山西省太原市2019届高三物理二模5月试题含解析

山西省太原市2019届高三物理二模（5月）试题（含解析）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1418题只有一项符合题目要求，第1921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.在我国，尾顶常常修成坡度固定的“人”字形，以便雨水沿度顶斜坡迅速流下。将雨滴从坡顶开始的下滑看作由静止开始的匀变速直线运动，不考虑雨滴滑下时质量的变化，下列说法正确的是A. 雨滴的速度与它发生的位移成正比B. 雨滴的动能与它的速度成正比C. 雨滴的动能与它运动的时间成正比D. 雨滴的动量与它运动的时间成正比【答案】D【解析】【详解】A、雨滴沿斜坡做匀加速直线运动，由，可知雨滴速度的平方与它发生的位移成正比；故A错误.B、由动能可知，动能与速度的平方成正比；故B错误.C、由动能和可得，有动能与时间的平方成正比；故C错误.D、由动量和可得，则动量与时间成正比；故D正确.故选D.2.用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光电流I与电压U的关系如图所示，下列说法正确的是A. 甲、乙两种单色光的强度相同B. 单色光甲的频率大于单色光丙的频率C. 三种单色光在同种介质中传播时，丙的波长最短D. 三种单色光中，丙照射时逸出光电子最大初动能最小【答案】C【解析】【详解】A、甲乙两种单色光对应的遏止电压相同，则两种光的频率相同，但加正向电压时甲的饱和电流更大，说明甲光的光更强；故A错误.B、D、由光电效应方程和可知遏止电压越大时，对应的光的频率越大，故；三种光照射同一金属，飞出的光电子的最大初动能关系为；故B，D均错误.C、光在同种介质中传播的速度相同，由可得，；故C正确.故选C.3.“嫦娥四号”上搭载的中性原子探测仪，主要任务是测量太阳风与月表相互作用后产生的中性原子。探测仪在入口处安装了高压偏转系统，形成强电场区域，对太阳风和月表作用后辐射的带电粒子进行偏转，以免其射到探测器上产生干扰信号。已知高压偏转系统由长度大于lm、间距仅10mm的两平行金属板组成，当两板加一定的电压时，可将平行极板进入、动能不大于320keV的氦核均偏转到极板而被极板吸收。只考虑该电场的作用，则A. 对于平行极板进入偏转系统的质子，只有动能不大于160keV才能完全被极板吸收B. 对于平行极板进入偏转系统的质子，只要动能不大于320keV就可完全被极板吸收C. 对于平行极板进入偏转系统的电子，只有动能不大于320keV才能完全被极板吸收D. 对于平行极板进入偏转系统的电子，只要动能不大于640keV就可完全被极板吸收【答案】A【解析】【详解】设平行板间电势差为U，当两板加一定的电压时，可将平行极板进入、动能不大于320keV的氦核均偏转到极板而被极板吸收，对氦核根据动能定理得：2eU=320000eV，解得：U=160000V.A、B、对质子根据动能定理得：EKH=eU=160000eV，即对于平行极板进入偏转系统的质子，只有动能不大于160keV才能完全被极板吸收，故A正确，B错误；C、D、对于平行极板进入的电子，EKH=eU=160000eV，即对于平行极板进入偏转系统的质子，只有动能不大于160keV才能完全被极板吸收故C，D错误；故选A.4.如图所示，带电物块放置在水平绝缘板上。当空间存在有水平向右的匀强电场时，物块恰能向右做匀速直线运动。若在电场中将绝缘板的右端抬高，当板与水平面的夹角为37 时，物块恰能沿绝缘板匀速下滑，则物块与绝缘板间的动摩擦因数为（取sin37=0.6，cos37=0.8）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】当电场水平向右而滑块匀速直线运动，由平衡知识有：，联立解得；而物块沿斜面匀速下滑时，有：，联立得；解出动摩擦因数或(舍去)；则A、C、D错误，B正确.故选B.5.科学技术的发展没有一帆风顺，目前实力位于世界前茅的中国人民解放军火箭军也经历了 艰难的发展历程。1962年3月21日，我国自行研制的第一代战术导弹东风2号发射升 空.然而由于出现故障，导弹起飞后25s时发动机关闭，很快就坠毁在发射塔附近，导弹上升的最大高度仅为3570m。设发动机工作时推力恒定，导弹在空中一直沿竖直方向运动，不考虑大气的作用，已知东风2号的质量恒为3.0104kg，取g=10m/s2，由此可知A. 导弹在空中上升的时间与下落的时间之比为25:B. 发动机工作时的推力是其重力的1.68倍C. 15s时，导弹发动机的功率约为2.08107WD. 返回地面时，导弹的动能约为1.071010J【答案】B【解析】【详解】A、设推力作用结束时的速度为v，则导弹匀加和匀减的平均速度为，故加速的位移为，匀减的位移，联立解得：，则减速时间为，即加速和减速时间之比为；故A错误.B、加速的加速度为，解得；故B正确.C、导弹在15s时正在加速，则发动机功率为；故C错误.D、导弹返回地面做自由落体运动，则落地动能为；故D错误.故选B.6.狗是人类最忠实的朋友，但是也会给环境、秩序，甚至人身安全带来威胁。据报道，某小区内，处在三楼的金毛犬，看到楼下外出归来的主人异常激动，从阳台水平飞出后落到主人头部，将主人的颈椎砸折。不考虑空气阻力，则在从阳台水平飞出后A. 与人相撞前，金毛犬速度的方向不可能总与重力的方向垂直B. 与人相撞前，金毛犬单位时间内速率的变化量总是不变C. 与人相撞过程中，金毛犬对主人的作用力大小与它的重力有关D. 与人相撞过程中，金毛犬对主人作用力的方向与它动量的变化方向相同【答案】AC【解析】【详解】A、金毛犬在空中做平抛运动，只受重力与初速度垂直，此后速度要朝着力的方向偏转，速度逐渐接近竖直方向，故速度的方向不可能总与重力的方向垂直；故A正确.B、由加速度的定义可知，即平抛在单位时间内的速度变化量均相同；但速率为速度的大小，其速率的变化量不同；故B错误.C、相撞时金毛犬对主人的作用力F与主人对金毛犬的力是相互作用力相等，而对金毛犬受力分析可知与金毛犬的重力一起作用影响金毛犬的运动状态，两者有力的关系；则F与金毛犬的重力有关系；故C正确.D、对金毛犬由动量定理可知，是和mg的合力的冲量等于金毛犬的动量变化，金毛犬对主人作用力不能代表合力，与动量变化的方向不同；故D错误.故选AC.7.如图所示，发电机（内阻不计）与理想变压器连接成电路，当发电机的转速为50r/s时，四 个相同的灯泡L、L1、L2、L3均能正常发光。不考虑灯泡电阻的变化及其他影响，则A. 通过灯泡L的电流方向每秒变化50次B. 该变压器初次级线圈的匣数比为3:1C. 若仅将发电机的转速变为25r/s，灯泡L的功率将变为原来的0.5倍D. 若仅将发电机的转速变为25r/s，发电机的输出功率将变为原来的0.25倍【答案】BD【解析】【详解】A、发电机的转速为，则频率为，而线圈每转一圈电流的方向改变两次，则发电机的电流每秒改变100次，而变压器不改变交流电的频率，故通过灯泡L的电流方向每秒变化100次；则A错误.B、四个相同的灯泡均正常发光，设电流为I，则副线圈的电流为，原线圈的电流为，根据理想变压器的电流与匝数成反比有：；故B正确.C、D、将发电机的转速变为25r/s，即转速减半，故发电机的输出电压减半，而电路中的电阻不变，故由欧姆定律可知原线圈的电流减半，由可知灯泡L的功率变压原来的；由知发电机的输出功率变为原来的；故C错误，D正确.故选BD.8.在xOy坐标系中，存在以O为圆心、R为半径、垂直xOy平面向外的匀强磁场.现从O点沿x轴正方向发射一初速为v的电子，通过y轴时电子的速度方向与y轴的夹角为30。 已知电子的质量为m、电荷量为e，则A. 电子将从（0，）点通过y轴B. 电子将从（0，2R）点通过y轴C. 电子在磁场中运动的时间为D. 匀强磁场的磁感应强度的大小为【答案】AD【解析】【详解】粒子在磁场中受到洛伦兹力作用做匀速圆周运动，则有；据此并根据题意可得，粒子在磁场中的轨迹的圆心C必在y轴上，且P点在磁场区之外.过P沿速度方向作延长线，它与x轴相交于Q点.作圆弧过O点与x轴相切，并且与PQ相切，切点A即粒子离开磁场区的位置，这样也求得圆弧轨迹的圆心C，如图所示：D、由图中几何关系得：，联立，解得：；故D正确.A、B、图中OA的长度即圆形磁场区的半径R，由图中几何关系可得，故通过y轴的坐标为(0,);故A正确，B错误.C、粒子对应的圆弧是整个圆的，因此粒子在磁场中运动的时间；故C错误.故选AD.三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第2232题为必考题，每个试题考生都必 须作答。第3338题为选考题，考生根据要求作答。9.用图甲的装置测量木块与水平木板间的动摩擦因数时，所用木块的质量与重物的质量相等.若测得木块的加速度为a，用g表示重力加速度的值，则：(1)计算动摩擦因数的表达式为=_（用题中物理量的符号表示）.实验中得到一条纸带如图乙所示A-E为5个计数点，相邻计数点间有4个点未画出，各计数点距离如图。已知打点计时器使用的电源频率为50Hz，可求得:（计算结果保留三位有效数字）(2)打下D点时木块的速度vD=_m/s；(3)运动过程中木块的加速度a=_m/s2.【答案】 (1). (2). 0.975 (3). 3.15（3.14-3.16）【解析】【详解】(1)设木块质量和重物质量为m，对重物根据牛顿第二定律：，对木块有：，联立解得：.(2)纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点的平均速度，故.根据位移差公式得：加速度.10.连续两年春节，太原市用112.6万件LED点亮了龙城.拆下一组LED，发现它由三个相同的LED灯珠和一个定值电阻R0串联而成（图甲中虚线框内部分），供电电压为12V，由理论分析可知，每个小灯珠的工作电压应在3V4V之间。为研究LED灯珠的伏安特性并测量R0的值，小亮同学设计了图甲的电路进行实验。图中电源电压恒为12V，电压表的量程为2V、内阻为4.0k；电流表量程为30mA、内阻很小可忽略。完成下列操作中的要求或填空：(1)为使电路能正常工作，a端应接电源的_（选填“正极”或“负极”）；(2)为完成实验并准确测量，定值电阻Rx应该选择的是_；A.l.0k B.4.0k C. 8.0k D.20.0k(3)正确选择Rx后接通电源，将R的滑动触头从M端向N端滑动，记录多组电压表的示数U和电流表的示数I，并在图乙中绘出了灯珠D的图线.其中，当R的滑动触头移动到N端时，电压表的示数为1.80V、电流表的示数为25.0mA.不考虑电压表和电流表对电路的影响，则R0的值为_； (4)灯珠D在通过某一电流时的实际功率_（选填“大于”、“小于”或“等于”）由图乙得到的测量值；(5)若将这一组LED灯珠直接接到电动势为12V、内电阻为152.0的叠层电池两端，一组LED中三个灯珠的总功率为_mW.（计算结果保留2位有效数字）【答案】 (1). 负极 (2). B (3). 48 (48.0) (4). 大于 (5). 1.3102(1.21021.4102)【解析】【详解】(1)灯珠正常发光要正向偏压，由图示电路图可知，使电路能正常工作，a端应接电源的负极.(2)由图示电路图可知，三个电珠串联，电源电压为12V，每个电珠两端最大电压约为4V，改装后的电压表量程应为4V，因此串联电阻内阻应与电压表内阻相等，故选B；(3)电压表示数为1.8V，则小电珠两端电压为:1.82=3.6V，由图示电路图可知，定值电阻阻值:；(4)由图示电路图可知，由于电压表的分流作用，流过灯珠的电流小于电流表示数，即电流测量值偏小，由P=UI可知，灯珠的实际功率大于测量值；(5)建立三个灯珠串联和电源构成的全电路欧姆定律：，即，在灯珠U-I坐标系内过和两个点作出电源的U-I图线,如图所示：由图示图线可知，一个LED灯珠的电压U=1.55V，电流I=14.2mA；而LED灯组的总功率为；代入数据得：.11.如图所示，一对倾斜的光滑平行金属导轨，其平面与水平面的夹角为30，导轨间距为L，接在两导轨间电阻的阻值为R.在与导轨垂直的虚线边界下侧，有方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。现将质量为m、有效电阻为R的导体棒，在导轨上从距虚线边界上方L处由静止释放，导体棒进入磁场后恰好做匀速运动.巳知导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，不计导轨的电阻，重力加速度为g.求：(1)导体棒进入磁场时速度的大小；(2)匀强磁场磁感应强度的大小.【答案】(1) (2)【解析】【详解】(1)设导体棒进入磁场时的速度为v0，由机械能守恒定律有:mgLsin30=解得：(2)导体棒在磁场中做匀速直线运动，设感应电动势为E，感应电流为I，导体棒所受安培力的大小为FE=BLv0 F=ILB由力的平衡条件有:F=mgsin30 解得：12.近年来，随着AI的迅猛发展，自动分拣装置在快递业也得到广泛的普及.如图为某自动分拣传送装置的简化示意图，水平传送带右端与水平面相切，以v0=2m/s的恒定速率顺时针运行，传送带的长度为L=7.6m.机械手将质量为1kg的包裹A轻放在传送带的左端，经过4s包裹A离开传送带，与意外落在传送带右端质量为3kg的包裹B发生正碰，碰后包裹B在水平面上滑行0.32m后静止在分拣通道口，随即被机械手分拣.已知包裹A、B与水平面间的动摩擦因数均为0.1，取g=10m/s2.求：(1)包裹A与传送带间的动摩擦因数;(2)两包裹碰撞过程中损失的机械能;(3)包裹A是否会到达分拣通道口.【答案】(1)1=0.5(2)E=0.96J (3)包裹A不会到达分拣通道口【解析】【详解】(1)假设包裹A经过t1时间速度达到v0，由运动学知识有包裹A在传送带上加速度的大小为a1,v0=a1t1 包裹A的质量为mA，与传输带间的动摩檫因数为1，由牛顿运动定律有:1mAg=mAa1解得：1=0.5(2)包裹A离开传送带时速度为v0，设第一次碰后包裹A与包裹B速度分别为vA和vB，由动量守恒定律有:mAv0=mAvA+mBvB 包裹B在水平面上滑行过程，由动能定理有:-2mBgx=0-mBvB2 解得vA=-0.4m/s，负号表示方向向左，大小为0.4m/s 两包裹碰撞时损失的机械能:E=mAv02 -mAvA2-mBvB2 解得：E=0.96J(3)第一次碰后包裹A返回传送带，在传送带作用下向左运动xA后速度减为零，由动能定理可知-1mAgxA=0-mAvA2 解得xA=0.016mL，包裹A在传送带上会再次向右运动.设包裹A再次离开传送带的速度为vA1mAgxA=mAvA2 解得:vA =0.4m/s设包裹A再次离开传送带后在水平面上滑行的距离为xA-2mAgxA=0-mAvA2 解得 xA=0.08mxA=0.32m 包裹A静止时与分拣通道口的距离为0.24m，不会到达分拣通道口.13.关于分子动理论，下列说法正确的是 A. 分子的质量，分子的体积B. 扩散现象不仅可以在液体内进行，在固体间也可以进行C. 布朗运动反映了分子在永不停息地做无规则运动D. 两分子间距离大于r0时分子间的作用力只存在引力，小于r0时只存在斥力E. 两分子间距离大于r0时，增大分子间距，分子力做负功，分子势能增大【答案】BCE【解析】【详解】A、分子的质量，分子所占空间的体积，如果分子之间的间隙可以忽略不计，则表示的才是分子的体积;故A错误.B、扩散现象就是物质分子的无规则运动。扩散现象不仅可以在液体内进行，在固体间也可以进行;故B正确.C、悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，它反映了分子在永不停息地做无规则运动;故C正确.D、分子的引力和斥力是同事存在的，两分子间距离大于r0时分子间的引力大于斥力，表现为引力，小于r0时斥力大于引力，表现为斥力;故D错误.E、两分子间距离大于r0时，增大分子间距，分子力做负功，分子势能增大;故E正确.故选BCE.14.如图为某高压锅结构示意图，锅盖上有两个气孔，气孔1使锅内与外界连通，此时锅内气体与外界大气压强相等。当锅内温度达到40时，气孔1会封闭，将锅内外隔离。若锅内温度继续升高，锅内气体压强增大，当压强增大到设计的最大值时，气体会顶起气孔2上的限压阀。已知限压阀的质量为20g，气孔2的横截面积为8mm2，锅的容积为0.04m3。现在锅内放入20、极少量的水，然后盖好锅盖加热，很快水完全汽化后气孔1封闭。求:（气体可视为理想气体，大气压强p0=1.0105Pa）(1)气孔2上的限压阀被顶起时，锅内气体的温度是多少？(2)从气孔1封闭到温度升到120，漏出的气体与气孔1封闭时锅内气体的质量比.【答案】（i）118.25C（ii）0.45%【解析】【详解】(1)气体在气孔1封闭到气孔2上限压阀被顶起的过程中，据查理定律：限压阀：p2s0=p0s0+mgT1=273+40=313K解得：T2=391.25K ,即t2=118.25C (2)密封的气体在限压阀顶起至升温到120C进行等压变化，据盖.吕萨克定律漏出气体： 漏出气体的质量占气孔1封闭后锅内气体的总质量的百分比解得：15.关于光的干涉和衍射，下列说法正确的是 A. 双缝干涉实验证明光是一种波，薄膜干涉证明光是一种粒子B. 双缝干涉是两束相干光相遇时出现的干涉现象；而薄膜干涉是一束光经薄膜的前后表面反射后相互叠加形成的干涉现象C. 双缝干涉时，双缝间距越小干涉条纹间距越大；波长越长干涉条纹间距越大D. 照相机镜头镀有增透膜，其作用是让各种色光都发生干涉相消，增强透射光E. 泊松亮斑是衍射现象，证明了光是一种波【答案】BCE【解析】【详解】A、光的干涉(双缝干涉，薄膜干涉)、衍射、偏振是波所具有的特性，都可以证明光是一种波；而光电效应和康普顿效应证明光具有粒子性；故A错误.B、双缝干涉是两束频率相同和振动方向相同光波相遇而引起光的强度重新分布的现象；薄膜干涉是入射光分别从膜的前后两个表面反射回来后相遇产生干涉，若光程差为波长的整数倍则出现亮纹，若光程差为半波长的奇数倍则出现暗纹；故B正确.C、根据双缝干涉条纹的间距公式知，双缝间距d越小干涉条纹间距越大；波长 越长干涉条纹间距越大；故C错误.D、依据光的干涉现象，光照射在薄膜两表面上被反射回去，在叠加处由于光程差使得两束某种颜色的反射光出现振动减弱，导致相互抵消，从而增强光的透射能力；故D错误.E、当单色光照射在直径恰当的小圆板或圆珠时，会在之后的光屏上出现环状的互为同心圆的衍射条纹，并且在所有同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑；故泊松是光的衍射现象造成的，证明了光的波动性；故E正确.故选BCE.16.一列简谐横波沿x轴正方向传播，沿传播方向上P、Q两点的振动图象如图甲、乙所示，已知P、Q两点平衡位置的坐标分别为xP=2m、xQ=4m.问：(1)若该波的波长大于2m，则波速是多大？(2)若该波波长小于2m，则波长是多少？【答案】(1)(2) (n=2，3，4)【解析】【详解】由P、Q两点的振动图像得周期T=2s（）Q点的振动方程当t= 0时,则 yQ=5sin(t+)m P点的振动方程：yP=5sint（m）波从P传到Q点用时为t,t+=2n n=1，2，3，(1)若该波的波长大于2m，tT，则n=1故：(2)若该波的波长小于2m，tT，n=2，3，4 (n= 2，3，4 ) (n=2，3，4 )可得：(n=2，3，4)- 16 -