详解重庆市南开中学届高三下学期考试理科综合物理试题含答案.docx
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详解重庆市南开中学届高三下学期考试理科综合物理试题含答案
2019年5月
重庆南开中学高2019级高三（下）4月考试理科综合物理试题
1.一物体在平直路上运动的位移－时间图象如图所示，则
A.前15s内汽车的位移为300m
B.前10s内汽车的加速度为3m/s2
C.前25s内汽车做单方向直线运动
D.20s末汽车的速度大小为1m/s
【答案】D
【详解】由图看出，15s末汽车的位移为30m。
故A错误。
前10s内汽车做匀速直线运动，加速度为0．故B错误。
汽车在0-10s内沿正方向做匀速直线运动；10-15s内处于静止状态；15-25s内汽车沿负方向做匀速直线运动。
故C错误。
20s末汽车的速度等于15-25s图象的斜率，则有
，故D正确。
故选D。
2.如图所示，水平地面上有一个倾角为θ的斜面，其表面绝缘．另一个带正电的滑块放在斜面上，两物体均处于静止状态．当加上水平向右的匀强电场后，滑块与斜面仍相对地面静止，则
A.滑块与斜面间的摩擦力一定变大
B.滑块对斜面的压力一定变大
C.斜面体与地面间的摩擦力可能不变
D.斜面体对地面的压力一定变大
【答案】B
【详解】滑块开始受重力、支持力和静摩擦力处于平衡，加上匀强电场后，滑块多了一个水平向右的电场力，所受的静摩擦力方向可能沿斜面向上，可能沿斜面向下，则摩擦力的大小可能减小、可能增大，可能不变。
故A错误。
未加电场前，斜面体对滑块的支持力N=mgcosθ，加上电场后，支持力的大小变为N′=mgcosθ+qEsinθ，知滑块对斜面的压力变大。
故B正确。
对整体分析，未加电场时，水平方向上不受力，斜面体与地面的摩擦力为零，加上电场后，整体受到水平向左的摩擦力，知斜面体与地面间的摩擦力增大。
竖直方向支持力的大小仍然等于总重力，所以斜面体与地面间的压力不变。
故CD错误。
故选B。
3.如图所示，车厢长为l，质量为M，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体，以速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为
A.v0，水平向右B.0
C.
，水平向右D.
，水平向右
【答案】C
【详解】以物体与车厢组成的系统为研究对象，以向右为正方向，由动量守恒定律可得：
mv0=（M+m）v，最终车的速度为：
，方向与v0的速度相同，水平向右；故选C.
4.如图所示，一轻质弹簧，固定于天花板上的O点处，原长为L，如图所示，一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出，以速度v与弹簧在B点相接触，然后向上压缩弹簧，到C点时物块速度为零，不计空气阻力，则下列说法正确的是
A.由B到C的过程中，弹簧弹性势能和物块动能之和逐渐减小
B.由B到C的过程中，物块动能和重力势能之和不变
C.由B到C的过程中，弹簧的弹性势能和物块的重力势能之和不变
D.由B到C的过程中，物块加速度逐渐减小
【答案】A
【详解】由B到C的过程中，系统的机械能守恒，即物块的重力势能、动能与弹簧的弹性势能总和不变，物块的重力势能增大，则弹性势能和动能之和减小；由于弹簧的弹性势能增加，则物块动能和重力势能之和减小，故A正确，BC错误；由B到C的过程中，弹力向下逐渐变大，根据mg+F弹=ma可知，物块加速度逐渐变大，选项D错误；故选A.
5.如图所示，一正方体导线框各边电阻均为R，MN、PQ两边均接有电容为C的电容器．开关闭合后，若电流表的示数为I，则每个电容器所带的电荷量为
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】由于电容器中无电流通过，去掉电容器C，则电路可简化为如图所示。
由对称性可知，每个主支路的电流为I/2，分支路的电流为I/4，则根据电容器的连接方式可知，两电容器两端电压均为
IR，由C=Q/U可知，每个电容器所带的电荷量Q=CU=
IRC，故C正确，ABD错误。
故选C。
【点睛】本题考查电路图的简化以及闭合电路欧姆定律的应用，要注意明确电容器在电路稳定时可以视为断路，因此简化电路时应先将电容器摘除，简化后再重新加入即可．
6.下列说法正确的是
A.只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应
B.比结合能小的原子核，结合成比结合能大的原子核时一定放出核能
C.由玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减小，核外电子的动能增大
D.天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线都是高能量的电磁波
【答案】BC
【详解】能否发生光电效应，与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，则只要入射光的频率足够大，就会发生光电效应，选项A错误；比结合能小的原子核，结合成比结合能大的原子核时一定放出核能，选项B正确；由玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，由高能级跃迁到低能级，其电势能减小，电子做圆周运动的半径减小，根据
可知，核外电子的动能增大，选项C正确；天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线，其中的γ射线是高能量的电磁波，选项D错误；故选BC.
7.如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动．下列说法正确的是
A.甲的向心加速度比乙的小B.甲的运行周期比乙的小
C.甲的角速度比乙的大D.甲的线速度比乙的小
【答案】AD
【详解】卫星由万有引力提供向心力有：
，则得：
，
，
，
，可见中心天体的质量M越小，a、ω、v越小，T越大，所以得：
甲的向心加速度、角速度、线速度都比乙小，而甲的周期比乙大，故AD正确，BC错误。
故选AD。
8.如图所示，在理想变压器的原、副线圈回路分别接有阻值均为R的3个定值电阻，原线圈回路所接交流电源电压恒定，当开关闭合后，3个电阻R消耗的功率相等，则下列说法正确的是
A.原副线圈匝数比n1:
n2=2:
1
B.开关断开前后，变压器输入端电压不变
C.断开开关后，变压器输出端电压变为闭合前的
D.断开开关后，所有电阻消耗的总功率变为闭合前消耗总功率
【答案】ACD
【详解】三个电阻消耗的功率相等，可知电流相等，设每个电阻的电流为I，则初级电流为I，次级电流为2I，则原副线圈匝数比n1:
n2=I2：
I1=2:
1，选项A正确；开关断开后，次级电阻变大，则次级电流减小，初级电流减小，电阻R的电压减小，可知变压器输入端电压变大，选项B错误；设交流电源电压为U，则当开关闭合时设初级电流为I，则变压器输入电压为U1=U-IR；次级电流为2I，则次级电压为U2=IR，由匝数比可知：
U1=2U2，解得IR=
U，则U1=
U；当开关断开时设初级电流为I＇，则变压器输入电压为U1＇=U-I＇R；次级电流为2I＇，则次级电压为U2＇=2I＇R，由匝数比可知：
U1＇=2U2＇，解得I＇R=
U，则U1＇=
U；则断开开关后，变压器输出端电压变为闭合前的
，选项C正确；开关闭合时，三个电阻消耗的总功率：
；开关打开时三个电阻消耗的总功率：
，则断开开关后，所有电阻消耗的总功率变为闭合前消耗总功率
，选项D正确；故选ACD.
9.在探究电磁感应现象的实验中：
（1）首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系．实验中所用电流表量程为100μA，电源电动势为1.5V，待选的保护电阻有三种R1＝20kΩ，R2＝1kΩ，R3＝100Ω，应选用电阻______（选填R1、R2、R3）；
（2）已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接线柱流入．由于某种原因，螺线管线圈绕线标识已没有了，现通过实验查找绕线方向．当磁铁N极插入线圈时，电流表指针向左偏，如图甲所示，则图乙所示线圈的绕线方向正确的是________图（填“左”或“右”）；
图甲图乙
（3）若将条形磁铁S极放在下端，从螺线管中拔出，这时电流表的指针应向________偏（填“左”或“右”）．
【答案】
（1）.R1
（2）.左（3）.左
【详解】
（1）由闭合电路欧姆定律，则有：
，R1＞R．不会使电流表超过量程，达到保护的作用．选20kΩ的电阻R1．
（2）已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接线柱流入，当磁铁N极插入螺线管时，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端应为N极，下端为S极，又电流表指针向左偏，可知电流方向是由正电流表接线柱流出至螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向如图2中左图所示．
（3）若将条形磁铁S极在下端，从螺线管中拨出时，感应电流磁场方向为阻碍磁通量的减少，螺线管上端应为N极，下端为S极，由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入，故指针向左偏．
10.两位热爱科学探究的同学开展了关于平抛运动的实验探究．
（1）小庆同学为了探究影响平抛运动水平射程的因素，通过改变抛出点的高度及初速度大小的方法做了6次实验，实验数据记录如下表．
序号
抛出点的高度（m）
水平初速度（m/s）
水平射程（m）
1
0.20
2.0
0.40
2
0.20
3.0
0.60
3
0.20
4.0
0.80
4
0.45
2.0
0.60
5
0.45
4.0
1.20
6
0.80
2.0
0.80
①若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为________的三组实验数据进行分析．
②若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为________的三组实验数据进行分析．
（2）小宇同学在探究平抛运动的规律时，让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图所示的照片，已知每个小方格边长为9.8cm，当地的重力加速度为g＝9.8m/s2．
①若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向，则没有被记录的小球位置坐标为________．
②小球平抛的初速度大小为________．
【答案】①123②146③（58.8cm，58.8cm）④1.96m/s
【详解】①若探究水平射程与初速度的关系，应保持抛出高度相同，所以根据1、2、3组实验分析；②若探究水平射程与高度的关系，应保持抛出初速度相同，所以根据1、4、6组实验分析；
③小球做竖直方向上做自由落体运动，所以相隔相同时间为1：
3：
5，故竖直方向上的坐标为
，在水平方向上做匀速直线运动，在相等时间内走过的位移相同，所以有
，故坐标为（58.8cm，58.8cm）
④在竖直方向上做自由落体运动，根据逐差法可得
，解得：
，由
。
11.如图所示，倾角为θ=37º的斜面上有一固定挡板C，长度为l1=10m的木板B上有一长度为l2=2m的木板A，AB上端齐平，B与斜面之间的摩擦因数为μ1=0.5，AB之间的摩擦因数为μ2．现静止释放AB，两者相对静止一起向下加速，经过时间t=2s长木板B与C相碰，碰后B立即停止运动，重力加速度g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8，求：
（1）B与C碰时A的速度；
（2）要使A不滑离B，AB之间的摩擦因数μ2应满足什么条件．
【答案】
（1）速度v=4m/s；
（2）AB之间的摩擦因数
【详解】
（1）AB一起向下加速的加速度为a1=gsinθ-μ1gcosθ=2m/s2
则B与C碰时A的速度v=a1t
可得v=4m/s
（2）当B停止后，A向下作减速运动，加速度为a2=μ2gcosθ-gsinθ
由运动学公式有：
v2=2a2△l=2a2（l1-l2）
可得μ2=
则AB之间的摩擦因数
12.如图所示，半径为R=0.5m的绝缘圆形容器左侧有一平行板电容器，电容器内有电场，无磁场，两极板与水平直径平行，下极板刚好在水平半径OA上，下极板有一小孔C．一带正电的粒子从靠近上板处静止释放，经电场加速后从下板小孔C以竖直向下的速度垂直磁场方向射入磁场，当粒子离开电场后就撤掉平行板电容器，同时加上垂直平面向里的匀强磁场B=10-2T，已知粒子的比荷
=4×108C/kg，C点与圆形容器最左端A距离为d，不计粒子的重力，求
（1）当加速电压为U=200V时，带电粒子在磁场中的运动半径；
（2）如果d=0.2m，为防止粒子打到绝缘容器上，加速电压U应满足什么条件；
（3）将磁场反向，调节加速电压，使粒子能垂直打到绝缘容器壁上，粒子与器壁碰撞后原速反弹且电量不变，最后粒子刚好回到C点，则当d为多大时，粒子回到C点用时最短，最短时间为多少．
【答案】
（1）0.1m
（2）U1≤3200V（3）d=0.366m，
【分析】
（1）粒子先在电场中加速，后进入磁场做匀速圆周运动，由动能定理结合牛顿第二定律求解粒子的运动半径；
（2）要使粒子打不到绝缘容器上的临界状态是粒子的轨迹恰好与容器相切，由几何关系求解半径，再求解加速电压的范围；（3）要使粒子再次回到C点且时间最短，则粒子与器壁碰撞3次，由几何关系求解半径，然后确定最短时间和D点的位置.
【详解】
（1）粒子在加速电场中：
U1q=
mv02；
在磁场中做匀速圆周运动，则
联立解得
（2）如果d=0.2m，为防止粒子打到绝缘容器上，则
加速电压U应满足：
解得U1≤3200V
（3）要使粒子尽快回到C点，则粒子与器壁最少碰撞3次，如图；由几何关系可知
，
，则粒子做圆周运动的半径
，
则
最短时间为
13.下列说法正确的是（）
A.空气中水蒸气的实际压强与饱和汽压相差越大，越有利于水的蒸发
B.布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子永不停息地做无规则热运动
C.水杯里的水面超过杯口但不溢出，是由于水的表面张力作用
D.单晶体具有某些物理性质各向异性的特征
E.温度升高，物体内所有分子的动能都增大
【答案】ACD
【详解】空气中水蒸气的实际压强与饱和汽压相差越大，则空气中的相对湿度越小，越有利于水的蒸发，选项A正确；布朗运动是悬浮的固体颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动，说明液体分子永不停息地做无规则热运动，选项B错误；水杯里的水面超过杯口但不溢出，是由于水的表面张力作用，选项C正确；单晶体具有某些物理性质各向异性的特征，选项D正确；温度升高，物体内分子的平均动能增大，并非所有分子的动能都增大，选项E错误；故选ACD.
14.如图所示，一绝热气缸倒立竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞下方与大气相接触，活塞的质量为m，横截面积为S．初始时，气体的温度为T0，活塞与容器底部相距h．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞下降了h，已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦．求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量．
【答案】2T0；
【详解】等压变化，由理想气体状态方程有：
可得
内部气体压强
气体膨胀对外做功，则
则由热力学第一定律有：
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