2019届江苏省苏、锡、常、镇四市高三一模考试物理试题（解析版）

2019年江苏省苏、锡、常、镇四市高考物理一模试卷

一、单选题

1.在任何静电场中均适用的公式是(　　)

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】A.在任何静电场中均适用。故A正确。

B.仅适用点电荷形成的电场中。故B错误。

CD.和仅适用匀强电场中。故CD错误。

2.一质点做匀加速直线运动，在时间t内的平均速度为v，末速度是初速度的3倍．则该质点在时间t内的加速度为(　　)

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】设质点的初速度为，则末速度为，由加速度的定义可得，由匀变速直线运动的平均速度公式可得，解得，代入加速度的表达式，可得。故D正确。

3.如图所示，理想变压器原线圈接有正弦式交流电，R为滑动变阻器，C为平行板电容器，A为交流电流表．下列措施能使A示数增大的是(　　)

A. 仅减小交流电的频率

B. 仅将滑片P向上移动

C. 仅减小C两板间距离

D. 仅增大原线圈的匝数

【答案】C

【解析】

【详解】A. 减小交流电频率，电容器的容抗增大，通过电容器的电流减小。故A错误。

B.电容器两端的电压是副线圈两端的电压，将滑片P向上移动，对电容器两端的电压没有影响。故B错误。

C. 减小C两板间距离，由平行板电容器的电容可知电容增大，电容器的容抗减小，通过电容器的电流增大，所以通过A示数增大。故C正确。

D.由理想变压器的电压与匝数的关系式可知，增大原线圈的匝数，副线圈的电压减小，通过电容器的电流减小，通过A示数减小。故D错误。

4.如图所示，置于粗糙水平面上的物块A和B用轻质弹簧连接，在水平恒力F的作用下，A、B以相同的加速度向右运动．A、B的质量关系为mA>mB，它们与地面间的动摩擦因数相同．为使弹簧稳定时的伸长量增大，下列操作可行的是(　　)

A. 仅减小B的质量

B. 仅增大A的质量

C. 仅将A、B的位置对调

D. 仅减小水平面的粗糙程度

【答案】C

【解析】

【详解】设弹簧的劲度系数为，伸长量为，加速度相同为，对B受力分析有，对A受力分析有，两式消去，整理可得

A.减小，减小。故A错误。

B.增大，减小。故B错误。

C.因为，所以，AB位置对调以后的表达式为，又因为，所以增大。故C正确。

D.的表达式中没有动摩擦因数，因此与水平面的粗糙程度无关。故D错误。

5.一带正电的粒子仅在电场力作用下做直线运动，将初始位置O定为坐标原点和零电势能点，取运动方向为x轴的正方向，粒子动能Ek与位置坐标x的关系如图所示．则下列关于场强E和粒子的速度v、加速度a、电势能Ep与x的关系图象中，合理的是(　　)

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】AC.根据功的定义和动能定理，可得，由图可以看出斜率不变即电场力恒定，所以电场强度和加速度恒定。故AC错误。

B.根据粒子的动能与位置坐标的关系图，写出动能定理表达式，其中，，解得。故B正确。

D.根据机械能守恒，可得，对线性变化，所以对也是线性的。故D错误。

二、多选题

6.如图所示，通过较长的输电线给电动机输电，已知输电功率和电压分别为P0、U0，输电线总电阻为r，电动机正常工作．据此可求出(　　)

A. 输电线上的电流

B. 电动机的线圈电阻

C. 电动机消耗的电功率

D. 电动机对外做功的功率

【答案】AC

【解析】

【详解】AC.输送的总功率，可得求得输送的电流；电动机消耗的总功率为输送的总功率减去输电线路消耗的功率，即。故AC正确。

BD.由题目中的条件不能求出电动机的线圈电阻；电动机的线圈电阻无法求出，那么电动机的线圈电阻消耗的热功率也无法求出，进而电动机对外做功的功率也无法求出。故BD错误。

7.如图所示，L为地月拉格朗日点，该点位于地球和月球连线的延长线上，处于此处的某卫星无需动力维持即可与月球一起同步绕地球做圆周运动．已知该卫星与月球的中心、地球中心的距离分别为r1、r2，月球公转周期为T，万有引力常量为G.则(　　)

A. 该卫星的周期大于地球同步卫星的周期

B. 该卫星的加速度小于月球公转的加速度

C. 根据题述条件，不能求出月球的质量

D. 根据题述条件，可以求出地球的质量

【答案】AD

【解析】

【详解】A.处于拉格朗日点的卫星的轨道比地球同步卫星的轨道高，根据，轨道半径越大，周期越大。故A正确。

B.因为卫星与月球一起同步绕地球做圆周运动，所以角速度相等，根据，卫星的半径大，所以卫星的加速度就大。故B错误。

CD.设月球的质量为，地球的质量为，卫星的质量为，对月球由，对卫星，可以解出和。故C错误，D正确。

8.如图甲所示，电源E＝12V，内阻不计，灯泡L的额定电压为9V，其伏安特性曲线如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω.则(　　)

甲              乙

A. 灯泡L的阻值随电流的增大而减小

B. 灯泡L的额定功率为13.5W

C. 灯泡L消耗电功率的最小值是2W

D. 滑动变阻器接入电路的阻值应至少为6Ω

【答案】BC

【解析】

【详解】A.由图象可知，图象的斜率为灯泡的电阻的倒数，所以灯泡的电阻随电流的增大而增大。故A错误。

B.由图象可知，点灯泡的电压时，电流，所以灯泡的额定功率为。故B正确。

C.当时，电流最小，灯泡消耗的电功率最小，如图所示

可得此时灯泡的电流，电压，所以灯泡的功率。故C正确。

D.因灯泡的额定电流为，正常工作时的电阻，根据闭合电路欧姆定律有，可得，即滑动变阻器接入电路的电阻至少为。故D错误。

9.如图所示，地面上方分布着竖直向上的匀强电场．一带正电的小球从油中A处由静止释放后竖直下落，已知小球在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，M和N是小球下落过程中经过的两个位置．在此过程中，小球(　　)

A. 在AB段的加速度大小逐渐增大

B. 在N点的机械能比M点的小

C. 机械能和电势能的总量保持不变

D. 机械能的变化量大于电势能的变化量

【答案】BD

【解析】

【详解】A、小球在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，故AB段合力大于0，而BC段合力等于0，所以在AB段合力必然在减小，即在AB段的加速度大小逐渐减小，A错误

 B、由于下落过程中，电场力和油的阻力始终做负功，导致小球的机械能减小，故B正确

 C、下落过程中，油的阻力也会做功，导致部分机械能转化为内能，使机械能和电势能的总量减少，故C错误；

 D、下落过程中，小球的机械能不断减小，转化为电势能和内能，故机械能的减少量大于电势能的增加量，故D正确

10.关于核反应U+n→Sr+Xe+xn，下列说法正确的是（　　）

A.  B. 质量数不守恒 C. 向外释放能量 D. 这是的衰变

【答案】AC

【解析】

【详解】AB、根据质量数守恒可知，x=235+1-90-136=10，故A正确、B错误；

CD、核反应U+n→Sr+Xe+xn属于裂变，裂变时出现质量亏损，向外释放能量，故C正确、D错误；

11.一定质量的理想气体内能增大的同时向外放出热量．它的压强、体积和温度分别用p、V、T表示．则该理想气体的________．

A. V减小 B. T降低 C. p增大 D. 的值减小

【答案】AC

【解析】

【详解】A.根据热力学第一定律可知，理想气体内能增大的同时向外放出热量，外界就一定会对气体做功，即压缩气体，体积减少。故A正确。

B.一定质量的理想气体内能只与温度有关，内能增大，温度升高。故B错误。

C. 一定质量的理想气体，体积减少，温度升高，压强一定增大。故C正确。

D.由理想气体状态方程，又因为气体的质量不变，则就不变。故D错误。

12.一列简谐波在两时刻的波形分别如图甲中实线和虚线所示，由图中信息可以求出这列波的________．

A. 频率 B. 波长 C. 波速 D. 振幅

【答案】BD

【解析】

【详解】A.题中没有给出实线波形和虚线波形的时刻，不知道时间差和波的传播方向，无法确定频率。故A错误。

B.由波的图象直接读出波长为。故B正确。

C.频率无法确定，就知道波长，也无法求出波速。故C错误。

D.由图直接读出波的振幅为。故D正确。

三、填空题

13.在图装置中，阴极K在光子动量为p0的单色光1的照射下发生了光电效应，调节滑片P至某一位置，使电流表的示数恰好为零；在保持上述滑片P的位置不变的情况下，改用光子动量为0.5p0的单色光2照射阴极K，则电流表的示数将________(选填“为0”或“不为0”)，单色光1、2的波长之比为________．

【答案】    (1). 为0    (2). 1∶2

【解析】

【详解】分析可知单色光2的频率比单色光1的频率小，结合爱因斯坦光电效应方程，用单色光2照射时电子的初动能减小，所以电子仍不能到达极板，故电流表的示数将仍为零。

由光子的动量公式，可知波长和动量成反比，所以

14.在高原地区烧水需要使用高压锅．水烧开后，锅内水面上方充满了饱和汽，停止加热让高压锅在密封状态下缓慢冷却，则在冷却过程中，锅内水蒸气将________(选填“一直是饱和汽”或“变为未饱和汽”)，水蒸气压强________(选填“变大”“变小”或“不变”)．

【答案】    (1). 一直是饱和汽    (2). 变小

【解析】

【详解】在冷却的过程中，温度降低，锅内水蒸汽与锅内的液体处于动态平衡，所以锅内的水蒸气一直是饱和汽。在冷却的过程中气体发生等容变化，温度降低，饱和汽的压强变少。

四、实验题探究题

15.某同学甲用图1所示装置测量木块与木板之间的动摩擦因数．跨过光滑定滑轮的细线两端分别与放置在木板上的木块和弹簧测力计相连．

(1)下列说法正确的是________．

A.实验前，应先对弹簧测力计调零

B.应保持与木块相连的的细线水平

C.实验时，应将木板匀速向左拉出

D.实验时，拉木板的速度越大越好

图1               图2

(2)图2是某次实验中弹簧测力计示数放大图，木块受到的滑动摩擦力f＝________N.

(3)为进行多次实验，甲同学采取了在木块上增加砝码个数的方法．若砝码的质量、动摩擦因数和重力加速度分别用m、μ和g来表示．测得多组数据后，该同学描绘的fm关系图线如图所示，则他测得的动摩擦因数μ＝________．(重力加速度g取10m/s2)

(4)若甲所用木块为A.在保持其他器材不变的情况下，同学乙换用了木块B也进行了上述实验，木块B的质量比A的大0.02kg，A、B的材料以及它们表面粗糙程度相同．最后乙同学也描绘出了fm关系图线．请你帮他在图3中画出该图线___________．

【答案】    (1). (1) AB    (2). (2) 2.75(2.74～2.76)    (3). (3) 0.4    (4). (4) 如图所示

【解析】

【详解】（1）A.因为要准确读出弹簧测力计的度数，所以实验前，应先对弹簧测力计调零。故A正确。

B.只有保持与木块相连的的细线水平，细线的拉力才等于木块的摩擦力。所以B正确。

C.不管木板如何运动，木块都是处于平衡状态，即细线的拉力都等于摩擦力，所以没有必要一定要匀速拉出木板。故C错误。

D.木板拉出的速度太快，实验时间太短，弹簧测力计的度数不能稳定，使得度数误差较大，所以木板拉出的速度不能太快。故D错误。

（2）木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的度数，其度数为，木块受到的滑动摩擦力。

（3）因为木块处于平衡状态，细绳的拉力等于摩擦力，即，可知图象的斜率，在图象选取两点和，求出其斜率，所以动摩擦因数为。

（4）甲同学所作的图象的斜率也是，所以甲同学所作的图象与乙同学作的图象是平行的；对木块B和砝码有，综合可得，化简可得，即把甲同学的图象向左平移2格，就得到乙同学的图象，即乙同学的图象过点，如图所示

16.甲、乙两位同学在测量电阻的实验中：

(1)甲用图1所示电路来测量定值电阻Rx阻值，提供的器材如下：Rx阻值约10Ω，滑动变阻器Rp1(0～10Ω)，滑动变阻器Rp2(0～200Ω)，电流表A(0～0.6A、0～3A)，电压表V(0～3V、0～15V)，电源E(电动势为3V)，开关S，导线若干．

图1     图2     图3

①为便于调节和读数，滑动变阻器Rp应该选择________(选填“Rp1”或“Rp2”)．

②请帮助该同学将图2中实物电路连接完整___________．

(2)乙用图3电路测量另一待测电阻R′x的阻值，电阻箱R(0～999.9Ω)，滑动变阻器Rp3(50Ω　1A)，电压表V(0～3V)，电源E(电动势为3V)．测量步骤如下：

第1步：将R′x接在电路中A、B两点间，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电压表的示数为2V．断开开关S，移走R′x；

第2步：再将电阻箱R接在A、B两点间，闭合开关S，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节R使电压表的示数仍为2V，此时R接入电路中的阻值48Ω.则该同学测得R′x的阻值为________Ω.

(3)与真实值相比，甲同学利用图1电路测得Rx的阻值偏________；若乙同学在进行第2步实验时，无意中将滑动变阻器的滑片P向右移动了少许，则他测得R′x的阻值将偏________．(均选填“大”或“小”)

【答案】    (1). (1)①RP1    (2). ②如图所示

    (3). (2) 48    (4). (3) 小    (5). 大

【解析】

【详解】（1）滑动变阻器采用分压式接法，为了便于操作和读数，滑动变阻器阻值应该小点，故选Rp1；滑动变阻器左侧下的接线柱与电源的负极连接，电压表的量程右端接线柱连接，如图所示

（2）由于和电阻箱接入电路中电压表的读书相同，所以两者的电阻也必然相同，即。

（3）甲同学利用图1电路测得Rx，由于电压表的分流作用，使Rx测量值比真实值偏小。

对于乙同学的实验可作这样的分析：当把滑动变阻器接入电路时，调节滑动变阻器，使得电压表的度数为，此时将滑动变阻器的滑片P向右移动了少许，由闭合电路欧姆定律可知，电流减小，电压表的示数小于，只有再增大滑动变阻器的阻值，使电流减小，内电压降减小，这样滑动变阻器两端的电压就会升高到，这样就使得测量值偏大。

五、计算题

17.在图所示足够长的光滑水平面上，用质量分别为3kg和1kg的甲、乙两滑块，将仅与甲拴接的轻弹簧压紧后处于静止状态．乙的右侧有一挡板P.现将两滑块由静止释放，当弹簧恢复原长时，甲的速度大小为2m/s，此时乙尚未与P相撞．

①求弹簧恢复原长时乙的速度大小；

②若乙与挡板P碰撞反弹后，不能再与弹簧发生碰撞．求挡板P对乙冲量的最大值．

【答案】v乙＝6m/s. I＝8N

【解析】

【详解】（1）当弹簧恢复原长时，设甲乙的速度分别为和，对两滑块及弹簧组成的系统，设向左的方向为正方向，由动量守恒定律可得：

又知

联立以上方程可得，方向向右。

（2）乙反弹后甲乙刚好不发生碰撞，则说明乙反弹的的速度最大为

由动量定理可得，挡板对乙滑块冲量的最大值为：

18.某种蛋白的摩尔质量为66kg/mol，其分子可视作为半径为3×10－9m的球，已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1.已知球体体积计算公式为 ，其中R为球体半径．请估算该蛋白的密度．(结果保留一位有效数字)

【答案】ρ＝1×103kg/m3

【解析】

【详解】该蛋白的摩尔体积为：

密度公式为：

联立以上方程可得：

代入数据可得：

即蛋白的密度为

19.如图所示，一列火车以速度v相对地面运动．地面上的人测得，某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁．若此光源安放在地面上，则火车上的人的测量结果是闪光先到达________(选填“前”或“后”)壁；若此光源安放在火车上；则火车上的人的测量结果是闪光先到达________(选填“前”或“后”)壁．

【答案】    (1). 前    (2). 前

【解析】

【详解】地面上的人以地面为参考系，光向前向后传播的速度相等，某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁，向前传播的路程与向后传播的路程相同，由于火车向前运动，所以点光源的到火车的前面的距离小；车厢中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，点光源的到火车的前面的距离小，闪光先到达前壁。若此光源安放在火车上，光源和车相对静止，由于光源距前壁的距离近，所以车上的人的测量结果是闪光先到达前壁。

20.用玻璃做成的一块棱镜的截面图如图所示，其中ABOD是矩形，OCD是四分之一圆弧，圆心为O.一光线从AB面上的某点入射，进入棱镜后射在O点，并在O点处恰好发生全反射．该棱镜的折射率n＝1.2.

①求入射角i的正弦值sini(结果可用根式表示)；

②求光在该棱镜中传播速度的大小v.已知光在真空中的传播速度为3×108m/s.

【答案】（1）（2）2.5×108m/s

【解析】

【详解】（1）光路图如图所示：

光线在边折射，可得：

光线在点发生全反射，可得：

由以上方程解得：

（2）由公式

即光在该棱镜中传播速度的大小。

21.如图所示，电阻不计的平行光滑金属导轨的倾角θ＝30°，间距d＝0.4m，定值电阻R＝0.8Ω.在导轨平面上有一长为L＝2.6m的匀强磁场区域，磁场方向垂直导轨平面，磁感应强度B＝0.5T．一根与导轨垂直放置的导体棒以初速度v0＝2m/s从上边沿进入磁场，最后以某一速度离开磁场．导体棒的质量m＝0.2kg，电阻不计．g取10m/s2.

(1) 求导体棒刚进入磁场时加速度的大小；

(2) 求题述过程中通过电阻R的电荷量；

(3) 若定值电阻R在此过程中产生的热量为0.5J，求导体棒离开磁场时的速度．

【答案】(1)   (2)   (3)

【解析】

【详解】（1）导体棒刚进入磁场时，产生的感应电动势为：

导体棒中的电流为：

根据牛顿第二定律可得：

代入数据可得：

（2）电路中的平均平均感应电动势为：

电路中的平均感应电流为：

通过的电量：

由以上方程可得：

磁通量的变化量为：

代入数据可得：

（3）由能量的转化与守恒可得：

代入数据可得：

22.如图所示，竖直平面内的直角坐标系xOy中有一根表面粗糙的粗细均匀的细杆OMN，它的上端固定在坐标原点O处且与x轴相切．OM和MN段分别为弯曲杆和直杆，它们相切于M点，OM段所对应的曲线方程为.一根套在直杆MN上的轻弹簧下端固定在N点，其原长比杆MN的长度短．可视为质点的开孔小球(孔的直径略大于杆的直径)套在细杆上．现将小球从O处以v0＝3m/s的初速度沿x轴的正方向抛出，过M点后沿杆MN运动压缩弹簧，再经弹簧反弹后恰好到达M点．已知小球的质量0.1kg，M点的纵坐标为0.8m，小球与杆间的动摩擦因数μ＝，g取10m/s2.求：

(1) 上述整个过程中摩擦力对小球所做的功Wf；

(2) 小球初次运动至M点时的速度vM的大小和方向；

(3) 轻质弹簧被压缩至最短时的弹性势能Epm.

【答案】（1）Wf＝－1.25J；（2）vM＝5 m/s，vM的方向与x轴正方向成夹角θ＝53°；（3）Epm＝5.625J

【解析】

【详解】(1) 对题述过程由动能定理得：WG＋Wf＝0－，代入数据解得Wf＝－1.25J．

(2) 假设小球抛出后做平抛运动，根据平抛运动规律可得x＝v0t，y＝，代入数据解得：y＝x2，与OM曲线方程一致，说明小球在OM段运动过程中与细杆OM无摩擦，做平抛运动：由动能定理WG＝－，代入数据解得vM＝5 m/s，由运动合成和分解可得vM的方向与x轴正方向夹角的余弦值：cos θ＝＝，即θ＝53°.

(3)小球从M点开始直至小球被弹回M点的过程中，摩擦力所做的功Wf1，－2Wf1＝0－，求得Wf＝－1.25 J，又由Wf＝－μmgxmcos θ得，小球下滑的最大距离xm＝6.25 m

在小球从M点开始直至将弹簧压缩到最短过程中，由动能定理得：mgxmsin θ＋Wf1＋W弹＝0－，又根据功能关系得Epm＝－W弹，代入数据解得Epm＝5.625 J．

23.如图所示，空间存在方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场，在0<y<d的区域Ⅰ内的磁感应强度大小为B，在y>d的区域Ⅱ内的磁感应强度大小为2B.一个质量为m、电荷量为-q的粒子以速度 从O点沿y轴正方向射入区域Ⅰ.不计粒子重力．

(1) 求粒子在区域Ⅰ中运动的轨道半径：

(2) 若粒子射入区域Ⅰ时的速度为 ，求粒子打在x轴上的位置坐标，并求出此过程中带电粒子运动的时间；

(3) 若此粒子射入区域Ⅰ的速度 ，求该粒子打在x轴上位置坐标的最小值．

【答案】（1）（2）   （3）

【解析】

【详解】（1）带电粒子在磁场中运动，洛仑磁力提供向心力：

把，代入上式，解得：

 (2) 当粒子射入区域Ⅰ时的速度为时，如图所示

在OA段圆周运动的圆心在O1，半径为

在AB段圆周运动的圆心在O2，半径为

在BP段圆周运动的圆心在O3，半径为

可以证明ABPO3为矩形，则图中,由几何知识可得：

所以：

所以粒子打在x轴上的位置坐标

粒子在OA段运动的时间为：

粒子在AB段运动的时间为

粒子在BP段运动的时间为

在此过程中粒子的运动时间：

 (3)设粒子在区域Ⅰ中轨道半径为R，轨迹由图

可得粒子打在x轴上位置坐标：

化简得：

把上式配方：

化简为：

则当时，位置坐标取最小值：