2019届高三尖子生辅优试卷(十三)理综物理试卷

2019届高三尖子生辅优试卷（十三）
理综物理试卷
本试卷共16页，38题（含选考题）。

全卷满分300分。

考试用时150分钟。

★祝考试顺利★
注意事项：
1、考试范围：高考范围。

2、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。

3、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

4、主观题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。

如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

5、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

6、保持卡面清洁，不折叠，不破损，不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

7、考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

第Ⅰ卷（选择题共126分）
二、选择题：本题共8小题，每小题6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。

全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14.力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是
A．高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力，达到行车方便和安全的目的
B．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑滑梯时受到的重力，使小孩下滑得更快
C．运动员做引体向上（缓慢上升）动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是因为张开时手臂产生的合力增大的缘故
D．帆船能逆风行驶，说明风力一定沿水平方向向前
15.人类探索宇宙的脚步从未停止，登上火星、探寻火星的奥秘是人类的梦想，中国计划于2020
年登陆火星。

地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。

根据下表，火星和地球相比
A.火星的第一宇宙速度较大
B.火星做圆周运动的加速度较大
C.火星表面的重力加速度较小
D.火星的公转周期较小
16.质量为1.0kg的小球从离地面5.0m高度自由落下，与地面碰撞后，反弹的最大高度为3.2m，设小球与地面碰撞时间为0.1s，不计空气阻力，则小球和地面相撞过程中与地面间的平均作
用力为( )（
2
10/
g m s =）
A．60N B．180.0N C．190.0N D． 200.0N
17. 自耦变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器，其原理和普通变压器一样。

如图
所示的理想自耦变压器的原线圈两端接入π
=
u t(V)交流电，副线圈上标有“55V，20W”的白炽灯恰好能够正常发光，则下列说法正确的是
~V
R
A．原、副线圈的匝数之比为4∶1
B．副线圈中输出交流电的周期为1s
100π
C．原线圈中理想电压表的读数大约为311 V
D．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，自耦变压器的输入功率变小
18．自行车和汽车同时驶过平直公路上的同一地点，此后其运动的v—t图象如图所示，自行车在t＝50 s时追上汽车，则
A. 汽车的位移为100 m
B. 汽车的运动时间为20 s
C. 汽车的加速度大小为0.25 m/s2
D. 汽车停止运动时，二者间距最大
19. 2018年1月12日7时18分，我国在西昌卫星发射中心用“一箭双星”方式成功发射两颗中圆
地球轨道北斗导航卫星。

中圆地球轨道卫星是指轨道半径介于近地卫星和同步静止卫星之间的卫星；我国北斗卫星导航系统计划由35颗卫星组成，包括5颗同步静止轨道卫星、27颗中
圆地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。

倾斜地球同步轨道是指轨道平面与地球赤道平面有夹角，但周期等于地球自转周期的卫星．下列关于这些北斗导航卫星的说法，正确的是（）
A.中圆轨道卫星的角速度和加速度都小于同步静止轨道卫星
B.由于稀薄空气阻力，若不加干预，中圆轨道卫星运行速度会变慢，会向高轨道运动
C.倾斜地球同步轨道卫星在轨道上正常运行时，其轨道半径和地球同步静止轨道卫星运行半径相同
D. 在地球倾斜同步轨道上运行的卫星每天相同时刻会经过地球上相同地点的上空
错误！未找到引用源。

20．如图所示，在以加速度大小为1
2
g的加速下降的电梯地板上放有质
量为m的物体，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在电梯壁上，另一端与物体接触(不粘连)，弹簧水平且无形变。

用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧被压缩了L，撤去F后，物体由静止向左运动2L后停止运动。

已知物体与电梯地板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则撤去F后
A．与弹簧分离前物体相对电梯地板运动的加速度大小越来越大
B．与弹簧分离后物体相对电梯地板运动的加速度大小越来越小
C．弹簧压缩量为mg
k
μ时，物体相对电梯地板运动的速度不是最大
D．物体相对电梯地板做匀减速运动的时间为
21．如图所示的实验装置，其左侧为一光滑斜面AB,右侧为一顶角θ= 60°的光滑圆弧轨道BC，其中光滑圆弧轨道BC的圆心为O、半径为R，O、B、A三点共线，OC竖直。

质量分别为M、m的两小球用不可伸缩的轻绳相连挂在B点两侧（B点处有一小段圆弧），开始时小球M 位于B处，小球m位于斜面底端A处，现由静止释放小球M，小球M沿圆弧轨道下滑，已知M=6m，整个装置固定不动，重力加速度为g，则在小球M由B点下滑到C点的过程中
A．小球M的机械能守恒
B．重力对小球M做功的功率先增大后减小
C．小球M的机械能减小7
9
MgR
D．轻绳对小球m做的功为7
9
mgR
三、非选择题
（一）必考题
22.（5分）如图所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B 点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A 由静止释放。

(1)若用螺旋测微器测出遮光条的宽度d ，所用的螺旋测微器零刻度不能对齐，测量前读数如图(a)所示，测量时如图(b)所示，则遮光条宽度d =__________mm ，实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t ，则小车经过光电门时的速度为v =_________(用字母表示)；
(2)测出多组重物的质量m 和对应遮光条通过光电门的时间△t ，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系．处理数据时应作出___________图象
A ．t m ∆-
B ．2t m ∆-
C ．1m t -∆
D ．2
1m t -∆
23.（10分）小明刚从超市购买一节干电池，于是他想测定该干电池的电动势和内阻，小明做实验中，备有下列器材：
A ．干电池（电动势约为1.5V ，内阻小于0.5Ω）
B ．电流表G （满偏电流1.5mA ，内阻为10Ω） C. 电流表A （0～0.6A ，内阻约为0.1Ω） D ．滑动变阻器R 1(0~20Ω，10A) E ．滑动变阻器R 2(0~100Ω，1A) F ．定值电阻R 3=0.5Ω G ．定值电阻R 4＝990Ω H ．开关、导线若干
（1）为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器 (填写序号)；
（2）小明按照自己设计的实验方案，画图处理数据，由于是新电池内阻很小，发现图像斜率较小，给数据的处理带来了很大的障碍。

请在下面所给方框内画出利用本题提供的器材帮助小明改进实验方案，要求测量误差尽可能的小；
（3）某同学根据他设计的实验测出了六组I 1(电流表G 的示数)和I 2(电流表A 的示数)，请在所给坐标纸上使用适当的数据，做出I 1和I 2的关系图线；
（4）根据图线可得，被测电池的电动势为 V ，内阻为 Ω．
24．（14分）如图所示，在水平向右运动的车厢中，用不可伸长的轻绳悬挂的小球稳定向左偏，细线与竖直方向成37θ=角，且小球与正下方A 点高度差为h =1.8m 。

小球质量为m =4Kg ，当地重力加速度取210/g m s =。

（1）求车厢的加速度大小a 及小球所受拉力大小F 。

（2）若车速达到v =10m/s 时车厢开始做匀减速运动，加速度大小仍为a ，同时剪断悬挂小球的轻绳，则小球在车厢内落点与A 点的水平距离是多少？（已知sin 370.6=，
cos370.8=）
25．（18分）如图所示，平行导轨PP '、QQ '均由倾斜和水平两部分组成，相距为1L 。

倾斜部分与水平面夹角为θ，虚线pq 为两部分的连接处。

质量为0m 、电阻为r 的导体杆ef 与导轨的摩擦系数均为μ，且满足tan μθ<。

在虚线pq 右侧空间分布有方向竖直磁场Ⅰ，其磁感应强度大小为102cos
B B x π
λ
=（竖直向下定为磁场的正方向）。

式中λ为具有长度单位的常量；x 为沿水平轨道向右的位置坐标，并定义pq 的x 坐标为0。

将质量为m 、每边电阻均为r 、边长为2L 的正方形金属框abcd 用绝缘柔线悬挂于天花板上a '和
b '处，使ab 边保持水平，并用细导线将a 、b 两点与导轨的两端点Q 、P 相连，金属框处
于垂直与向里设置匀强磁场Ⅱ垂直。

将ef 从倾斜轨道上距水平轨道高为h 处由静止释放，为保持导体杆ef 能在水平轨道上作匀速运动，现给导体杆施加一x 方向的水平作用力F 。

设ef 经过pq 时没有因速度方向改变产生能量损失，也不计其余电阻和细导线对a 、b 两点的作用力，金属框始终保持静止。

求：
（1）导体棒ef 刚进入磁场时，线框ab 边的电压； （2）磁场Ⅱ的磁感应强度2B 应满足的条件；
（3）ef 在水平轨道上前进距离 的过程中，力F 所作的功。

二、选做题
33．[物理——选修3-3]（15分）
(1)（5分）下列说法正确的是 。

（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A ．固体可分为晶体和非晶体，而晶体都具有确定的几何形状
B ．液晶的光学性质会随所加电场的变化而变化
C ．物质的光学性质具有各向同性时，可能是晶体
D ．液晶像液体一样具有流动性，其光学性质具有各向异性
E ．液体表面具有收缩的趋势，说明液体表面层的分子之间只存在引力作用
(2) (10分)2016年10月17日，“神舟十一号”载人飞船发射成功，景海鹏、陈冬身穿航天服进入太空。

航天服是保障航天员生命活动和工作能力的个人密闭装备。

假如在地面时航天服内气压为一个标准大气压0p =1.0×510 Pa ，气体体积为2 L ，温度为30 ℃，进入太空后，宇航员穿着航天服出舱后，由于外部气压低，航天服急剧膨胀，气体体积变为4 L ，温度降为20 ℃，航天服可视为封闭系统，内部气体可视为理想气体。

(Ⅰ)求航天员进入太空出舱较长时间后，航天服内的气体压强。

(结果保留2位有效数字) (Ⅱ)若在地面上开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内气压达到标准大气压的90%，体积变为4 L ，则需补充温度为30 ℃、一个标准大气压的气体多少升? 34.【物理——选修3-4】（15分）
（1）（5分）（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选
错1个扣3分，最低得分为0分）
如图所示，一简谐横波在某区域沿x 轴传播，实线a 为t=0时刻的波形图线，虚线b 为t=
时刻的波形图线，已知该简谐横波波
源振动的频率为f=2.5Hz ，虚线b 与x 轴交点P 的坐标x p =1m ．下列说法中正确的是
A.这列波的传播速度大小一定为20m/s
B.这列波一定沿x 轴负向传播
C.可能有
D.
E.若该列波遇到宽度为6m 的障碍物能发生明显的衍射现象
（2）（10分）如图所示，AOB 为扇形玻璃砖，一细光束照射到
AO 面上的C 点，入射光线与AO 面的夹角为37°，折射光线平行于BO 边，圆弧的半径为R ，C 点到BO 面的距离为
R 5
3
，AD ⊥BO ，∠DAO=37°，光在空气中的传播速度为c ，求：
①玻璃砖的折射率及光线在圆弧面上出射时的折射角； ②光在玻璃砖中传播的时间．
物理答案
二、选择题：
22.（5分）（1） 3.750mm （3.748-3.752mm 均可）（2分） d
t
∆（1分） （2）D （2分）
23．（10
分）（1） D （1分） (2)实验原理图如图所示（4分） （3）答案如图（1分） （4）1.48（1.47~1.49）（2分） 0.30(0.25~0.35均正确) （2分）
24.（14分）(1)tan 37mg ma ︒= a=7.5m/s
2
.水平向右（3分）
T=50N 沿细线向上（3分）
（1） 小球平抛：
212
h gt
=
=1.8m t=0.6s （2分） X 球=vt=6m （2分） 车厢匀减速：
212
x vt at
=-车
=4.65m （2分）
x ∆错误！未找到引用源。

=6-4.65=1.35m 在A 点左侧（2分）
25、（18分）解：(1)设刚进入磁场I 时杆的速度为v ，有
21
cos sin 2
h mgh mg mv μθθ-⋅
= 2分
解得v =
1分
此时杆的感应电动势为
I 1
01E B L v =
1分
abcd 框相对于ab 两点的电阻为
23334
r r R r r ==+外
1分
ab 边的电压为
ab E
U R r R =
+外外
1分
(2)刚进入时，流过ab 杆和cd 杆的电流分别为
1ab U I r =
=
1分
23ab U I r =
=
1分
线框保持静止，其受到的安培力必不超过其重力，即
2122()B I I L mg +≤
1分
解得2B ≤
1分
(3)当杆ef 在水平轨道上x 处时，有x =vt 对应的感应电动势大小为
1101012=cos(
)2cos(
)
e B L v B x L v
B L v vt π
λ
π
λ
==
2分
在前进λ为的过程中，其电动势变化为余弦曲线，对应有效值为
0E B L =
= 2分
前进λ刚好对应电源e 变化一个周期t v
λ
=
，故有电源在此过程中做功为
2
34
e E W t r r ==+
1分
摩擦力做功为0f Q m g μλ=。

1分
力F 做的功等于摩擦产生的热与此过程中电源对外做的功，即
0F f e W Q W m g μλ=+=+
2分
33. 【物理—选修3-3】（15分）
(1)【答案】BCD
(2)【解析】 (i)航天服内气体可视为理想气体，在地面上时1p =1.0×510 Pa ，1V =2 L ，1T =303
K
进入太空后2V =4 L ，2T =293 K 由理想气体状态方程可知，
1122
12
p V p V T T =
(3分)错误！未找到引用源。

代入数值得2p =4.8×410 Pa(2分)
(ii)将补充的气体与原航天服内气体视为一个整体，补充气体的体积为V ，由气体实验定律可知1p (1V +V )=η1p 2V (3分) 代入数值得V =1.6 L(2分)
34.（1）ADE
（2）【解析】试题分析：①光路如图所示，由于折射光线CE 平行于BO ，因此光线在圆弧 面上的入射点E 到BO 的距离也为35R ，则光线在E 点的入射角α满足3
sin 5a =，得：α=37°
1 分
由几何关系可知，∠COE=90°，因此光线在C 点的折射角为：r=37° 1分 由折射定律知，玻璃砖的折射率为0
0sin sin 534sin sin 373i n r === 2分 由于光线在E 点的入射角为37°，根据折射定律可知，光线在E 点的折射角为53°． 1分
②由几何关系可知05
cos374R CE R == 1分
光在玻璃砖中传播的速度为c
v n
= 2分
因此光在玻璃砖中传播的时间为：
5
3
CE R
t
v c
==
- 11 -。