2019年山东省威海市高考物理模拟试卷(5月份)(解析版)

2019年山东省威海市高考物理模拟试卷（5月份）
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1～4题只有一项符合题目要求，第5～8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．
1．（6分）土壤和大气中含有放射性元素钋210，它可以通过根部吸收或表面吸附的途径进入植物的组织中，烟叶中含量较高。

钋210可以通过吸烟的途径进入吸烟者体内，其半衰期为138天。

8mg钋210经过414天后还剩下（）
A．4mg B．2mg C．1mg D．0
2．（6分）如图所示，真空中一根绝缘轻杆两端分别固定两个完全相同的、带等量异种电荷的小球M、N（可以看成点电荷），轻杆绕O点在水平面内沿逆时针方向（俯视）匀速转动，已知小球M距离O点较近，下列说法正确的是（）
A．小球N转动时形成的等效电流沿逆时针方向
B．小球M转动时形成的等效电流大于小球N转动时形成的等效电流
C．O点的磁感应强度为零
D．O点的磁感应强度方向竖直向上
3．（6分）如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部经过a点爬到最高点b点，之后开始沿碗下滑并再次经过a点滑到底部，蚂蚁与碗内各处的动摩擦因数均相同且小于1，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）
A．b点与球心的连线与竖直方向的夹角小于45°
B．上爬过程中，蚂蚁所受摩擦力逐渐减小
C．上爬过程中，蚂蚁所受碗的作用力逐渐增大
D．上爬过程和下滑过程中，蚂蚁经过a点时所受支持力相同
4．（6分）如图所示，三个等量点电荷分别固定在正三角形的三个顶点上，其电性如图所示，
P点为A、B连线的中点，若规定无穷远处为电势零点，下列说法正确的是（）
A．P点的电势为零
B．P点的电场方向由P指向A
C．若将C点的电荷沿CP连线向P点移动，电场力对其做正功
D．若将一负检验电荷沿PC连线由P点向C点移动，该检验电荷的电势能减少
5．（6分）如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端栓接条形磁铁，置于绝缘水平桌面上的圆形铝制闭合线圈放在条形磁铁的正下方，开始时整个装置处于静止状态。

在外力作用下将磁铁竖直向下移动一定距离（未接触桌面），然后由静止释放，在之后的运动过程中，线圈始终未离开桌面，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）
A．磁铁所受弹簧拉力与其重力相等时，磁铁的加速度为零
B．磁铁上升过程中，从上向下看，线圈中产生逆时针方向的电流
C．线圈对桌面压力大小可能大于其重力
D．磁铁最终会静止，整个过程线圈中产生的热量等于磁铁机械能的减少量
6．（6分）2019年1月3日，我国研制的嫦娥四号探测器成功降落在月球背面，实现了人类历史上与月球背面的第一次“亲密接触”。

2020年前将实现“回”的任务，即飞行器不但在月球上落下来，还要取一些东西带回地球，并计划在2030年前后实现航天员登月。

若某航天员分别在月球和地球表面离地高度h处，以相同的初速度水平抛出物体，在地球上物体的抛出点与落地点间的距离为．己知地球质量为月球质量的81倍，地球半径为月球半径的4倍，地球表面的重力加速度为g，忽略空气阻力。

下列说法正确的是（）A．嫦娥四号的发射速度必须大于第二宇宙速度
B．嫦娥四号在月球背面着陆过程中如果关闭发动机，其加速度为
C．嫦娥四号在月球背面着陆过程中如果关闭发动机，其内部物体处于完全失重状态D．在月球上抛出的物体的抛出点与落地点间的距离为
7．（6分）一质量为m的小物块静置于粗糙水平地面上，在水平外力作用下由静止开始运动，小物块的加速度a随其运动距离x的变化规律如图所示。

已知小物块与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在小物块运动0～2L的过程中，下列说法正确的是（）
A．小物块在0～L内做匀变速直线运动，L～2L内做匀速运动
B．小物块运动至2L处的速度为
C．整个过程中水平外力做功为mL（2μg+3a0）
D．小物块从L处运动至2L处所用的时间为
8．（6分）甲、乙两球质量分别为m1、m2，从不同高度由静止释放，如图（a）所示。

两球的v﹣t图象分别如图（b）中的①、②所示。

球下落过程所受空气阻力大小f满足f＝kv （v为球的速率，k为常数），t2时刻两球第二次相遇。

落地前，两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2．下列判断正确的是（）
A．m l＞m2
B．乙球释放的位置高
C．两球释放瞬间，甲球的加速度较大
D．两球第一次相遇的时刻在t l时刻之前
三、非选择题：
9．（6分）某同学为了探究弹力与弹簧伸长量的关系，进行了下列操作：（1）将弹簧悬挂在铁架台上，刻度尺固定在弹簧一侧。

（2）弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；在砝码盘中每次增加l0g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表所示：
代表符
L0L x L1L2L3L4L5L6号
25.3527.3529.3531.3033.4035.3537.4039.30
数值
（cm）
由上表可知所用刻度尺的最小刻度为。

（3）如图是该同学根据表中数据作出的图象，纵轴表示砝码的质量，横轴表示弹簧长度与的差值（填“L0”或“L x”）。

（4）由图象可得，弹簧弹力与弹簧伸长量的关系为。

（5）该弹簧的劲度系数为N/m（重力加速度取10m/s2，结果保留3位有效数字）。

10．（9分）某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。

实验电路如图甲所示，现有开关和导线若干，以及如下器材：
A．电流表A：量程0～0.6A，内阻约0.125Ω
B．电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ
C．滑动变阻器0～20Ω
D．滑动变阻器0～200Ω
（1）为了操作方便，减小实验误差，滑动变阻器应选用（选填相应器材前的字母）；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于最端（选填“左”或“右”）；
（3）图乙是该同学根据实验数据绘制的U﹣Ⅰ图线，根据图线求得被测干电池的电动势E＝V，内阻r＝Ω（结果保留到小数点后2位）；
（4）该实验中，产生系统误差的主要原因是。

图丙中实线为根据测量数据绘制的图线，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图线，下列四幅图中能够正确反映两者关系的是。

11．（12分）如图所示，光滑水平地面上放置一质量M＝3kg的长木板，长木板右端固定一轻质弹簧，其劲度系数k＝300N/m，弹簧的自由端到长木板左端的距离L＝0.8m。

质量m＝lkg的小物块以v0＝4m/s的初速度从长木板左端滑上长木板。

已知小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.5，弹簧的弹性势能表达式为（其中x为弹簧的形变量），重力加速度g取10m/s2．求：
（1）小物块从滑上长木板至刚与弹簧接触时所用的时间（结果保留3位有效数字）；
（2）弹簧弹性势能的最大值。

12．（20分）如图所示，位于第一象限内半径为R的圆形磁场与两坐标轴分别相切于P、Q 两点，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，第四象限内存在沿y轴正方向的
匀强电场，电场强度大小为E．Q点有一粒子源，可在xOy平面内向各个方向发射速率均为v的带正电粒子，其中沿x轴正方向射入磁场的粒子恰好从P点射出磁场。

不计重力及粒子之间的相互作用。

（1）求带电粒子的比荷；
（2）若AQ弧长等于六分之一圆弧，求从磁场边界上A点射出的粒子，由Q点至第2次穿出磁场所经历的时间。

【物理一选修3-3】（15分）
13．（5分）下列说法正确的是（）
A．分子间距离减小时，分子势能一定增大
B．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
C．在绝热压缩和等温压缩过程中，气体内能均不变
D．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能
E．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小
14．（10分）如图所示，上端开口的导热圆柱形气缸直立在水平地面上，内用可上下移动的导热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞离缸底的距离为H．现将活塞连同气缸用细绳悬挂于空中，稳定后活塞离缸底的距离为．已知：外界大气压强为p0，重力加速度为g，外界环境温度为T0，活塞质量为m，横截面积为S，不计摩擦。

求：
（i）气缸的质量；
（ii）若缓慢降低环境温度，当活塞离缸底的距离再次为H时，求环境温度T。

【物理一选修3-4】（15分）
15．下列说法正确的是（）
A．红外线在水中的传播速度大于紫外线在水中的传播速度
B．电磁波不能产生多普勒效应，而机械波能产生多普勒效应
C．电磁波是横波，可以发生衍射现象和偏振现象
D．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
E．电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度方向均垂直
16．如图是半径为R的四分之一圆周的玻璃圆柱的横截面，与横截面平行的单色光从D点斜射入玻璃圆柱后，在AB弧面上恰好发生全反射。

已知单色光与DA之间的夹角为45°，OD＝，求：
（i）此玻璃圆柱的折射率；
（ii）单色光射出时与OB之间的夹角（取锐角）。

2019年山东省威海市高考物理模拟试卷（5月份）
参考答案与试题解析
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1～4题只有一项符合题目要求，第5～8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．
1．【解答】解：铋210的半衰期是138天，经过414天后，即经过3个半衰期，剩余：m＝m0（）3＝8×＝1mg没有发生衰变。

故C正确，ABD错误
故选：C。

2．【解答】解：AB、点电荷的定向移动，形成电流，两个电荷量相等，转动的周期相等，所以它们的电流的大小是相等的；根据正电荷的定向移动方向即为电流的方向可知，小球N转动形成的等效电流沿顺时针方向，故AB错误。

CD、根据安培定则可知，正电荷在P点的磁场方向为竖直向上，而负电荷在P点的磁场方向为竖直向下，由于正电荷运动时在P点产生的磁场强，根据矢量叠加原理，则合磁场的方向为竖直向上，故D正确，C错误。

故选：D。

3．【解答】解：蚂蚁缓慢上爬，可以认为蚂蚁处于平衡状态，则合力始终为零，受力分析，根据共点力平衡有：
f＝mgsinα
N＝mgcosα，
A、在b点恰好滑动，则：mgsinα＝μmgcosθ
由于μ小于1，所以b点与球心的连线与竖直方向的夹角小于45°．故A正确；
B、因为a点的与球心的连线与竖直方向的夹角α比b点的小，所以在a点碗对蚂蚁的摩
擦力小于在b点的摩擦力，在b上爬过程中，蚂蚁所受摩擦力逐渐增大，故B错误；
C、在蚂蚁向上爬的过程中，碗对蚂蚁的作用力都等于蚂蚁的重力，所以在上爬过程中，
蚂蚁所受碗的作用力不变，故C错误。

D、蚂蚁沿碗下滑的过程中做圆周运动，需要一定的向心力，所以下滑的过程中蚂蚁受到
的支持力大。

故D错误
故选：A。

4．【解答】解：A、规定无穷远处为电势零点，电荷沿着CP的方向移到无穷远出，电场力做功不为零，所以P点的电势不为零。

故A错误；
B、根据电场叠加原理，P点电场强度方向应该斜向下。

故B错误；
C、CP是电荷AB的等势面，若将C点的电荷沿CP连线向P点移动，电场力对其做不
做功。

故C错误；
D、若将一负检验电荷沿PC连线由P点向C点移动，电场力做正功，该检验电荷的电势
能减少。

故D正确。

故选：D。

5．【解答】解：A、磁铁受到重力、弹力外，若磁铁向上运动，则受到向下的安培阻力，若向下运动，则受到向上的安培阻力，因此磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度不一定为零，故A错误；
B、当磁铁向上运动时，穿过铜盘的磁通量向上减小，根据楞次定律感应电流的磁场的方
向向上，俯视铜盘，铜盘中产生逆时针方向的涡旋电流，故B正确；
C、根据楞次定律，磁铁向下运动，则受到向上的安培阻力，所以磁体对线圈的作用力的
方向向下，此时线圈对桌面压力大小可能大于其重力，故C正确；
D、根据能量守恒定律，从静止至停止，减小的重力势能转化为电能和弹簧的弹性势能，
所以产生焦耳热小于磁铁减小的重力势能。

故D错误；
故选：BC。

6．【解答】解：A、第二宇宙速度是发射脱离地球束缚的航天器的最小发射速度，嫦娥四号是围绕地球运动的航天器，故其发射速度介于第一、二宇宙速度之间，故A错误；
B、根据星球表面重力与万有引力相等，可得：g＝，所以有：＝
，故嫦娥四号关闭发动机，其加速度为，故B错误；
C、嫦娥四号在月球背面着陆过程上如果关闭发动机，则其只在月球引力作用下以月球表
面重力加速度运动，其内部物体都以重力加速度运动，物体处于完全失重状态，故C正确；
D、由平抛知识可知，地球上抛出点到落地点的距离为：，
可解得：在月球抛出点到落地点的距离为：＝
，故D正确。

故选：CD。

7．【解答】解：A、小物块在0～L内加速度减小，做加速度减小的变加速直线运动，L～2L 内加速度不变，做匀加速运动。

故A错误。

B、整个过程，根据动能定理得：L+ma0L＝，得小物块运动至2L处
的速度为v＝，故B正确。

C、整个过程，根据动能定理得：L+ma0L＝W F﹣μmg•2L，得水平外力做功
为W F＝mL（2μg+3a0），故C正确。

D、设小物块运动至L处的速度为v0．根据动能定理得：L＝，得v0
＝2
小物块从L处运动至2L处做匀加速直线运动，有L＝t，联立解得t＝
．故D错误。

故选：BC。

8．【解答】解：A、两球稳定时均做匀速运动，则有kv＝mg，得m＝，所以有＝，
由图知，v2＞v1，故m l＞m2．故A正确。

B、速度图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，0﹣t2时间内，乙球
下降的高度较大，而t2时刻两球第二次相遇，所以乙球释放的位置高，故B正确。

C、释放瞬间v＝0，因此空气阻力f＝0，两球均只受重力，加速度均为重力加速度g，故
C错误；
D、在t l﹣t2时间内，甲球下落的高度较大，而t2时刻两球第二次相遇，所以两球第一次
相遇的时刻在t l时刻之前；故D正确；
故选：ABD。

三、非选择题：
9．【解答】解：（2）由表中实验数据可知，弹簧长度的单位是cm，小数点后有两为有效数字，说明刻度尺的分度值为1mm；
（3）根据胡克定律公式F＝kx，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；
所以x＝L﹣L x，即横轴表示弹簧长度与L x的差值；
（4）由图象可得，弹簧弹力与弹簧伸长量的关系为正比例关系；
（5）由图象可知，弹簧的劲度系数为：
k＝＝＝＝5.00N/m。

故答案为：（2）1mm；（3）L3；（4）正比例关系；（5）5.00。

10．【解答】解：（1）为方便实验操作，滑动变阻器应选择C。

（2）滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关前滑片要置于右端。

（3）由图示电源U﹣I图象可知，电源电动势：E＝1.48V，电源内阻：r＝＝≈0.90Ω；
（4）由图示电路图可知，电流表采用内接法，由于电压表不是理想电表，故存在分流现象，导致电流表示数偏小；
而当外电路短路时，电压表的分流可以忽略，故真实图象和测量图象在横轴上的交点相同，故C正确，ABD错误；
故选C。

故答案为：（1）C；（2）右；（3）1.48；0.90；（4）电压表分流；C。

11．【解答】解：（1）根据牛顿第二定律得：
对小物块有：μmg＝ma m。

对长木板有：μmg＝Ma M。

根据运动学公式有：
x m＝v0t﹣
x M＝
小物块从滑上长木板至刚与弹簧接触时，有：
L＝x m﹣x M。

解得：t1＝0.254s，t2＝s（舍去）
（2）当小物块与长木板的速度相同时弹簧弹性势能最大，设共同速度为v，取向右为正
方向，由动量守恒定律得：
mv0＝（M+m）v
+μmg（L+x）＝mv02﹣（M+m）v2。

解得：E p＝＝1.5J
答：（1）小物块从滑上长木板至刚与弹簧接触时所用的时间是0.254s；
（2）弹簧弹性势能的最大值是1.5J。

12．【解答】解：（1）根据几何关系可得粒子运动半径为：r＝R，
根据洛伦兹力提供向心力可得：qvB＝m
解得：＝；
（2）由于粒子轨迹半径和圆半径相等，则无论粒子沿哪个方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向均沿y轴负方向；
若AQ弧长等于六分之一圆弧，粒子运动轨迹如图所示，
粒子在磁场中运动的周期为：T＝
粒子在OA段运动的时间为：t1＝
无场区AB段的距离为：x＝R﹣Rcos30°
粒子在AB段运动的时间为：t2＝
粒子在电场中运动时，根据牛顿第二定律可得：qE＝ma，
在电场中运动的时间为：t3＝2
粒子在AC段运动的时间为：t4＝
总时间为：t＝t1+t2+t3+t4
联立解得：t＝。

答：（1）求带电粒子的比荷为；
（2）若AQ弧长等于六分之一圆弧，从磁场边界上A点射出的粒子，由Q点至第2次穿出磁场所经历的时间为。

【物理一选修3-3】（15分）
13．【解答】解：A、当r＞r0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，分子势能增大。

当r＜r0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做负功，分子势能增大。

故A错误；
B、单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故B正确；
C、根据热力学第一定律，在绝热（Q＝0）压缩（W＞0），内能增大，等温（△U＝0）
压缩，内能不变，故C错误；
D、根据热力学第二定律，机械能可以全部转化为内能；内能也可以全部转化为机械能，
但会引起其它的一些变化。

故D正确；
E、当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，故E正确。

故选：BDE。

14．【解答】解：（i）开始时，对活塞受力分析根据平衡得：
P1S＝P0S+mg ①
对封闭气体，根据玻意耳定律得：
P1HS＝P2•②
悬挂后对气缸受力分析，根据平衡得：
P2S+Mg＝P0S③
①②③联立解得：
（ii）缓慢降低环境温度，气体做等圧変化，根据盖吕萨克定律得：
解得：
答：（i）气缸的质量为；
（ii）若缓慢降低环境温度，当活塞离缸底的距离再次为H时，环境温度T为。

【物理一选修3-4】（15分）
15．【解答】解：A、紫光的频率、折射率都大于红光，根据v＝，知紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，故A正确。

B、而电磁波和机械波都能产生多普勒效应，故B错误。

C、电磁波是横波，可以发生衍射现象和偏振现象，故C正确。

D、电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，是固定不变的。

故D错误。

E、电磁波是横波，每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂
直，故E正确。

故选：ACE。

16．【解答】解：（i）作光路图如图所示，由折射定律有n＝
在△DOM中，由正弦定理有：＝
根据全反射定律：sinC＝
解得：n＝
（ii）在△DOM中∠DOM＝75°，则有∠MON＝15°，∠MNB＝60°，得：
单色光入射到N时的入射角i′＝30°＜C＝45°
所以单色光不能在N点发生全反射，故单色光将从OB上N点射出
由光路的可逆性可知：单色光在N点发生折射的折射角为r′＝45°，与OB之间的夹角为45°
答：（i）此玻璃圆柱的折射率是；
（ii）单色光射出时与OB之间的夹角是45°。