2019年湖南省长沙市雅礼中学高三高考模拟卷理综物理试题

一、选择题

1.有两个处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞。碰撞后二者的速度vA和vB在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收，从而使该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能态跃迁，并发出光子。下列说法正确的是 A. 已知氢原子能级公式为En?可以跃迁到激发态

B. 若该原子吸收动能从基态跃迁到n=4的激发态后，最多可以发出6种频率不同的光子 C. 要求发生上述现象时B原子的碰撞之前的速度最小，则两原子应发生完全非弹性碰撞 D. 氢原子吸收的动能只有大于氢原子基态能量时，才可能发出光子 【答案】C 【解析】

【详解】从基态跃迁吸收的能量至少为?E1，基态能量为E1??13.6eV，则吸收的动能为10eV时，原子n213.6eV-(-13.6)eV=10.2eV才可以从基态跃迁到处于第二22能级的激发态，AD错误；一个原子处于n=4的激发态，最多可以发出3种光子（4-3，3-2，2-1），B错误；要求发生上述现象时B原子的碰撞之前的速度最小，则两原子应发生完全非弹性碰撞，损失的动能最多，从基态跃迁到第一激发态，C正确。

2.一可以看做质点的飞行器在太空中做匀速直线运动，现开动飞行器的侧向小型火箭喷气，对其施加一方向与原运动方向垂直、大小保持不变的力，且原来作用在飞行器上的力不发生改变，且不计整体质量的变化，则

A. 飞行器速度大小与时间成正比

B. 飞行器加速度与速度方向的夹角越来越大 C. 飞行器单位时间内速率的变化量不变 D. 飞行器单位时间内动量的变化量不变 【答案】D 【解析】

【详解】飞行器做类平抛运动，在垂直初速度方向的受力方向的分速度大小与时间成正比，即

2222v??at；则合速度的大小为v?v0?v??v0??at?，则合速度的大小与时间不成正比，A错

误；垂直初速度方向上的速度越来越大，因此加速度与速度的夹角越来越小，B错误；速率是标量，

单位时间内速率的变化量等于单位时间内末速度的大小减去单位时间内初速度的大小，结合合速度的大小v?222v0?v??v0??at?，可知飞行器单位时间内速率的变化量是变化的，C错误；根据

2动量定理，质点受恒力作用时，在单位时间内动量的变化量等于外力的冲量，D正确。

3.2019年4月10日，天文学家宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。在宇宙空间假设有一个恒星和黑洞组成的孤立双星系统，黑洞的质量大于恒星的质量，它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动，双星系统中的黑洞能“吸食”恒星表面的物质，造成质量转移且两者之间的距离减小，它们的运动轨道近似可以看成圆周，则在该过程中 A. 恒星做圆周运动的周期不断增加 B. 双星系统的引力势能减小 C. 黑洞做圆周运动的半径变大

D. 黑洞做圆周运动的周期大于恒星做圆周运动的周期 【答案】B 【解析】

【详解】设恒星质量为m1，运动半径为r1；黑洞质量为m2、运动半径为r2，转移的质量为△m，双星间的距离为L；对m1：

?m??m??m2??m??G1L22???m1??m????r1，对m2：

T??2?m??m??m2??m??G1L22L3?2??，T?2?联立解得：，?m2??m???r2又r1?r2?L，

Gm?m?12??T?双星的总质量不变，距离减小，周期减小，A错误；双星系统的引力增大，距离减小，引力做正功，引力势能减小，B正确；黑洞的运动半径为r2=m1L，恒星的质量m1减小，L也减小，故黑

m1+m2洞的半径减小，C错误；两者做圆周运动的角速度、周期相等，D错误。

4.如图，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.4kg，在该平面上以v0?2m/s、与导线成60°角的初速度运动，最后达到稳定状态，这一过程中

A. 金属环受到的安培力与运动的方向相反 B. 在平行于导线方向金属环做减速运动 C. 金属环中最多能产生电能为0.8J D. 金属环动能减少量最多为0.6J 【答案】D 【解析】

【详解】金属环周围有环形的磁场，金属环向右运动，磁通量减小，根据“来拒去留”可知，所受的安培力将阻碍金属圆环远离通电直导线，即安培力垂直直导线向左，与运动方向并非相反，安培力使金属环在垂直导线方向做减速运动，当垂直导线方向的速度减为零，只剩沿导线方向的速度，然后磁通量不变，无感应电流，水平方向合力为零，故为匀速直线运动，AB错误；由题知，金属

?环最终以v0cos601，沿平行导线方向做匀速直线运动，动能的减少量为m/s

121?Ek?mv0?mv?v0cos6022

?2?0.6J，则产生的电能最多为0.6J，C错误，D正确。

5.一根中点有固定转动轴的轻质杆长为2l，两端固定完全相同的质量为m、电荷量为+q的小球1和2，装置放在如图所示的关于竖直线对称的电场中。开始时杆在水平位置静止，现给小球1一个竖直向上的速度，让小球1、2绕转动轴各自转动到B、A位置，A、B间电势差是U，小球1、2构成的系统动能的减小量是

A. 一定小于Uq C. 一定大于Uq 【答案】A 【解析】

B. 一定等于2?Uq?mgl? D. 一定大于Uq?mgl

12【详解】系统以1，2位置转动到B，A位置时，重力对1球做负功WG1??mgl，对2球做正功2WG2?mgl，电场力对1球做正功WE1?qU1B，对球2做负功WE2??qUA2，根据电场分布的2

特点可知UA2?U1B，且UA2?UU,U1B?，由动能定理，对系统有22?Ek?W1G?W2G?W1E?W2E??q?UU即?，?2A1B?Ek?q?UA2?U1B?，则可以确定

1?Ek?qUA2?qUAB?qU，不能确定?Ek一定大于qU，A正确。

2

6.如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和滑轮轴的摩擦）。现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中

A. 地面对斜面体的摩擦力一定变大 B. 斜面体所受地面的支持力一定变大 C. 水平力F一定变大

D. 物体A所受斜面体的摩擦力不一定变大 【答案】ACD 【解析】

【详解】分析B受力如图所示：

当B缓慢拉高时，则有F?mBgtan?，?增大，水平拉力F变大，C正确；以A、B和斜面作为整体分析，地面对斜面的摩擦力与拉力F平衡，A正确；地面支持力FN??m?mA+mB?g，因此地面的支持力不变，B错误；以A为研究对象，绳子拉A的力增加，但A相对斜面运动趋势方向不确定，则两者间摩擦力变化也不确定，D正确。

7.在如图所示宽度范围内，用电场强度为E的匀强电场可使初速度是v0的某种正粒子偏转?角。在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度为B，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为?（不计粒子的重力）。则