吉林省吉林大学附属中学2019届高三物理上学期第四次模拟考试试题

吉林省吉林大学附属中学2019届高三物理上学期第四次模拟考试试
题
第Ⅰ卷（选择题 56分）
一、单项选择题（共9小题，每小题4分，共36分，每个小题只有一项符合题目要求。

）
1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量
法、极限思维法、类比法和科学假说法、建立理想模型法、微元法等等。

以下关于所用物理
学研究方法的叙述不正确的是（ ）
A ．牛顿用微元法提出了万有引力定律，并计算出了太阳和地球之间的引力
B ．根据速度定义式x v t ∆=∆，当△t 非常非常小时，x t
∆∆就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思维法
C ．将插有细长玻璃管的玻璃瓶内装满水．用力捏玻璃瓶，通过细管内液面高度的变化，来反
映玻璃瓶发生形变，该实验采用了放大的思想
D ．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速
直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
2．如图所示，一物块在斜向下的推力F 的作用下沿光滑的水平地面向右运动，那么A 受到的
地面的支持力与推力F 的合力方向是 ( )
A ．水平向右
B ．向上偏右
C ．向下偏左
D ．竖直向下
3．“嫦娥七号”探测器预计在2019年发射升空，自动完成月面样品采集后从月球起飞，返
回地球，带回约2kg 月球样品。

某同学从网上得到一些信息，如表格中的数据所示，则地球
和月球的密度之比为 ( )
A ．23
B ．2
C ．4
D ．6 4．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是 ( )
A ．t ＝0时刻发电机的转动线圈位于中性面
B ．在1s 内发电机的线圈绕轴转动50圈
C．将此交流电接到匝数比是1∶10的升压变压器上，副线圈的电压为22002V
D．将此交流电与耐压值是220V的电容器相连，电容器不会被击穿
5．238 92U的衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成210 83Bi，然后可以经一次衰变变成210a X（X代表某种元素），也可以经一次衰变变成b81Ti，最后都衰变变成206 82P b，衰变路径如右图所示，下列说法中正确的是（）
A．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变
B．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变
C．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变
D．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变
6．如图所示，在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动。

在小球A的前方O 点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，Q点处为一竖直的墙壁。

小球A与小球B发生弹性正碰后小球A与小球B均向右运动。

小球B与墙壁碰撞后以原速率返回并与小球A在P点相遇，PQ＝2PO，则两小球质量之比m1∶m2为 ( )
A．7∶5 B．1∶3 C．2∶1 D．5∶3
7．在空间某区域内有一场强方向与直角坐标系xOy平面平行的匀强电场，已知该坐标系的x 轴和y轴上各点电势的分布分别如图甲和乙所示。

据图可知 ( )
A．场强大小为5000V/m，方向与x轴负方向成37°角
B．场强大小为5000V/m，方向与x轴负方向成53°角
C．场强大小为7000V/m，方向与x轴负方向成53°角
D．场强大小为1000V/m，方向与x轴负方向成37°角
8．如图所示，在半径为R 的圆形区域内充满磁感应强度为B 的匀强磁场，MN 是一竖直放置的
感光板。

从圆形磁场最高点P 以速度v 垂直磁场射入大量的带正电的粒子，且粒子所带电荷
量为q 、质量为m 。

不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是
( )
A ．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN 上
B ．即使是对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也不一定过圆
心
C ．只要速度满足v ＝
qBR m
，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN 上
D ．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长
9.如图所示，光滑水平面OB 与足够长粗糙斜面BC 交于B 点。

轻弹簧左端固定于竖直墙面，
现用质量为m 1的滑块压缩弹簧至D 点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B 点滑上斜面，
上升到最大高度，并静止在斜面上。

不计滑块在B 点的机械能损失，换用材料相同，质量为m 2的滑块(m 2>m 1)压缩弹簧至同一点D 后，重复上述过程，下列说法正确的是( )
A ．两滑块到达
B 点时速度相同
B ．两滑块沿斜面上升的最大高度相同
C ．两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功不相同
D ．两滑块上升到最高点的过程中机械能损失相同
二、多项选择题（共5小题，每小题4分，共20分，每个小题有多项符合题目要求，全部选
对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的不得分。

）
10．如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a 、b 、c ，离桌面高度分别为h 1﹕h 2﹕h 3＝3
﹕2﹕1。

若先后顺次释放a 、b 、c ，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则( )
A ．三者到达桌面时的速度大小之比是3﹕2﹕1
B ．三者运动时间之比为3﹕2﹕1
C ．b 与a 开始下落的时间差小于c 与b 开始下落的时间差
D ．三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比，与质量成反比
11．用长为l 的细线，一端固定在O 点，另一端系一质量为m 的小球，小球可在竖直平面内
做圆周运动，如图所示，MD 为竖直方向上的直径，OB 为水平半径，A 点位于M 、B 之间的圆弧
上，C 点位于B 、D 之间的圆弧上，开始时，小球处于圆周的最低点M ，现给小球某一初速度，下述说法正确的是( )
A ．若小球通过A 点的速度大于5gl ，则小球必能通过D 点
B ．若小球通过B 点时，绳的拉力大于3mg ，则小球必能通过D 点
C ．若小球通过C 点的速度大于2gl ，则小球必能通过
D 点
D ．小球通过D 点的速度可能会小于gl
2
12．如图所示，电动势为E 、内阻为r 的电池与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，已知R 0＝r ，滑动变阻器的最大阻值为2r 。

当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时，下列说法中正确
的是 ( )
A ．电路中的电流变大
B ．电源的输出功率先变大后变小
C ．滑动变阻器消耗的功率变小
D ．定值电阻R 0上消耗的功率先变大后变小
13．如图甲所示，一个边长为L 的正方形线框固定在匀强磁场（图中未画出）中，磁场方向
垂直于导线框所在平面，规定向里为磁感应强度的正方向，向右为导线框ab 边所受安培力F
的正方向，线框中电流i 沿abcd 方向时为正，已知在0~4s 时间内磁场的磁感应强度的变化
规律如图所示，则下列图像所表示的关系正确的是（ ）
14．如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O 点的半圆，内外半径分别
为r 和2r .一辆质量为m 的赛车通过AB 线经弯道到达A′B′线，有如图所示的①、②、③三
条路线，其中路线③是以O′为圆心的半圆，OO′＝r .赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的
最大径向静摩擦力为F max .选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率
不变，发动机功率足够大)，则( )
A．选择路线①，赛车经过的路程最短
B．选择路线②，赛车的速率最小
C．选择路线③，赛车所用时间最短
D．①、②、③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等
第Ⅱ卷（非选择题 54分）
三、实验题（共2小题，15小题6分，16小题8分，共14分。

）
15. 某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。

如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切)，B是质量为m的滑块(可视为质点)。

第一次实验，如图(a)所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M点距离地面的高度H、M点与P点间的水平距离x1；
第二次实验，如图(b)所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M点的距离L、M 点与P′点间的水平距离x2。

(1)在第二次实验中，滑块到M点的速度大小为_____ ___。

(用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g)。

(2)通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数μ，μ的表达式为μ=______ __。

(结果用h、H、x1、L、x2表示)
(3)若实验中测得h＝15 cm、H＝25 cm、x1＝30 cm、L＝10 cm、x2＝20 cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝________。

(结果保留2位有效数字)
16. 在“测金属丝的电阻率”实验中，提供以下实验器材：待测金属丝、游标卡尺、毫米刻度尺；电压表V(量程3V，内阻约5kΩ)、电流表A(量程0.6A，内阻R A＝1.0Ω)；电源E(电动势约3V)、滑动变阻器、开关及导线若干。

某同学进行了如下操作：
(1)用毫米刻度尺测金属丝的长度L ；用游标卡尺测金属丝的直径d= mm 。

(2)按照实验设计的电路原理图(图甲)进行实物连接，请在图乙中连线。

(3)进行了相应测量，利用电压表和电流表的读数画出了如图丙所示的U －I 图象，由此得到
金属丝电阻R ＝__ __Ω。

(4)根据ρ＝__ __(用R 、d 、L 及有关常数表示)，即可计算该金属丝的电阻率。

四、计算题（本题共2小题，共25分。

要求写出必要的文字说明、主要的计算公式及步骤和
结果，有数据计算的要写清单位，只写最后结果的不得分。

）
17．（10分）某同学近日做了这样一个实验：将一个小铁块(可看成质点)以一定的初速度，沿
倾角可在0°～90°之间任意调整的木板向上滑动，设它沿木板向上能达到的最大位移为x ，
若木板倾角不同时对应的最大位移x 与木板倾角α的关系如图所示。

g 取10m/s 2。

求：(结果
如果是根号，可以保留)
(1)小铁块初速度的大小v 0以及小铁块与木板间的动摩擦因数μ是多少？
(2)当α＝60°时，小铁块达到最高点后又回到出发点，小铁球速度将变为多大？
18．（15分）如图，空间有一竖直向下沿x 轴方向的静电场，电场的场强大小按4mg E x qL
分布（x 是轴上某点到O 点的距离）。

x 轴上，有一长为L 的绝缘细线连接均带负电的两个小球A 、B ，两球质量均为m ，B 球带电荷量大小为q ，A 球距O 点的距离为L 。

两球现处
于静止状态，不计两球之间的静电力作用。

（1）求A 球的带电荷量大小q A ；
（2）剪断细线后，求B 球下落速度达到最大时，B 球距O 点距离为x 0；
（3）剪断细线后，求B 球下落最大高度h 。

五、选修题（本题共2小题，共15分。

计算题要写出必要的文字说明、主要的计算公式及步骤和结果，有数据计算的要写清单位，只写最后结果的不得分。

）
19．（1）(5分)现有按酒精与油酸的体积比为m ∶n 配制好的油酸酒
精溶液，用滴管从量筒中取体积为V 的该种溶液，让其自由滴出，
全部滴完共N 滴。

把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精
溶于水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所
示，已知坐标纸上每个小方格面积为S 。

根据以上数据可估算出油酸
分子直径为d ＝ ；若已知油酸的密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，油酸的分子直径为d ，则油酸的摩尔质量为 。

（2）（10分）如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞。

已知大活塞的质量为m 1＝2.50 kg ，横截面积为S 1＝80.0 cm 2；小活塞的质量为m 2＝1.50 kg ，横截面积为S 2＝40.0 cm 2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l ＝40.0 cm ；汽缸外大气的压强为p ＝1.00×105 Pa ，温度为T ＝303 K 。

初始时大活塞与大圆筒底部相距l 2
，两活塞间封闭气体的温度为T 1＝495 K 。

现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移。

忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g 取10 m/s 2。

求：
a.在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；
b.缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。

2018-2019学年度上学期高三年级第四次月考物理试题答案
15．（1）x2g
2H（2分）（2）μ＝
x12－x22
4HL（2分）（3）0.50（2分）
16．（1）3.40（1分）（2）（2分）（3）4（2分）
（4）πRd2
4L（2分）
17．（10分）[答案] (1)v0＝5m/s μ＝
3
3
(2)
52
2
m/s
[解析] (1)当α＝90°时，x＝1.25m，则v0＝2gx＝2×10×1.25m/s＝5m/s。

（2分）
当α＝30°时，x＝1.25m，a＝v20
2x ＝
52
2×1.25
m/s2＝10m/s2。

（2分）
由牛顿第二定律得a＝g sin30°＋μg cos30°，解得μ＝
3
3。

（2分）
(2)当α＝60°时，上滑的加速度a1＝g sin60°＋μg cos60°，（1分）下滑的加速度a2＝g sin60°－μg cos60°。

（1分）
因为v2＝2ax，（1分）
则v1＝a2
a1
v0＝
2
2
v0＝
52
2
m/s。

（1分）
18．（1）对A、B由整体法得：2mg－q A
L
qL
mg
4－q
L
qL
mg
2
4
=0 （3分）
解得：q A=6q （2分）
（2）当B 球下落速度达到最大时，由平衡条件得mg =qE =q qL mg
4x 0 （3分）
解得：x 0=4L （2分）
（3）电场力大小为： x qL mg q qE F 4⋅
==， F 随 x 线性变化，所以由动能定理得： mgh － h h L qL mg q L qL mg q 2)2(424+⨯+⨯⨯
=0 （3分）
解得： L h 4= （2分）
19． （1） ()
8nV NS m n + (2分) πρN A d 36 (3分) （2）a. (5分)设初始时气体体积为V 1，在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的体积为V 2，温度为T 2。

由题给条件
V 1＝S 2(l －l 2)＋S 1(l 2
)① V 2＝S 2l ② 在活塞缓慢下移的过程中，用p 1表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得
S 1(p 1－p )＝m 1g ＋m 2g ＋S 2(p 1－p )③
故缸内气体的压强不变。

由盖·吕萨克定律有V 1T 1＝V 2T 2④
联立①②④式并代入题给数据得T 2＝330K⑤
b. (5分)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为p 1。

在此后与汽缸外大
气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变。

设达到热平衡时被封闭气体的压强为p ′，由查理定律，有 p ′T ＝p 1T 2
⑥ 联立③⑤⑥式并代入题给数据得p ′＝1.01×105Pa 。