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0．2，重力加速度g=10m／s2，小滑块始终未脱离长木板。求：‎ ‎(1)自小滑块刚滑上长木板开始，经多长时间长木板与竖直挡板相碰；‎ ‎(2)长木板碰撞竖直挡板后，小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离。‎ ‎【答案】（1）165m （2）0.928m ‎【解析】‎ ‎【详解】解：(1)小滑块刚滑上长木板后，小滑块和长木板水平方向动量守恒： ‎ 解得：‎ 对长木板：‎ 得长木板的加速度：‎ 自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度：‎ 解得：‎ 长木板位移： ‎ 解得：‎ 两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板 解得：‎ ‎ ‎ ‎(2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒：‎ 最终两者的共同速度：‎ 小滑块和长木板相对静止时，小滑块距长木板左端的距离：‎ ‎12.预测到2025年，我国将成为第一个在航空母舰上用中压直流技术的电磁弹射器实现对飞机的精确控制。其等效电路如图(俯视图)，直流电源电动势E=18 V，超级电容器的电容C=1 F。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距l = 0.4 m，电阻不计，磁感应强度大小B=2 T的匀强磁场垂直于导轨平面向外。质量m=0.16kg、R=0.2 Ω的金属棒MN - 17 -‎ 垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。开关S先接1，使电容器完全充电，然后将S接至2，MN开始向右加速运动。当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。求：‎ ‎(1)开关S接1使电容器完全充电，极板上的电量；‎ ‎(2)MN由静止开始运动的加速度大小；‎ ‎(3)MN达到最大速度。‎ ‎【答案】（1）18 C ；（2）450 m/s2 ；（3）18 m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）完全充电后，有 得 ‎（2）由静止开始，通过金属棒MN的电流 ‎ 对导体棒 ‎ 由牛顿第二定律 解得 ‎ ‎（3）当MN速度最大时，有 ‎ 此时 ‎ 对MN，由动量定理： ‎ 有 有。‎ 解得 ‎13.以下说法正确的是 ‎ A. 已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可估算出该气体分子间的平均距离 B. 饱和蒸汽在等温变化的过程中，随体积减小，饱和蒸汽压不变 C.‎ - 17 -‎ ‎ 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，故气体的压强一定增大 D. 给自行车打气时越往下压，需要用的力越大，是因为压缩气体使得分子间距减小，分子间作用力表现为斥力导致的 E. 将装在绝热容器中的某种实际气体压缩(仍为气态)，此过程外力对气体做正功，气体分子的平均动能增大，内能增大 ‎【答案】ABE ‎【解析】‎ ‎【详解】气体的摩尔质量除以密度等于摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数可得一个气体分子运动占据的空间的体积，若把每个分子占据的空间看做立方体，则可估算出该气体分子间的平均距离，选项A正确；饱和蒸汽压只与气体的温度有关，则饱和蒸汽在等温变化的过程中，随体积减小，饱和蒸汽压不变，选项B正确；在气体的体积一定的情况下，气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，故气体的压强一定增大，选项C错误；给自行车打气时越往下压，需要用的力越大，是因为气体压强越大，与分子间距以及分子力无关，选项D错误；将装在绝热容器中的某种实际气体压缩(仍为气态)，此过程外力对气体做正功，因气体与外界无热交换，可知气体分子的平均动能增大，内能增大，选项E正确.‎ ‎14.如图所示，一底面积为S、内壁光滑且导热的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个厚度不计的轻质活塞A和B，容器内a处有一小卡口；在A与B之间、B与容器底面之间分别密闭着一定质量的同种理想气体I和Ⅱ，初始时活塞A与B，活塞B与容器底部之间的距离均为L，气体Ⅱ的压强为2 p0。若将某物块放置在活塞A的上表面，稳定后活塞A向下移动0.6L。已知外界大气压强为p0，重力加速度大小为g，容器导热性能良好，设外界温度不变，‎ ‎(i)请通过计算判断活塞B上述过程中是否向下移动；‎ ‎(ii)求物块的质量M。‎ - 17 -‎ ‎【答案】(1) 活塞B向下移动(2) ‎ ‎【解析】‎ 详解】（1）假设A活塞向下移动0.6L时，B活塞没有下移，对气体Ⅰ由玻意耳定律得 解得 ‎ 而，故假设不成立，即活塞B向下移动。‎ ‎（2）设B活塞下移△h，‎ 对气体Ⅰ ‎ 对气体Ⅱ ‎ Ⅰ、Ⅱ中气体压强满足关系 ‎ 联立解得 ‎ 对活塞A受力平衡有 ‎ 联立解得 ‎ ‎15.如图甲所示，一简谐横波向右传播，在传播方向上有A、B两个质点相距11m，其振动图象如图乙所示，实线为A质点的振动图象，虚线为B质点的振动图象。那么下列说法正确的是 ‎ A. 该波遇到10m宽的障碍物，可能发生明显的衍射现象 B. 这列波遇到频率为f=1.0Hz的另一列波时可能发生干涉现象 C. 该波的最大传播速度为12m/s D. t=0.5s时，质点B的振动方向沿y轴正方向 E. 质点B的振动方程为：‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ - 17 -‎ ‎【详解】由振动图像可知AB两质点的振动时间相差，（n=0，1，2，3…..）则AB间距为，则当n=0时，λ=12m，则该波遇到10m宽的障碍物，可能发生明显的衍射现象，选项A正确；当n=0时波长最大为12m，可知最大速度为，选项C正确；波的频率为f=1/T=1Hz，则这列波遇到频率为f=1.0Hz的另一列波时可能发生干涉现象，选项B正确；由振动图线可知，t=0.5s时，质点B的振动方向沿y轴负方向，选项D错误；，则质点B的振动方程为：，选项E错误.‎ ‎16.如图所示，一个截面为直角三角形的三棱镜ABD, ∠B= 90°，有一单色光以45°人射角射入到BD界面上，折射角是30°,折射光线恰好在AD界面发生全反射,光在真空中的传播速度为c.求：‎ ‎①光在该三棱镜中的传播速度是多少?‎ ‎②该三棱镜的顶角D是多少度？‎ ‎【答案】① ②‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①光线在BD面上发生了折射，已知入射角 i=45°，折射角 r=30°，‎ 则三棱镜的折射率为： ‎ 解得：‎ ‎②折射光线恰好在AD面发生全反射，入射角等于临界角C，‎ 则：‎ - 17 -‎ 由几何知识可得，三棱镜的顶角为：‎ 解得: ‎ ‎ ‎ - 17 -‎ ‎ ‎ - 17 -‎