【全国卷Ⅱ】2019年高考物理模拟试题(含答案解析)

第I卷（选择题)

一、单选题

1．如图所示，在竖直平面内，一根不可伸长的轻质软绳两端打结系于“V”形杆上的A、B两点，已知OM边竖直，且，细绳绕过光滑的滑轮，重物悬挂于滑轮下处于静止状态。若在纸面内绕端点O按顺时针方向缓慢转动“V"形杆，直到ON边竖直，绳子的张力为、A点处绳子与杆之间摩擦力大小为，则（   ）

A．张力一直增大 ．张力先增大后减小

C．摩擦力一直增大 ．摩擦力先增大后减小

2．如图所示，ACB是一个半径为R的半圆柱面的横截面，直径AB水平，C为截面上的最低点，AC间有一斜面，从A点以大小不同的初速度v1、v2沿AB方向水平抛出两个小球，a和b，分别落在斜面AC和圆弧面CB上，不计空气阻力，下列判断正确的是（   ）

A．初速度v1可能大于v2

B．a球的飞行时间可能比b球长

C．若v2大小合适，可使b球垂直撞击到圆弧面CB上

D．a球接触斜面前的瞬间，速度与水平方向的夹角为45°

3．如图所示，质量为m、带电荷量为+q的三个相同带电小球a、b、c，从同一高度以初速度v0水平抛出，小球a只在重力作用下运动，小球b在重力和洛伦兹力作用下运动，小球c在重力和电场力作用下运动，它们落地的时间分别为ta、tb、tc，落地时重力的瞬时功率分别为Pa、Pb、Pc，则以下判断中正确的是（     ）

A．ta=tb=tc ．ta=tcPc

4．如图所示电路，在平行金属板M，N内部左侧P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在N板的O点．改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则（     ）

A．该粒子带正电

B．减少R2，粒子将打在O点左侧

C．增大R1，粒子在板间运动时间不变

D．减少R1，粒子将打在O点左侧

5．如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场．两个质子M、N沿平行于直径cd的方向从圆周上同一点P射入磁场区域， P点与cd间的距离为，质子M、N入射的速度大小之比为1:2．ab是垂直cd的直径，质子M恰好从b点射出磁场，不计质子的重力和质子间的作用力．则两质子M、N在磁场中运动的时间之比为（     ）

A．2:1 ．3:1 ．3:2 ．3:4

二、多选题

6．如图甲所示，左侧接有定值电阻R=2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨间距L=1m。一质量m=2kg，阻值r=2Ω的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v-x图象如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25，则从起点发生x=1m位移的过程中（g=10m/s2）（　　）

A．金属棒克服安培力做的功 J ．金属棒克服摩擦力做的功 J

C．整个系统产生的总热量 J ．拉力做的功 J

7．如图甲所示，在水平地面上固定一个倾角为的足够长的光滑斜面，小滑块从斜面底端在与斜面平行的拉力F作用下由静止开始沿斜面运动，拉力F随时间变化的图象如图乙所示，小滑块运动的速度一时间图象如图丙所示，重力加速度g为10 m/s2。下列说法正确的是（     ）

A．斜面倾角为，小滑块的质量m=2 kg

B．在0～2 s时间内拉力F做的功为100J

C．在0～1 s时间内合外力对小滑块做功12.5 J

D．在0～4 s时间内小滑块机械能增加80J

8．如图，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始自由下滑，则（     ）

A．在小球下滑的过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒

B．在小球下滑的过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功

C．被弹簧反弹后，小球能回到槽上高h处

D．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动

第II卷（非选择题)

三、实验题

9．一个小球在液体里运动，会受到一种类似于摩擦的液体阻力的作用，叫做粘滞力。如果液体无限深广，计算粘滞力的关系式为，其中D为小球直径，v为小球在液体中的运动速度，称作粘滞系数。实验创新小组的同学们通过下面实验测量了某液体的粘滞系数。

（1）取一个装满液体的大玻璃缸，放在水平桌面上，将质量为1kg的小钢球沉入液体底部，可以忽略除粘滞力以外的所有摩擦阻力的作用。将一根细线拴在小钢球上，细线另一端跨过定滑轮连接砝码盘。在玻璃缸内靠左端固定两个光电门A、B，光电门的感光点与小钢球的球心在同一条水平线上。

（2）测出小钢球直径为5.00cm，将钢球由玻璃缸底部右侧释放，调整砝码数量以及释放小钢球的初始位置，确保小钢球通过两个光电门的时间相同。若某次测出小钢球通过两个光电门的时间均为0.025s，则可得小钢球此时运动的速度大小为_____m/s。

（3）记录此时砝码盘以及砝码的总质量m=60kg，由粘滞力关系式可得液体的粘滞系数为____N·S/m2。

（4）改变砝码数量，重复第（2）、（3）步骤的实验，测出不同质量的砝码作用下，小钢球匀速运动速度。由下表中数据，描点连线，作出粘滞力随速度变化的图像_______________。

根据计算粘滞力的关系式和图像，可得该液体的粘滞系数为____N·S/m2。（所有结果均保留两位有效数字）

10．在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的的实验器材。

(1)甲同学按电路图a进行测量实验，其中R2为保护电阻，则

①请用笔画线代替导线在图b中完成电路的连接______；

②根据电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图c所示，可得电源的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)。

(2)乙同学误将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，根据电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图e所示，可得电源的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)。

四、解答题

11．如图所示，一光滑绝缘圆管轨道位于坚直平面内，半径R为0.2m。以圆管圆心O为原点，在环面内建立平面直角坐标系xOy，在第三象限加一竖直向上的匀强电场，电场强度为1N/C，其他象限加垂直于环面向外的匀强磁场。圆管内有一个质量为0.1kg的小球，小球的直径略小于圆管直径。现在从x坐标轴上的d点，由静止释放小球，小球刚好能沿逆时针方向做圆周运动。重力加速度g取10m/s2。

（1）判断小球的带电性质并求小球的电荷量；

（2）若第二次到达最高点a时，小球对轨道恰好无压力，求磁感应强度B；

（3）求小球第N次到达最高点a时对圆管的压力并说明方向。

12．如图所示，一足够长的水平传送带以速度v=v0 匀速运动，质量均为m的小物块P和小物块Q由通过滑轮组的轻绳连接，轻绳足够长且不可伸长，某时刻物块P从传送带左端以速度2υ0 冲上传送带，P与定滑轮间的绳子水平。已知物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，运动过程中小物块P、Q的加速度大小之比始终为2:1 ；重力加速度用g表示，不计滑轮的质量与摩擦。求：

（1）物块P刚冲上传送带时，所受滑动摩擦力的大小和方向；  

（2）物块P刚冲上传送带到右方最远处的过程中，PQ组成的系统机械能的改变量； 

（3）物块P刚冲上传送带到右方最远处的过程中，P与传送带间的摩擦力产生的热量是多少？

五、选做题

13【物理——选修3－4】(15分)

(1)(5分)．空气能热水器采用“逆卡诺”原理，工作过程与空调相反，能将空气中免费热量搬到水中进行制热，即使在南极也有良好表现，高效节能，是广东在世界领先的核心技术。如图，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A → B和C → D为等温过程，B → C和D → A为绝热过程。该循环过程中，下列说法正确的是（     ）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分） 

A．A → B过程中，外界对气体做功

B．B → C过程中，气体分子的平均动能减小

C．C → D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多

D．D → A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化

E. A → B过程中，气体从外界空气吸收大量热能

(2)(10分)．如图所示，绝热汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M = 200 kg，活塞质量m = 10 kg，活塞面积S = 100 cm2，l = 20 cm。绝热活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气，此时，缸内气体的温度为27℃，活塞位于汽缸正中，整个装置都静止。在汽缸内部有一个阻值的电阻丝（图中没画出），电阻丝两端的电压U = 12 V。接通电源10 s后断开，活塞相对气缸缓慢移动到缸口AB处已知大气压恒为P0=1.0×105Pa，重力加速度为 g = 10 m/s2若电阻丝产生的热量全部被气体吸收。求：

(i)活塞恰好静止在汽缸缸口AB处时，缸内气体的温度；

(ii)从接通电源到活塞相对气缸移动到缸口AB的过程中理想气体的内能变化量。

14．【物理——选修3－4】(15分)

(1)(5分)下列说法正确的是_________（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．位移与时间关系符合正弦函数规律的运动是最简单、最基本的振动

B．只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多，或者比波长更小时，才能发生衍射现象

C．光导纤维传递信息是利用了光的干涉原理

D．电磁波的接收是利用电谐振把有用的信号选择出来

E. 狭义相对论中不同惯性参考系的物理规律是相同的

(2)(10分)．如图所示，一透明玻璃砖横截面的上半部分是半径为R的半圆，下半部分是边长为2R的正方形，在玻璃砖的左侧距离为R处，有一和玻璃砖侧面平行的足够大的光屏。一束单色光沿图示方向从光屏上的P点射出，从M点射入玻璃砖，恰好经过半圆部分的圆心O，且∠MOA=45°，已知玻璃砖对该单色光的折射率n=，光在真空中的传播速度为c。

①求该单色光在玻璃砖中发生全反射的临界角的正弦值。

②从M点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖，求该单色光在玻璃砖内传播的时间。

参

1．B

【解析】

【详解】

AB：设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为，受力如图甲所示：

在纸面内绕端点O按顺时针方向缓慢转动“V”形杆，直到ON边竖直，AB的长度不变，AB在水平方向的投影先变长后变短，绳子与竖直方向的夹角先变大后变小，所以张力先增大后减小。故A项错误，B项正确。

CD：以A点为研究对象，受力分析如图乙所示，根据平衡条件可知：

，在纸面内绕端点O按顺时针方向缓慢转动“V”形杆，绳子与竖直方向的夹角先变大后变小，OA杆与竖直方向的夹角一直变大；当绳子与竖直方向的夹角变大时，摩擦力减小；当绳子与竖直方向的夹角变小时，在增大，摩擦力还是在减小。故CD两项错误。

2．B

【解析】

【详解】

A、两个小球都做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，由x=v0t得知t相同时，水平位移越大，对应的初速度越大，则知初速度v1一定小于v2．故A错误.

B、竖直方向上做自由落体运动，由，得，若a球下落的高度大于b球的高度，则a球的飞行时间比b球长;故B正确.

C、根据平抛运动的推论：平抛运动瞬时速度的反向延长线交水平位移的中点，作出b球垂直撞击到圆弧面CB上速度的反向延长线，与AB的交点一定在O点的左侧，速度的反向延长线不可能通过O点，所以b球不可能与CB面垂直，即b球不可能垂直撞击到圆弧面CB上，故C错误.

D、由几何知识得知AC面的倾角为45°，运用与C项同样的分析方法：作出a球接触斜面前的瞬间速度反向延长线，可知此瞬时速度与水平方向的夹角大于45°．故D错误.

故选B.

3．A

【解析】

【详解】

AB、根据题意可知：A球只有重力做功，竖直方向上做自由落体运动；B球除重力之外还受到洛伦兹力作用，但B的洛伦兹力的方向总是水平方向的，不影响重力方向，所以竖直方向也做自由落体运动；C球除受重力之外，还受到垂直纸面向里的电场力作用，竖直方向上做自由落体运动，故，故A正确，B错误。

CD、落体时的重力的功率等于重力乘以重力方向的速度，我们只研究竖直方向，发现B的洛伦兹力总是垂直纸面向里，不影响重力方向，C的电场力方向也是垂直纸面向里的，对竖直方向也没用影响，故竖直方向都做自由落体运动，高度相同，所以末速度在竖直方向的分量相同，重力又相等，根据p＝mgvy可知三个球落地瞬间重力的瞬时功率相等，故CD错误。

4．D

【解析】

【分析】

本题是含容电路的动态分析与带电粒子运动相结合的问题，运用闭合电路欧姆定律和类平抛运动的知识可进行求解。

【详解】

设板间场强为，粒子的电荷量是，板间间距为，则粒子在板间运动时：、。

A：由电路图知，极板M带负电、极板N带正电，板间场强的方向向上，重力不计的带电粒子向下偏转，粒子带负电。故A项错误。

B：由于R2与平行金属板串联，稳定时此支路断路，调节R2对电路无影响；减少R2，平行板两端的电压不变，板内场强不变，粒子运动情况不变，仍打在O点。故B项错误。

CD：增大R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压减小，板内场强减小，粒子在电场中的运动时间变长。减少R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压增大，板内场强增大，粒子在电场中的运动时间变短，粒子将打在O点左侧。故C项错误，D项正确。

5．A

【解析】

【详解】

作出两质子的运动轨迹如图所示，由几何关系可知，质子M的轨道半径为R，轨迹圆弧所对圆心角θ1＝120º；根据得，则质子N的轨道半径为2R，再由几何关系得：轨迹圆弧所对圆心角θ2＝60º；质子在磁场做圆周运动的周期：，运动的时间满足：，解得：．故A项正确，BCD三项错误．

6．BD

【解析】

【详解】

A．由速度-位移图象得：

金属棒所受的安培力为： 

代入得：，

则知FA与x是线性关系，当时，安培力

当时，安培力，

则从起点发生位移的过程中，安培力做功为：

即金属棒克服安培力做的功为：，故A错误；

B．金属棒克服摩擦力做的功为：，故B正确；

C．克服安培力做功等于回路中产生的电热，克服摩擦力做功等于产生的摩擦热，则整个系统产生的总热量：，故C错误；

D．根据动能定理得：，其中，，

代入解得拉力做的功为：，故D正确。

7．BC

【解析】

【详解】

A：由速度一时间图像可知，在2-4s时间内小滑块的加速度，由牛顿第二定律：，解得：。在0-2s时间内小滑块的加速度，由牛顿第二定律，，解得：。故A项错误。

B：由速度一时间图像可知，在0-2s时间内小滑块的位移为，拉力F做的功为，故B项正确。

C：1s末小滑块的速度，由动能定理，在0-1s时间内合外力对小滑块做的功。故C项正确。

D：由功能关系可知，在0-4时间内小滑块机械能增加量。故D项错误。

8．AD

【解析】

【详解】

A、在下滑的过程中，小球和槽组成的系统，在水平方向上不受力，则水平方向上动量守恒，故选项A正确；

B、在滑动过程中，槽向后滑动，根据动能定理知，槽的速度增大，则小球对槽的作用力做正功，故选项B错误；

CD、小球和槽组成的系统水平方向上动量守恒，开始总动量为零，小球离开槽时，小球和槽的动量大小相等，方向相反，由于质量相等，则速度大小相等，方向相反，然后小球与弹簧接触，被弹簧反弹后的速度与接触弹簧的速度大小相等，可知反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动，且速度大小相等，小球不会回到槽高h处，故选项D正确，C错误；

故选选项AD。

9．  2.0  0.62或0.  如图所示：

  0.48（0.46-0.50）

【解析】（2）小钢球直径为，通过两个光电门的时间均为，小钢球此时运动的速度。

（3）砝码盘以及砝码的总质量，所以或，由公式可得或。

（4）根据数学知识，通过描点、画线得到如图所示的图像：

公式可知，粘滞力的图像中斜率为，粘滞力的图像中斜率为，所以液体的粘滞系数。

点睛：本题是信息题，要在读懂题意的基础上，运用动力学方法分析钢球的运动情况，运用共点力平衡进行求解。

10．（1）① ②2.8 0.60 （2）3.0 0.50

【解析】

【详解】

解：(1)①根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；

②根据闭合电路欧姆定律可得：，则由数学规律可知电动势，内电阻；

(2)由乙同学的电路接法可知左右两部分并联后与串联，则可知在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现图e所示的图象，则由图象可知当电压为2.5V时，电流为0.5A，此时两部分电阻相等，则总电流为；而当电压为2.4V时，电流分别对应0.33A和0.87A，则说明当电压为2.4V时，干路电流为；则根据闭合电路欧姆定律可得，，解得电源的电动势，内电阻；

11．（1）负电， 1.0C；（2）0.5T；（3）小球第N次到达最高点a时对圆管的压力大小为：[（2N﹣3）﹣]N，方向：竖直向上（N≥3），当N＝1时，对内管壁挤压，当N＝2时，无挤压。

【解析】

【详解】

（1）小球第一次刚好过最高点，此时速度为零，v1＝0，

根据题意可知，小球带负电，

对小球，由动能定理得：qER﹣mgR＝0，

代入数据解得：q＝1.0C；

（2）小球第二次过最高点时的速度为v2，

由动能定理得：2qER﹣mgR＝，

在最高点，由牛顿第二定律得：mg+qv2B＝，

代入数据解得：B＝0.5T；

（3）小球第N次过最高点时的速度为，小球受圆管向下的压力为FN，

对小球整个运动过程，由动能定理得：NqER﹣mgR＝，

在最高点，由牛顿第二定律得：mg+qvNB+FN＝，

代入数据解得：FN＝[（2N﹣3）﹣]N，

当N＝1时，对内管壁挤压，

当N＝2时，无挤压，

当N≥3时，对外管壁挤压，

根据牛顿第三定律可知，小球第N次到达最高点a时对管的压力大小为：

[（2N﹣3）﹣]N，方向：竖直向上（N≥3）；

12．（1） 0.25mg 方向向左（2）0（3）

【解析】

【详解】

（1）物块P刚冲上传送带时，所受滑动摩擦力的大小为：，方向向左；  

（2）对P有：μmg+T=ma1

对Q有：mg-2T=ma2

得：T=0.35mg，a1=0.6g

P先减速到与传送带速度相同，设位移为x1，

共速后，由于f=μmg＜mg，P不可能随传送带一起匀速运动，继续向右减速，

设此时P加速度为a1′，Q的加速度为a2′＝a1′

对P有：T-μmg=ma1′，

对Q有：mg-2T=ma2＇

解得：a1′=0.2g  

设减速到0位移为x2， 

PQ系统机械能的改变量等于摩擦力对P做的功，△E=-μmgx1+μmgx2=0

（3）P先减速到与传送带速度相同时传送带的位移：此过程中产生的热量：  

P与传送带共速后继续减速到0的过程中，传送带的位移：

此过程中产生的热量：  

生的热量：

13．（1）BCE

【解析】

【详解】

A → B过程中，体积变大，则气体对外界做功，因温度不变，内能不变，则气体从外界吸热，选项A错误，E正确；B → C过程中，温度降低，则气体分子的平均动能减小，选项B正确；C → D过程中，气体的压强变大，温度不变，分子平均速率不变，则气体分子对器壁的平均碰撞力不变，但是由于气体体积减小，气体的密度增加，则单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，导致气体压强变大，选项C正确；D → A过程中，由于气体的温度升高，则气体分子的速率分布曲线要发生变化，选项D错误；

（2）．①②60J

【解析】

【详解】

（1）以缸内理想气体为研究对象，活塞缓慢移动到缸口过程中，压强恒为，

且 ；解得： ；

由于缸内气体为等压变化，可得

所以 

故 

（2）活塞在相对气缸下移h=10cm的过程中外界对气体做功

电阻丝在通电内产生的热量为

根据热力学第一定律 

则气体的内能增加了60J

14（1）．ADE

【解析】

【详解】

A、只要力与位移的大小成正比，方向相反，即为简谐运动，因此当质点的位移与时间的关系遵从正弦函数规律，也满足简谐运动，简谐振动是最简单、最基本的振动；故A正确.

B、波长越长越容易发生衍射现象，因此波长为0.6m的水波比波长为0.5m的水波绕过0.8m的障碍时衍射现象更明显；故B错误.

C、光导纤维传递信息是利用了光的全反射原理；故C错误.

D、使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，把有用的信号从高频电流中选择还原出来的过程叫解调，使用的是检波器；故D正确.

E、根据相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；故E正确.

故选ADE.

（2）．① ；②

【解析】

【详解】

（1）设单色光在玻璃砖中发生全反射的临界角为C，则有 

解得： ；

（2）单色光射到玻璃砖的平面上时的入射角均为 

 则单色光在玻璃砖到平面上时会发生全反射，其光路图如图所示

单色光在玻璃砖内传播的距离为： 

传播速度为 

传播时间为。