常州市达标名校2019年高考四月物理模拟试卷含解析

常州市达标名校2019年高考四月物理模拟试卷
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．如图所示，A 、B 是两个完全相同的灯泡，D 是理想二极管，L 是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计.下列说法正确的是（ ）
A ．S 闭合瞬间，
B 先亮A 后亮 B ．S 闭合瞬间，A 先亮B 后亮
C ．电路稳定后，在S 断开瞬间，B 闪亮一下，然后逐渐熄灭
D ．电路稳定后，在S 断开瞬间，B 立即熄灭
2．如图所示是某一单色光由空气射入截面为等腰梯形的玻璃砖，或由该玻璃砖射入空气时的光路图，其中正确的是（ ）（已知该玻璃砖对该单色光的折射率为1.5）
A ．图甲、图丙
B ．图甲、图丁
C ．图乙、图丙
D ．图乙、图丁
3．电容为C 的平行板电容器竖直放置，正对面积为S ，两极板间距为d ，充电完成后两极板之间电压为U ，断开电路，两极板正对区域视为匀强电场，其具有的电场能可表示为2p 1
2
E CU 。

如果用外力使平行板电容器的两个极板间距缓慢变为2d ，下列说法正确的是（ ） A ．电容变为原来的两倍 B ．电场强度大小变为原来的一半 C ．电场能变为原来的两倍
D ．外力做的功大于电场能的增加量
4．如图，S 1、S 2是振幅均为A 的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。

则
A ．两列波在相遇区域发生干涉
B ．a 处质点振动始终减弱，b 、c 处质点振动始终加强
C ．此时a 、b 、c 处各质点的位移是：x a ＝0，x b =－2A ，x c =2A
D ．a 、b 、c 处各质点随着水波飘向远处
5．质量为m 的篮球从某一高处从静止下落，经过时间1t 与地面接触，经过时间2t 弹离地面，经过时间3t 达到最高点。

重力加速度为g ，忽略空气阻力。

地面对篮球作用力冲量大小为（ ） A ．123++mgt mgt mgt B ．123+-mgt mgt mgt C ．123-+mgt mgt mgt D ．123--mgt mgt mgt
6．2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆。

嫦娥四号登陆月球前，在环月轨道上做匀速圆周运动，其与月球中心连线在单位时间内扫过的面积为S ，已知月球的质量为M ，引力常量为G ，不考虑月球的自转，则环月轨道的半径大小为( )
A ．24S GM
B ．23S GM
C ．22S GM
D ．2
S GM
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．矩形线框PQMN 固定在一绝缘斜面上，PQ 长为L ，PN 长为4L ，其中长边由单位长度电阻为r 0的均匀金属条制成，短边MN 电阻忽略不计，两个短边上分别连接理想电压表和理想电流表。

磁感应强度大小为B 的匀强磁场，方向垂直斜面向上，一与长边材料、粗细完全相同的金属杆与线框接触良好，在沿导轨向上的外力作用下，以速度v 从线框底端匀速滑到顶端。

已知斜面倾角为θ，不计一切摩擦。

则下列说法中正确的是（ ）
A ．金属杆上滑过程中电流表的示数先变大后变小
B ．作用于金属杆的外力一直变大
C ．金属杆运动到长边正中间时，电压表示数为
25
BLv
D ．当金属杆向上运动到距线框底端3.5L 的位置时，金属杆QM 、PN 上消耗的总电功率最大
8．如图所示，光滑绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x 轴平行，现有一个质量为0.1kg ，电荷量为-2.0×10-8C 的滑块P （可看做质点），仅在电场力作用下由静止沿x 轴向左运动．电场力做的功W 与物块坐标x 的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.3，3）的切线．则下列说法正确的是（ ）
A ．此电场一定是匀强电场
B ．电场方向沿x 轴的正方向
C ．点0.3x m =处的场强大小为51.010/N C -⨯
D ．0.3x m =与0.7x m =间的电势差是100V
9．电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的杀伤武器。

下图是电磁炮的原理示意图，与电源的正、负极相连的水平平行金属轨道位于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道所在平面向上，通电的导体滑块将在磁场中向右加速，下列说法正确的是（ ）
A ．a 为电源正极
B ．仅增大电源电动势滑块出射速度变大
C ．仅将磁场反向，导体滑块仍向右加速
D ．仅减小弹体质量，其速度变化率增大
10．大量天文观测表明宇宙中的恒星（其实是银河系中的恒星）超过70%是以双星形式存在的。

如图所示为某星系中由两颗恒星A 。

B 组成的双星系统，两恒星环绕连线上的O 点（未画出）做匀速圆周运动，观测到它们球心间的距离为L ，转动的周期为T ，已知引力常量为G ，根据观测结果可以确定的物理量是（ ）
A ．两恒星的线速度之和
B ．两恒星的线速度之比
C ．两恒星的质量之比
D ．两恒星的质量之和
11．如图所示，设水车的转轮以某一较大的角速度ω做匀速圆周运动，轮缘上有两个水滴A 、B 同时从同
一高度被甩出，并且都落到转轮右侧的水平地面上，假设水滴被甩出的瞬时速度大小与其在轮上运动时相等，速度方向沿转轮的切线方向，不计空气阻力。

下列判断中正确的有（ ）
A ．两水滴落到水平地面上的速度相同
B ．两水滴在空中飞行过程中重力做的功相等
C ．高度一定，ω越大，两水滴在空中飞行的时间差△t 越大
D ．高度一定，ω越大，两水滴落地点的距离Δx 越大
12．质量为m 的小球以初速度0v 从O 点水平抛出，经过A 点时其速度方向与水平面的夹角为37°，经过B 点时，其速度方向与水平面的夹角为60°，已知当地重力加速度为g ，sin370.6︒=，cos370.8︒=，则下列说法正确的是（ ）
A ．小球从O 点运动
B 点经历的时间为
3v g
B ．小球从O 点运动A 点的过程中速度大小的改变量为043
v C ．小球从O 点运动B 点的过程中重力做的功为2
013
mv D ．小球在B 03mgv 三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，利用以下器材：
两个轻弹簧A 和B 、白纸、方木板、橡皮筋、图钉、细线、钩码、刻度尺、铅笔。

实验步骤如下：
（1）用刻度尺测得弹簧A 的原长为6.00cm ，弹簧B 的原长为8.00cm ；
（2）如图甲，分别将弹簧A 、B 悬挂起来，在弹簧的下端挂上质量为m=100g 的钩码，钩码静止时，测得弹簧A 长度为6.98cm ，弹簧B 长度为9.96cm 。

取重力加速度g=9.8m/s 2，忽略弹簧自重的影响，两弹簧的劲度系数分别为k A =_________N/m ，k B =_________N/m ；
（3）如图乙，将木板水平固定，再用图钉把白纸固定在木板上，将橡皮筋一端固定在M 点，另一端系两根细线，弹簧A 、B 一端分别系在这两根细线上，互成一定角度同时水平拉弹簧A 、B ，把橡皮筋结点拉到纸面上某一位置，用铅笔描下结点位置记为O 。

测得此时弹簧A 的长度为8.10cm ，弹簧B 的长度为11..80cm ，并在每条细线的某一位置用铅笔记下点P 1和P 2；
（4）如图丙，取下弹簧A，只通过弹簧B水平拉细线，仍将橡皮筋结点拉到O点，测得此时弹簧B的长度为13.90cm，并用铅笔在此时细线的某一位置记下点P，此时弹簧B的弹力大小为F′=________N（计算结果保留3位有效数字）；
（5）根据步骤（3）所测数据计算弹簧A的拉力F A、弹簧B的拉力F B，在图丁中按照给定的标度作出F A、F B的图示______，根据平行四边形定则作出它们的合力F的图示，测出F的大小为_________N。

（结果保留3位有效数字）
（6）再在图丁中按照给定的标度作出F′的图示____，比较F与F′的大小及方向的偏差，均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。

14．研究电阻值相近的两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材有多用电表、电压表（内阻约为
3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）。

(1)用多用电表欧姆挡的“1 ”倍率粗测元件X的电阻，示数如图（a）所示，其读数为_____Ω。

若用电压表与电流表测量元件X的电阻，应选用图（b）或图（c）中的哪一个电路_____（选填“（b）”或“（c）”）。

(2)连接所选电路并闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐______（选填“增
大”或“减小”）；依次记录实验中相应的电流值与电压值。

(3)将元件X换成元件Y，重复上述步骤进行实验。

(4)图（d）是根据实验数据作出的元件X和Y的U I-图线，由图像可知，当元件Y中的电流增大时其电阻_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图所示，半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A点，半径R＝0.1m，其右侧一定水平距离处固定一个斜面体。

斜面C端离地高度h＝0.15m，E端固定一轻弹簧，原长为DE，斜面CD段粗糙而DE 段光滑。

现给一质量为0.1kg的小物块(可看作质点)一个水平初速，从A处进入圆轨道，离开最高点B后恰能落到斜面顶端C处，且速度方向恰平行于斜面，物块沿斜面下滑压缩弹簧后又沿斜面向上返回，第一
次恰能返回到最高点C。

物块与斜面CD段的动摩擦因数
3
μ=，斜面倾角θ＝30°，重力加速度g＝10m/s2，
不计物块碰撞弹簧的机械能损失。

求：
(1)物块运动到B点时对轨道的压力为多大?
(2)CD间距离L为多少米?
(3)小物块在粗糙斜面CD段上能滑行的总路程s为多长?
16．如图所示，两条间距L1=0.5m的平行光滑金属直导轨，沿与水平地面间夹角θ=30°的方向固定放置。

空间存在垂直导轨所在的斜面向上的匀强磁场，其磁感应强度B随时间变化的关系为B=0.2t(T)。

垂直导轨放置的金属棒ab固定，金属棒cd在平行于斜面向上的力F作用下保持静止，金属棒cd的质量为m=0.2kg，金属棒ab的电阻R1=0.2Ω，金属棒cd的电阻R2=0.3Ω，两金属棒之间的距离为L2=0.2m，取g=10m/s²。

求：
(1)力F随时间变化的表达式
(2)在t0=1000s内金属棒cd产生的焦耳热Q
17．微棱镜增亮膜能有效提升LCD(液晶显示屏)亮度。

如图甲所示为其工作原理截面图，从面光源发出的光线通过棱镜膜后，部分会定向出射到LCD上，部分会经过全反射返回到光源进行再利用。

如图乙所示，
等腰直角ABC ∆为一微棱镜的横截面，∠A=90︒，AB=AC=4a ，紧贴BC 边上的P 点放一点光源，BP=1
4
BC 。

已知微棱镜材料的折射率n =
5
3
，sin37︒=06，只研究从P 点发出照射到AB 边上的光线。

(1)某一光线从AB 边出射时，方向恰好垂直于BC 边，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值；
(2)某一部分光线可以依次在AB 、AC 两界面均发生全反射，再返回到BC 边，求该部分光线在AB 边上的照射区域长度。

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．D 【解析】 【详解】
闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为正向电压，故电流可通过灯泡AB ，即AB 灯泡同时亮，故AB 错误．因线圈的电阻为零，则当电路稳定后，灯泡A 被短路而熄灭，当开关S 断开瞬间B 立刻熄灭，线圈中的电流也不能反向通过二极管，则灯泡A 仍是熄灭的，故C 错误，D 正确．故选D ． 【点睛】
该题两个关键点，1、要知道理想线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开电键时线圈相当于电源；2、要知道二极管的特征是只正向导通． 2．C 【解析】 【分析】 【详解】
单色光由空气射入玻璃砖时，折射角小于入射角。

图甲错误。

图乙正确；当该单色光由玻璃砖射入空气时，发生全反射的临界角的正弦值
1s n 23
i C n =
= 因为
2sin 4523
︒=
> 所以临界角45C <︒，图丙、图丁中该单色光由玻璃砖射入空气时的入射角为47︒，大于临界角，会发生全反射，图丙正确，图丁错误。

故选C 。

3．C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．极板间距变为原来两倍，根据r 4S
C kd
επ=可知电容减半，A 错误； B ．电荷量和极板正对面积不变，则
r 4U Q kQ E d Cd S
πε=
== 电场强度大小不变，B 错误；
C ．当开关断开后，电容器极板的电荷量Q 不变，根据
Q U C
=
电容减半，两极板间电压加倍，根据
2p 1
2
E CU =
可知，电场能加倍，C 正确；
D ．电路断开，没有电流和焦耳热产生，极板的动能不变，则外力做的功等于电场能的增加量，D 错误。

故选C 。

4．C 【解析】 【详解】
A ．图中两列波的波长不同；波速由介质决定，是相同的；根据v f λ=，频率不同，两列波不会干涉，只是叠加，A 错误；
B ．两列波不能产生稳定的干涉，所以振动不是始终加强或减弱的，B 错误；
C ．波叠加时，各个质点的位移等于各个波单独传播时引起位移的矢量和，故
0a x A A =-=，2b x A A A =--=-，2c x A A A =+=，
C 正确；
D ．波传播时，各个质点只是在平衡位置附近做振动，D 错误； 故选C 。

5．A 【解析】 【详解】
选向下为正，运动全程由动量定理得：mg （t 1+t 2+t 3）+I 地=0，则有： I 地=-（mgt l +mgt 2十mgt 3）， 负号表方向。

A ．123++mgt mgt mgt ，故A 符合题意；
B ．123+-mgt mgt mgt ，故B 不符合题意；
C ．123-+mgt mgt mgt ，故C 不符合题意；
D ．123--mgt mgt mgt ，故D 不符合题意。

故选A 。

6．A 【解析】 【详解】
根据万有引力提供向心力
2224GMm r
m r T
π＝ 解得该人造卫星做圆周运动的周期为
2T =人造卫星绕地球做匀速圆周运动的圆的面积为为πr 2，所以人造卫星与地心连线在单位时间内所扫过的面积为
2S =
解得环月轨道的半径大小为：
2
4S r GM
＝
A. 24S GM ，与结论相符，选项A 正确；
B. 23S GM ，与结论不相符，选项B 错误；
C. 22S GM ，与结论不相符，选项C 错误；
D. 2
S GM
，与结论不相符，选项D 错误。

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．BD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．金属杆相当于电源，金属杆上滑过程中，外电路的总电阻一直减小，则总电流即电流表的示数一直变大。

故A 错误；
B ．金属杆匀速运动，作用于金属杆的外力
sin F mg BIL θ=+
由于总电流一直变大，所以作用于金属杆的外力一直变大，故B 正确； C ．由电磁感应定律，金属杆运动时产生的感应电动势为 E BLv =
金属杆到达轨道正中间时，所组成回路的总电阻为
00(4)5R L L r Lr =+=
由闭合电路欧姆定律，回路电流为
5E BLv I R Lr =
= 电压表测的是路端电压，所以电压表示数为
00044455
BLv BLv
U I Lr Lr Lr =⨯=
⨯= 故C 错误；
D ．设金属杆向上运动x 距离时，金属杆QM 、PN 上消耗的总电功率即电源的输出功率最大。

电源电动势一定，内外电阻相等时电源输出功率最大
00(82)L x r Lr -=
解得
3.5x L =
故D 正确。

故选BD 。

8．BD
【解析】
根据W=Eqx 可知，滑块B 向左运动的过程中，随x 的增加图线的斜率逐渐减小，则场强逐渐减小，此电场一不是匀强电场，选项A 错误；滑块B 向左运动的过程中，电场力对带负电的电荷做正功，则电场方向
沿x 轴的正方向，选项B 正确；点x=0.3m 处的场强大小为6
5310 1.0100.60.3
F Eq k --⨯====⨯-，则 5
81.010/500/2.010
F E V m V m q -⨯===⨯－，选项C 错误；x=0.3m 与x=0.7m 间，电场力做功为W=2×10-6J ，可知电势差是6
82102002.010
W U V V q --⨯===⨯，选项D 正确；故选BD. 9．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．根据左手定则可知，受到的安培力向右，电流方向由下向上流过滑块，则b 为电源正极，故A 错误；
B ．仅增大电源电动势，流过滑块的电流增大，安培力增大，加速度增大，速度变化增大，故B 正确；
C ．仅将磁场反向，根据左手定则可知，滑块向左加速，故C 错误；
D ．仅减小弹体质量，滑块的合力不变，根据牛顿第二定律可知，加速度增大，速度变化量增大，故D 正确。

故选BD 。

10．AD
【解析】
【详解】
AB ．设两恒星的轨道半径分别为1r 、2r ，双星系统有相同的周期，则有
12r r L +=
112r v T
π= 222v r π=
122L v v T
π+= 1122v r v r = 故无法确定两恒星的线速度之比，而两恒星的线速度之和可以确定，选项A 正确，选项B 错误； CD ．又
2
1
21122m m G m r L T π⎛⎫= ⎪⎝⎭ 21
22222m m G m r L T π⎛⎫= ⎪⎝⎭ 1221r m r m = 12r r L +=
联立解得
23
1224L m m GT
π+= 故可以确定两恒星的 质量之和，但无法确定两恒星的质量之比，选项D 正确，C 错误。

故选AD 。

11．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由机械能守恒定律可知，两水滴落到水平地面上的速度大小相同，由斜抛运动的规律可知，两水滴落到底面上的速度方向也相同，选项A 正确；
B ．两水滴质量关系不确定，则不能比较重力功，选项B 错误；
C ．两水滴在空中飞行的时间差△t 等于在A 处的水滴做斜上抛运动回到原来高度（虚线所在的平面）时的时间，因ω越大，水滴做斜抛运动的初速度越大，则竖直速度越大，则回到原来的高度的时间越长，即两水滴在空中飞行的时间差△t 越大，选项C 正确；
D ．两水滴落地点的距离Δx 等于A 处的水滴做斜上抛运动回到原来高度（虚线所在的平面）时与B 点的距离，因ω越大，水滴做斜抛运动的初速度越大，则水平速度和运动时间都越大，则回到原来的高度时与B 点的距离越大，即两水滴落地点的距离Δx 越大，选项D 正确；
故选ACD 。

【详解】
A ．小球从O 点运动到
B 点时的竖直速度
00tan 603By v v v ==o
经历的时间为
3
y v v t g g ==
选项A 正确；
B ．小球从O 点运动到A 点的过程中速度大小的改变量为
003
tan 374yA v v v v ∆===o
选项B 错误；
C ．小球从O 点运动B 点的过程中，下落的高度
2
2
322yB B v v h g g ==
重力所做的功为
2
03
2B W mgh mv ==
选项C 错误；
D ．小球在B 点时重力的功率为
03BG yB P mgv mgv ==
选项D 正确；
故选AD 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．100 50 2.95 作F A 、F B 的图示（F A =2.10N 、F B =1.90N ）
2.80～2.95
【解析】
【详解】
20.1
9.8N/m=100N/m (6.98 6.00)10A A A
F k x -⨯==∆-⨯ ，2
0.19.8N/m=50N/m (9.968.00)10B B B F k x -⨯==∆-⨯； （4）[3]．弹簧B 的弹力大小为
'
x 50(0.13900.08)N=2.95N B B F k '=∆=⨯-
（5）[4][5]．由胡克定律可得：
'
x 100(0.08100.06)N=2.10N A A A F k '=∆=⨯-
'
x 50(0.11800.08)N=1.90N B B B F k '=∆=⨯-
画出两个力的合力如图，由图可知合力F≈2.90N ；
（6）[6]．做出力图如图；
14．10 （b ） 增大 增大
【解析】
【详解】
(1)[1]选择“1⨯”倍率测量读数为10Ω，则待测电阻值为10Ω。

(2)[2]元件X 电阻值约为10Ω，根据
3k Ω10Ω10Ω1Ω
> 可知元件X 与电流表内阻相近，则电流表采用外接法误差较小，应选（b ）电路。

(3)[3]在（b ）电路中，滑动变阻器的滑片P 从左向右滑动，元件X 两端电压增大，则其电流增大则电流表的示数逐渐增大。

U R I
= U I -图像上的点与原点连线斜率的大小为电阻，由图像的变化特点知，元件Y 的电阻随电流的增大而增大。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．（1）2N ；（2）0.4m ；（3）1.6m
【解析】
【详解】
（1）物块从B 到C 做平抛运动，则有：
v y 2=2g （2R-h ）
在C 点时有：
y
B v tan v θ=
代入数据解得：
B v =
在B 点对物块进行受力分析，得：
2B v F mg m R
+= 解得：
F=2N
根据牛顿第三定律知物块对轨道的压力大小为：
F′=F=2N
方向竖直向上。

（2）在C 点的速度为：
2m/s y
C v v sin θ==
物块从C 点下滑到返回C 点的过程，根据动能定理得：
212
20C mgcos L mv μθ-⋅=- 代入数据解得：
L=0.4m
（3）最终物块在DE 段来回滑动，从C 到D ，根据动能定理得：
2102
C mgLsin mgcos s mv θμθ-⋅=-
s=1.6m
16． (1)0.0041(N)F t =+；(2)0.48J
【解析】
【详解】
(1)由法拉第电磁感应定律可知金属棒与导轨组成的回路产生的电动势为
12B E L L t
∆=∆ 回路中的感应电流
12
E I R R =+ 根据楞次定律和左手定则可知金属棒cd 受到的安培力沿斜面向下，由平衡条件可得 1sin θ
F mg BIL =+
解得
0.0041(N)F t =+
(2)由焦耳定律得
Q 总2
011
E t R R =+ 由电路关系得
212
R Q Q R R =+总 解得金属棒cd 产生的焦耳热
0.48J Q =
17．
；(2)712a 【解析】
【分析】
【详解】
(1)由题意知，出射角
45r =︒
由折射定律得
sini sinr
n =
sinr 32sini 10n == (2)根据1sinC n
=可得临界角为 1arcsin 37C n
==︒ 当光线刚好在AB 边上M 点发生全反射时，如粗实线光路所示
在AB 边刚好全反射时，入射角
37α=︒
由几何关系知，反射到AC 边的入射角
53C α'=︒>
能够发生全反射
过P 点做AB 的垂线与Q 点，由几何关系知
PQ a =
3tan374
QM a a =︒=g 当光线刚好在AC 边上发生全反射时，如图细实线光路所示
在AC 边刚好全反射时，在AB 边的入射角
37β'=︒
由几何关系知，在AB 边的入射角
53C β=︒>
能够发生全反射，反射点为N
在PNQ ∆中由几何关系知
4tan533
QN a a =︒= 综上所述，符合要求的区域
4373412
MN a a a =-=。