河南省2019届高三上学期理科综合考试(四)物理试题(答案+解析)

高考模拟物理试题2018～2019学年度上期高三名校联考(四)理科综合卷（物理部分）二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48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9~21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。14.2018年8月19日报道，日本福岛第一核电站核污水净化后的含氚水中，仍残留有其他放射性物质，其中部分物质半衰期长达1570万年。有关原子核物理知识，下列说法正确的是A.有8个放射性元素的原子核，当有4个发生衰变所需的时间就是该元素的半衰期B.天然放射现象中产生的α射线的速度与光速相当，穿透能力很强C.放射性元素发生衰变时所释放出电子是原子核内的中子转化为质子时产生的D.汤姆孙首先发现了中子，从而说明原子核内有复杂的结构【答案】C【解析】【详解】A、半衰期具有统计规律，对大量的原子核才适用。故A错误；B、天然放射性现象中产生的α射线速度为光速的十分之一，电离能力较强，穿透能力较弱。故B错误；C、放射性元素发生β衰变时原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，并且将电子释放出来，故C正确；D、电子的发现，表明原子有复杂的结构；天然放射现象的发现，表面原子核有复杂的结构，D错误。故选C。15.2018年8月30日，雅加达亚运会蹦床女子个人决赛中，中国选手刘灵玲夺冠。如图所示，若刘灵玲比赛中上升的最高点距地面高为H，刘灵玲质量为m，蹦床平面距地面高为h。刘灵玲下落过程，弹性网最大拉伸量为x，空气阻力恒为f，下落过程中的总时间为t(从最高点落到弹性网的最低点)，则刘灵玲(看作质点)从最高点下落至最低点的过程，下列说法不正确的是1高考模拟物理试题A.弹性网的弹力对刘灵玲的冲量大小为(mg－f)tB.刘灵玲从与蹦床接触到落至最低点过程中所受合外力的冲量大小为C.弹性网弹性势能的增量为(mg－f)(H+x－h)D.刘灵玲的机械能减少f(H+x－h)【答案】D【解析】【分析】对整个过程，利用动量定理分析弹力冲量与重力冲量的关系或计算合冲量；利用动能定理求解弹簧网弹力做功，并根据功能关系，计算弹性势能的变化量；刘灵玲机械能的减小量等于弹簧网弹性势能的增加量；【详解】下落过程中，刘灵玲受重力，空气阻力以及与弹簧网接触后受到的弹力。A、整个取竖直向下为正方向，根据动量定理：，解得：，A正确；B、刘灵玲从最高点开始下落到与弹簧网接触一瞬间的过程中，根据牛顿第二定律：前一瞬间的速度：，根据速度与位移的关系得刘灵玲与弹簧网接触，所以刘灵玲从与蹦床接触到落至最低点过程中，根据动量定理：，B正确；C、由动能定理：，弹簧网弹性势能的增量为，解得：，C正确；D、刘灵玲的机械能减少量等于弹簧网弹性势能的增加量和克服阻力做功，故D错误。故不正确的选D。【点睛】解决本题的关16.如图所示，三角形abc的三个顶点各自固定一个点电荷，A处点电荷受力如图所示，则B处点电荷受力可能是键是能选择合理的物理过程，灵活应用动量定理和动能关系。2高考模拟物理试题A.F1B.F2C.F3D.F4【答案】B【解析】【分析】根据库仑定律，结合平行四边形定则及几何关系可以知道C处电荷对B处电荷对A处电荷的电场力为斥力，在根据平行四边形定则分析B处点电荷受力；A处点电荷所受静电力大小为F，根据库仑定律，结合平行四边形定则及几何关系C处电荷对A处电荷的电场力为引力，B处电荷对A处电荷的电场力为斥力，A处电荷为异种电荷，A处电荷与B处电荷为同种电荷，所以可得C处电荷对A处电荷对B处电荷的电场力为斥力，根据平行四边形定则可得A、C、D错误；A处电荷的电场力为引力，【详解】可以知道，C处电荷与B处电荷的电场力为引力，则B处点电荷受力可能，故B正确，故选B。【点睛】关键是根据库仑定律，结合平行四边形定则及几何关系分析C处电荷与A处电荷为异种电荷，A处电荷与B处电荷为同种电荷。17.某同学对着墙面练习投篮，在一定高度以斜向上的初速度将球抛出后，要使球始终垂直打竖直在墙上的A点，不计空气阻力，则关于抛出的初速度v的大小、抛出点与墙间的距0离x的关系，正确的是A.B.C.D.【答案】D3高考模拟物理试题【解析】【分析】由题意可知，投篮过程可以逆向采用平抛运动的知识去处理，平抛运动竖直方向的下落高度是确定值，从A点平抛的初速度不同，对应水平射程x有差异。【详解】设A点与投篮水平面的高度差是H，因故每次投篮的时间是确定值：故在水平方向上满足：解得：该函数关系跟D选项的图像一一对应。故选D。【点睛】本题考查利用平抛运动规律处理实际问题的能力，并能数形结合，准确运用数学图像来描述物理过程的能力。18.如图甲所示，abcd为边长为L=1m的正方对称轴，按图乙变化的匀强磁场，虚线下方场，磁场方向垂直于纸面向里为正，则线框中的感应电流大小为形金属线框，电阻为R=2Ω，虚线为正方形的虚线上方线框内有线框内有按图丙匀强磁A.AB.AC.AD.A【答案】C【解析】【分析】根据楞次定律，线框两部分磁通量的变化，产生的感应电流方向相同，互相叠加。【详解】由法拉第电磁感应定律可知：故感应电流为：故选C。4高考模拟物理试题【点睛】本题考查学生灵活运用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决实际问题的能力。19.甲、乙两个质点从同一位置开始做直线运动，v-t图象如图所示，两质点在t2时刻相遇，则下列说法正确的是A.t时刻两质点的运动方向相反1一定B.相遇前两质点在t时刻相距最远1C.t1-t2时间内，一定有某一时刻两质点的加速度相同D.t2时刻,甲刚好从后面追上乙【答案】BC【解析】【分析】v-t图像的斜率大小代表加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向；图像的交点代表速度相等；横轴以上的图像，表示速度方向与正反向相同，横轴以下的图像，表示速度与正方向相反。图像的面积表示位移。【详解】A、由图可知，在时刻，两质点的速度均为正，均沿正方向运动，故A错误；B、由图像可知，两质点从同一位置开始运动，在0-t时间内，甲质点的速度大于乙质点的1速度，甲且在前乙在后，故在这段时间内，两质点的距离越来越远，在t1时刻速度达到相同，距离最远，B正确。C、若v-t图像不是直线而是曲线，则曲线在某一时刻的切线斜率，代表该时刻的瞬时加速度，所以在t1-t2时间内，可以在甲质点的图像上画出与乙质点图像直线平行的切线，故在t1-t2时间内，一定有某一时刻两点的加速度相同，C正确；D、由B的分析可知，在t2之前，质点乙一直处于质点甲的后方，故在t2时刻，乙恰好从后方追上甲，D错误。故选BC。对于速度时间图象的问题，关键要知道速度时间图象的斜率表示物【点睛】体运动的加速度，图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，要学会真接应用图象进行分析求解，学会图象中几何关系的应用。5高考模拟物理试题20.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一个矩形的四个顶点，电场的方向平行于矩形平面。已知A点的电势是16V，B点的电势是10.6V，D点的电势是6.4V，且AB=9cm，BC=12cm，P为BC中点，下列说法正确的是A.电场强度的大小为100V/mB.C点的电势为2VC.电子从P点沿PD方向射出将做直线运动(不计电子重力)D.电子从C点运动到D点，电场力做功为5.4eV【答案】AD【解析】【分析】在匀强电场中，每前进相同的距离，电势的降落相等．根据该结论列式求解即可，根据求电场强度的大小；根据，可计算电场力做的功；【详解】B、在匀强电场中，每前进相同的距离，电势的降落相等，故：代入数据得：，故B错误；A、由上述计算可知，P点的电势为，如下图所示，DC间电势差为，将DC边分为9份，则每份的电势差为0.6V，若Q点电势为5.8V，则QC的长。则PQ所在平面为5.8V的等势面，故电场线垂直等势面，度为：方向如图所示。又因为5.8V等势面和1V等势面之间的距离满足关系：，其中，则，代入数据得：。6高考模拟物理试题故该匀强电场的场强大小为：，A正确；C、电子从P点沿PD方向射出，由于受力方向和运动方向不共线，所以，其运动轨迹为曲线，C错误；D、电子从C点运动到D点，电场力做功：故选AD。，故D正确。【点睛】本题考查电场强度与电势差以及电势的问题，采用图解法，作等势线和电场线，并结合几何知识，是解决这类问题的关键。21.科学家利用位于智利的60cm望远镜TRAPPIST，发现了一颗距离地球39光年的超冷矮星“TRAPPIST-1”，质量约为太阳的8%，体积是太阳的，“TRAPPIST-1”周围至少有3颗行星，这3颗行星的大小和温度与地球十分相似，是类人目前最有潜质可作移居的星球。其中一颗行星的质量是地球质量的0.8倍，公转周期为61个地球日。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，地球公转周期为366个地球日。则A.如果人到了该行星，其体重是地球上的倍B.该行星和地球的第一宇宙速度相同C.该行星与“TRAPPIST-1”的距离是日地距离的倍D.该行星的公转线速度是地球公转线速度的倍【答案】CD【解析】【详解】A、由题意可知，该行星与地球大小相似，故其球体半径之比为1：1，所以在天体表面，有，该行星和地球表面的重力加速度之比为：，到人了该行星，7高考模拟物理试题其体重是地球上的倍，A错误；B、第一宇宙速度满足：，，该行星和地球的质量不同，半径相同，显然第一宇宙速度不同，B错误；C、该行星与地球都绕各自中心天体做圆周运动，有：，解得该行星与“TRAPPIST-1”的距离与日地距离之比：，选项C正确；D、根据得，该行星的公转线速度与地球公转线速度之比为：，选项D正确。故选CD。三、非选择题：共174分。第22-32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题，考生根据要求作答。22.某同学做“验证力的平行四边形定则”实验，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB与OC为细绳套。(1)用两个弹簧测力计拉橡皮筋时，将结点O拉到某位置，结果拉OC细绳的弹簧测力计的示数如图所示，此时OC细绳对结点的拉力大小为_____________N。(2)保持结点O的位置不变，改变两个拉力的方向，将OB、OC细绳上的拉力大小和方向在坐标纸上画出，如图所示，坐标纸上每一小格的长度表示1N，O点是橡皮条和细绳的结点。请作出合力F的图示，并求出合力F的大小为___________N。(结果保留两位有效数字)8高考模拟物理试题【答案】【解析】(1).(2).【详解】（1）该弹簧测力计每一小格表示0.1N，读数时需估读到分度值下一位，可读出其示数为：2.60N；（2）以，为邻边，作出平行四边形，如图所示，对角线表示合力23.某同学用如图甲所示的电路，探究某金属材料制成的电阻随温度变化的曲线，图中R′为定值电阻，R为电阻箱，虚线框内有被测电阻Rx，虚线区域为温控室。(1)图中定值电阻R′的作用是__________。先调节温控室的温度到某一较低温度t1，待温度稳定，将单刀双掷开关S合向1，记录电流表的示数I1，再将单刀双掷开关合向2，调节电阻箱的阻值使电流表的示数仍为I1，记录电阻箱接入电路的电阻R1，则被测电阻在t1温度时的阻值为__________。(2)依次调高温控室的温度，重复上述操作过程，得到被测电阻R在不同温度下的阻值，在坐标纸上作出Rx-t图象如图乙所示，图线延长线与纵轴的交点R表示__________。0(3)该同学欲用此金属材料制成一个简单的金属温度计，将金属电阻与电阻箱、电流表、电源串联成一个电路，如图丙所示，已知电源的电动势为E、内阻为r，电流表的内阻为RA、电阻箱接入电路的电阻为R，若图乙中图线的斜率为k，则温度t与电路中电流I的关系式为______________________________(用题中给出的物理量符号表示)。【答案】(1).保护电路(2).(3).时被测电阻的阻值(4).9高考模拟物理试题【解析】【详解】（1）为保护电阻；根据等效替代的关系可知，被测电阻在t温度时的阻值为；1（2）图像延长线与纵轴的交点表示t=0时被测电阻的阻值；（3）根据闭合电路欧姆定律，有：，根据温控电阻与温度关系，得到，联立得到：24.如图所示，半径为B，圆心在x轴上的坐标点为m，电R的半圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场；磁场的磁感应强度(R，0)，圆弧与y轴相切于坐标原点。在坐标原点有一q的带负电的粒子，不计粒子的重力，大小为粒子源，可以在坐标平面内射出质量为荷量为求：(1)若粒子源沿x轴正向粒子，要使所有粒子都不从直径PQ上射出磁场，则射出不同速度的粒子的速度最大为多少?(2)若粒子源在纸面内向各个方向射出速率相同的粒子，要使所有粒子都不从直径PQ上射出磁场，粒子射出的速度最大又为多少(3)在(2)中，使粒子均以最大速度射出，则在磁场区域中有粒子通过的面积多大?【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】（1）若粒子源沿x轴正向射出不同速度的粒子，要使所以粒子不从直径PQ射出磁场，则速度最大的粒子运动轨迹如图所示：10高考模拟物理试题由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径由牛顿第二定律可知，求得：；（2）若粒子源在纸面内各个方向射出速率相同的粒子，粒子做圆周运动的半径相同，则最容易从PQ上射出的粒子的射出方向沿y轴正向，该粒子刚好不从PQ上射出的轨迹如图所示：则粒子做圆周运动的半径由牛顿第二定律可知，求得：（3）粒子在磁场中通过的区域如图中阴影部分所示：11高考模拟物理试题根据几何关系，阴影部分的面积：25.如图所示，质量M=1kg的木板置于足够长的水平合上，木板的左端与平台左端对齐。在平台的左侧有一水平面，水平面上有一固定的滑块，滑块的上表面有一段光滑水平面和一段光滑圆弧PQ，圆弧和水平面平滑相切于P点，圆弧半径R=1m，所对圆心角为θ=37°，滑块上表面左端有一质量m=2kg的小物块，小物块和滑块左端的固定直挡板间有一根压缩的轻弹簧，小物块和挡板间通过细线连接。Q点与平台间的高度差为h=0.45m。现剪断细线，小物块滑到P点时已经与弹簧脱离，小物块从Q点飞出后恰好沿水平方向从木板左端滑上木板。木板长x=2.5m，小物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与平台间以及小物块与平台间的动摩擦因数均为μ2=0.1。设小物块滑到平台的瞬间速度没有变化，木板的厚度不计。取g=10m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：2(1)小物块在Q点时对滑块的压力大小；(2)弹簧的最大弹性势能；(3)小物块滑离木板后，木板的右端与小物块间的最大距离。【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】（1）设小物体在Q点时的速度大小为，滑上木板的左端速度为，小物块从Q点飞出到水平滑上木板的左端，有：12高考模拟物理试题解得：小物块在Q点，由牛顿第二定律有：解得：F=66N（2）设弹簧的最大弹性势能为，根据功能关系有：（3）小物块滑上木板后，物体与木板间的滑动摩擦力薄木板与平台间的滑动摩擦力，小物块向右做匀减速直线运动，木板向右做匀加速直线运动，有：，，小物块从滑上木板到滑离木板时间设为，由运动学公式有：解得：小物块滑离木板时，物块速度设为，木板速度设为，有：小物块滑离木板后两者分别在平台上做匀减速直线运动直到停止，由动能定理有：解得：所以，小物块滑离木板后，木块的右端与滑块间的最大距离为：33.（1）关于热现象，下列说法中正确的是_________。（填正确答案标号，选对一个得2分，0分）选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分最低得分为A.如果某个系统与另一个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间分子平均动能相同B.不能可从单一热库吸收热量，使之完全变成功C.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加D.气体被压缩时，内能一定增加E.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的13高考模拟物理试题【答案】ACE【解析】【详解】A、根据热力学平衡定律可知，如果两个系统达到热平衡，即温度相同，分子的平均动能相同，选项A正确；B、根据热力学第二定律，从单一热源吸收热量可以完全变成功，但要引起其他的变化，故B错误；C、根据理想气体状态方程，一定量的某种理想气体在压强不变的情况下，体积变大，则温度一定升高，内能一定增加，C正确；D、气体被压缩时，外界对气体做功，如果向外界放热，根据热力学第一定律，，内能可能增大，不变或减小，D错误；E、根据热力学第二定律可知，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，E正确；故选ACE。（2）如图所示，倒F型玻璃细管竖直放置，各部分细管内径相同，最底下的水平细管内用小活塞封有长度l1=10cm的理想气体A，上面的水平细管封有长度l2=11cm的理想气体B，竖直管上端开口并与大气相通，各部分水银柱的长度如图所示。已知外界大气压强为75cmHg。现将活塞缓慢向右推，使气体B的长度变为l3=10cm，求：①此时气体A的长度②活塞向右移动的距离【答案】①②【解析】【详解】①活塞缓慢向右推的过程中，气体B做等温变化，由玻意耳定律有：其中，解得：最终，F型玻璃细管中竖直管内水银柱高度为39cm气体A做等温变化，由玻意耳定律有：14高考模拟物理试题初态时，气体A的压强：末态时，气体A的压强：设末态气体A的长度为，则有：代入数据解得：②活塞推动的距离：34.（1）关于波的干