高考物理模拟试题（一）

2018-02-05江苏省江阴高级中学徐汉屏特级教师

中学生数理化(高中版.高考理化) 2018年1期

关键词：示数质点电流表

■江苏省江阴高级中学徐汉屏(特级教师)

一、选择题(1～5题为单选题,6～8题为多选题)

1.如图1所示,物块A静止在光滑水平面上,将小球B从物块A顶端由静止释放,则在小球B沿物块A的光滑弧面(弧面末端与水平面相切)下滑到离开物块A的整个过程中,对由小球B和物块A组成的系统,下列说法正确的是( )。

图1

A.动量守恒,机械能守恒

B.动量守恒,机械能不守恒

C.动量不守恒,机械能守恒

D.动量不守恒,机械能不守恒

2.如图2所示,离地面高h处有甲、乙两个小球,甲球以速度v0水平抛出,同时乙球以大小相同的初速度v0沿倾角为θ的光滑斜面滑下,不计空气阻力。若甲、乙两球同时到达地面,甲球运动的水平距离是则倾角θ等于( )。

图2

A.30° B.37°

C.45° D.60°

3.如图3所示,A、B为两个固定的等量异种点电荷,b、c为AB连线中垂线上的两点。一不计重力的带电粒子从a点射入由A、B两电荷产生的电场中,运动轨迹如实线所示。下列判断正确的是( )。

图3

A.b点场强等于c点场强

B.粒子在从a点运动到b点的过程中,静电力一定做正功

C.a点的电势一定高于b点的电势

D.粒子与B点电荷一定带相同性质的电荷

4.如图4所示为玻尔提出的氢原子能级图。现有一个装有大量处于第四能级氢原子的发光管,利用该发光管的光线照射金属钠表面。已知金属钠的逸出功为2.29eV,可见光光子的能量在1.61eV～3.10eV范围内。下面结论正确的是( )。

图4

A.发光管能发出5种频率的光子

B.发光管能发出2种频率的可见光

C.发光管发出的所有光子均能使金属钠发生光电效应

D.金属钠所发射的光电子的最大初动能为12.75eV

5.法拉第发明了世界上第一台发电机。如图5所示,圆形金属盘安置在电磁铁的两个磁极之间,两电刷M、N分别与金属盘的边缘和中心电极接触良好,且与灵敏电流计相连。金属盘绕中心轴沿图示方向转动,则( )。

图5

A.电刷M的电势高于电刷N的电势

B.若只将电刷M移近N,则电流计的示数变大

C.若只提高金属盘的转速,则电流计的示数变大

D.若只将变阻器的滑片向左滑动,则电流计的示数变大

6.如图6所示,T为理想变压器,电流表A、电压表V均为理想交流电表,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,L为电感线圈,A、B两点间接正弦式交变电流,则( )。

图6

A.只将滑片P1下移时,电流表A的示数变小

B.只将滑片P2下移时,电压表V的示数变大

C.只增大交流的电压时,电流表A的示数变大

D.只增大交流的频率时,电压表V的示数不变

7.如图7所示,整个空间有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一绝缘木板(足够长)静止在光滑水平面上,一带正电的滑块静止在木板上,滑块和木板之间的接触面粗糙程度处处相同。不考虑空气阻力的影响,下列判断正确的是( )。

图7

A.若对木板施加一水平向右的瞬时冲量,则最终滑块和木板一定相对静止

B.若对木板施加一水平向右的瞬时冲量,则最终滑块和木板间一定没有弹力

C.若对木板施加一水平向右的瞬时冲量,则最终滑块和木板间一定没有摩擦力

D.若对木板施加一水平向右的恒力,则最终滑块做匀速运动

8.如图8所示,质量M=72kg的重物放置在水平地面上,柔软不可伸长的轻绳跨过光滑轻质滑轮,轻绳一端连接重物,另一端被质量m=60kg的人抓住,起初轻绳恰好处于竖直绷紧状态。人通过抓绳以a=4m/s2的加速度竖直攀升2m,取g=10m/s2,则在此过程中( )。

图8

A.重物的加速度为2m/s2

B.轻绳的拉力为840N

C.人的拉力所做的功为2380J

D.拉力对重物做功的平均功率为700W

二、非选择题

(一)必考题

9.某课外活动小组通过如图9甲所示的实验装置测量动摩擦因数。将一木板用垫块垫高形成斜面,在木板底端B处固定一个光电门以测量滑块通过该处时的速度,实验时滑块(带有挡光片)从距地面h高的A处由静止释放,测出滑块滑到B点时的速度v。改变垫块的数量,从而改变木板的倾斜程度,但始终保持释放点A到B点的水平距离(即B、C两点间的距离)L=0.8m不变。重复实验,最后作出如图9乙所示的h-v2图像。

图9

(1)木板的倾斜程度更大时,为了保证L不变,滑块下滑到底端B点的位移将____(选填“变大”“变小”或“不变”)。

(2)滑块与木板间的动摩擦因数μ=____。

(3)若所用木板更粗糙些,重复上述实验步骤,得到的图像的斜率将____(选填“变大”“变小”或“不变”)。

10.(1)某同学选择多用电表的“×10”挡测量一电阻Rx的阻值。正确操作后得到如图10所示的指针所指位置情况,则电阻Rx的阻值约为____Ω。

图10

(2)为了精确测量该电阻的阻值,该同学从实验室找来了下列器材：

A.待测电阻Rx

B.电流表 A1(0～40mA、内阻r1=15Ω)

C.电流表A2(0～100mA、内阻r2约为5Ω)

D.滑动变阻器R(0～10Ω)

E.定值电阻R0(阻值100Ω)

F.电源E(电动势6V、有内阻)

G.开关、导线若干

①实验中要求调节范围尽可能大,请画出符合要求的电路图,并正确标出所选器材的符号。

②用I1、I2分别表示电流表 A1、A2的示数,该同学通过描点得到了如图11所示的I1-I2图像,则电阻Rx的阻值为____Ω。

图11

11.如图12所示,水平地面上有质量分别为1kg和4kg的物体A和B,两者与地面间的动摩擦因数均为0.5,非弹性轻绳的一端固定且离物体B足够远,另一端跨过轻质滑轮与物体A相连,滑轮与物体B相连。初始时,轻绳水平。若物体A在水平向右的恒力F=31N作用下运动了4m,取重力加速度g=10m/s2,求：

图12

(1)物体B因摩擦而产生的热量。

(2)物体A运动4m时的速度大小。

(3)物体A、B间轻绳拉力的大小。

12.如图13所示,在直角坐标系xOy内,有一质量为m、电荷量为+q的粒子A从原点O沿y轴正方向以初速度v0射出,粒子自身重力可忽略不计。现要求该粒子能够通过点P(a,-b),可通过在粒子运动的空间范围内加适当的“场”来实现。

图13

(1)若只在整个Ⅰ、Ⅱ象限内加垂直于纸面向外的匀强磁场,使粒子A在磁场中做匀速圆周运动,并能到达P点,求磁感应强度B的大小。

(2)若只在x轴上某点固定一带负电的点电荷Q,使粒子A在点电荷Q产生的电场中做匀速圆周运动,并能到达P点,求点电荷Q的电荷量大小。

(3)若在整个Ⅰ、Ⅱ象限内加垂直于纸面向外的匀强磁场,并在第Ⅳ象限内加平行于x轴,沿x轴正方向的匀强电场,也能使粒子A运动到达P点。如果在此过程中粒子A在电场、磁场中运动的时间相等,求磁感应强度B的大小和电场强度E的大小。

(二)选考题

13.[选修3—3]

(1)下列说法正确是____。

A.空气的相对湿度可用空气中所含水蒸气的压强来表示

B.由热力学定律可知,热量不可以从低温物体传递到高温物体

C.对一定质量的理想气体,气体分子的热运动越剧烈,气体的温度就越高

D.露水总是出现在夜间和清晨,是气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化的缘故

E.在将两个分子由相距极近移动到相距无穷远的过程中,它们的分子势能先减小后增大

(2)如图14所示,汽缸呈圆柱形,上部有挡板,内部高度为h。汽缸内一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的理想气体,开始时活塞处于离底部的高度,外界大气压强p0=1×105Pa,温度为127℃,现对气体加热。求：

图14

(i)当活塞刚好到达汽缸口时,气体的温度。

(ii)当气体温度达到607℃时,气体的压强。

14.[选修3—4]

(1)一列简谐横波在x轴上传播,平衡位置位于x=0处的质点P的振动图像如图15甲所示,平衡位置位于x=2m处的质点Q的振动图像如图15乙所示,波长大于2m。下列说法正确的是____。

图15

A.该波的周期一定是12s

B.若该波沿x轴正方向传播,则其波长为12m

C.若该波沿x轴负方向传播,则其波长为

D.该波的传播速度可能是1m/s

E.若该波沿x轴负方向传播,则由质点Q传到P的时间为9s

(2)如图16所示,横截面为半圆形的某种透明柱体介质,截面ABD的半径R=10cm,直径AB与水平屏幕MN垂直并与A点接触,由红光和紫光两种单色光组成的复色光沿半径方向射向圆心O。已知该介质对红光和紫光的折射率分别为,则：

图16

(i)求红光和紫光在介质中传播的速度之比。

(ii)若逐渐增大复色光在O点的入射角,使AB面上刚好只有一种色光能够射出,求此时入射角的大小及屏幕MN上两个亮斑间的距离。

一、选择题(1～5题为单选题,6～8题为多选题)

1.放在足够长的木板上的物体A和B由同种材料制成,且表面粗糙程度一样,现随长木板以速度v向右做匀速直线运动,如图1所示。某时刻木板突然停止运动,已知mA＞mB。下列说法正确的是( )。

图1

A.若木板光滑,因为物体A的惯性较大,所以物体A、B一定会相撞

B.若木板粗糙,因为物体A的动能较大,所以物体A、B一定会相撞

C.若木板粗糙,因为物体A所受的摩擦力较大,所以物体A比B先停下来

D.不论木板是否光滑,物体A、B间的相对距离保持不变

2.关于原子核反应,下列描述正确的是( )。

A.温度升高,放射性元素衰变的半衰期减小

B.放射性物质238992U发生β衰变所释放的电子来源于核外电子

D.用中子轰击铀核,产生几个中等质量原子核的现象属于核聚变

3.小明家阁楼顶有一扇倾斜的天窗,天窗与竖直面间的夹角为θ,如图2所示。小明用质量为m的刮擦器擦天窗玻璃,当对刮擦器施加竖直向上大小为F的推力时,刮擦器恰好沿天窗玻璃向上匀速滑动。已知玻璃与刮擦器之间的动摩擦因数为μ,则刮擦器受到的摩擦力大小是( )。

图2

A.(F-mg)cosθ

B.(F+mg)sinθ

C.μ(F-mg)cosθ

D.μ(F+mg)sinθ

4.如图3所示,边长为L的正三角形区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,质量为m、电荷量为q的带正电粒子以速率v从O点沿OC方向射入磁场,并从AC边的中点D离开磁场,则磁场的磁感应强度的大小为( )。

图3

5.爱因斯坦根据广义相对论,于1916年预言引力波的存在。100年后的2016年,美国科学家宣布探测到引力波。若双星的运动可以产生引力波,假设存在一个由a、b两颗星体组成的双星系统,a、b两颗星体绕它们连线上的某一点做匀速圆周运动。测得a星的周期为T,a、b两颗星的距离为l,a、b两颗星的轨道半径之差为Δr(a星的轨道半径大于b星的轨道半径),则( )。

A.a星公转的线速度大小为

B.b星公转的周期为

C.a、b两颗星的轨道半径之比为

D.a、b两颗星的质量之比为

6.如图4所示,一遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止开始以恒定的功率沿水平地面向右加速运动,当其到达固定在竖直面内的光滑半圆形轨道最低点B时关闭发动机,由于惯性,赛车继续沿半圆形轨道运动,并恰好能通过最高点C(BC为半圆形轨道的竖直直径)。已知赛车的质量为m,半圆形轨道的半径为R,A、B两点间的距离L=,赛车在地面上运动时受到的阻力大小恒为不计空气阻力,重力加速度为g。下列判断正确的是( )。

图4

A.赛车通过C点后落回地面上的位置到B点的距离为2R

B.赛车通过B点时的速度大小为

C.赛车在从A点运动到B点的过程中,其电动机所做的功为

D.要使赛车能滑过B点并沿半圆形轨道滑回地面,其电动机所做的功W需满足的条件为

图5

7.在绝缘的水平桌面上有MN、PQ两根平行的光滑金属导轨,两导轨间的距离为l。金属棒ab和cd垂直放在导轨上,两金属棒正中间用一根长为l的绝缘细线相连,金属棒ab右侧有一直角三角形匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,三角形的两条直角边长均为l,整个装置的俯视图如图5所示。从图示位置在金属棒ab上加水平拉力,使金属棒ab和cd向右匀速穿过磁场区域,则金属棒ab中感应电流i和绝缘细线上的张力大小F随时间t变化的图像(规定金属棒ab中电流方向由a到b为正)可能是图6中的( )

图6

8.为了测量化工厂的污水排放量,技术人员在排污管末端安装了流量计(流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积)。如图7所示,长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c,左、右两端开口,所在空间有垂直于前后面、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N,污水充满管道从左向右匀速流动。测得金属板M、N间电压为U,污水流过管道时受到的阻力大小f=kLv2,k为比例系数,L为污水沿流速方向的长度,v为污水的流速,则( )。

图7

B.金属板M的电势不一定高于金属板N的电势

C.电压U与污水中离子的浓度无关

二、非选择题

(一)必考题

9.某同学用如图8所示装置研究碰撞中的动量守恒,实验中使用半径相等的两小球A和B,实验的主要步骤如下：

A.用天平测得A、B两小球的质量分别为m1、m2,且m1＞m2

图8

B.按照图示安装器材,在竖直木板上记下O点(与置于C点的小球球心等高),调节斜槽使其末端C处的切线水平

C.先在C处不放小球B,将小球A从斜槽上的适当高度由静止释放,小球A抛出后撞在木板上的平均落点为P

D.再将小球B置于C点,让小球A从斜槽上同一位置由静止释放,两小球碰后落在木板上的平均落点分别为M、N

E.用刻度尺测出三个平均落点到O点的距离分别为hM、hP、hN

回答下列问题：

(1)若C点到木板的水平距离为x,小球平均落点到O点的距离为h,重力加速度为g,则小球做平抛运动的初速度v0=____。

(2)在上述实验中,碰后小球B的平均落点位置应是____(选填“M”或“N”)。

(3)若关系式____(用题中所测量的物理量的符号表示)成立,则说明了两小球在碰撞中动量守恒。

10.某同学更换实验室的一个多用电表中的电池时发现,里面除了一节1.5V的干电池外,还有一个方形电池(电动势为9V左右)。为了测定该方形电池的电动势E和内阻r,在实验室中找到如下器材：

A.电流表 A1(满偏电流10mA,内阻RA1=10Ω)

B.电流表A2(0～0.6A,内阻未知)

C.滑动变阻器R0(0～100Ω,1A)

D.定值电阻R(阻值990Ω)

E.开关与导线若干

(1)根据现有的实验器材,设计一个电路,较精确测量该电池的电动势和内阻,请在图9中的虚线框中画出电路图。

图9

(2)请根据你设计的电路图,写出电流表A1的示数I1与电流表A2的示数I2之间的关系式为I1=____。

(3)如图10所示为该同学根据正确设计的实验电路测出多组数据而绘出的I1-I2图像,由图像可以求出被测方形电池的电动势E=____V,内阻r=____Ω。(结果保留两位有效数字)

图10

11.甲、乙两质点从同一位置由静止出发做加速直线运动,加速度方向相同,0～t0时间内,甲质点的加速度大小为a0,乙质点的加速度大小为3a0。t0时刻,甲质点的加速度大小突变为3a0,乙质点的加速度大小突变为a0,以后甲、乙两质点的加速度不再发生变化。求：

(1)甲、乙两质点从开始运动到速度相等经历的时间及速度相等时两者间的距离。

(2)甲、乙两质点从开始运动到相遇所经历的时间。

12.如图11所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,x轴水平,该空间存在沿x轴正方向的匀强电场,电场强度为E。从坐标原点O以动能Ek0竖直向上抛出一带正电的小球,一段时间后小球通过x轴上的P(L,0)点,小球经过P点时的动能为重力加速度为g,求：

(1)小球的带电荷量。

(2)小球的质量。

(3)小球在运动过程中的最小动能。

图11

(二)选考题

13.[选修3—3]

(1)下列说法正确的是____。

A.相对湿度与同温度水的饱和汽压无关

B.松香在熔化过程中温度不变,分子平均动能不变

C.若一个系统与另一个系统达到热平衡时,则两系统的温度一定相同

D.若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量,则压强一定增大

E.液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离略大于平衡距离而产生的

(2)如图12所示,上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,两活塞用刚性轻杆连接,两活塞间充有氧气,小活塞下方充有氮气。已知大活塞的质量为2m、横截面积为2S,小活塞的质量为m、横截面积为S;两活塞间距为L;大活塞导热性能良好,汽缸及小活塞绝热;初始时氮气和汽缸外大气的压强均为p0,大活塞与大圆筒底部相距两活塞与汽缸壁之间的摩擦不计,无漏气现象,重力加速度为g。现通过电阻丝缓慢加热氮气,求当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时,氮气的压强。