2017年新课标高考物理模拟卷（一）

2017-08-22甘肃谢维军

教学考试(高考物理) 2017年3期

关键词：场强橡皮筋挡板

甘肃谢维军

2017年新课标高考物理模拟卷（一）

甘肃谢维军

第Ⅰ卷（选择题共48分）

一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1．（2017·湖南省衡阳市第八中学月考）如图所示，两竖直木桩ab、cd固定，一不可伸长的轻绳两端固定在a、c，绳长为L，一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时轻绳两端夹角为120°。若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋后，物体A仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内，若重力加速度大小为g，上述两种情况，下列说法正确的是（）

A．轻绳的弹力大于mg

B．轻绳的弹力小于mg

C．橡皮筋的弹力大于mg

D．橡皮筋的弹力小于mg

2．（2017·安徽省皖南八校第二次联考）如图所示，竖直线OO′是等量异种电荷＋Q和－Q连线的中垂线，A、B、C的位置如图所示，且都处在一矩形金属空腔内。下列说法正确的是（）

A．A、B、C三点电势大小关系是φA＝φC＜φB

B．A、B、C三点电势大小关系是φA＝φC＞φB

C．金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点场强方向均水平向右

D．金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点场强大小关系是EB＞EC＞EA

3．（2016·福建省连江县尚德中学模拟）用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的直径，t＝0时刻在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如甲图，磁感应强度B与时间t的关系如乙图所示，则0～t1时间内下面说法正确的是（）

A．圆环一直具有扩展的趋势

B．圆环中产生逆时针方向的感应电流

4．（2017·江西省吉安市第一中学第二次段考）一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示。此双星系统中体积较小的星体能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质，达到质量转移的目的，假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中（）

A．它们做圆周运动的万有引力保持不变

B．它们做圆周运动的角速度不断变大

C．体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度也变大

D．体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度变小

5．（原创）下列说法正确的是（）

A．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构

B．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用

C．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

D．卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小

6．（2017·广东省五校协作体第一次联考）甲、乙两物体沿同一方向做直线运动，它们的速度—时间图象如图所示，在2秒末乙车在甲车的前面3m处，以下说法正确的是（）

A．前4s内，两车平均速度大小相等

B．在6s末两车相遇

C．在0～6s内，两车相遇两次

D．在0～6s内，两车之间最远的距离为4m

7．如图所示，PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k。导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。图中E是电动势为E、内阻不计的直流电源，电容器的电容为C。闭合开关，待电路稳定后，下列选项正确的是（）

8．（2017·河南省南阳市第一中学周考）如图所示，倾角为θ的固定斜面足够长，一质量为m、上表面光滑的足够长的长方形木板A正以速度v0沿斜面匀速下滑，某时刻将质量为2 m的小滑块B无初速度地放在木板A上，则在滑块与木板都在滑动的过程中（）

A．木板A的加速度大小为2gsinθ

B．小滑块B的加速度大小为2 gsinθ

C．木板A和小滑块B的动能之和不变

第Ⅱ卷（非选择题共62分）

二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第9～11题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13，14题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共47分）

9．（8分）（2017·安徽省皖南八校第二次联考）有一个待测电阻R的阻值约为7．5Ω，现要精确测量该待测电阻的阻值。有下列器材供选用：

A．电压表（0～3V，内阻未知）

B．电流表（0～3A，内阻约为0．5Ω）

C．电流表（0～100mA，内阻为4．0Ω）

D．定值电阻R0＝1．0Ω

E．滑动变阻器（10Ω，2A）

F．滑动变阻器（1kΩ，0．5A）

G．学生电源（直流4V），还有开关一个，导线若干

（1）实验中所用电流表应选用________（填“B”或“C”）。

（2）实验中所用滑动变阻器选用_________（填“E”或“F”）。

（3）实验时要求精确测量待测电阻R的值，测量电压从零开始多取几组数据，请在虚线方框中画出满足实验要求的测量电路图。

（4）某同学根据实验得到某组数据中电压表示数为1．60V，电流表示数为40．0mA，由此数据可得待测电阻Rx＝________Ω（结果保留两位有效数字）。

10．（7分）（2017·河北省衡水中学四调）在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图甲所示，将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h处由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t，改变小球下落高度h，进行多次重复实验。此方案验证机械能守恒定律方便快捷。

（1）用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径d＝________mm；

（2）为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象？（）

A．h－t图象

C．h－t2图象

11．（14分）高铁的开通，给出行的人们带来了全新的感受。高铁每列车均由七节车厢组成，除第四节车厢为无动力车厢外，其余六节车厢均具有动力系统。设每节车厢的质量均为m，各动力车厢产生的动力相同，经测试，该列车启动时能在时间t内将速度提升到v，已知运动阻力是车重的k倍，求：

（1）列车在启动过程中，第五节车厢对第六节车厢的作用力；

（2）列车在匀速行驶时，第六节车厢失去了动力，若仍要保持列车的匀速行驶状态，则第五节车厢对第六节车厢的作用力改变多少？

12．（18分）如图所示，在xOy平面内，以O′（0，R）为圆心、R为半径的圆内有垂直平面向外的匀强磁场，x轴下方有垂直平面向里的匀强磁场，两区域磁感应强度大小相等。第四象限有一与x轴成45°角倾斜放置的挡板PQ，P、Q两点在坐标轴上，且OP两点间的距离大于2R，在圆形磁场的左侧0＜y＜2R的区间内，均匀分布着质量为m、电荷量为＋q的一簇带电粒子，当所有粒子均沿x轴正向以速度v射入圆形磁场区域时，粒子偏转后都从O点进入x轴下方磁场，结果有一半粒子能打在挡板上。不计粒子重力、不考虑粒子间相互作用力。求：

（1）磁场的磁感应强度B的大小；

（2）挡板端点P的坐标；

（3）挡板上被粒子打中的区域长度。

（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一道作答，如果多做则每科按所做的第一题计分。

13．【选修3－3】（15分）（1）（5分）（2017·吉林省东北师范大学附属中学高三第五次模拟考试）下列关于热学问题的说法正确的是_______。

A．草叶上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，这一物理过程中水分子间的引力、斥力都增大

B．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大

C．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势

E．密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大

（2）（10分）（2017·湖南师范大学附属中学高三上学期月考）如图所示，一个内壁光滑的圆柱形气缸，高度为L、底面积为S，缸内有一个质量为m的活塞，封闭了一定质量的理想气体。温度为热力学温标T0时，用绳子系住气缸底，将气缸倒过来悬挂起来，气缸处于竖直状态，缸内气体高为L0。已知重力加速度为g，大气压强为p0，不计活塞厚度及活塞与缸体的摩擦，求：

（ⅰ）采用缓慢升温的方法使活塞与气缸脱离，缸内气体的温度至少要升高到多少？

（ⅱ）从开始升温到活塞刚要脱离气缸，缸内气体压力对活塞做功多少？

（ⅲ）当活塞刚要脱离气缸时，缸内气体的内能增加量为ΔU，则气体在活塞下移的过程中吸收的热量为多少？

14．【选修3－4】（15分）（1）（5分）（2017·辽宁省庄河市高级中学月考）一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子的中点，同时抖动绳子的两个端点PQ，一小段时间后绳子两端产生的波形如图所示，已知机械波的传播速度由介质决定，对于绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（）

A．两列波将同时到达中点M

B．两列波的波速之比为1∶2

C．M点的位移大小在某时刻可能为零

D．中点M的振动总是加强的

E．绳子的两端点开始振动的方向相同

（ⅰ）透明半球对该单色光的折射率n；

（ⅱ）该光在半球体内传播的时间。

参考答案及解析

1．D 【解析】设两杆间的距离为s，细绳的总长度为L，静止时轻绳两端夹角为120°，由于重物的拉力的方向竖直向下，所以三个力之间的夹角都是120°，根据矢量的合成可知，三个力的大小是相等的。故轻绳的弹力大小为mg，故A、B项错误；若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，橡皮筋受到拉力后长度增大，杆之间的距离不变，所以重物静止后两根绳子之间的夹角一定小于120°，两个分力之间的夹角减小，而合力不变，所以两个分力减小，即橡皮筋的拉力小于mg，故C项错误，D项正确。

2．D 【解析】空腔体内部各点的电势相同，A、B项错误；金属空腔内部各点的合场强为零，即两个点电荷的场强与感应电荷的场强等大反向，因两电荷在A、B、C三点形成的场强方向向右，故金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点场强方向均水平向左，C项错误；两电荷在A、B、C三点形成的场强关系是E′B＞E′C＞E′A；则金属空腔上的感应电荷在A、B、C三点场强大小关系是EB＞EC＞EA，D项正确。

5．ABD 【解析】天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，A项正确；原子核内每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，B项正确；β衰变中产生的β射线实际上是原子中的中子转变成质子，而发出的电子，故C项错误；卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小，D项正确。

9．（1）C （2）E （3）如图（4）7．2

（2）滑动变阻器要用分压电路，故选用阻值较小的E；

（3）电路图如答图所示；

10．（1）17．805 （2）D （3）增大

【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度为17．5mm，可动刻度为30．5×0．01mm＝0．305mm，所以最终读数为17．5mm＋0．305mm＝17．805mm。

对整个列车，由牛顿第二定律得

F－k·7 mg＝7 ma

对第六、七两节车厢，水平方向受力，如图所示

其中“－”表示实际作用力与图示方向相反，即与列车运动方向相反。

（2）列车匀速运动时，对整体由平衡得：F′－k·7 mg＝0

（2）有一半粒子打到挡板上需满足从O点射出的沿x轴负方向的粒子、沿y轴负方向的粒子轨迹刚好与挡板相切，如图乙所示，过圆心D作挡板的垂线交于E点，

（3）设打到挡板最左侧的粒子打在挡板上的F点，如图丙所示，OF＝2R

过O点作挡板的垂线交于G点，

（ⅱ）设气缸内其他压力为F，由于气体是等压膨胀，压力不变，

根据活塞受力平衡，F＋mg＝p0S，F＝p0S－mg

缸内气体压力对活塞做功W＝F（L－L0）＝（p0S－mg）（L－L0）

（ⅲ）根据热力学第一定律：ΔU＝W＋Q，由于缸内气体压力对活塞做功，W 为负，

所以Q＝ΔU＋（p0S－mg）（L－L0）。

【解析】（1）由题意可知，波在同种介质传播，所以波速相同，由于距离相同，所以两波同时到达M点，故A项正确，B项错误；由于波长的不同，因此在M点相遇时，并不总是加强或减弱；当两波刚传到M点时，此时刻位移为零，所以M点的位移大小在某时刻可能为零，故C项正确，D项错误；据波的传播特点可知，各质点的起振方向与波源的起振方向相同，据波形可知，两波源的起振方向都是向上振动，故E项正确。

（2）（ⅰ）光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图。