高考物理模拟试题（三）

2018-05-30安徽省怀宁县高河中学张北春特级教师

中学生数理化(高中版.高考理化) 2018年5期

关键词：线框量程内阻

■安徽省怀宁县高河中学张北春(特级教师)

A卷

一、选择题(1～5题为单选题，6～8题为多选题)

1.2017年11月28日，“国际热核聚变实验堆(ITER)十年——回顾与展望”会议在中国科技会堂召开，中国新一代“人造小太阳”再次刷新世界纪录。对于有关原子核的研究，下面说法正确的是( )。

A.核反应方程属于α衰变

B.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能

C.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核

D.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

2.同一位置同向先后开出甲、乙两辆汽车，甲车先以初速度v、加速度a做匀加速直线运动;乙车在甲车开出t0时间后，以同样的加速度a由静止开始做匀加速直线运动。在乙车开出后，若以乙车为参考系，则甲车( )。

A.以速度v做匀速直线运动

B.以速度at0做匀速直线运动

C.以速度v+at0做匀速直线运动

D.停在乙车前方距离为的地方

3.如图1所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，在O点存在垂直于纸面向里匀速运动的电子束。∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1。若将M处长直导线移至P处，则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2。F2与F1之比为( )。

图1

A∶1 B∶2

C.1∶1 D.1∶2

4.如图2所示，某次发射远地圆形轨道卫星时，先让卫星进入一个近地的圆形轨道Ⅰ，卫星在此轨道上正常运行时，轨道半径为R1、周期为T1;然后在P点点火加速，进入椭圆形转移轨道Ⅱ，卫星在此轨道上正常运行时，周期为T2;到达远地点Q时再次点火加速，进入远地圆形轨道Ⅲ，卫星在此轨道上正常运行时，轨道半径为R3、周期为T3(轨道Ⅱ的近地点和远地点分别为轨道Ⅰ上的P点、轨道Ⅲ上的Q点)。已知R3=2R1，则下列关系正确的是( )。

图2

5.两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图3所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点的电势最高，则下列说法错误的是( )。

图3

A.q1为正电荷，q2为负电荷

B.q1的电荷量大于q2的电荷量

C.N、C两点间场强方向沿x轴正方向

D.将一负点电荷从N点移到D点，静电力先做正功后做负功

6.如图4所示，平板小车C放在光滑水平地面上，A、B两物体(mA>mB)之间用一段细绳相连并有一被压缩的轻弹簧，放在平板小车C上后，A、B、C均处于静止状态。则在细绳被剪断后，物体A、B在小车C上未滑离之前，物体A、B在沿相反方向滑动的过程中( )。

图4

A.若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则由A、B组成的系统动量守恒，由A、B、C组成的系统动量也守恒

B.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则由A、B组成的系统动量不守恒，但由A、B、C组成的系统动量守恒

C.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则由A、B组成的系统动量不守恒，由A、B、C组成的系统动量也不守恒

D.以上说法均不对

7.如图5所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直于磁场方向从实线Ⅰ位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的虚线Ⅱ位置时，线框的速度为。下列说法正确的是( )。

图5

A.在虚线Ⅱ位置时线框中的电功率为

B.此过程中线框产生的内能为mv2

C.在虚线Ⅱ位置时线框的加速度为

D.此过程中通过线框截面的电荷量为

8.如图6所示，倾角为θ的斜面上有A、B、C三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一个小球，三个小球均落在斜面上的D点，测得AB=BC=CD，不计空气阻力，由此可以判断( )。

图6

A.从A、B、C处抛出的三个小球的运动时间之比为

B.从A、B、C处抛出的三个小球落在斜面上时的速度与斜面的夹角相同

C.从A、B、C处抛出的三个小球的初速度大小之比为3∶2∶1

D.从A、B、C处抛出的三个小球距斜面最远时的速度方向与水平方向间夹角的正切值之比为

二、非选择题

(一)必考题

9.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某实验小组找到一根橡皮筋和一个弹簧测力计，他们进行了如下操作，请将实验操作和处理补充完整。

(1)用刻度尺测量橡皮筋的自然长度L=20cm。

(2)将橡皮筋一端固定在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉橡皮筋的另一端，测量橡皮筋的长度，记录测力计的示数，分析数据，得出结论：橡皮筋的弹力与其伸长量成正比，且比例系数k=0.10N/cm。

(3)将橡皮筋的两端固定在水平面上的A、B两点，A、B两点间的距离为20cm。

(4)将弹簧测力计挂在橡皮筋的中点，用手在水平面内沿垂直于AB连线方向拉测力计，稳定后如图7甲所示，测得此时橡皮筋的总长度为40cm。弹簧测力计的示数如图7乙所示，则其读数F=____N。

图7

(5)根据上述数据可求得橡皮筋此时的弹力T=____N。

(6)在图7甲中根据给出的标度，作出橡皮筋对挂钩拉力的合力F'的图示。

(7)比较F'与____(填物理量的符号)的大小是否相等，即可得出实验结论。

10.电流表G1的量程为0～5mA，内阻r=290Ω，把它改装成如图8所示的一个多量程多用电表，对电流、电压和电阻的测量都各有两个量程。当开关S接到1或2位置时为电流挡，其中小量程为0～10mA，大量程为0～100mA。

图8

(1)关于此多用电表，下列说法不正确的是____。

A.开关S接到位置4时是欧姆挡

B.开关S接到位置6时是电压挡

C开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程大

D.A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔

(2)开关S接位置____(填“1”或“2”)时是电流挡的小量程，图中电阻R1=____Ω，R2=____Ω。

(3)已知图中电源E'的电动势为9V，当把开关S接到位置4，短接A、B进行欧姆调零后，此欧姆挡内阻为____kΩ，现用该挡测一未知电阻的阻值，指针偏转到电流表G1满刻度的处，则该电阻的阻值为____kΩ。

11.如图9所示，水平地面上固定一倾角θ=37°的光滑斜面，有一长L1=0.18m的木板锁定在斜面上，木板的上端到斜面顶端的距离L2=0.2m，绕过斜面顶端光滑定滑轮的一根轻绳一端连接在木板的上端，另一端悬吊重物Q，木板与滑轮间的轻绳与斜面平行，重物Q离地面足够高。现在木板的上端由静止释放一可视为质点的物块P，同时解除对木板的锁定，结果物块P沿木板下滑而木板仍保持静止。已知物块P的质量为m，重物Q的质量为2m，木板的质量为3m，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

图9

(1)物块P与木板间的动摩擦因数。

(2)从释放物块P到木板的上端滑到斜面顶端所需的时间。

12.如图10所示，带电平行金属板PQ和MN之间的距离为d，两金属板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。建立直角坐标系xOy，x轴平行于金属板，与两金属板中心线重合，y轴垂直于金属板。区域Ⅰ的左边界在y轴，右边界与区域Ⅱ的左边界重合，且与y轴平行;区域Ⅱ的左、右边界平行。在区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B，区域Ⅰ内的磁场垂直于xOy平面向外，区域Ⅱ内的磁场垂直于xOy平面向里。一电子沿着x轴正方向以速度v0射入金属板之间，在金属板间恰好沿着x轴正方向做直线运动，并先后通过区域Ⅰ和Ⅱ。已知电子的电荷量为e，质量为m，区域Ⅰ和Ⅱ沿x轴方向的宽度均为。不计电子重力。

图10

(1)求两金属板之间的电势差U。

(2)求电子从区域Ⅱ右边界射出时，射出点的纵坐标y。

(3)撤除区域Ⅰ中的磁场而在其中加上沿x轴正方向的匀强电场，使得该电子刚好不能从区域Ⅱ的右边界飞出。求电子两次经过y轴的时间间隔t。

(二)选考题

13.[选修3—3]

(1)下列说法中正确的是____。

A.布朗运动就是液体分子的运动

B.碎玻璃不能拼合在一起，说明分子间存在斥力作用

C.小昆虫水黾可以在水面上自由行走，是由于液体表面的张力作用

D.给物体加热，物体的内能不一定增加

E.机械能可以全部转化为内能，也可以将内能全部转化为机械能

(2)如图11所示，两端开口的U型管粗细均匀，左右两管竖直，底部的直管水平，水银柱的长度如图中标注所示，水平管内两段空气柱a、b的长度分别为10cm、5cm。在左管内缓慢注入一定量的水银，稳定后右管的水银面比原来高h=10cm。已知大气压强p0=76cmHg，求向左管注入的水银柱的长度。

图11

14.[选修3—4]

(1)下列说法中正确的是____。

A.简谐运动的周期与振幅无关

B.在双缝干涉实验中，光的频率越低得到的条纹间距越宽

C.在纵波的传播方向上，某个质点的振动速度等于波的传播速度

D.泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相利用了光的相干性

E.当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的频率变小

(2)如图12所示，某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，光在透明物质中的传播速度为2.4×108m/s，一束单色光在纸面内垂直AB面射入棱镜，发现光线刚好不能从AD面射出。已知光在真空中的传播速度为3.0×108m/s，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：

图12

①透明物质的折射率和直角三棱镜∠A的大小。

②光线从BD面首次射出时的折射角α。(结果可用α的三角函数表示)

B卷

一、选择题(1～5题为单选题，6～8题为多选题)

1.2017年11月5日，我国以“一箭双星”方式成功发射第二十四、二十五颗北斗导航卫星，北斗导航进入全球组网时代。假设将发射火箭看成如下模型：静止的实验火箭，总质量M=2100g，当它以对地速度v0=840m/s喷出质量Δm=100g的高温气体后(喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略)，火箭的速度为( )。

A.42m/s B.-42m/s

C.40m/s D.-40m/s

2.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图1所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)，则根据图中情况可以确定( )。

图1

A.粒子从a点到b点，带正电

B.粒子从a点到b点，带负电

C.粒子从b点到a点，带正电

D.粒子从b点到a点，带负电

3.在中轴线竖直且固定的光滑圆锥形容器中，固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，细杆上穿有小环(小环可以自由转动，但不能上下移动)，小环上连接了一根轻绳，与一质量为m的光滑小球相连，让小球在圆锥内的水平面上做匀速圆周运动，并与圆锥内壁接触，如图2所示。图甲中小环与小球在同一水平面上，图乙中轻绳与竖直轴成θ角，设图甲和图乙中轻绳对小球的拉力分别为T甲和T乙，圆锥内壁对小球的支持力分别为N甲和N乙，则下列说法正确的是( )。

图2

A.T甲一定为零，T乙一定为零

B.T甲可以为零，T乙可以为零

C.N甲一定不为零，N乙一定不为零

D.N甲可以为零，N乙可以为零

4.2017年6月15日，我国成功发射硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”。“慧眼”空间科学卫星在离地面550km的圆形轨道上飞行，“天宫二号”在离地面393km的圆形轨道上飞行。若“慧眼”卫星与“天宫二号”围绕地球的运动均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图3所示，则下列判断正确的是( )。

图3

A.在相同时间内，“慧眼”卫星转过的弧长一定比“天宫二号”的长

B.两卫星只能运行在地球赤道的正上方

C.“慧眼”卫星运行时的向心加速度一定比“天宫二号”的小

D.“慧眼”卫星运行时的机械能一定比“天宫二号”的大

5.如图4所示，正方形导线框abcd的边长L=10cm，线框平面位于竖直平面内，上下两边处于水平状态。当它从某高处落下时通过一匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，线框的ab边刚进入磁场时，由于安培力的作用使得线框恰能匀速运动。已知磁场的宽度h=4L，线框刚进入磁场时的速度v0=2.5m/s。那么若以向下为力的正方向，则线框通过磁场区域过程中所受安培力的图像可能是如图5所示四幅图像中的( )。

图4

图5

6.欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是( )。

A.用10.2eV的光子照射

B.用11eV的光子照射

C.用14eV的光子照射

D.用13eV的电子碰撞

7.如图6所示，真空中a、b、c、d四点共线且等距。先在a点固定一点电荷+Q，测得b点场强大小E=10N/C。若再将另一等量异种点电荷-Q放在d点时，则( )。

图6

Ab.点场强大小为E

Bc.点场强大小为E

C.b点场强方向向右

D.c点电势比b点电势低

8.在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t=0时刻起，由坐标原点O(0，0)开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图像如图7甲、乙所示，下列说法正确的是( )。

图7

A.0～2s内物体做匀速直线运动

B.2s～4s内物体做匀加速直线运动

C.4s末物体的速度为

D.4s末物体的坐标为(6m，2m)

二、非选择题

(一)必考题

9.为验证物体所受合外力一定时，加速度与质量成反比，几名同学设计了如图8a所示的装置来进行实验。在自制的双层架子上固定带有刻度标记的水平木板，架子放在水平桌面上。实验操作步骤如下：

①适当调整装置，将装置不带滑轮的一端稍稍垫高一些。

②在两个托盘中放入砝码，并使两托盘的质量(含砝码)相同，且远小于小车的质量。连接小车的细线跨过定滑轮与托盘相连。

③让两小车紧靠右边的挡板，小车前端在刻度尺上的读数如图8a所示，在甲车上放上砝码，同时释放两小车，当小车运动一段时间后，用手机对整个装置进行拍照。结合照片和小车的初始刻度标记，得到甲、乙两车运动的距离分别为s1、s2。

④在甲车上逐渐增加砝码个数，重复步骤③。

(1)本实验的原理是通过验证小车发生的位移与小车(含砝码)的质量成____关系，来验证物体所受合外力一定时加速度与质量成反比。

(2)实验前将装置右端稍稍垫高一些的目的是____。

(3)某次拍到的照片如图8b所示，则小车通过的位移是____cm。

(4)如果以为横坐标，以甲车(含砝码)的质量为纵坐标，作出的图像如图8c所示，则该直线斜率代表的物理量是____，其大小为____。

图8

10.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

A.被测干电池一节

B.电流表1：量程0～0.6A，内阻r=0.3Ω

C.电流表2：量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω

D.电压表1：量程0～3V，内阻未知

E.电压表2：量程0～15V，内阻未知

F.滑动变阻器1：0～10Ω，2A

G.滑动变阻器2：0～100Ω，1A

H.开关、导线若干

在伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果会存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。

(1)在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母)：电流表选择____，电压表选择____，滑动变阻器选择____。

(2)实验电路图应选择图9中的____(填“甲”或“乙”)。

图9

(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图10所示的U-I图像，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E=____V，内阻r=____Ω。

图10

11.如图11所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向间的夹角θ=37°，物体甲和人均处于静止状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取重力加速度g=10m/s2。

图11

(1)轻绳OA、OB的拉力是多大?

(2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?

(3)若人的质量m2=60kg，人与水平面间的动摩擦因数μ=0.3，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少?

12.如图12所示，导体棒甲的质量为m、电阻为R、长度为l，导体棒乙与导体棒甲完全相同，现用两条等长的、质量和电阻均可忽略的长直导线将两导体棒连接后，放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上，两根导体棒均与桌边缘平行，将一根导体棒放在桌面上，将另一根导体棒移动到靠在桌子的光滑绝缘侧面上。整个空间存在水平向左的匀强磁场，磁感应强度为B。开始时两导体棒静止，自由释放后开始运动。已知两条导线除桌边拐弯处外其余部位均处于伸直状态，导线与桌子侧棱间无摩擦，重力加速度为g。求：