2019届理科综合物理试题及答案

二、选择题（在每小题给出的四个选项中，14-18题只有一个正确选项，19-21有多个正确选项，全部选对
的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
14一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,速度变为原来的3倍,该质点的加速度为( )
A.s
t2 B.3s
2t2
C.4s
t2
D.8s
t2
15．等量异种点电荷的连线和中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中的a点沿直线移动到b点，再从b点沿直线移动到c点，则检验电荷在此全过程中（）
A．所受电场力的方向变化
B．所受电场力先减小后增大
C．电场力一直做正功
D．电势能先不变后减小
16.2016年8月16日凌晨，被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅，这是我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。

如图所示，“墨子号”卫星的工作高度约为500km，在轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于其运动周期)，运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β(弧度)，引力常量为G。

则下列关于“墨子号”的说法正确的是（）
A.线速度大于第一宇宙速度
B.环绕周期为2πt/β
C.质量为s3/Gt2β
D.向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
17．如图甲所示，水平地面上固定一倾角为30°的表面粗糙的斜劈，一质量为m的小物块能沿着斜劈的表面匀速下滑。

现对小物块施加一水平向右的恒力F，使它沿该斜劈表面匀速上滑。

如图乙所示，则F大小应为（）
A．mg
3
B．
mg 3
3
C．
mg 4
3
D．mg
6
3
18．如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为R，将物体A从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计．则（）A．A和B组成的系统动量守恒
B．A不能到达B圆槽的左侧最高点
C．B向右运动的最大位移大小为2R
3
D ．A 从圆槽的右侧最顶端运动到圆槽的最低点过程中，A 的合力对A 的冲量为3
gR m
19．用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）,设两极板正对面积为S ，极板间的距离为d ,静电计指针偏角为θ。

实验中，极板所带电荷量不变，若 （ ）
A ．保持S 不变，增大d ,则θ变小
B ．保持S 不变，增大d ,则θ变大
C ．保持d 不变，减小S ,则θ变大
D ．保持d 不变，减小S ,则θ变小
20．在如图所示电路中，电源内阻忽略不计，闭合电键S ，滑动变阻器的滑片位于a 点时，两理想电表的读数分别为U 1、I 1，滑动变阻器的滑片位于b 点时，两理想电表的读数分别为U 2、I 2。

下列判断正确的是（ ）
A ．U 1>U 2，I 1 < I 2
B ．滑片位于b 点时，滑动变阻器接入电路的阻值为U
2I 2
C ．滑片由a 滑到b ，电源的输出功率一定减小
D ．滑片由a 滑到b ，U 2−U
1I 1
−I 2
等于R 1的阻值
21．如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点O 在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点时
的速度大小为v ，此时绳子的拉力大小为F T ，拉力F T 与速度的平方v 2
的关系如图乙所示，图象中的数据a 和b 包括重力加速度g 都为已知量，以下说法正确的是（ ）
A ．数据a 与小球的质量无关
B ．数据b 与小球的质量无关
C ．比值b/a 只与小球的质量有关，与圆周轨道半径无关 D.利用数据a 、b 和g 能够求出小球的质量和圆周轨道半径
第Ⅱ卷
三、实验题（共计两道题，共计17分）
22．(8分)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某学习小组所使用的装置如图甲所示。

设沙和沙桶的总质量为m ，实验中用沙和沙桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，下面的操作最合理的是_____。

A ．将长木板水平放置，让小车在沙和沙桶的牵引下带着已经穿过打点计时器的纸带在木板上运动，调节沙的质量，多次重复，直到目测小车做匀速直线运动。

B ．将长木板水平放置，让小车在沙和沙桶的牵引下带着已经穿过打点计时器的纸带在木板上运动，接通打点计时器的电源，轻推小车，调节小车上砝码的质量，多次重复，直到打出的纸带上的点迹均匀。

C ．将长木板的一端垫起适当的高度，去掉细线和沙桶，不连接纸带，轻推小车，改变木板垫起的高度，多次重复，直到目测小车做匀速直线运动。

D．将长木板的一端垫起适当的高度，去掉细线和沙桶，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，接通打点计时器的电源，轻推小车，改变木板垫起的高度，多次重复，直到打出的纸带上的点迹均匀。

(2)在(1)最合理的方案下，接通打点计时器的电源，让小车在沙和沙桶的牵引下带着已经穿过打点计时器的纸带在木板上由静止开始运动，图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。

量出相邻的计数点之间的距离分别为：x AB=2.25cm、x BC=3.86cm、x CD=5.45cm、x DE=7.05cm。

已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=_______m/s2（结果保留三位有效数字）。

(3)若某同学利用图甲所示的装置，在未通过(1)中操作的情况下，研究加速度a与拉力F的关系时，得到图丙所示图线。

已知图线与横轴的交点为F0，与纵轴的交点为-a0，重力加速度为g，在运动过程中小车及车上砝码受到的阻力与其重力之比为________。

23．(9分)某同学在做完“描绘小灯泡的伏安特性曲线”后，又对一个标有“6V 3.5W”小电风扇电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线进行了研究，同研究小灯泡一样，要求电风扇电动机两端的电压能从零逐渐增加到6V，实验室备有下列器材：
A．电流表(量程I:0-0.6A，内阻约为1Ω；量程II:0-3A，内阻约为0.1Ω)
B．电压表(量程为0-6V，内阻几千欧)
C．滑动变阻器R1(最大阻值10Ω，额定电流2A)
D．滑动变阻器R2(最大阻值1750Ω，额定电流0.3A)
E.电池组(电动势为9V，内阻小于1Ω)
F.开关和导线若干
(1)实验中所用的滑动变阻器应选___ (填“C”或“D”)，电流表的量程应选_____(填“I”或“II”)。

(2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的电路_______。

(3)为防止电动机输入电压过高而损坏，闭合开关前滑动变阻器滑片P应滑到___(填“M”或“N”)端。

(4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，改变加在电动机上的电压，实验中发现当电压表示数大于1V 时电风扇才开始转动，电动机的伏安特性曲线如图乙所示，则电动机线圈的电阻为_______Ω，电动机正常工作时的机械功率为________W。

(保留两位有效数字)
四、计算题（要写出必要的解题过程才给分）
24．(12分)如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m，电量为-e的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U0加速后通过过B点的小孔进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分别为两块竖直板的中点，求：
（1）电子通过B点时的速度大小；
（2）右侧平行金属板的长度；
（3）电子穿出右侧平行金属板时的动能。

25. (19分)如图所示，在距地面h=5m的光滑水平桌面上，一轻质弹簧被a（质量m a=1kg）和b(质量m b=2kg)两个小物体压缩(不拴接)，弹簧和小物体均处于静止状态．今同时释放两个小物体，弹簧恢复原长后，物体a继续运动最后落在水平地面上，落点距桌子边缘距离x=2m，物体b则从A端滑上与桌面等高的传送带，传送带起初以v0＝2 m/s的速度顺时针运转，在b滑上的同时传送带开始以a0＝1 m/s2的加速度匀加速运转，物体和传送带间的动摩擦因数μ=0.2，传送带右侧B端处固定一竖直放置的光滑半圆轨道BCD，其半径R＝0.8 m，小物体b恰能滑上与圆心等高的C点．取g＝10 m/s2，求：
(1)处于静止状态时，弹簧的弹性势能E p
(2)物块b由A端运动到B端所经历的时间；
(3)若改变半圆轨道半径R,要使小球在半圆轨道运动
时不脱离轨道，求半圆轨道的半径应满足的范围。

33．[物理――选修3-3](15分)
34．[物理――选修3-4](15分)
(1)(5分).在同种均匀介质中，甲、乙两波源位于O点和Q点，分别产生向右和向左传播的简谐横波，某时刻两波波形如图中实线和虚线所示，此时，甲波传播到x=24m处，乙波传播到x=12m处，已知甲波波源的振动周期为0.4s，下列说法正确的是________。

（填正确答案标号）
A．甲波波源的起振方向为y轴正方向
B．甲波的波速大小为20m/s
C．乙波的周期为0.6s
D．甲波波源比乙波波源早振动0.3s
E.从图示时刻开始再经0.6s，x=12m处的质点再次到达平衡位置
(2)(10分）．如图所示，真空中半径为R的半圆形透明介质，O1为圆心，OO1为其对称轴，一束单色光沿平行于对称轴的方向射到圆弧面上，经两次折射后从直径面离开介质。

已知第一次折射的入射角和第二次折射的折射角均为60°，光在真空中的速度为c，
（i）画出光路图并求介质的折射率n（
（ⅱ）求单色光在介质中传播的时间t.
O
O
1
物理答题卡
22．(8分) (1)_____。

(2)_______(3)_______ 23．(9分) (1)______、_______
(2)
(3)______ (4)_______、________
24．(12分)
25. (18分)
34．[物理――选修3-4](15分)
(1)(5分). ________
(2)(10分）．
O1
O
物理参考答案及评分意见
题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案
A
D
B
A
C
BC
BCD
AD
22．(1) D (2分) (2) 1.60(3分) (3) a
g (3分)
23.（1）C ，Ⅰ(2分)（2）如图所示(2分)（3）M (1分)（4）2.5Ω，2.6W ．(4分)
24．(12分)（1）(4分)在加速过程根据动能定理得： 解得到电子射出加速电场的速度v 0=√
2eU 0m
eU 0=1
2mv 02
（2）(4分)粒子在竖直方向：a =eU
md ，y=1
2d ＝1
2at 2
， 在水平方向：x=L=v 0t 代入数据得L =√
2U 0d 2U
（3）(4分)从刚开始到射出电场的过程中运用动能定理得： e （U 0+1
2U ）=1
2mv 2
-0 得E k =1
2
mv 2
= e （U 0+1
2
U ）
25．(18分)（1）(5分)物体a 飞出桌面后做平抛运动：x =v a t h =1
2
gt 2
弹簧弹开ab 的过程，对ab 系统由动量守恒定律：m a v a =m b v b
由能量守恒定律：E p =1
2m a v a 2+1
2m b v b 2
得：v a =2m/s v b =1m/s E p =3J
（2）(7分)物体b 恰能滑上C 点，则b 从B-C 由动能定理：-mgR=0-1
2mv B 2 v B=4m/s b 刚放上传送带时，v b <v 0，由牛顿第二定律有：μmg＝ma
假设b 历时t 1后能与传送带达到共速v 1，对于b,有：v 1＝v b ＋at 1， 对传送带有v 1＝v 0＋a 0t 1 解得：t 1＝1 s
得：v1＝v0＋a0t1＝3m/s<4 m/s
故物体b此时速度还没有达到v B，且此后的过程中由于a0<μg，物块将和传送带以共同的加速度运动，设又历时t2到达B点
v B＝v1＋a0t2
得：t2＝1 s
所以从A运动到B的时间为：t＝t1＋t2＝2 s
（3）(6分)讨论：①物体b恰能到达C点，则不会脱离轨道，由题意得R1=0.8m
②物体b恰能过轨道最高点D点，则能做完整的圆周运动而不脱离轨道，
在D点满足：m b g=m b v b2
R2
B-D，由动能定理：−2m b gR2=1
2m b v D2−1
2
m b v B2
解得：R2=0.32m
综上圆弧轨道半径需满足：R≥0.8m或R≤0.32m 34．(1)BCE
(2) (i) 光路如图
n=sini1
sinr1，n=sini2
sinr2
i1=r1+r2
r1=r2=30°
可得：n=√3
(ii)光在介质中传播速度v=c
n
光在介质中传播距离L=Rcos600
cos300 L=vt
可得：t= R
c。