2019届河南省高考模拟试题精编(五)物理(解析版)

(考试用时：60分钟 试卷满分：110分)

第Ⅰ卷(选择题 共48分)

一、单项选择题(本题共5小题，每小题6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．)

14．如图所示为氢原子的能级图，当一群氢原子从n＝4能级向低能级跃迁时会辐射出光子，辐射出的所有光子中只有一种不能使金属A发生光电效应，则下列说法中正确的是( )

A．最多可辐射三种不同频率的光子

B．从n＝4的激发态跃迁到基态时辐射出的光子的波长最长 C．金属A的逸出功一定大于0.66 eV

D．处于基态的氢原子吸收15 eV的能量后会跃迁至n＝4能级 15．在平直公路上行驶的甲车和乙车，其位移—时间图象分别如图中直线和曲线所示，图中t1对应x1，则( )

A．t1到t3时间内，乙车的运动方向始终不变 B．在t1时刻，甲车的速度大于乙车的速度 C．t1到t2时间内，某时刻两车的速度相同

D．t1到t2时间内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度

16．将一质量为m的物体分别放在地球的南、北两极点时，该物体的重力均为mg0；将该物体放在地球赤道上时，该物体的重力为mg.假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R，已知引力常量为G，则由以上信息可得出( )

gR2

A．地球的质量为G B．地球自转的周期为2π

g0－gR 3

g0－1) g0－g

1第

C．地球同步卫星的高度为R(

页

D．地球的第一宇宙速度大小为 gR

2

17．如图所示，一束含有11H、1H的带电粒子束从小孔O1

处射入速度选择器，其中沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P1、P2两点，不计粒子间的相互作用．则( )

A．打在P1点的粒子是21H

B．O2P2的长度是O2P1长度的2倍

2C.1H粒子与11H粒子在偏转磁场中运动的时间之比为2∶1 2D.11H粒子与1H粒子在偏转磁场中运动的时间之比为1∶1

18．如图甲所示是一台交流发电机的构造示意图，线圈转动产生的感应电动势随时间变化的规律如图乙所示．发电机线圈电阻为1 Ω，外接负载电阻为4 Ω，则( )

A．线圈转速为50 r/s B．电压表的示数为4 V C．负载电阻的电功率为2 W

D．线圈转速加倍，电压表读数变为原来的4倍

二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分．)

19．如图所示，光滑水平地面上，可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧，弹簧左

端固定在墙壁上，此时弹簧的压缩量为x0，以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示一维坐标系．现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动，下到关于拉力F、两滑块间弹力FN与滑块B的位移x变化的关系图象可能正确的是 ( )

页

2第

20．如图甲所示，A、B、C三点是在等量同种正电荷连线中垂线上的点；一个带电荷量为q、质量为m的点电荷从C点静止释放，只在电场力作用下其运动的v－t图象如图乙所示，运动到B点处对应的图线的切线斜率最大(图中标出了该切线)，其切线斜率为k，则( )

mk

A．B点为中垂线上电场强度最大的点，大小为q B．由C点到A点电势逐渐降低

C．该点电荷由C到A的过程中电势能先减小后变大 mvA－vB2

D．B、A两点间的电势差为

2q

21．如图所示，两条相距为d＝0.5 m的足够长的平行金属导轨倾斜放置，导轨与水平面间的夹角为θ＝37°，导轨的下端接有阻值为R＝2 Ω的小灯泡L，一质量为m＝

0.2 kg、电阻为r＝1 Ω、长为d＝0.5 m的导体棒垂直导轨放置并与导轨接触良好，导体棒和导轨间的动摩擦因数为0.5，导轨间存在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B＝2 T的匀强磁场．现将导体棒由静止开始释放，当导体棒沿导轨下滑的距离为x＝0.46 m时，导体棒的速度达到v＝0.9 m/s，且小灯泡此时正常发光，重力加速度大小g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则下列说法中正确的是( )

A．小灯泡的额定功率为0.27 W

B．导体棒的速度达到0.9 m/s时，加速度大小为0.5 m/s2

页

3第

C．在导体棒的速度从零增大到0.9 m/s的过程中，通过小灯泡L的电荷量约为0.15 C

D．在导体棒的速度从零增大到0.9 m/s的过程中，小灯泡L上产生的热量约为0.069 J

选 择 题 答 题 栏

题号 14 15 16 17 答案 题号 18 19 20 21 答案 第Ⅱ卷(非选择题 共62分)

本卷包括必考题和选考题两部分．第22～25题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33～34题为选考题，考生根据要求作答．

22．(6分)某班级同学练习测量弹簧的劲度系数k：

(1)A同学先在水平面上用刻度尺测得弹簧原长为x0，然后将弹簧竖直悬挂在铁架台上，逐个挂上相同的钩码，如图甲所示．则根据对应钩码的拉力F，测出相应的弹簧总长x.该同学以F为纵坐标，Δx＝x－x0为横坐标在方格纸上作出了图线，如图乙所示，请你根据此图线求出该弹簧的劲度系数k＝________ N/m，图线不过坐标原点的原因是_______________________________．

页 4第

(2)有B、C两位同学，都先测出各自弹簧的原长，竖直悬挂弹簧时的装置却不一样，分别如图丙、丁所示，并且都以指针所指刻度值记为弹簧总长，作图方法与A同学一样，A同学认为他们的安装方法对k的测量有影响．请你评价：B同学的安装方法导致k的测量值______；C同学的安装方法导致k的测量值________．(填“偏大”、“偏小”或“不变”)

23．(9分)某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1

和R2的阻值．实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为3 V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99 Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．

(1)先测电阻R1的阻值．请将该同学的操作补充完整：

①闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1；

②保持电阻箱示数不变，________，读出电压表的示数U2；

页

5第

③则电阻R1的表达式为R1＝________.

(2)该同学已经测得电阻R1＝3.2 Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值，其做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R11

和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的U－R图线，则电源电动势E＝______ V，电阻R2＝______ Ω.

24．(12分)如图所示，真空中有一以O点为圆心的圆形匀强磁场区域，半径为R＝0.5 m，磁场垂直纸面向里．在y＞R的区域存在沿－y方向的匀强电场，电场强度为E＝1.0×105 V/m.在M点有一正粒子以速率v＝1.0×106 m/s沿＋x方向射入磁场，粒子穿出磁场后进入电场，速度减小到

q

0后又返回磁场，最终又从磁场离开．已知粒子的比荷为m＝1.0×107 C/kg，粒子重力不计．

(1)求圆形磁场区域磁感应强度的大小；

(2)求沿＋x方向射入磁场的粒子，从进入磁场到再次穿出磁场所走过的路程．

25．(20分)如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD，圆弧的圆心为O，竖直半径OD＝R，B点和地面

上A点的连线与地面成θ＝37°角，AB＝R.一质量为m、电荷量为q的小球(可视为质点)从地面上A点以某一初速度沿AB方向做直线运动，恰好无碰撞地从管口B进入管道BD中，到达管中某处C(图中未标出)时恰好与管道间无作用力．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度大小为g.求：

(1)匀强电场的场强大小E和小球到达C处时的速度大小v；

页

6第

(2)小球的初速度大小v0以及到达D处时的速度大小vD；

(3)若小球从管口D飞出时电场反向，则小球从管口D飞出后的最大水平射程xm.

请考生在第33、34两道物理题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．

33．(15分)【物理——选修3－3】

(1)(5分)下列说法正确的是________．(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．分子力减小时，分子势能也一定减小

B．只要能减弱分子热运动的剧烈程度，物体的温度就可以降低 C．扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动

D．一定质量的理想气体，在温度不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少

E．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体

(2)(10分)图示为一上粗下细且下端开口的薄壁玻璃管，管内有一段被水银密闭的气体，下管足够长，图中管的截面积分别为S1＝2 cm2、S2＝1 cm2，管内水银长度为h1＝h2＝2 cm，封闭气体长度L＝10 cm.大气压强为p0＝76 cmHg，气体初始温度为300 K．若缓慢升高气体温度，试求：

页

7第

①当粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度；

②当气体温度为525 K时，水银柱上端与玻璃管底部的距离． 34．(15分)【物理——选修3－4】

(1)(5分)如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的图象，P、Q为波传播过程中的两个质点，图乙为质点P的振动图象，则下列说法中正确的是________．(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．该波沿x轴正方向传播 B．该波的传播速度大小为1 m/s

C．经过0.4 s，质点Q沿波的传播方向运动0.4 m

D．该波在传播过程中，若遇到0.2 m长的障碍物，能够发生明显的衍射现象

E．P、Q两质点的振动方向一直相反

(2)(10分)如图所示，某工件由截面为直角三角形的三棱柱1

与半径为R的圆柱两个相同的透明玻璃材料组成，已知三角

4

3

形BC边的长度为R，∠BAC＝30°.现让一细束单色光从AB边上距A点为R3的D点沿与AB边成α＝45°斜向右上方的方向入射，光线经AC边反射后刚好1

能垂直于BC边进入圆柱区域．

4

①试计算光线从圆弧上的E点(图中未画出)射出时的折射角； ②试计算该细束光在玻璃中传播的时间(光在真空中的速度为c)．

页

8第

高考物理模拟试题精编(五)

14．解析：选C.因一群氢原子处于量子数为n的激发态时，最多可辐射出C2n种不同频率的光子，所以当一群氢原子从n＝4能级向低能级跃迁时最多可辐c

射出6种不同频率的光子，A错；由ΔE＝hλ知，从n＝4的激发态跃迁到基态时辐射出的光子频率最大，对应的波长最短，B错；因只有一种光子不能使金属A发生光电效应，由发生光电效应的条件为ΔE>W逸出知，能量最小的光子是氢原子从n＝4的激发态跃迁到n＝3的激发态时辐射出的，对应能量为0.66 eV，所以金属A的逸出功一定大于0.66 eV，C对；处于基态的氢原子跃迁到n＝4能级所需要的能量为－0.85 eV＋13.6 eV＝12.75 eV≠15 eV，D错．

15．解析：选C.乙车图线的切线斜率先为正值后为负值，可知乙车的运动方向发生了变化，故A错误．在t1时刻，乙车图线的切线斜率大于甲车图线的切线斜率，所以乙车的速度大于甲车的，故B错误．在t1到t2时间内，乙车图线的切线斜率某时刻等于甲车图线的切线斜率，则在此时刻两车速度相同，故C正确．在t1到t2时间内，两车的位移相同，时间相同，则平均速度相同，故D错误．

16．解析：选C.在地球南、北两极点时，物体受到的重力与万有引力大小g0R2GMm

相等，即2＝mg0，解得M＝G，选项A错误；由于在地球赤道上该物体

R

页 9第

的重力为mg，则有mg0－mg＝mωR，可解得ω＝ 2π

期为T＝ω＝2π

2

g0－g

R，故地球自转的周

R

，选项B错误；由于地球同步卫星围绕地球转动的周g0－g

GMm′R＋h

2

＝m′ω(R＋h)，解得2

期等于地球自转的周期，故由万有引力定律可得

3

地球同步卫星的高度为h＝R(

－1)，选项C正确；由于地球的第一宇

g0－g

g0v2GMm0宙速度大小等于卫星围绕地球转动的最大速度，则有＝m0R，解得v＝

R2GM2

，又因为GM＝gR，故v＝ g0R，选项D错误． 0R

17．解析：选B.沿直线O1O2运动的粒子在速度选择器中所受电场力和洛伦v2mv

兹力大小相同，故速度大小相同，在偏转磁场中，由qvB2＝mR可得R＝.由

qB2

11

于2所以2O2P21H的质量是1H质量的2倍，1H的轨迹半径是1H的轨迹半径的2倍，12的长度是O2P1长度的2倍，打在P1点的粒子是11H，选项A错误，B正确.1H、1

H在匀强磁场中运动轨迹都是半个圆周，其时间都是半个周期，由T＝两者运动时间之比为1∶2，选项C、D错误．

2πm

可知qB2

18．解析：选C.由图乙可知，线圈转动产生的交变电流的周期为T＝0.04 s，1

电动势最大值为Em＝5 V．由f＝T可知频率为25 Hz，即线圈转速n＝f＝25 r/s，Em5 2

选项A错误．电动势有效值E＝＝ V．根据闭合电路欧姆定律，负载电

22

页 10第

2E

阻中电流I＝＝ A，负载电阻两端电压即电压表示数U＝IR＝2 2 V，

R＋r22

选项B错误．负载电阻R的电功率P＝UI＝2 2× W＝2 W，选项C正确．由

2产生的感应电动势最大值表达式Em＝nBSω，ω＝2πf＝2πn可知，线圈转速加倍，转动的角速度ω加倍，感应电动势的最大值加倍，电压表读数加倍，选项D错误．

19．解析：选BD.外力反向后，A水平方向受弹簧弹力与B对A的弹力作用，B水平方向受A对B的弹力与拉力F作用，A、B先共同向右做匀加速运动，当两滑块间弹力恰好为0时，A、B分离．当两滑块间弹力恰好为0时，A、B加速度相同，此时A的加速度由弹簧弹力提供，所以此时弹簧未恢复原长，此后B在水平方向只受F作用，BD正确．

20．解析：选AB.由速度－时间图象可知，图象的斜率表示点电荷的加速度，由题意B点的斜率最大，知B点处点电荷的加速度最大为k，电场力最大，B点的电场强度最大，由牛顿第二定律可知点电荷所受的电场力大小为F＝km，mk

又F＝Eq，所以B点的电场强度为E＝q，A正确；根据等量同种正电荷的电场线的分布情况可知，沿电场线的方向电势降低，B正确；点电荷从C运动到A的整个过程中，一直做加速运动，则电场力一直做正功，电势能一直减小，C错

22mv－vAB1212

误；根据功能关系WBA＝qUBA＝mvA－mvB，解得UBA＝，D错误．

222q

21．解析：选BCD.当导体棒的速度为v＝0.9 m/s时，小灯泡正常发光，小

页

11第

E

灯泡的额定功率为PL＝I2R，而I＝，E＝Bdv，代入数据可得PL＝0.18 W，

R＋r选项A错误；当导体棒的速度达到v＝0.9 m/s时，对导体棒由牛顿第二定律有B2d2v

mgsin θ－μmgcos θ－＝ma，代入数据解得a＝0.5 m/s2，选项B正确；导

R＋r体棒的速度从零增大到0.9 m/s的过程中，导体棒沿导轨下滑了x＝0.46 m，故qΔΦBdx

＝IΔt＝＝≈0.15 C，选项C正确；导体棒的速度从零增大到0.9 m/s

R＋rR＋r的过程中，小灯泡上产生的热量为QL，由能量守恒定律可得QL＝1

－μmgxcos θ－mv2)＝0.069 J，选项D正确．

2

22．解析：(1)由题图乙可知k＝

31.5×10

－2

R

(mgxsin θR＋r

N/m＝200 N/m，图线不过坐标

原点的原因是弹簧自身有重力，当弹簧竖直悬挂起来时，由于弹簧的自重，弹簧已经有一定的形变．

(2)只要安装方法不影响斜率，就不影响k，即指针示数的变化能反映弹簧的形变量即可，经分析，B同学的安装方法不影响弹簧伸长量的测量，而C同学的安装方法则漏测最下面一小段弹簧的形变量，会导致测得的弹簧伸长量偏小，而导致k偏大．

答案：(1)200(2分) 弹簧自身有重力(2分) (2)不变(1分) 偏大(1分)

23．解析：(1)由题知，应将S2切换到b，在电流不变的情况下测R1和R两

页 12第

U2－U1

端电压；由欧姆定律有：U2＝I(R0＋R1)，U1＝IR0，联立解得：R1＝R0.

U1

111R1＋R2U(2)根据闭合电路欧姆定律，有E＝U＋R(R1＋R2)，变形得U＝E＋R·E，R1＋R21.5－0.51

对比图象，有E＝b＝0.5，得E＝2 V；E＝k＝＝2.0，R1＝3.2 Ω，

0.5得R2＝0.8 Ω.

U2－U1

答案：(1)将S2切换到b(2分) R0(3分)

U1(2)2(2分) 0.8(2分)

24．解析：(1)沿＋x方向射入磁场的粒子进入电场后，速度减小到0，则粒子一定是从如图的P点射出磁场、逆着电场线运动的，所以粒子在磁场中做圆周运动的半径r＝R＝0.5 m(1分)

mv2

根据Bqv＝r(1分)

mv

得B＝qR，代入数据得B＝0.2 T(2分)

(2)粒子返回磁场后，经磁场偏转后从N点射出磁场，MN为直径，粒子在磁场中的总路程为二分之一圆周长

s1＝πR(2分)

设在电场中的路程为s2，根据动能定理得 s212

Eq＝mv(2分) 22

页

13第

mv2

s2＝Eq(2分) 总路程s＝πR＋mv2

Eq，

代入数据得s＝(0.5π＋1) m(2分) 答案：(1)0.2 T (2)(0.5π＋1) m

25.解析：(1)小球做直线运动时的受力情况如图1所示，小球带正电，则

qE＝

mgtan θ(2分) 得E＝

4mg

3q

(1分)

小球到达C处时电场力与重力的合力恰好提供小球做圆周运动的向心力，如图2所示，

OC∥AB，则mgv2sin θ＝mR(2分)

得v＝

5

3

gR(1分) (2)小球“恰好无碰撞地从管口B进入管道BD”说明AB⊥OB 小球从A点运动到C点的过程，根据动能定理有 －mg

sin θ·2R＝12mv2－12mv20

(2分) 页 14第

得v0＝

25

gR(1分) 3

小球从C处运动到D处的过程，根据动能定理有 112mg

(R－Rsin θ)＝mv2－mv(2分) sin θ2D2得vD＝3gR(1分)

(3)小球水平飞出后，在水平方向上做初速度为 3gR的匀变速运动，竖直方向上做自由落体运动，则

qE

水平方向上的加速度ax＝m(1分) v2D＝2axx0(2分) 9得x0＝R

8

小球从管口D飞出到落地所用的时间设为t，则 1

R＋Rcos θ＋Rsin θ＝gt2(2分)

2得t＝

24R 5g

27R

＜t，说明小球在水平方向上速度为0时，小球尚未落16g

vD

由于t0＝a＝

x

地(1分)

9

则最大水平射程xm＝x0＝R(2分)

84mg

答案：(1)

3q9(3)R 8

页

15第

5

gR (2) 325gR 3

3gR

33．解析：(1)分子间距离从平衡位置开始增大时，分子力表现为引力，分子力先增大后减小，分子力一直做负功，分子势能一直增大，A错误；温度是分子平均动能的标志，只要能减弱分子热运动的剧烈程度，物体的温度就可以降低，B正确；扩散现象指不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象，布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，C错误；一定质量的理想气体，体积增大时，单位体积内气体分子数减少，温度不变，分子的平均动能不变，则单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少，D正确；热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化，E正确．

(2)①设全部进入细管水银长度为x V液＝h1S1＋h2S2

h1S1＋h2S2

x＝＝6 cm(1分)

S2

p1＝p0－(h1＋h2) cmHg＝72 cmHg p2＝p0－x cmHg＝70 cmHg(1分)

p1LS1p2L＋h1S1

由理想气体状态方程＝(2分)

T1T2T1＝300 K

代入数据解得T2＝350 K(1分)

②气体温度从T2上升到T3＝525 K，经历等压过程，设水银柱上端离开粗细接口处的高度为y

页

16第

T2＝(2分)

L＋h1S1＋yS2T3

L＋h1T3S1－L＋h1T2S1

解得y＝＝12 cm(2分)

T2S2

所以水银柱上端与玻璃管底部的距离h＝y＋L＋h1＝24 cm(1分) 答案：(1)BDE (2)①350 K ②24 cm

34．解析：(1)由题图乙可知，质点P在t＝0时刻向下振动，故该波沿x轴负方向传播，选项A错误；由题图甲可知，该波的波长为λ＝0.4 m，由题图乙λ

可知，该波的周期为T＝0.4 s，故v＝T＝1 m/s，选项B正确；在波传播的过程中，质点只在其平衡位置上下振动，故选项C错误；该波的波长为λ＝0.4 m，而障碍物的长度只有0.2 m，障碍物的尺寸小于该波的波长，故会发生明显的衍射现象，选项D正确；由于P、Q两质点刚好相距半个波长，故两质点的振动方向始终相反，选项E正确．

1

(2)①光线在三棱柱和圆柱中的光路图如图所示．

4由几何关系可知，β＝30°，故由折射定律可得该玻璃对sin 90°－α该单色光的折射率为n＝(1分)

sin β

解得n＝ 2(1分) 由几何关系可知，

31

FH＝GB＝Rcos 30°＝R(1分)

32

故在△GEB中，由几何关系可得∠GEB＝30°(1分)

页

17第

L＋h1S1

2

又因为n＝ 2，故sin γ＝nsin∠GEB＝(1分)

2即γ＝45°(1分)

②由几何关系可知，DF＝

33

R，FG＝GE＝R 32

4 3

故光在玻璃中的传播路程为s＝R(1分)

3c

光在该玻璃中的传播速度为v＝n(1分) s

故光在玻璃中传播的时间为t＝v(1分) 46

解得t＝R(1分)

3c

4 6

答案：(1)BDE (2)①45° ②R

3c

页 18第