2019年广州市一模理综物理试题及答案

2019广州一模物理 2019.03

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19～21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11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息：全超导托克马克装置EAST 在

实验中有了新的突破，等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度；其主要核反应方程为：

①X He H H 322121+→+②X He Y H 4

221+→+，则下列表述正确的是

A ．X 是质子

B ．Y 是氚核

C ．X 与Y 是同位素

D ．①②两个核反应都属于裂变反应

15．如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记

为I ，运动员入水后到最低点的运动过程记为II ，忽略空气阻力，则运动员 A ．过程I 的动量改变量等于零 B ．过程II 的动量改变量等于零 C ．过程I 的动量改变量等于重力的冲量 D ．过程II 的动量改变量等于重力的冲量

16．如图甲所示，梯形硬导线框abcd 固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直，图乙表示该

磁场的磁感应强度B 随时间t 变化的关系，t =0时刻磁场方向垂直纸面向里。在0～5t 0时间内，设垂直ab 边向上为安培力的正方向，线框ab 边受到该磁场对它的安培力F 随时间t 变化的关系图为

17．高速公路的ETC 电子收费系统如图所示，ETC 通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6km/h 的速度匀速进入识别区，ETC 天线用了0.3s 的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.7s ，刹车的加速度大小为5m/s 2，则该ETC 通道的长度约为

A ．4.2m

B ．6.0m

C ．7.8m

D ．9.6m

a

b

c

d

甲

-

A -

-

F -B C D

F -

18．位于贵州的“中国天眼”（FAST ）是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜，通过FAST 可以测量地球与木星之间的距离。当FAST 接收到来自木星的光线传播方向恰好与地球公转线速度方向相同时，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k 倍。若地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面，则可知木星的公转周期为 A ．4

3

21)(k +年

B ．2

32)1(k +年

C ．2

31)(k +年

D ．2

3k 年

19．如图，理想变压器上接有3个完全相同的灯泡，其中1个灯泡与原线圈串联，另外2个

灯泡并联后接在副线圈两端。已知交流电源的电压)V (100sin 218t u π=，3个灯泡均正常发光，忽略导线电阻，则变压器 A ．副线圈电压的频率为100Hz B ．原线圈两端的电压为12V C ．原副线圈的电流比为2︰1 D ．原副线圈的匝数比为2︰1

20．如图，正点电荷固定在O 点，以O 为圆心的同心圆上有a 、b 、c 三点，一质量为m 、电荷量为-q 的粒子仅在电场力作用下从a 点运动到b 点，速率分别为v a 、v b 。若a 、b 的电势分别为φa 、φb ，则

A ．a 、c 两点电场强度相同

B ．粒子的比荷)

(22

2b a b

a m q ??--=v v

C ．粒子在a 点的加速度大于在b 点的加速度

D ．粒子从a 点移到b 点，电场力做正功，电势能减少

21．如图，夹角为120°的两块薄铝板OM 、ON 将纸面所在平面分为Ⅰ、Ⅱ两个区域，两区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为B 1、B 2。在OM 板上表面处有一带电粒子垂直OM 方向射入磁场B 1中，粒子恰好以O 为圆心做圆周运动回到出发点。设粒子在两区域中运动的速率分别为v 1、v 2，运动时间分别为t 1、t 2；假设带电粒子穿过薄铝板过程中电荷量不变，动能损失一半，不计粒子重力，则下列说法中正确的是 A ．粒子带负电 B ．1:2:21=v v C ．1:2:21=B B D ．2:1:21=t t

2

b

u

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题～第

38题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共129分。 22．（6分）

用图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。

（1）实验的主要步骤：

① 用游标卡尺测量挡光片的宽度d ，结果如图乙所示，读得d = ________mm ； ② 用刻度尺测量A 点到光电门所在位置B 点之间的水平距离x ； ③ 滑块从A 点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）； ④ 读出挡光片通过光电门所用的时间t ；

⑤ 改变光电门的位置，滑块每次都从A 点静止释放，测量相应的x 值并读出t 值。 （2）根据实验测得的数据，以x 为横坐标，

2

1

t 为纵坐标，在坐标纸中作出x t -21图线如图丙所示，求得该图线的斜率k ＝____________m -1·s -2；由此进一步求得滑块的加速度a=____________m·s -2。（计算结果均保留3位有效数字）

图乙

12

30

cm

图丙

用如图a 所示的电路测量铂热敏电阻的阻值与温度的关系。

（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至 端（填“A ”或“B ”）。

（2）实验测得不同温度下的阻值，并绘得如图b 的R t -t 关系图线，根据图线写出该热敏电阻的R t -t 关系式：R t = （Ω）。

(3)铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计。请利用开关、导线、铂热敏电阻、图a 中某一电表和图c 所示的恒流源（调节旋钮时可以选择不同的输出电流，且输出电流不随外部条件的变化而变化），设计一个简易电阻温度计并在图d 的虚线框内画出电路原理图。

（4）结合图b 的关系图线，选择恒流源的输出电流为0.15A ，当选用的电表达到满偏时，电阻温度计所测温度为 ℃。如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请提出一种可行的方法： 。 24．（14分）

在竖直平面内，一根长为L 的绝缘细线，一端固定在O 点，另一端拴着质量为m 、电荷量为+q 的小球。小球始终处在场强大小为

q

m g

23、方向竖直向上的匀强电场中，现将小球拉到与O 点等高处，且细线处于拉直状态，由静止释放小球，当小球的速度沿水平方向时，细线被拉断，之后小球继续运动并经过P 点，P 点与O 点间的水平距离为L 。重力加速度为g ，不计空气阻力，求

（1）细线被拉断前瞬间，细线的拉力大小； （2）O 、P 两点间的电势差。

c

d

b

a

A

B

C

D

S

倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在D 处平滑连接，斜面上AB 的长度为3L ，BC 、CD 的长度均为3.5L ，BC 部分粗糙，其余部分光滑。如图，4个“

在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、2、3、4，滑块上长为L 的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1恰好在A 处。现将4个滑块一起由静止释放，设滑块经过D 处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰。已知每个滑块的质量为m 并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为θtan ，重力加速度为g 。求

（1）滑块1刚进入BC 时，滑块1上的轻杆所受到的压力大小； （2）4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离。

（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作

答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。 33．[物理——选修3-3]（15分）

（1）

（5分）一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的竖直气缸内，活塞可沿气缸无摩擦地上下滑动。开始时活塞静止，取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，在倒沙子的过程中，缸内气体内能______（填“增大”、“减小”或“不变”），气体对活塞______（填“做正功”、“做负功”或“不做功”），气体______（填“吸热”或“放热”）。

（2）（10分）如图所示，水平放置的导热气缸A 和B 底面积相同，长度分别为2L 和L ，两气缸通过长度为L 的绝热管道连接；厚度不计的绝热活塞a 、b 可以无摩擦地移动，a 的横截面积为b 的两倍。开始时A 、B 内都封闭有压强为p 0、温度为T 0的空气，活塞a 在气缸A 最左端，活塞b 在管道最左端。现向右缓慢推动活塞a ，当活塞b 恰好到管道最右端时，停止推动活塞a 并将其固定，接着缓慢加热气缸B 中的空气直到活塞b 回到初始位置，求

（i ）活塞a 向右移动的距离；

（ii ）活塞b 回到初始位置时气缸B 中空气的温度。

34．[物理——选修3-4]（15分）

（1）（5分）光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的 现象，要发生这种现象，必须满足的条件是：光的入射方向应该是 （填“从光密介质到光疏介质”或“从光疏介质到光密介质”），且入射角_______临界角（填“≤”或“≥”）。

（2）（10分）一简谐横波以4m/s 的波速沿水平绳向x 轴正方向传播。已知t =0时的波形如图所示，绳上两质点M 、N 的平衡位置相距

4

3

波长。设向上为正，经时间t 1（小于一个周期），此时质点M 向下运动，其位移仍为0.02m 。求

（i ）该横波的周期；

（ii ）t 1时刻质点N 的位移。

(2) 2.40×104（2.28×104～2.52×104均正确）；0.523（0.497～0.549均正确）

23．（9分）（1）B ；（2）50+t ；（3）如图所示

（4）50（2分），将恒流源的输出电流调小……（其它合理即给分） 24．（14分）解：（1）小球受到竖直向上的电场力F = qE = 1.5mg ＞mg

所以小球被释放后将向上绕O 点做圆周运动，到达圆周最高点时速度沿水平方向，设此时速度为v ，由动能定理22

1v m L mg F =

-)( ①

设细线被拉断前瞬间的拉力为F T ，由牛顿第二定律L

m F mg F 2

T v =-+ ②

联立①②式解得： F T = 1.5mg

（2）细线断裂后小球做类平抛运动，加速度a 竖直向上，由牛顿第二定律

F - mg = ma ③ 设细线断裂后小球经时间t 到达P 点，则有L = v t ④

小球在竖直方向上的位移为 2

2

1at y =

⑤（解得 4L y =）

O 、P 两点沿电场方向（竖直方向）的距离为d = L + y ⑥ O 、P 两点间的电势差 U OP = Ed ⑦

联立①~⑦式解得 q

mgL

U OP 815=

25．（18分）解：（1）以4个滑块为研究对象，设第一个滑块刚进BC 段时，4个滑块的加速度为a ，由牛顿第二定律：4sin cos 4mg mg ma θμθ-?= ①

以滑块1为研究对象，设刚进入BC 段时，轻杆受到的压力为F ，由牛顿第二定律：

sin cos F mg mg ma θμθ+-?=

②

已知tan μθ= 联立可得：3

sin 4

F mg θ=

（2）设4个滑块完全进入粗糙段时，也即第4个滑块刚进入BC 时，滑块的共同速度为v 。

这个过程， 4个滑块向下移动了6L 的距离，1、2、3滑块在粗糙段向下移动的距离分别为3L 、2L 、L 。由动能定理，有：

21

4

sin 6cos 32)42

mg L mg L L L m θμθ?-??++=

?（v ③（可得：

=v ） 由于动摩擦因数为θμtan =，则4个滑块都进入BC 段后，所受合外力为0，各滑块均以速度v 做匀速运动。

第1个滑块离开BC 后做匀加速下滑，设到达D 处时速度为v 1，由动能定理：

22111

sin (3.5)22

mg L m m θ?=

-v v ④（可得：1=v 当第1个滑块到达BC 边缘刚要离开粗糙段时，第2个滑块正以v 的速度匀速向下运动，

且运动L 距离后离开粗糙段，依次类推，直到第4个滑块离开粗糙段。由此可知，相邻两个

t

滑块到达BC 段边缘的时间差为L t ?=

v ，因此到达水平面的时间差也为L

t ?=v

⑤ 所以滑块在水平面上的间距为t d ?=1v ⑥ ③~⑥式联立，解得L d 3

4=

33．（1）（5分）不变； 做负功；放热 （2）（10分）解：(i)设绝热活塞到达管道口右边且右端面与管口齐平时，A 气缸中的活塞向右移动x ，此时A 、B 中气体压强为p ， 则： 对A 气体：01

2[(2)]2

p LS p L x S LS ?=-+

① 对B 气体：01

()2

p LS LS pLS += ② ①②联立解得： 03

2p p =

，L x 6

7= (ii)设气缸B 的温度为T 、压度为p '时，绝热活塞加到初始位置，

对气体B: 01()

2p LS LS pLS T T

'+= ③

对气体A: 1

[(2)](2)2

p L x S LS p L x S '-+

=- ④ ①~④联立解得：0125

T T =

34．（1）（5分）全反射 从光密介质到光疏介质 ≥ （2）（10分）解析：(i)由波形图象知，波长：λ=4m ① 又波长、波速和周期关系为：T

λ

=

v ②

联立以上两式并代入4m/s =v ，得该波的周期为：1s T =

(ii)由已知条件知从t =0时刻起，质点M 做简谐振动的位移表达式为：

0.04sin(2)6

M y t π

π=+ ③

经时间t 1（小于一个周期），M 点的位移仍为0.02m ，运动方向向下。可解得：11

s 3

t = ④ 由于N 点在M 点右侧

43波长处，所以N 点的振动滞后4

3

个周期，其振动方程为： 2340.04sin[

()]0.04sin(2-)463

N y t T t T ππππ=-+= ⑤

当11s 3t =

时，140.04sin(2-)33N y π

π=?=