广东省2019届高三物理一模考试试题(含解析)

广东省2019届高三物理一模考试试题（含解析）
一、选择题
1.如图所示为某质点在0-2t时间内的位移—时间（x-t）图象，图线为开口向下的抛物线，图中所标的量均已知。

关于该质点在0-2t时间内的运动，下列说法正确的是（）
A. 该质点可能做的是曲线运动
B. 该质点一定做的是变加速直线运动
C. 该质点运动的初速度大小一定是0
1
2x
t
D. 该质点在t=0和2
t t=时刻的速度相同
【答案】C
【解析】
质点在0-2t时间内的位移方向不变，则质点做直线运动，选项A错误；根据2
1
2
x v t at
=+，可知，因图线是抛物线，则质点的运动是匀加速直线运动，选项B错误；由数学知识可知，当
00
11
2
2
v v
t
a
a
==
⨯时，x有极大值，
22
00
012
4
2
v v
x
a
a
==
⨯
，联立解得：0
1
2x
v
t
=，选项C正确；
该质点在t=0和2
t t=时刻的速度大小相同，但是方向不同，选项D错误；故选C.
2.地球同步卫星A和一颗轨道平面为赤道平面的科学实验卫星B的轨道半径之比为4:1，两卫星的公转方向相同，那么关于A、B两颗卫星的说法正确的是
A. A、B两颗卫星所受地球引力之比为1:16
B. B卫星的公转角速度小于地面上跟随地球自转物体的角速度
C. 同一物体在B
卫星中时对支持物的压力更大D. B卫星中的宇航员一天内可看到8次日出【答案】D 【解析】卫星所受地球引力与卫星的质量和卫星到地球的距离有关，由于卫星的质量关系未知，引力
之比无法求出，A错误；
地球同步卫星A的公转角速度等于地面上跟随地球自转物体的角速度，卫星半径越小，角速度越大，B卫星的公转角速度大于A卫星的公转角速度，B错误；
卫星中的物体随卫星一起绕地球做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，物体处于完全失重状态，对支持物的压力为零，C错误；
根据
2
22
4
GMm
m r
r T
π
=，
23
4r
T
GM
π
=，A和B的轨道半径之比为4:1，周期之比为8:1，地
球同步卫星A的周期为一天，B卫星的周期为1
8
天，所以B卫星中的宇航员一天内可看到8次
日出，D周期。

故选D
3.如图所示，在真空中某点电荷的电场中，将两个电荷量相等的试探电荷分别置于M、N两点时，两试探电荷所受电场力相互垂直，且F2=3F1，则以下说法正确的是
A. 这两个试探电荷的电性可能相同
B. M、N两点可能在同一等势面上
C. 把电子从M点移到N点，电势能可能增大
D. 过MN上某点P（未标出）的电场线与MN垂直时，P、N的距离可能是P、M距离的3倍【答案】C
【解析】
在点电荷电场中，两个试探电荷所受的电场力的方向的延长线的交点即为点电荷的位置，由
图可知两个试探电荷为异性电荷，选项A 错误；两个电荷量相等的试探电荷在N 点受电场力较大可知，N 点离点电荷的位置较近，则M 、N 两点不在同一等势面上，选项B 错误；若是负点电荷电场，则M 点的电势较高，把电子从M 点移到N 点，电势能增大，选项C 正确；
根据2kQ
E r
=
，F=Eq ，因F 2=3F 1，则3OM ON = ，可知60ONM ∠=o ,由几何关系可知，3PM PN =,故选项D 错误；故选C.
4.一交流发电机和理想变压器按如图电路连接，已知该发电机线圈匝数为N ，电阻为r ，当线圈以转速n 匀速转动时，电压表示数为U ，灯泡（额定电压为U 0，电阻恒为R ）恰能正常发光，已知电表均为理想交流电表，则（ ）
A. 变压器原、副线圈匝数比为NU ：U 0
B. 电流表示数为2
0U RU
C. 在图示位置时，发电机线圈的磁通量为
22U
Nn
π D. 从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值u ＝U sin 2πnt 【答案】B 【解析】
【详解】A 、电压与匝数成正比，所以变压器的原副线圈的匝数比11220
n U U n U U ==，故A 错误；
B 、灯泡电流是0
L U I R =
，理想变压器的输入功率和输出功率相等，则有： 00U U IU R
⋅=，即电流表读数2
0U I RU
=，故B 正确；
C 、在图示位置，发电机线圈的磁通量最大，手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是
m m 2()E Ir U N φω=+=，解得最大磁通量m 2()
Ir U φ+=
；故C 错误；
D 、线圈以较大的转速n 匀速转动时，所以ω＝2πn ，所以变压器输入电压的瞬时值
m sin 2sin 2u E t U nt ωπ==；故D 错误。

故选B 。

5.2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德•博伊尔和乔治•史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD ）图象传感器。

他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。

如图所示电路可研究光电效应规律。

图中标有A 和K 的为光电管，其中A 为阳极，K 为阴极。

理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来显示光电管两端的电压。

现接通电源，用光子能量为10.5eV 的光照射阴极K ，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P 缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为
6.0V ；现保持滑片P 位置不变，以下判断正确的是（ ）
A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5eV
B. 若增大入射光的强度，电流计的读数不为零
C. 若用光子能量为12eV 的光照射阴极K ，光电子的最大初动能一定变大
D. 若用光子能量为9.5eV 的光照射阴极K ，同时把滑片P 向左移动少许，电流计的读数一定不为零 【答案】AC 【解析】
【详解】A 、电流计的读数恰好为零，此时电压表的示数为 6.0V ，知光电子的最大初动能为
6.0eV ．根据光电效应方程可得，阴极材料的逸出功
0km 10.5eV 6.0eV 4.5eV W h E ν=-=-=；故A 正确。

B 、光电子的
最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关。

所以增大入射光的强度，电流计的读数仍为零；故B 错误。

C 、若用光子能量为12eV 的光照射阴极K ，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能一定变大；故C 正确。

D 、若用光子能量为9.5eV 的光照射阴极K ，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能一定减小，把滑片P 向左移动少许，电流计的读数可能仍然为零；故D 错误。

故选AC 。

6. 质量均为1 kg 的木块M 和N 叠放在水平地面上，用一根细线分别拴接在M 和N 右侧，在绳子中点用力F ＝5 N 拉动M 和N 一起沿水平面匀速滑动，细线与竖直方向夹角θ＝60°，则下列说法正确的是（ ）
A. 木块N 和地面之间的动摩擦因数μ＝0．25
B. 木块M 和N 之间的摩擦力可能是Ff ＝2．5 N
C. 木块M 对木块N 的压力大小为10 N
D. 若θ变小，拉动M 、N 一起匀速运动所需拉力应大于5 N 【答案】AB 【解析】
A 、将M 、N 当作整体，水平方向拉力等于滑动摩擦力，竖直方向重力等于支持力，根据f N μ=，则有：5
0.25210
f F N m
g Mg μ=
===+⨯，故A 错误； B 、细线与竖直方向夹角60θ=︒，将绳子的拉力分解成水平方向与竖直方向，则绳子水平分
力大小 2.52
F
F f N '==
=，故B 正确； C 、若没有绳子的拉力，木块M 对木块N 的压力大小为10N ，再加之拉力的分力，因此木块M
对木块N 的压力大小大于10N ，故C 错误；
D 、当看成整体时，无论θ变小，还是变大，拉动M 、N 一起匀速运动所需拉力仍等于5N ，故D 错误。

点睛：整体法和隔离法是动力学问题常用的解题方法，整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力。

7.如图所示，扇形区域AOB 内存在有垂直平面向内的匀强磁场，OA 和OB 互相垂直是扇形的两条半径，一个带电粒子从A 点沿AO 方向进入磁场，从B 点离开，若该粒子以同样的速度从
C 点平行与AO 方向进入磁场，则（ ）
A. 只要C 点在AB 之间，粒子仍然从B 点离开磁场
B. 粒子带负电
C. C 点越靠近B 点，粒子偏转角度越大
D. C 点越靠近B 点，粒子运动时间越短 【答案】AD 【解析】
粒子从A 点射入，从B 点射出，故可判断出粒子一定带正电，根据题意可知粒子的轨迹一定与弧AB 重合，根据mv r Bq =
和2m
T Bq
π=可知从C 点射入的粒子和从A 点射入的粒子的半径和周期相同，故只要C 点在AB 之间，轨迹仍沿弧AB 运动，所以粒子仍从B 点射出磁场，A 正确B 错误；C 点越靠近B 点，粒子的偏转角越小，根据2t T θ
π
=可知周期一定，圆心角越小，所用时间越短，C 错误D 正确．
【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式mv R Bq
=
，
周期公式2m T Bq π=
，运动时间公式2t T θ
π
=
，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，
8.如图所示，由一段外皮绝缘的
导线扭成两个半径为R 和r 圆形平面形成的闭合回路，R ＞r ，导线单位长度的电阻为λ，导线截面半径远小于R 和r ．圆形区域内存在垂直平面向里、磁感应强度大小随时间按B=kt （k ＞0，为常数）的规律变化的磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 小圆环中电流的方向为逆时针
B. 大圆环中电流的方向为逆时针
C. 回路中感应电流大小为22()
()
k R r R r λ++
D. 回路中感应电流大小为()
2k R r λ
- 【答案】BD 【解析】 【分析】
根据楞次定律来判定感应电流的方向，依据法拉第电磁感应定律，来确定感应电动势的大小，再求得整个回路的感应电动势，依据闭合电路欧姆定律，从而即可求解．
【详解】AB 、根据穿过整个回路的磁通量增大，依据楞次定律，及R ＞r ，则大圆环中电流的方向为逆时针，小圆环中电流的方向为顺时针，故A 错误，B 正确；
CD 、根据法拉第电磁感应定律，则有：E=kπ（R 2
﹣r 2
），由闭合电路欧姆定律，那么回路中感应电流大小为()()22=22k R r E k R r I R R r πλπλ
-==+总（﹣）故C 错误，D 正确；
故选：BD 。

【点睛】考查楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用，理解整个回路的感应电动势大小的计算，应该是两环的感应电动势之差，并掌握闭合电路欧姆定律的内容．
二、非选择题：
9.气垫导轨是研究与运动有关的实验的装置，也可以用来研究功能关系。

如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有一滑块A 紧靠弹簧但不连接，已知滑块的质量为m 。

（1）用游标卡尺测出滑块A 上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d ＝_____cm ；
（2）利用该装置探究弹簧对物块做功的大小：某同学打开气源，调节装置，使滑块可以静止悬浮在导轨上，然后用力将滑块A 压紧到P 点，释放后，滑块A 上的挡光片通过光电门的时间为△t ，则弹簧对滑块所做功为_____（用题中所给字母表示）；
（3）利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数：关闭气源，仍将滑块A 由P 点释放，当光电门到P 点的距离为x 时，测出滑块A 上的挡光片通过光电门的时间为t ，移动光电门，测出多组数据（滑块都能通过光电门），并绘出x -
2
1
t 图象，如图丙所示，已知该图线的斜率的绝对值为k ，则可算出滑块与导轨间的动摩擦因数为_____.
【答案】 (1). 0.960 (2). 2
1()2d m t
(3). 22d gk
【解析】
【详解】第一空.主尺读数为：9mm ；游标尺分度为0.05mm ，第12个刻度对齐，则游标尺读数
为：0.05×12mm＝0.60mm ，故宽度为：d ＝9mm+0.60mm ＝9.60mm ＝0.960cm. 第二空.滑块通过光电门已经是匀速运动了，其平均速度为:d
v t
=∆，瞬时速度等于平均速度，故瞬时速度为:d
v t
=
∆，此时滑块动能全部由弹簧弹性势能转化而来，故弹簧弹性势能为：2211()22P d
E mv m t
==∆.
第三空.每次都有P 释放，则每次弹簧弹性势能都相同，由能量转化和守恒可得：
221211
11()+=()+22d d
m mgx m mgx t t μμ 解得：
222
2121
11
=()2t t d g x x μ-- 由于
2
1x k t =
，故2
22121111=t t x x k ---，带入可得：2=2d gk μ.
10.(1)如图甲所示为某校兴趣小组通过电流传感器和计算机来测电源电动势和内阻的
实验电路，其中R 0为定值，电阻R 为可调节的电阻箱，电流传感器与计算机（未画出）相连，该小组成员通过实验记录下电阻箱的阻值R 和相应的电流值I ，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图乙所示图象，则该图象选取了___为纵坐标，由图乙中图线可得到该电源的电动势为____V ；
(2)现由三个规格相同的小灯泡，标出值为“2.5V、0.6A”，每个小灯泡的I-U 特性曲线如图
丙所示，将它们与图甲中电源按图丁所示的电路相连，闭合开关后，A 灯恰好正常发光，则电
源的内阻r=_____Ω，图甲中定值电阻R 0=__Ω． 【答案】 (1). 1
I
(2). 4.5 (3). 2.5 (4). 2 【解析】
（1）由电路图可知，本实验采用电流表与电阻箱串联的方式进行实验，由闭合电路欧姆定律可知：0
E
I r R R =
++
变形可得：
011r R R I E E
+=+ 故纵坐标应选取1
I
；
由图可知，图象的斜率121
4.5
k E -==； 解得：E=4.5V ；r+R=4.5
（2）A 灯泡正常发光，故电压为2.5V ，电流I=0.6A ；两并联灯泡电流I'=0.3A ，则电压U’=0.5V；故路端电压U=2.5+0.5=3V ；电流为0.6A ； 由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir 代入数据解得 4.53
2.50.6
r -==Ω ； 则可知R 0=2Ω
点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验以及灯泡伏安特性曲线的应用，要注意明确闭合电路欧姆定律的应用，同时注意灯泡内阻随沉默温度的变化而变化，故只能根据图象分析对应的电压和电流，不能利用欧姆定律求解灯泡电阻．
11.如图所示，质量均为m =1kg 的A 、B 两物体通过劲度系数为k =100N/m 的轻质弹簧拴接在一起，物体A 处于静止状态。

在A 的正上方h 高处有一质量为
2
m
的小球C ，由静止释放，当C 与A 发生弹性碰撞后立刻取走小球C ，h 至少多大，碰后物体B 有可能被拉离地面？
【答案】h ≥0.45m 【解析】
设C 与A 碰前C 的速度为v 0，C 与A 碰后C 的速度为v 1，A 的速度为v 2，开始时 弹簧的压缩量为H 。

对C 机械能守恒：2012
C C m gh m v =
C 与A 弹性碰撞：对C 与A 组成的系统动量守恒：012C C A m v m v m v =+
动能不变：222012111222C C A m v m v m v =+ 解得：202
3
v v =
开始时弹簧的压缩量为：mg
H k
=
碰后物体B 被拉离地面有弹簧伸长量为：mg
H k =
则A 将上升2H ，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：2
2122
A A m v m g H =⋅
联立以上各式代入数据得：90.452mg
h m k
==
12.如图所示，为一磁约束装置的原理图，圆心为原点O 、半径为R 0的圆形区域Ⅰ内有方向垂直xoy 平面向里的匀强磁场。

一束质量为m 、电量为q 、动能为E 0的带正电粒子从坐标为(0、
R 0)的A 点沿y 负方向射入磁场区域Ⅰ，粒子全部经过x 轴上的P 点，方向沿x 轴正方向。

当
在环形区域Ⅱ加上方向垂直于xoy 平面的匀强磁场时，上述粒子仍从A 点沿y 轴负方向射入区域Ⅰ，粒子经过区域Ⅱ后从Q 点第2次射入区域Ⅰ，已知OQ 与x 轴正方向成60°。

不计重力和粒子间的相互作用。

求：
(1)区域Ⅰ中磁感应强度B1的大小；
(2)若要使所有的粒子均约束在区域内，则环形区域Ⅱ中B2的大小、方向及环形半径R至少为大；
(3)粒子从A 点沿y轴负方向射入后至再次以相同的速度经过A点的运动周期。

【答案】(1)0
1
2mE
B= (2) 0
2
6mE
B=,方向垂直xoy平面向外;
3
R R
=
(3)00
(8692)R mE
T
π
+
=
【解析】
试题分析：（1）粒子进入磁场Ⅰ做圆周运动，由几何关系求出轨迹半径，由牛顿第二定律求解磁感应强度B1的大小；
（2）在环形区域Ⅱ中，当粒子的运动轨迹与外圆相切，画出轨迹，由几何关系求解轨迹半径，再求解B2的大小．
（3）根据粒子运动的轨迹所对应的圆心角，再求解运动周期．
解：（1）设在区域Ⅰ内轨迹圆半径为r1=R0；
r1=
所以
（2）设粒子在区域Ⅱ中的轨迹圆半径为r2，部分轨迹如图，由几何关系知：，，
所以，
方向与B1相反，即垂直xoy平面向外；
由几何关系得：R=2r2+r2=3r2，
即
（3）轨迹从A点到Q点对应圆心角θ=90°+60°=150°，要仍从A点沿y轴负方向射入，需满足；
150n=360m，m、n属于自然数，即取最小整数m=5，n=12
，其中
代入数据得：
答：
（1）区域Ⅰ中磁感应强度B1的大小为；
（2）环形区域Ⅱ中B2的大小为、方向与B1相反，即垂直xoy平面向外；环形半径R 至少为R0；
（3）粒子从A点沿y轴负方向射入后至再次以相同的速度经过A点的运动周期为
．
【点评】解决本题的关键掌握带电粒子在有界磁场中做匀速圆周运动时，如何确定圆心、半
径．
13.下列说法正确的是_______
A. 液体表面张力的
方向与液面垂直并指向液体内部 B. 单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性 C. 绝对湿度大，相对湿度不一定大
D. 根据热力学第二定律可知，机械能不可能全部转化物体的内能
E. 液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征 【答案】BCE 【解析】
液体表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直；故A 错误；单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性，从而决定了有规则的天然外形，选项B 正确；绝对湿度大，相对湿度不一定大，选项C 正确；根据热力学第二定律可知，内能不可能全部转化物体的机械能，选项D 错误；液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征，选项E 正确；故选BCE.
14.竖直放置粗细均匀的U 形细玻璃管两臂分别灌有水银，水平管部分有一空气柱，各部分长度如图所示，单位为厘米。

现将管的右端封闭，从左管口缓慢倒入水银，恰好使右侧的水银全部进入右管中，已知大气压强p 0=75cmHg ，环境温度不变，左管足够长。

求：
①此时右管封闭气体的压强； ②左侧管中需要倒入水银柱的长度。

【答案】(1)1100cmHg p = (2)49.2cm L ∆= 【解析】
（1）对右管中的气体，初态p 1=75cmHg V 1=30S 末态体积：V 2=（30-5）S=25S 由p 1V 1=p 2V 2 解得：p 2=90cmHg
（2）对水平管中的气体，初态压强：p=p 0+15=90cmHg V=11S ； 末态压强：220110p p cmHg =+=' 根据pV p V =''
解得9V S '= ，水平管中的长度变为9cm ，此时原来左侧19cm 水银柱已有11cm 进入到水平管中，所以左侧管中倒入水银柱的长度应该是p′-p 0-8cm=27cm
点睛：本题考查气体定律的综合运用，运用气体定律解题时要找到研究对象，研究对象为一定质量的理想气体，即：被封闭的气体，解题关键是要分析好压强P 、体积V 以及温度T 三个参量的变化情况，选择合适的规律解决问题，灌水银的问题，一般利用几何关系去求解灌入水银的长度．
15.如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a ，b 两点，相距14.0m ，b 点在a 点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a 点的位移达到正最大时，b 点的位移恰为零且向下运动。

经过1.00s 后a 点的位移为零，且向下运动，而b 点的位移恰达到负最大，则这简谐波的波速可能等于________。

A.4.67m/s
B.6m/s
C.10m/s
D.4m/s
E.6.36 m/s 【答案】ACE 【解析】
由题，当简谐横波沿长绳向右传播时，若a 点的位移达到正最大时，b 点的位移恰为零且向下运动，则ab 间距离x ab =（n+
34
）λ，n=0，1，2，…，得到波长456
4343ab x n n λ==++．
又据题意，经过1.00s 后a 点的位移为零，且向下运动，而b 点的位移恰达到负最大，则
时间t=1.00s=（k+14）T ，得到周期T=4 41k + s ，k=0，1，2…，则波速()144143
k v T n λ+==+
当k=0，n=0时，v=4.67m/s；当k=1，n=1时，v=10m/s；当k=1，n=2时，v=6.36m/s；由于n、k是整数，v不可能等于6m/s和4m/s．故选ACE．
点睛：此题是波的多解题，首先判断波的传播方向，其次，根据波形及传播方向，列出波沿不同方向传播时可能传播距离和周期的通式，再次，看质点间隐含的不同波长的关系，列出波长的通式，再分别将n=0，1，2…代入通式可求得所有可能的答案，要防止漏解或用特解代通解．
16.如图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P，现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的P′点，与原来相比向左平移了3.46cm，已知透明体对光的折射率为3．求光在透明体的高度为多少？
【答案】1.5 cm
【解析】
【详解】设透明体的厚度为d，光线进入透明体后的折射角为r。

画出光路图如图所示：
根据折射定律：sin i＝n sin r
解得：
sin
sin0.5
3
i
r
n
===
得：r＝30°，
由几何关系可知2(tan 60tan30)PP d d '=︒-︒ 代入数值解得d ≈1.5 cm。