2019届福建省莆田市高三第二次质量检测（B卷）理综物理试题（解析版）

2019 年莆田市高中毕业班第二次质量检测试卷（B 卷）理科综合能力 测试物理部分 二、选择题 1.下列说法正确的是（　　） A. β 射线的贯穿本领比 γ 射线的强 B. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 C. 实验表明，只要照射光的强度足够大，就一定能发生光电效应现象 D. 按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总 能量增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．在 、 、 三种射线中， 射线贯穿本领最强，故 A 错误； B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，故 B 错误； C．任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于极限频 率的光不能发生光电效应。故 C 错误； D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子 的能量增大．故 D 正确。 故选 D。 2.如图所示，直线 a 与四分之一圆弧 b 分别表示质点 A、B 从同一地点出发，沿同一方向做直线运动的 v—t 图线。当 B 的速度为 0 时，A 恰好追上 B，则此时 A 的速度为（　　） A. πm/s B. 1.5πm/s C. 3m/s D. 6m/s 【答案】B 【解析】 【详解】在 图像中，图像与坐标轴围成的面积表示位移，又知道两者是从同一地点出发，故 A 追上 B 时，即在 时两者相遇时，有 α β γ γ v t− 3st = 2 21 13 34 2 aπ × = ×解得 此时，A 的速度为 故 B 正确，ACD 错误。 故选 B。 3.2018 年 12 月 8 日凌晨 2 点 24 分，中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞，把“嫦娥四号” 探测器送入地月转移轨道，“嫦娥四号”经过地月转移轨道的 P 点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨 道 I，再经过系列调控使之进入准备“落月”的椭圆轨道Ⅱ，于 2019 年 1 月 3 日上午 10 点 26 分，最终实 现首次月球背面软着陆。若绕月运行时只考虑月球引力作用，下列关于“嫦娥四号”的说法正确的是（　　） A. 沿轨道 I 运行的周期小于轨道Ⅱ的周期 B. 沿轨道 I 运行的速度大于月球的第一宇宙速度 C. 沿轨道 I 运行至 P 点的加速度小于沿轨道Ⅱ运行至 P 点的加速度 D. 经过地月转移轨道到达 P 点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道 I 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律知，轨道半长轴越长，周期越大，所以沿轨道 I 运行的周期大于轨道Ⅱ的 周期，故 A 错误； B．由公式 可得 在轨道 I 的轨道半径大于月球的半径，所以沿轨道 I 运行的速度小于月球的第一宇宙速度，故 B 错误； ( )21 m/s2a π= ( )A 1 3 1.5 m/s2v at π π= = × = 2 2 M m vG mr r =月 GMv r = 月C．卫星经过 P 点时的加速度由万有引力产生，不管在哪一轨道只要经过同一个 P 点时，万有引力在 P 点 产生的加速度相同，故 C 错误； D．从地月转移轨道进入环月圆形轨道 I 时做近心运动，所以经过地月转移轨道的 P 点时必须进行减速后才 能进入环月圆形轨道 I，故 D 正确。 故选 D。 4.如图所示，真空中有两个等量异种点电荷，O 点是两点电荷连线的中点，虚线为以正点电荷为圆心、过 O 点的圆。现将一带正电的试探电荷从虚线上 C 点移动到 O 点，则下列说法正确的是（　　） A. C、O 两点间的电势差为零 B. C、O 两点的场强大小相等 C. 移动过程中电场力对试探电荷做正功 D. 移动过程中试探电荷的电势能增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．两个等量异种点电荷连线的中垂面为等势面，O 点在连线的中垂面上，而 C 点不在中垂面上， 由于离正电荷更近，所以电势大于零，故 C、O 两点电势不相等，C、O 两点间的电势差不为零，故 A 错误； B．根据 正负点电荷到 O 点的距离相等，产生的场强相同，根据场强叠加法则，O 点场强为 C 点和正负点电荷距离不相等，根据场强叠加，C 点场强应小于 ，故 B 错误； CD．带正电的试探电荷从虚线上 C 点移动到 O 点，电势降低，电势能减小，电场力做正功，故 C 正确，D 错误。 故选 C。 5.农村拆旧房时需要将旧瓦片由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨：两根圆柱形木 杆 AB、CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上。把一摞瓦片放在滑轨上，瓦片将沿滑轨滑到低处。在实际操作 2 QE k r = O 22 QE k r = 22 Qk r中，为了防止瓦片滑到底端时因速度过大而被摔碎，下列措施中可行的是（　　） A. 增大两杆的倾角 α B. 增大两杆之间的距离 C. 减小两杆之间 距离 D. 减少每次运送瓦片的数量 【答案】B 【解析】 【详解】A．瓦片滑到底端时速度过大，说明其加速度较大，为了防止摔碎，应该减小瓦片加速度，对瓦片 根据牛顿第二定律得 解得 增大两杆的倾角 α， 增大， 减小，a 增大，故 A 错误； BC．增大两杆之间的距离可以增大瓦受到的两支持力的夹角，而瓦对杆的压力随夹角的增大而增大，故增 大两杆间的距离可以在不增大重力分力的情况下增大瓦对滑杆的压力，从而增大摩擦力，故 B 正确，C 错 误； D．根据加速度得表达式可得，瓦片加速度与瓦片质量无关，减少每次运送瓦片的数量不能使瓦片加速度减 小，故 D 错误。 故选 B。 6.电压互感器、电流互感器的主要功能是将高电压、大电流按比例变换成安全电压、电流，以方便测量。如 图所示，在某一输电线路起始端接入电压互感器和电流互感器，它们的原、副线圈匝数比分别为 1000:1 和 1:100，图中 m、n 表示电压表或电流表，已知电压表的示数为 10V，电流表的示数为 3A，则（　　） A. m 为电压表，n 为电流表 B. m 为电流表，n 为电压表 C. 线路输送电功率为 30W D. 线路起始端的电压为 10kV 【答案】AD 的 sin cosmg mg maα µ α− = ( )sin cosa g α µ α= − sinα cosα【解析】 【详解】AB．左侧的互感器原线圈并联在输电线路上，测量的是输电电压，因此 m 为电压表，n 为电流表， 故 A 正确，B 错误； CD．电压表的示数为 10V，根据变压公式 可知，输电电压为 电流表的示数为 3A，根据变流公式 可知，输电电压 则根据功率公式 代入数据可得 故 C 错误，D 正确。 故选 AD。 7.如图所示，在 y 轴的右方有一方向垂直纸面向外的匀强磁场，在 x 轴的下方有一方向平行 x 轴向左的匀强 电场。现有一个氕核和一个氘核分别以相同的动量从 y 轴上的 P 点垂直 y 轴进入第一象限，经 x 轴后分别 到达 y 轴上的某一点（图中未画出）。不考虑粒子受到的重力。则（　　） A. 两粒子在第一象限中运动的半径之比为 1:1 B. 两粒子在第一象限中运动的半径之比为 1:2 C. 氕核到达 y 轴时的速度较大 为 1 1 2 2 1000U n U n = = 1 10kVU = 1 2 2 1 100I n I n ′ = =′ 1 300AI = 1 1 1P U I= 1 1 1 3000kWP U I= =D. 氘核到达 y 轴时的速度较大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由洛伦兹力提供向心力 由此可得 根据题意 解得 故 A 正确，B 错误； C．由于两者运动半径相同，所以从 x 轴射出时的横坐标 x 也相同。洛伦兹力不做功，因此当粒子从 x 轴射 出时速度与初速度相同。由于两者初动量相等设为 ，且质量比为 因此有 由动能定理得 化简可得 2vBqv m r = mvr Bq = D Hp p mv= = H Dq q= H D: 1:1r r = p H D: 1: 2m m = H D: 2:1v v = 2 2 H H H H 1 1 2 2m v m v qEx′ = + 2 2 D D D D 1 1 2 2m v m v qEx′ = + 2 H H H 2qExv v m ′ = +联立可知 即氕核到达 y 轴时的速度大于氘核，故 C 正确，D 错误。 故选 AC。 8.如图所示，一轻弹簧直立于水平地面上，质量为 m 的小球从距离弹簧上端 B 点高 h 处的 A 点自由下落， 在 C 处小球速度达到最大。x0 表示 B、C 两点之间的距离，Ek 表示小球在 C 处的动能。若改变下落高度 h， 则下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当小球下落接触弹簧后，小球竖直方向上受到重力和弹簧弹力作用，二者方向相反。初始阶 段，弹簧弹力小于重力，小球加速度竖直向下，故小球做加速度不断减小的加速运动，当小球速度达到最 大时，小球加速度为零，弹簧弹力等于重力，即 因此 2 D D D 2qExv v m ′ = + H Dv v′ ′> 0mg kx=故 A 错误，B 正确； CD．当小球位于 C 点时，重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，则有 因为 不变，因此 为常量，由此可得 故 C 正确，D 错误。 故选 BC。 三、本卷包括必考题和选考题两部分 9.某兴趣小组用图甲所示的装置测量当地的重力加速度，用一轻质细线跨过两个光滑轻质定滑轮连接两个质 量均为 M 的重物，处于静止状态，然后将一质量为 m 的开口小物块轻轻地放在左侧重物上，初始时小物块 距离挡板上端的高度为 h。释放后，系统开始做匀加速运动，小物块运动到挡板时被挡住，此后两个重物做 匀速运动，接着固定在右侧重物上的轻质遮光片通过光电门： (1)用游标卡尺测得遮光片的宽度为 d，示数如图乙所示，则 d=_______cm； (2)测得遮光片通过光电门的时间为 t，则它通过光电门的速度 v=_______；（用已知物理量符号表示） (3)当地的重力加速度 g=___________。（用已知物理量符号表示） 【答案】 (1). 0.265 (2). (3). 【解析】 【详解】(1)[1]游标卡尺主尺示数为 ，游标卡尺示数为 则游标卡尺读数为 0 1x mgk = ( )0 kmg h x E E+ = + 弹 0x E弹 k 0=E mgh mgx E+ − 弹 d t ( ) 2 2 2 2 m M d mht + 0.2cm 13 0.05mm 0.65mm 0.065cm× = = 0.2cm 0.065cm 0.265cm+ =(2)[2]系统匀速运动时的速度为 (3)[3]由加速运动公式 联立可得 根据牛顿第二定律可得 联立可得 10.某同学测量一节旧干电池的电动势和内电阻的电路图如图甲所示，其中虚线框内为用毫安表改装成双量 程电压表的电路： (1)毫安表的内阻为 100Ω，满偏电流为 5mA；R1 和 R2 为定值电阻，其中 R1=500Ω。若使用 a 和 c 接线柱， 电压表量程为 15V，则 R2=_______Ω； (2)现有两个电流表：A1（量程 0.6A，内阻约 0.2Ω），A2（量程 3A，内阻约 0.05Ω）；两个滑动变阻器，最 大阻值分别为 10Ω 和 500Ω，则应选电流表_____（填“A1”或“A2”），应选最大阻值为______Ω 的滑动变 阻器； (3)实验主要步骤如下： ①开关 S2 拨向 b，将滑动变阻器 R 的滑片移到最______端（选填“左”或“右”）； ②闭合开关 S1，多次调节滑动变阻器的滑动片，记下相应的电流表示数 I1 和毫安表示数 I2； ③根据测量数据画出的 I2—I1 图像如图乙所示； ④由图像可得电源的电动势 E=_____V，内阻 r=_____Ω。（结果均保留三位有效数字） dv t = 2 2v ah= 2 22 da ht = ( )2mg M m a= + ( ) 2 2 2 2 M m dg mht +=【答案】 (1). 2400 (2). A1 (3). 10 (4). 左 (5). 1.44 (6). 1.20 【解析】 【详解】(1)[1]定值电阻和毫安表串联，则根据欧姆定律可得 代入数据联立解得 (2)[2][3]一节电池的电动势约为 1.5V，因此电流表应选用 。为了方便调节，滑动变阻器应当选择 10Ω 的。 (3)[4][5][6]为了让电流从最小开始调节，开始时滑动变阻器阻值滑到最大位置，因此应当滑到左端。开关滑 向 c，则改装电压表内阻为 ，由 可知，图象中与纵坐标的交点为 则根据公式可得 图象的斜率为 代入数据解得 11.如图，半径为 0.4m 的光滑半圆弧轨道与水平地面相切于 O1 点。物块 A 以水平速度 从 O1 点滑入圆弧轨道，滑到最高点时，静止于 O2 点的物块 B 在 F=3N 的水平恒力作用下开始向右运动，此后撞 上恰好落地的物块 A。A、B 可视为质点。已知 B 的质量为 0.5kg，与地面的动摩擦因数 μ=0.1，重力加速度 g=10m/s2。求： (1)物块 A 滑到圆弧轨道最高点时的速度大小； (2)O1、O2 两点间的距离。 ( )2 2 g 1 g UR R RI = − + ( )2 g 13 15V 24005 10 AR R R−= − + = Ω× 1A 600Ω 2600I E Ir= − -32.4mA 2.4 10 Ab = = × 600 1.44VE b= = 600 rk = 1.20r = Ω 0 2 5m/sv =【答案】(1)2m/s；(2) 【解析】 【详解】(1)物块 A 从 O1 滑到最高点，由动能定理可得 解得 (2)物块 A 通过最高点后做平抛运动 ， 解得 物块 B 从静止开始做匀加速运动，至碰撞时运动的时间与物块 A 做平抛运动的时间相等，根据牛顿第二定 律有 解得 根据位移公式有 解得 故 O1、O2 两点间的距离 联立可得 12.如图，光滑水平桌面上等间距分布着 4 个条形匀强磁场，磁场方向竖直向下，磁感应强度 B=1T，每一条 形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为 d=0.5m。桌面上现有一边长 l=0.1m、质量 m=0.2kg、电 阻 R=0.1Ω 的单匝正方形线框 abcd，在水平恒力 F=0.3N 作用下由静止开始从左侧磁场边缘垂直进入磁场， 在穿出第 4 个磁场区域过程中的某个位置开始做匀速直线运动，线框 ab 边始终平行于磁场边界，取 g=10m/s2，不计空气阻力。求： (1)线框刚好完全穿出第 4 个磁场区域时的速度； 1.2mL = 2 2 A A 0 A 1 1 12 2 2m g r m v m v− ⋅ = − 1 2m/sv = 212 2r gt= 1 1x v t= 1 0.8mx = B BF m g m aµ− = 25m / sa = 2 2 1 2x at= 2 0.4mx = 1 2L x x= + 1.2mL =(2)线框在整个运动过程中所产生的焦耳热； (3)线框从开始运动到刚好完全穿出第 4 个磁场区域所用的时间。 【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】 【详解】(1)线圈匀速切割磁感线时产生的电动势 线圈中产生的感应电流 线圈受到的安培力 匀速运动时有 联立可得 (2)线圈刚好完全穿出第 4 个磁场时的位移 由功能关系可得 联立可得 (3)线圈某次穿入或者穿出某个磁场过程中受到 平均安培力 其中 为平均电流，设线圈某次穿入或者穿出某个磁场所用的时间为 ，通过线圈横截面的电荷量为 q， 则 的 3m / sv = 0.18JQ = 2.27st = E Blv= EI R =感 F BI l=安 感 F F= 安 3m/sv = 7s d l= + 21 2Fs mv Q= + 0.18JQ = F BIl=安 I t∆线圈某次穿入或者穿出某个磁场的安培力冲量 因 一定，故线圈在整个运动过程中的安培力冲量 设线框从开始运动到刚好完全穿出第 4 个磁场区域所用的时间为 t，根据动量定理可得 联立可得 13.下列说法正确的是（　　） A. 有无固定的熔点是晶体和非晶体的主要区别 B. 分子之间的距离增加时，分子势能一直减小 C. 悬浮在液体中的微粒越大，某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显 D. 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在收缩趋势 E. 夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管， 减少水分蒸发 【答案】ADE 【解析】 【详解】A．晶体都有固定熔点，非晶体没有固定熔点，即有无固定的熔点是晶体和非晶体的主要区别， 故 A 正确； B．两分子之间的距离大于 ，分子力为引力，故当分子之间的距离增加时，分子力做负功，分子势能增加， 故 B 错误； C．悬浮在液体中的微粒越大，某一瞬间撞击它的液体分子数越多，则各个方向的力越均衡，布朗运动越不 明显，故 C 错误； D．由于蒸发等原因，液体表面分子数较为稀疏，故液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，这样 才能在分子间表现为引力，所以液体表面存在收缩趋势，故 D 正确； E．夏季干旱时，给庄稼松土是利用毛细现象，为了破坏土壤中的毛细管，可防止水分蒸发，故 E 正确。 故选 ADE。 14.如图是某科技创新小组自制的一个监控气温的报警装置，在板上固定一个开口向右、导热性能良好的汽 qI t = ∆ q R ϕ∆= BlI F t R ϕ∆ = ∆ = ×∆安 I∆ 88 BlI I R ϕ∆= ∆ = Ft I mv− = 2.27st = 0r缸（足够长），用一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，汽缸右侧固定一个带压力传感器的警报 器 A。当汽缸内温度为 270K 时，活塞到警报器的距离 L1=3cm，到汽缸底部的距离 L2=30cm。当警报器受 到的压力为 10N 时开始报警。已知大气压强 p0 恒为 1.0×105Pa，活塞横截面积 S=10cm2，不计活塞厚度及一 切摩擦。求： (1)活塞刚好碰到传感器时的环境温度； (2)开始报警的温度。 【答案】(1) ；(2) 【解析】 【详解】(1)缸内气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律 得 解得 (2)设当传感器受到的压力为 10N 时汽缸内气体压强为 p2，对活塞有 活塞碰到传感器后，缸内气体发生等容变化 联立可得 15.质中有一列沿 x 轴正方向传播的简谐波，波速为 5cm/s，其中质点 O（x=0）的振动方程为 y=10sin10πt （cm），t=0 时从平衡位置开始向上振动。关于 x=6cm 处的质点 P，以下说法正确的是（　　） A. 开始振动的方向向下 B. 振动的周期为 0.2s 297K 326.7K 1 2 1 2 V V T T = ( )1 22 1 2 S L LSL T T += 2 297KT = 2 0p S p S F= + 0 2 2 3 p p T T = 3 326.7KT =C. 在 t=1.2s 时开始振动 D. 一个周期内沿波的传播方向移动 1cm E. 在 t=2.15s 时的位移为–10cm 【答案】BCE 【解析】 【详解】A．根据质点 O 做简谐振动的振动方程 可知其振动图像是正弦曲线，t=0 时从平衡位置开始向上振动，介质中各个质点 起振方向与波源的起振方 向相同，则质点 P 开始振动的方向向上，故 A 错误； B．由 可知 质点的振动周期为 故 B 正确； C．波从质点 O 传到 P 的时间 即质点 P 在 时开始振动，故 C 正确； D．质点 P 只在自己平衡位置附近振动，不沿波的传播方向移动，故 D 错误； E．在 时质点 P 已经振动了 则在 时质点 P 到达波谷，位移 ，故 E 正确。 故选 BCE。 16.如图所示，横截面为扇形的玻璃砖 AOB，O 为圆心，半径为 R，∠AOB=60°。一束激光从距离 O 点 处的 P 点垂直 AO 边入射到玻璃砖中，然后从 BO 边上的 Q 点出射，出射光线与 BO 成 30°。激光在空气中 的传播速度为 c。求： 的 为 ( )10sin10 cmy tπ= ( )10sin10 cmy tπ= 10 rad/sω π= 2 0.2s π ω= =T 6 s 1.2s5 xt v = = = 1.2st = 2.15st = 32.15s 1.2s 0.95s 4 4t T∆ = − = = 2.15st = 10cm− 2 2 R(1)玻璃砖的折射率； (2)激光从 P 点传播到 Q 点的时间。 【答案】(1) ；(2) 【解析】 【详解】(1)激光垂直 AO 射入玻璃砖后，其光路如图所示 由图可得 因 所以 可得 由 可得 3 (2 6 2) 2 R c − 60i = ° 2 2OP R= 45PNO ONQ∠ = ∠ = ° //NQ AO 30r = ° sin sin in r =(2)由几何关系，可求得激光从 P 点到 Q 点的路程为 激光在玻璃砖中传播的速度 激光从 P 点传播到 Q 点的时间 联立解得 3n = 2 2 2 6 2 6( tan30 )2 2 2 6s R R R R −= + − ⋅ ° = cv n = st v = (2 6 2) 2 Rt c −=