杭州市2019届高考物理命题比赛试题102019051601182

浙江省杭州市2019届高考物理命题比赛试题10
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共9页，满分100分，考试时间90分钟。

其中加试题部分为30分，用【加试题】标出。

考生注意：
1. 答题前，请务必将自己的姓名，准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。

2. 答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。

3. 非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。

4. 可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2.。

选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。

每小题列出的四个备选项中只有一
个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列物理量属于矢量的是
A．力、功 B．电流强度、电场强度 C．磁通量、磁感应强度D．加速度、磁感应强度
2. 关于法国物理学家安培在电磁学方面主要贡献的说法中错误的是
A. 1820年发现电流磁效应
B. 以他的姓氏安培命名的电流强度的单位，为国际单位制的基本单位之一
C. 通电螺线管与条形磁体的磁场相似
D. 他认为在电磁学中与质点相对应的是电流元，分子电流相当于小磁体
3. 2018年11月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括
国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义。

研究发现，声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ以及压强p有关，k为无单位的常数。

下列关于空气中声速的表达式中可能正确的是
A．v= B．
kp v
ρ=
C．v= D．v
4. 一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。

容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是
A点的电场强度比B点的大
B小球表面的电势比容器内表面的低
C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直
D将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功不同
5. 1988年短道速滑首次被冬奥会列为表演项目, 1992年被列为冬奥会正式比赛项目.下图为一质量为50Kg运动员以10m/s的速率通过弯道半径8m的冰道。

下列分析正确的是
A. 运动员通过弯道上M、N时的线速度相同
B．运动员通过弯道上M、N时的加速度相同
C. 运动员通过弯道上M、N时的向心力不会超过500N
D．运动员通过弯道时两脚不可以同时抬离冰面
6.2018年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器搭乘长征三号乙运载火箭，开始了奔月之旅。

她肩负着沉甸甸的使命：首次实现人类探测器月球背面软着陆。

12月12日16时45分，嫦娥四号探测器成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获，进入了近月点约100公里的环月轨道，如图所示，则
A．嫦娥四号在地月轨道经过P点时和在100公里环月轨道经过P点时的速度相同
B．嫦娥四号从100公里环月轨道的P点进入椭圆环月轨道后机械能减小
C．嫦娥四号100公里环月轨道运动的周期等于在椭圆环月轨道运动周期
D.100公里环月轨道经过P的加速度大小等于在椭圆环月轨道经过P的加速度大小，但方向有可能不一样
7.在港珠澳大桥通车仪式上，甲、乙两试验车在同一车道上匀速行驶，甲车在前面以54 km/h 的速度行驶，乙车在后面以90 km/h的速度行驶。

当二者相距20 m时，甲车立即以3 m/s2的加速度制动，乙车司机看到甲车的制动红灯后也立即刹车制动，不计司机反应时间，则为避免两车相撞，乙车制动的加速度至少为
A．4.5 m/s2 B．5 m/s2 C．5.5 m/s2 D．6 m/s2
8.小孩站在岸边向湖面依次抛出三石子，三次的轨迹如图所示，最高点在同一水平线上。

假
设三个石子质量相同，忽略空气阻力的影响，下列说法中
正确的是
A．三个石子在最高点时速度相等
B．沿轨迹3运动的石子落水时速度最小
C．沿轨迹1运动的石子在空中运动时间最长
D．沿轨迹3运动的石子在落水时重力的功率最大
9. 下列是常用的电子元件,其中电容器的是
10.质量为m滑块，沿高为h的粗糙斜面AB由静止加速下滑后停于与斜面材料相同的水平面D处，下列说法中正确的是
A．从A至B的过程中滑块的机械能减少了mgh
B．若将滑块从D推回至A做的功至少等于mgh
C．若将斜面AB换成材料相同的斜面AC，则滑块从A由静止加速下滑后仍停于与斜面材料相同的水平面D处
D．若将斜面AB换成材料相同的斜面AC，则滑块从
A由静止加速下滑后停于与斜面材料相同的水平面
D处的左侧。

11. 如图所示,质量为60 g的铜棒长为L=20 cm,棒的两端与等
长的两细软铜线相连,吊在磁感应强度B=0.5 T、方向竖直向上
的匀强磁场中。

当棒中通过恒定电流I后,铜棒能够向上摆动的
最大偏角θ=60°,则铜棒中电流I的大小是
A.2 A
B.3 A
C.6 A
D.6 A
12.把一质量为m的小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A的位置(图甲)。

迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正好
处于自由状态(图乙)。

已知A、B的高度差为h,C、B高度差为2h,弹
簧的质量和空气的阻力均可忽略,选A位置为重力势能零势能点,则
A.刚松手瞬间,弹簧弹力等于小球重力
B.状态甲中弹簧的弹性势能为2mgh
C.状态乙中小球的动能为mgh
D.状态丙中系统的机械能为3mgh
13. 电荷量不等的两点电荷固定在x轴上坐标为-3L和3L
的两点,其中坐标为3L处电荷带正电,电荷量为Q。

两点电
荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中x=L处
电势最低,电场强度为0,x轴上M、N两点的坐标分别为-2L
和2L,则下列判断正确的是
A.两点电荷一定为异种电荷
B.原点O处电场强度大小为
C.负检验电荷在原点O处受到向右的电场力
D.负检验电荷由M点运动到N点的过程,电势能先减小后增大
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分，每小题列出的四个备选项中至少有一
个是符合题目要求的，全部选对的得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）14.【加试题】如图所示,两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中,两者的AC面相互平行放置,由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入,通过两棱镜后,变为从a、b两点
射出的单色光,对于这两束单色光说法正确的是
A.从a点射出的光在玻璃中传播速度比从b点射出的光大
B.从a点射出的为红光,从b点射出的为蓝光
C.玻璃对从a点射出的光的折射率比对从b点射出的光大
D.从a、b两点射出的单色光仍平行,且平行于BC面
15【加试题】下列说法正确的是
A．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
C．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的
D．在杨氏双缝干涉实验中，用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距相等的条纹
16.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,介质中质点A的平衡位置在距坐标原点8 cm处,质点B的平衡位置在距坐标原点16 cm处。

从该图象对应时刻算起,当
质点A的运动状态与图示时刻质点B的运动状态相同时,
所需的最短时间为0.12 s。

则正确的是
A.该简谐横波的频率为5 Hz
B.从图示时刻起,质点A比质点B先回到平衡位置
C.介质中平衡位置x=10 cm处质点的振动方程为
y=10sin(10πt+π) cm
D.该波传播中遇到宽为2 m的障碍物能发生明显的衍射现象
非选择题部分
三、非选择题（本题共7小题，共55分）
17.（5分）如图所示,用图甲所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验、图乙所示装置做“验证机械能守恒定律”实验、图丙是“探究加速度与力、质量关系”实验。

(1)三个实验中哪个实验需要从同一位置释放(填字母);哪个实验需要平衡摩擦
力(填字母)
A.探究功与速度变化的关系
B.验证机械能守恒定律
C.探究加速度与力、质量关系
(2)用图丙完成“探究加速度与力、质量关系”实验时:
①下列说法正确的是(填字母)
A.实验时先释放小车,再接通电源
B.实验所用打点计时器应该接直流电源
C.实验过程中,小车质量应该远大于悬挂的重物的质量
D.实验过程中,细线应该与长木板平行
②图丁为实验时获得的某条纸带,请根据图片提供的信息,计算打计数点x2时小车的速度为m/s。

丁
18.（5分）某同学做描绘小灯泡的伏安特性曲线实验，实验中用的小灯泡上标有“4 V，2 W”
的字样，实验室还有下列器材供选用：
A．电池组（电动势为6 V，内阻约为2 Ω）
B．电压表（0~5 V，内阻约为10 kΩ）
C．电压表（0~15 V，内阻约为20 kΩ）
D．电流表（0~300 mA，内阻约为1 Ω）
E．电流表（0~600 mA，内阻约为0.4 Ω）
F．滑动变阻器（10 Ω，2 A）
G．电键、导线若干
（1）实验中所用电压表应选用__________，电流表应选用__________；（填写器材前的字母）
（2）实验时要求尽量减小实验误差，测量电压从零开始变化，则甲、乙、丙、丁四个
电路图中符合要求的电路图是___________图。

（3）某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如右图所示）若改
用电动势为3.0 V ，内阻为2 Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是___________W （结果保留两位有效数字）。

19.（9分）探究平抛运动实验装置如图所示,半径为L 的1/4圆轨道(可视为光滑)固定于水平桌面上,切口水平且与桌边对齐,切口离地面高度为2L 。

离切口水平距离为L 的一探测屏A B 竖直放置,一端放在水平面上,其高为2L 。

—质量为m 的小球从圆轨道上不同的位置静止释放打在探测屏上。

若小球在运动过程中空气阻力不计,小球可视为质点,重力加速度为g 。

求:
(1)小球从图示位置P 处静止释放,到达圆轨道最低点Q 处速度大小及小球对圆轨道压力; (2)为让小球能打在探测屏上,小球应从圆轨道上什么范围内静止释放? (3)小球从什么位置静止释放,小球打在屏上时动能最小,最小动能为多少?
20.（12分）如图，一轻弹簧原长为2R ，其一端固定在倾角为37︒的固定直轨道AC 的底端A 处，另一端位于直轨道上B 处，弹簧处于自然状态。

直轨道与一半径为5
6
R 的光滑圆
弧轨道相切于C 点，7AC R A B C D =，、、、均在同一竖直平面内。

质量为m 的小物块P
自C 点由静止开始下滑，最低到达E 点（未画出）随后P 沿轨道被弹回，最高到达F 点，
4AF R =。

已知P 与直轨道间的动摩擦因数14μ=，重力加速度大小为g 。

（取3sin375
︒=，4cos375
︒=
） (1) 求P 第一次运动到B 点时速度的大小。

(2) 求P 运动到E 点时弹簧的弹性势能。

(3)
改变物块P 的质量，将P 推至E 点，从静止开始释放。

已知P 自圆
弧轨道的最高点D 处水平飞出后，恰好通过G 点。

G 点在C 点的左下方，与C 点水平相距7
2
R 、竖直相距R ，求P 运动到D 点时速度的大小和改变后P 的质量。

21.（4分）【加试题】 (1)为完成探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系的实验,必须要选用的是 。

A.有闭合铁芯的原副线圈
B.无铁芯的原副线圈
C.交流电源
D.直流电源
E.多用电表(交流电压挡)
F.多用电表(交流电流挡) 用匝数n a =60匝和n b 9.
根据测量数据可判断连接电源的线圈是 (选填“n a ”或“n b ”) （2）下图是观察双缝干涉图样过程中的图。

图①是双缝干涉的实验装置图，图②是双缝干涉的条纹效果图，下列表述正确的是
A.单缝的作用相当于一个线光源
B.如果去掉滤光片，毛玻璃屏上无稳定的双缝干涉条纹
C.如果增大双缝屏与毛玻璃屏间距离，则明条纹将变宽
D. 如果将白光、滤光片去掉，改为绿色激光源，则明条纹将变宽
图③是分划板中心刻线处第1明条纹的中心时，图④是分划板中心刻线处第4明条纹的中心时，则图④中千分尺的读数为 mm, 相邻两明条纹的间距为 mm 22.（10分）【加试题】电磁缓速器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。

电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论：如图所示，将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上，斜面与水平方向夹角为θ。

一质量为m的条形磁铁滑入两铝条间，恰好匀速穿过，穿过时磁铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定，其引起电磁感应的效果与磁铁不动、铝条相对磁铁运动相同。

磁铁端面是边长为d的正方形，由于磁铁距离铝条很近，磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度为B，铝条的高度大于d，电阻率为ρ。

为研究问题方便，铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场，其他部分电阻和磁场可忽略不计，假设磁铁进入铝条间以后，减少的机械能完全转化为铝条的内能，重力加速度为g。

（1）求铝条中与磁铁正对部分的电流I；
（2）若两铝条的宽度均为b，推导磁铁匀速穿过铝条间时速度v的表达式；
（3）在其他条件不变的情况下，仅将两铝条更换为宽度b'>b的铝条，磁铁仍以速度v进入
铝条间，试简要分析说明磁铁在铝条间运动时的加速度和速
度如何变化。

23.（10分）【加试题】如图所示，在足够长的绝缘板上方距离为d的P点有一个粒子发射源，能够在纸面内向各个方向发射速率相等，比荷q／m= k的带正电的粒子，不考虑粒子间的相互作用和粒子重力。

（1）若已知粒子的发射速率为V0，在绝缘板上方加一电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场，求同一时刻发射出的带电粒子打到板上的最大时间差；
（2）若已知粒子的发射速率为V0，在绝缘板的上方只加一方向垂直纸面，磁感应强度B=V0/Kd 的匀强磁场，求带电粒子能到达板上的长度。

（3）若粒子的发射速率V0未知，在绝缘板的上方只加一方向垂直纸面，磁感应强度适当的匀强磁场，使粒子做圆周运动的运动半径大小恰好为d，为使同时发射出的粒子打到板上的最大时间差与（1）中相等，求V0的大小。

2019年高考模拟试卷物理答题卷
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。

每小题列出的四个备选项中只有一
个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分，每小题列出的四个备选项中至少有一
非选择题部分
三、非选择题（本题共7小题，共55分）
17.（5分）(1)A AC (2) ①CD②0.40
18.（5分）（1）B（1 分） E（1 分）（2）丁（1 分）（3）0.90~0.95（2 分）
19.（9分）解析 (1)小球从P处下滑到Q点,由机械能守恒可得
mgL=mv2
得v=
在Q点对小球受力分析得F N-mg=,
代入得F N=3mg
根据牛顿第三定律,小球对轨道压力大小为3mg,方向竖直向下。

2
(2)小球从轨道上某点C 下滑到Q 处平拋,恰好打在B 点,C 点到水平桌面的高度为h C ,则根据平拋运动规律
竖直方向2L=gt 2
得t=2
水平方向v Q =
从C 到Q 根据机械能守恒得mgh C =得h C =
即小球从PC 范围内从静止释放均能打到探测屏上。

(3)设从Q 处以速度v 0射出,打到探测屏上,其动能 E k =
+mgh
而h=
2
得E k =mg
2
得v 0=
时E k 最小,E kmin =mgL
释放点位置离Q 的竖直高度H=。

20.（12分）（1）选P 为研究对象，受力分析如图：
设P 加速度为a ，其垂直于斜面方向受力平衡：cos G N θ= 沿斜面方向，由牛顿第二定律得：sin G f ma θ-=
且f N μ=，可得： 2
sin cos 5
a g g g θμθ=-=
对CB 段过程，由
2202t v v as -=
代入数据得B 点速度：
B v =
（2）P 从C 点出发，最终静止在F ，分析整段过程；
由C 到F ，重力势能变化量：3sin P E mg R θ∆=-⋅ ①
减少的重力势能全部转化为内能。

设E 点离B 点的距离为xR ，从C 到F ，产热：
cos (72)Q mg R xR μθ=+ ②
由P Q E =∆，联立①、②解得：1x =； 研究P 从C 点运动到E 点过程
重力做功：
sin (5)G W mg R xR θ=+ 摩擦力做功： cos (5)f W mg R xR μθ=-+ 动能变化量：
0J k E ∆=
由动能定理： G f k W W W E ++=∆弹
代入得：
125
mgR
W =-
弹 由E W ∆=-弹弹，到E 点时弹性势能E 弹为125
mgR。

2
（3）其几何关系如下图
可知：2
3OQ R =，1
2
CQ R =
由几何关系可得，G 点在D 左下方，竖直高度差为5
2
R ，水平距离为3R 。

设P 从D 点抛出时速度为0v ，到G 点时间为t
其水平位移：
03R v t = 竖直位移：
251
22
R gt =
解得： 0v =
研究P 从E 点到D 点过程，设P 此时质量为'm ，此过程中：
重力做功：
351
''(6sin )'210
G W m g R R m gR θ=-+=- ① 摩擦力做功：
6
''6cos '5f W m g R m gR μθ=-⋅=- ② 弹力做功：
12
'5
W E mgR 弹弹=-∆= ③ 动能变化量：
201''0J 2k E m v ∆=-9
'10m gR = ④ 由动能定理：
''''G f k W W W E 弹++=∆ ⑤
将①②③④代入⑤，可得：
1'3
m m = 21.（4分）【加试题】答案 (1)ACE n b （2）AC , 1.485，0.325 22.（10分）【加试题】
可见，F'>F=mg sin θ，磁铁所受到的合力方向沿斜面向上，获得与运动方向相反的加速度，磁铁将减速下滑，此时加速度最大，之后，随着运动速度减小，F'也随着减小，磁铁所受的合力也减小，由于磁铁加速度与所受到的合力成正比，磁铁的加速度逐渐减小。

综上所述，磁铁做加速度逐渐减小的减速运动。

直到F'=mg sin θ时，磁铁重新达到平衡状态，将再次以较小的速度匀速下滑。

23.（10分）【加试题】
（1）最大时间差为竖直向上和竖直向下射出的粒子，设其运动时间之差为Δt，
则：Δt=又有加速度，联立解得最大时间差为
（2）洛仑兹力充当向心力
B=则：R = d
粒子运动到绝缘板的两种临界情况如图:
左侧最远处离C距离为d , 右侧离C最远处为
带电粒子能到达板上的长度为
（3）设此时粒子出射速度的大小为v0
在磁场中运动时间最长和最短的粒子运动轨迹示
意图如下：
由几何关系可知：
最长时间：t1=最短时间：t2=
又有粒子在磁场中运动的周期
根据题意，联立④⑤⑥⑦⑧式解得：
粒子在磁场中所受的洛伦兹力提供向心力得：
解得。