广东省广州市达标名校2019年高考四月大联考物理试卷含解析

广东省广州市达标名校2019年高考四月大联考物理试卷
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．一电荷量为 q 的正点电荷位于电场中 A 点，具有的电势能为 Ep ，则 A 点的电势为ϕ = EqP ．若把该点电荷换为电荷量为 2q 的负点电荷，则 A 点的电势为（ ） A ．4ϕ B ．2ϕ C ．ϕ D ．
2
ϕ 2．近年来我国的经济发展快速增长，各地区的物资调配日益增强，对我国的交通道路建设提出了新的要求，在国家的大力投资下，一条条高速公路在中国的版图上纵横交错，使各地区之间的交通能力大幅提高，在修建高速公烙的时候既要考虑速度的提升，更要考虑交通的安全，一些物理知识在修建的过程中随处可见，在高速公路的拐弯处，细心的我们发现公路的两边不是处于同一水平面，总是一边高一边低，对这种现象下面说法你认为正确的是（ ）
A ．一边高一边低，可以增加车辆受到地面的摩擦力
B ．拐弯处总是内侧低于外侧
C ．拐弯处一边高的主要作用是使车辆的重力提供向心力
D ．车辆在弯道没有冲出路面是因为受到向心力的缘故
3．如图所示，四个等量异种的点电荷，放在正方形的四个顶点处。

A 、B 、C 、D 为正方形四个边的中点，O 为正方形的中心，下列说法正确的是（ ）
A ．A 、C 两个点的电场强度方向相反
B ．O 点电场强度等于零
C ．将一带正电的试探电荷从B 点沿直线移动到
D 点，电场力做正功 D ．O 点的电势低于A 点的电势
4．如图所示，理想变压器的原线圈两端接在交流电源上，电压有效值为U 。

理想电压表接在副线圈两端，理想电流表接在原线圈电路中，有三盏相同的灯泡123L L L 、、接在副线圈电路中。

开始时开关S 闭合，三盏灯都亮。

现在把开关S 断开，三盏灯都没有烧毁，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数都不变
B．灯1L变暗
C．灯2L变暗
D．电源消耗的功率变大
5．如图所示，质量分别为3m和m的两个可视为质点的小球a、b，中间用一细线连接，并通过另一细线
将小球a与天花板上的O点相连，为使小球a和小球b均处于静止状态，且Oa细线向右偏离竖直方向的夹角恒为37︒，需要对小球b朝某一方向施加一拉力F。

若已知sin37︒=0.6，cos37︒=0.8，重力加速度为g，则当F的大小达到最小时，Oa细线对小球a的拉力大小为（）
A．2.4mg B．3mg C．3.2mg D．4mg
6．如图所示，甲球用细线悬挂于车厢顶，乙球固定在竖直轻杆的下端，轻杆固定在天花板上，当车向右
加速运动时，细线与竖直方向的夹角为θ=45°，已知甲球的质量为m，乙球的质量为2m，重力加速度为
g。

则轻杆对乙球的作用力大小等于（）
A．mg B2mg C．2mg D．22
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．已知基态He+的电离能力是54.4 eV，几种金属的逸出功如下表所示，He+的能级E n与n的关系与氢原子的能级公式类似，下列说法不正确的是
金属钨钙钠钾铷
W0（×10–19 J）7.26 5.12 3.66 3.60 3.41
A．为使处于静止的基态He+跃迁到激发态，入射光子所需的能量最小为54.4 eV
B．为使处于静止的基态He+跃迁到激发态，入射光子所需的能量最小为40.8 eV
C．处于n=2激发态的He+向基态跃迁辐射的光子能使上述五种金属都产生光电效应现象
D．发生光电效应的金属中光电子的最大初动能最大的是金属铷
8．以下说法正确的是（）
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内分子数及气体分子的平均动能都有关B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动
C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大
E.当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小
9．下列说正确的是（）
A．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
B．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是非晶体
C．理想气体在等压膨胀过程中一定要吸收热量
D．已知阿伏加徳罗常数、气体的摩尔质量和密度可以估算出气体分子的直径
E.水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
10．迄今为止，大约有1000颗卫星围绕地球正常工作，假如这些卫星均围绕地球做匀速圆周运动，关于这些卫星，下列说法正确的是
A．轨道高的卫星受到地球的引力小B．轨道高的卫星机械能大
C．线速度大的卫星周期小D．线速度大的卫星加速度大
11．在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上．a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计．则（）
A．物块c的质量是2msinθ
B．b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能
C．b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能
D．b棒放上导轨后，a棒中电流大小是
sin mg
BL
θ
12．以下说法正确的是（）
A ．某物质的密度为ρ，其分子的体积为0V ，分子的质量为m ，则0
m
V ρ=
B ．在油膜法粗测分子直径的实验中，把油分子看成球形，是物理学中的一个理想化模型，因为分子并不真的是球形
C ．在装满水的玻璃杯内，可以不断地轻轻投放一定数量的大头针，水也不会流出，这是由于大头针填充了水分子间的空隙
D ．物质是由大量分子组成的，在这里的分子是组成物质的分子、原子、离子的统称
E.玻璃管裂口放在火上烧熔，它的尖锐处就变圆滑，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．某实验小组测量重力加速度的实验装置，如图所示，图中D 为铁架台，E 为固定在铁架台上的定滑轮（质量和摩擦可忽略）, F 为光电门，C 为固定在重物上的宽度为d=0.48cm 的遮光条（质量不计）。

让质量为3.0kg 的重物A 拉着质量为1.0kg 的物块B 从静止开始下落。

某次实验，测得A 静止时遮光条到光电门的距离h=60.0cm ，测出遮光条C 经过光电门的时间32.010s t -=⨯，根据以上数据，可得该次实验重物A 经过光电门的速度为_______m/s, 重力加速度为________m/s 2（计算结果均保留两位有效数字）。

本次实验重力加速度的测量值比实际值________（填“偏小”、“偏大”或“不变”）。

14．某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度（圈数）的关系．实验装置如图所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P 0指向0刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x 0；挂有质量为0.100 kg 的砝码时，各指针的位置记为x ．测量结果及部分计算结果如下表所示（n 为弹簧的圈数，重力加速度取9.80 m/s 2）．已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm ．
（1）将表中数据补充完整：①________；②________．
P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 6 x 0（cm ） 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01 x （cm ） 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41 n
10 20 30 40 50 60 k （N/m ） 163 ① 56.0 43.6 33.8 28.8 （m/N ）
0.0061
②
0.0179
0.0229
0.0296
0.0347
（2）以n 为横坐标，为纵坐标，在答题卷给出的坐标纸上画出1/k －n 图像．
（3）题（2）图中画出的直线可近似认为通过原点．若从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k ＝_____N/m ；该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0（单位为m ）的关系的表达式为k ＝_____N/m ． 四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图所示，水平地面上固定一个倾角=37θ︒，高20m =h 的斜面，00t =时刻起在斜面底端A 处有一个小物块质量1kg m =，以初速度030m /s v =沿斜面向上运动，并且00t =时刻起有一平行于斜面的斜向下的的恒力2N F =作用在物块上，作用时间为3s t =。

已知物块与斜面间动摩擦因数0.875μ=，
210m /s g =，sin370.6︒=，cos370.8︒=，物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，不
计空气阻力影响，求：
(1)物块向上滑行的距离及时间；
(2)撤掉外力后物块经多长时间停下来。

16．一人乘电梯上楼,从1层直达20层，此间电梯运行高度为60m.若电梯启动后匀加速上升，加速度大小为23m /s ,制动后匀减速上升，加速度大小为21m /s ,电梯运行所能达到的最大速度为6m/s ，则此人乘电梯上楼的最短时间应是多少?
17．在某次的接力比赛项目中，项目组规划的路线如图所示，半径20m R =的四分之一圆弧PQ 赛道与两条直线赛道分别相切于P 和Q 点，圆弧PQ 为接力区，规定离开接力区的接力无效。

甲、乙两运动员在赛道上沿箭头方向训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9m/s 的速率跑完全程，乙从起跑后的切向加速度大小是恒定的。

为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记。

在某次练习中，甲在接力区前13.5m s =的A 处作了标记，并以9m /s v =的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的P 点听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相等时被甲追上，完成交接棒。

假设运动员与赛道间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动员（可视为质点）在直道上做直线运动，在弯道上做圆周运动，重力加速度g=10m/s 2，π=3.14，求：
(1)为确保在弯道上能做圆周运动，允许运动员通过弯道PQ 的最大速率； (2)此次练习中乙在接棒前的切向加速度a 。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1．C
【解析】
根据电势的物理意义：电势是反映电场本身性质的物理量，仅由电场本身决定，与试探电荷无关．可知，将该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，A点的电势不变，故C正确，ABD错误；故选C.
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
ABC.车辆拐弯时根据提供的合外力与车辆实际所需向心力的大小关系可知，拐弯处总是内侧低于外侧，重力与支持力以及侧向摩擦力的合力提供向心力，当达到临界速度时，重力与支持力提供向心力，故AC错误，B正确；
D.车辆在弯道没有冲出路面是因为受到指向圆心的合力等于向心力的缘故，故D错误。

故选B。

3．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．利用点电荷场强的合成A、O、C三点的合场强均水平向右，AB错误；
C．在BD直线上场强方向垂直BD向右，则沿着BD移动正电荷电场力不做功，C错误；
D．沿着电场线方向电势降低，则O点的电势低于A点的电势，选项D正确.
故选D。

4．B
【解析】
【详解】
U由初级电压和匝数比决定，则U2不变，原、副线圈中的电A．S断开，副线圈负载电阻增大，而电压2
流都减小，选项A错误；
BC．副线圈中电流2I减小，1L两端电压减小、2L两端电压增大，灯1L变暗、灯2L变亮，选项B正确，C 错误；
U I减小，电源的功率减小，选项D错误。

D．2I减小，则22
故选B。

5．C
【解析】
【详解】
以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力作出F 在三个方向时整体的受力图：
根据平衡条件得知F 与T 的合力与总重力总是大小相等、方向相反的，由力的合成图可以知道当F 与绳子oa 垂直时F 有最小值，即图中2位置，此时Oa 细线对小球a 的拉力大小为
4cos37 3.2T mg mg ︒==
故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

6．D 【解析】 【详解】
对甲球由牛顿第二定律知 ma=mgtanθ 则加速度大小为： a=gtanθ
设杆对乙球的作用力为F ，则
222(2)F mg ma -=
解得： 2mg ；
A. mg ，与结论不相符，选项A 错误；
B.
2mg ，与结论不相符，选项B 错误；
C. 2mg ，与结论不相符，选项B 错误；
D. 22，与结论相符，选项D 正确；
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 7．AD 【解析】
根据玻尔理论12
n E E n =-
，从基态跃迁到n=2所需光子能量最小，2113
40.8eV 4
E E E E ∆=-==，A 错误B 正确．从n=2激发态的He +向基态跃迁辐射的光子能量为40.8 eV ，金属钨的逸出功为
197.2610J 4.54eV -⨯=，故能使所列金属发生光电效应，由表中的数据可知金属铷的逸出功最小，C 正
确；根据爱因斯坦的光电效应方程可知道从铷打出的光电子的最大初动能最大，D 正确． 8．ACE 【解析】 【分析】 【详解】
A ．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与分子密度和分子平均速率有关，即与单位体积内分子数及气体分子的平均动能都有关，故A 正确；
B ．布朗运动是悬浮小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则热运动，故B 错误；
C ．两分子从无穷远逐渐靠近的过程中，分子间作用力先体现引力，引力做正功，分子势能减小，当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小，之后体现斥力，斥力做负功，分子势能增大，故C 正确；
D ．根据理想气体状态方程
pV
C T
= 可知温度升高，体积变化未知，即分子密度变化未知，所以压强变化未知，故D 错误； E ．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，故E 正确。

故选ACE 。

9．ACE 【解析】 【详解】
A ．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，因吸热内能增大，但其分子动能不变，则分子之间的势能增加，选项A 正确；
B ．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块是多晶体，看起来没有确定的几何形状，也是多晶体的特点。

故B 错误。

C ．理想气体在等压膨胀过程中，气体对外做功，温度升高，内能变大，则一定要吸收热量，选项C 正确；
D ．已知阿伏加徳罗常数、气体的摩尔质量和密度可以估算出气体分子运动占据的空间体积，不能估算气体分子的直径，选项D 错误；
E ．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，选项E 正确； 故选ACE 。

10．CD 【解析】 【详解】
A. 引力的大小不仅与轨道半径有关，还与卫星质量有关，故A 错误；
B. 机械能的大小也与质量有关，故B 错误； CD.根据
22224Mm v G mr ma m r T r
π=== 可知线速度越大，轨道半径越小，加速度越大，周期越小，故CD 正确。

11．AD 【解析】 【分析】 【详解】
b 棒静止说明b 棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a 棒匀速向上运动，说明a 棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡，
c 匀速下降则c 所受重力和绳的拉力大小平衡．由b 平衡可知，安培力大小F 安=mgsinθ，由a 平衡可知F 绳=F 安+mgsinθ=2mgsinθ，由c 平衡可知F 绳=m c g ；因为绳中拉力大小相等，故2mgsinθ=m c g ，即物块c 的质量为2msinθ，故A 正确；b 放上之前，根据能量守恒知a 增加的重力势能也是由于c 减小的重力势能，故B 错误；a 匀速上升重力势能在增加，故根据能量守恒知C 错误；根据b 棒的平衡可知F 安=mgsinθ又因为F 安=BIL ，故sin mg θ
I BL
=，故D 正确；故选AD ． 考点：物体的平衡；安培力. 12．BDE 【解析】 【详解】
A ．物质密度是宏观的质量与体积的比值，而分子体积、分子质量是微观量，A 选项错误；
B ．实际上，分子有着复杂的结构和形状，并不是理想的球形，B 选项正确；
C ．在装满水的玻璃杯内，可以轻轻投放一定数量的大头针，而水不会流出是由于表面张力的作用，C 选项错误；
D ．物理学中的分子是指分子、原子、离子等的统称，D 选项正确；
E ．玻璃管裂口放在火焰上烧熔后，成了液态，由于表面张力使得它的尖端变圆，E 项正确。

故选BDE 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分 13．2.4 9.6 偏小 【解析】 【分析】 【详解】
[1] 根据以上数据，可得该次实验重物A 经过光电门的速度为
2.4m/s
d v
t ==
[2]对A、B整体
A B A B
()
m g m g m m a
-=+
且
2
2
=
v
a
h
代入数据解得
2
9.6m/s
g=
[3]由于存在阻力，导致加速度偏小，实验重力加速度的测量值比实际值偏小。

14．（1）①81.7 ②0.0122（2）如图所示（3）（1.67—1.83）×103/n、（3.31—3.62）/l0
【解析】
试题分析：
（1）①中-2
2
0.19.8N
=81.7N/m
Δ(5.26-4.06)10m
mg
k
x
⨯
==
⨯；
②
11
m/N=0.0122m/N
81.7
k
=
（2）图线如图：
（3）③由图线可知直线的斜率为
0.035
60
，故直线方程满足
10.035
60
n
k
=，即
3
1.7110
k
n
⨯
=（N/m）（在
33
1.6710 1.8310n n
⨯⨯~之间均可） ④由于60匝弹簧的总长度为11.88cm ；则n 匝弹簧的原长满足206011.8810n l -=⨯，代入31.7110k n
⨯=可得：03.38k l =．（在00
3.31 3.62l l ~之间均可） 考点：测量弹簧的劲度系数实验；
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (1)30m ，2s ；(2)1s 。

【解析】
【详解】
(1)物块上滑过程中，加速度1a
1sin mg f F ma θ++=
cos 0N mg θ-=
联立解得
2115m /s a =
上滑过程经历的时间
011
2s v t a == 上滑过程的位移
2011
30m 2v x a == (2)因为1sin 18m 20m x h θ=<=，所以物块未从斜面顶端飞出。

物块下滑，撤去F 之前的下滑过程中，加速度2a 沿斜面向下
2sin mg F f ma θ+-=
解得
221m /s a =
经历的时间
211s t t t =-=
1221m /s v a t ==
恒力F 撤去，物块加速度3a 沿斜面向上
3sin f mg ma θ-=
解得
231m /s a =
经历的时间
133
1s v t a == 速度减为0。

16．14s
【解析】
【详解】
由题意可知，要是电梯运行时间最短，则电梯应先匀加至最大速度且尽量多的时间以6m/s 匀速匀速一段时间后再匀减：
加速阶段：
11m v a t =
解得：
t 1=2s
上升高度：
211112
h a t = 解得：
h 1=6m
减速阶段：
22m v a t =
解得：
t 2=6s
222212
h a t = 解得：
h 2=18m
匀速阶段：
1236s m
h h h t v --==
最短时间：
12314s t t t t =++=
17． (1)10m/s ；(2) 3m/s 2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)因为运动员弯道上做圆周运动，摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律有
2
mv mg R
μ= 解得
10m/s v ==
(2)设经过时间t ，甲追上乙，甲的路程为
1x vt =
乙的路程为
22
v x t = 由路程关系有
13.52
v vt t =+ 将v=9m/s 代入得
t=3s
此时
27m 31.4m 2vt R π
=<=
所以还在接力区内
根据v=at 代入数据解得
a=3m/s 2。