高考物理模拟试题(四)

2018-05-30山东省滨州市第一中学成树明

中学生数理化(高中版.高考理化) 2018年5期

关键词：物块汽缸电压表

■山东省滨州市第一中学成树明

A卷

一、选择题(1～5题为单选题，6～8题为多选题)

1.2017年1月9日，大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖。大多数原子核发生核反应的过程中都伴着中微子的产生，例如核裂变、核聚变、β衰变等。下列关于核反应的说法正确的是( )。

A衰变为，经过3次α衰变，2次β衰变

B是α衰变方程，是β衰变方程

C是核裂变方程，也是氢弹的核反应方程

D.高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，其核反应方程为

2.李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻，以判断它是否断路。刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量。测量时表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈没有断路。正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感。下列说法正确的是( )。

A.刘伟被电击时变压器线圈中的电流瞬间变大

B.刘伟有电击感是因为两手之间瞬间有高电压

C.刘伟受到电击的同时多用电表也可能被烧坏

D.实验过程中，若李辉两手分别握住红、黑表笔的金属杆，他也会受到电击

3.如图1所示为甲、乙两质点做直线运动的v-t图像，若两质点从同一地点出发，到t1时刻相遇，则下列说法正确的是( )。

A.v1=8m/s

图1

B.v2=12m/s

C.t1=(3+)s

D.0～t1时间内，甲、乙相距的最大距离为3m

4.如图2所示，真空中有一个边长为L的正方体，正方体的两个顶点M、N处分别放置电荷量都为q的正、负点电荷。图中的a、b、c、d是其他的四个顶点，k为静电力常量。下列表述正确是( )。

图2

A.a、b两点的电场强度大小相等，方向不同

B.a点电势高于b点电势

C.把点电荷+Q从c点移到d点，电势能增加

D.将同一个试探电荷从c点移到b点和从b点移到d点，静电力做功相同

5.在如图3甲所示的电路中，理想变压器的原、副线圈匝数比为10∶1，在原线圈输入端a、b接入如图3乙所示的不完整正弦式交变电流。电阻R1=5Ω，R2=6Ω，R3为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，开始时开关S断开。下列说法正确的是( )。

图3

A.电流表的示数为A

B.电压表的示数为11V

C.闭合开关S后，电压表示数变大

D.闭合开关S后，电流表示数变小

6.据国家航天局领导介绍，中国火星探测任务已正式立项，首个火星探测器将于2020年在海南文昌发射场用“长征五号”运载火箭实施发射，一步实现火星探测器的“绕、着、巡”。假设将来中国火星探测器探测火星时，经历如图4所示的变轨过程，则下列说法正确的是( )。

图4

A.探测器在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度大于在Q点的速度

B.探测器在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能

C.探测器在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于探测器在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度

D.若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知探测器在轨道Ⅰ上运动的角速度，就可以推知火星的密度

7.如图5所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力为G，其中圆柱体b的下半部刚好固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，静止在平面上。现过圆柱体a的轴心施加一水平作用力F，可缓慢地将圆柱体a拉离平面一直滑到圆柱体b的顶端。对该过程进行分析，则应有( )。

图5

A.圆柱体a、b间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G

B.开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0

C.拉力F先增大后减小，最大值是G

D.圆柱体a、b间的压力由0逐渐增大，最大为G

8.一名百米短跑运动员正以蹲踞式起跑，他的双脚分别置于前、后起跑器上，发令枪响后，他对前、后起跑器作用力的水平分量随时间的变化关系如图6所示，若该运动员的质量为60kg，则在这次起跑过程中( )。

图6

A.运动员的反应时间约为0.2s

B.运动员在水平方向上的最大加速度约为10m/s2

C.运动员刚离开起跑器时的水平速度大小约为3.4m/s

D.起跑器对运动员做的功约为350J

二、非选择题

(一)必考题

9.某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。如图7甲所示是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm;如图7乙所示是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为____cm。

(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中属于规范的做法的是____。

A.逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

B.随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

(3)如图7丙所示是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图像，图像的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是____。

图7

10.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了一个标有“5V，2.5W”字样的小灯泡、导线和开关，还有：A.直流电源(电动势约为5V，内阻可忽略不计);B.直流电流表(量程0～3A，内阻约为0.1Ω);C.直流电流表(量程0～600mA，内阻约为5Ω);D.直流电压表(量程0～15V，内阻约为15kΩ);E.直流电压表(量程0～5V，内阻约为10kΩ);F.滑动变阻器(最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A);G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A)。

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。

(1)实验中电流表应选用____，电压表应选用____，滑动变阻器应选用____。

(2)请按要求将如图8所示的器材连成实验电路。

图8

图9

(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图9甲所示。现把实验中使用的小灯泡接到如图9乙所示的电路中，其中电源电动势E=4V，内阻r=1Ω，定值电阻R=9Ω，则此时小灯泡的实际功率为____W。(结果保留两位有效数字)且左端与光滑的圆弧轨道MN末端等高，轨道MN末端水平，一质量m1=5kg的小物块P从距轨道MN末端高h=1.8m处由静止开始滑下，与静止在小车上表面左端的质量m2=1kg的小物块Q(可视为质点)发生弹性碰撞(碰后立即将小物块P取走，使之不影响后续物体的运动)。已知水平部分AB的长度L=10m，小车的质量M=3kg，取重力加速度g=10m/s2。求：

图10

11.如图10所示，一小车上表面由粗糙的水平部分AB和光滑的半圆形轨道BCD组成，小车紧靠台阶静止在光滑水平地面上，

(1)碰撞后瞬间小物块Q的速度大小。

(2)若小物块Q在半圆形轨道BCD上经过一次往返运动(运动过程中小物块Q始终不脱离轨道)，最终停在小车水平部分AB的中点，则轨道BCD的半径至少为多大?

12.如图11所示，在直角坐标系xOy的第一象限区域中，有沿y轴正方向的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出)。在x=4L处垂直于x轴放置一荧光屏，与x轴的交点为Q。电子束以相同的速度v从y轴上0≤y≤2.5L的区间垂直于电场和磁场方向进入场区，所有电子均做匀速直线运动。忽略电子间的相互作用力，不计重力，电子的质量为m，所带电荷量的绝对值为q，磁场的磁感应强度。求：

图11

(1)电场强度的大小。

(2)若撤去电场，并将磁场反向，求从y=0.5L处射入的电子经多长时间打到荧光屏上。

(3)若撤去磁场，求电子打到荧光屏距Q点的最远距离。

(二)选考题

13.[选修3—3]

(1)物体体积变化时，分子间距离会随之变化，分子势能也会发生变化。如图12所示为分子势能Ep与分子间距离r的关系曲线，以下判断正确的是____。

图12

A.当r=r1时，分子势能最小

B.当r=r2时，分子引力与分子斥力大小相等

C.当r>r2时，分子间作用力的合力表现为引力

D.在r由r2变到r1的过程中，分子间作用力的合力做正功

E.在r由r2逐渐增大的过程中，分子间作用力的合力做负功

图13

(2)如图13所示，上端开口的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上，汽缸内部被质量为m的导热性能良好的活塞A和质量也为m的绝热活塞B分成高度相等的三个部分，下边两部分封闭有理想气体P和Q，两活塞均与汽缸接触良好，活塞厚度不计，忽略一切摩擦。汽缸下面有加热装置，初始状态气体温度均为T0，汽缸的截面积为S，外界大气压强为且不变，现对气体Q缓慢加热。求：

①当活塞A恰好到达汽缸顶端时，气体Q的温度。

②在活塞A上再放一个质量为m的物块C，继续给气体Q加热，当活塞A再次到达汽缸顶端时，气体Q的温度。

14.[选修3—4]

(1)一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图14中的实线所示，t=0.1s时刻的波形图如图中的虚线所示，若该波传播的速度为10m/s，则以下判断正确的是____。

A.t=0时刻质点a沿y轴正方向运动

B.这列波沿x轴正方向传播

C.这列波的周期为0.4s

D.从t=0时刻开始质点a经0.2s通过的路程为0.4m

E.x=2m处质点的振动方程为y=0.2sin(5πt+π)(m)

(2)如图15所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是，AB是一条直径。现有一束平行光沿AB方向射向圆柱体。若一条入射光线经折射后恰经过B点，已知光在真空中的传播速度为c，求：

①这条入射光线到AB的距离。

②这条光线在圆柱体中的传播时间。

图15

B卷

一、选择题(1～5题为单选题，6～8题为多选题)

1.2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市。共享单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等，便于监控单车的具体位置。用户仅需用手机上的客户端软件(APP)扫描二维码，即可自动开锁，骑行时手机APP上能实时了解单车的位置;骑行结束关锁后手机APP就显示计时、计价、里程等信息。此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电。根据以上信息判断下列说法正确是( )。

A.单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的

B.单车是利用电磁感应原理实现充电的

C.由手机APP上的显示信息，可求出骑行的平均速度

D.单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力

2.如图1所示为公路自行车赛中运动员在水平路面上急转弯的情景。运动员在通过弯道时如果控制不当会发生侧滑而摔离正常比赛路线。将运动员与自行车视为一个整体，下列论述正确的是( )。

A.运动员转弯所需向心力由地面对车轮的支持力与重力的合力提供

图1

B.运动员转弯所需向心力由地面对车轮的摩擦力提供

C.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心

D.发生侧滑是因为运动员受到的合外力大于所需要的向心力

3.如图2所示，顶端装有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于O点。一条细绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条细绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条细绳OA受外力F作用，处于水平方向。现缓慢逆时针改变细绳OA的方向至θ<90°，且保持结点O的位置不变，整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是( )。

图2

A.细绳OA的拉力一直减小

B.细绳OB的拉力一直增大

C.地面对斜面体有向右的摩擦力

D.地面对斜面体的支持力不断减小

4.如图3所示的理想变压器，左端输入有效值不变的正弦式交变电流u，电压表和电流表都是理想电表，忽略小灯泡电阻的变化，则开关S闭合后与闭合前相比较，下列说法正确的是( )。

A.灯泡L1变亮、L2变亮

B.灯泡L1变暗、L2变暗

C.电流表A的示数变小

D.电压表V的示数变小

图3

5.在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图4所示，则可判断出( )。

图4

A.甲光的频率大于乙光的频率

B.乙光的波长小于丙光的波长

C.乙光对应的截止频率小于丙光的截止频率

D.对于同种金属，甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能

6.应用于机场和火车站的旅客行李安全检查仪的传送装置可简化为如图5所示的模型，紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，A、B间的距离L=2m，取重力加速度g=10m/s2。若乘客把行李放到传送带上的同时也以v=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则( )。

图5

A.乘客与行李同时到达B处

B.乘客提前0.5s到达B处

C.行李提前0.5s到达B处

D.若传送带速度足够大，行李最快也要2s才能到达B处

7.美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是两个黑洞并合的事件。该事件中甲、乙两个黑洞的质量分别为太阳质量的36倍和29倍，假设这两个黑洞，绕它们连线上的某点做圆周运动，且两个黑洞的间距缓慢减小。若该双星系统在运动过程中，各自的质量不变且不受其他星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是( )。

A.甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比为36∶29

B.甲、乙两个黑洞运行的角速度大小始终相等

C.随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小，它们运行的周期也在减小

D.甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等

图6

8.如图6所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度，不计空气阻力，下列说法正确的是( )。

A.若小球在竖直平面内绕O点做完整圆周运动，则它在运动过程中的最小速度

B.若小球在竖直平面内绕O点做完整圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大

C.若将小球在A点由静止开始释放，则它将在ACBD圆弧上做往复运动

D.若将小球在A点以大小为gL的速度竖直向上抛出，则它将能够到达B点

二、非选择题

(一)必考题

9.甲、乙两位同学利用如图7a所示的实验装置获得了小车加速度a与重物拉力F的对应关系图，如图7b所示，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮。回答下列问题：

(1)由图b可知，a-F图像不经过原点，可采取的措施是____。

(2)实验中甲、乙两同学用的小车(含发射器)的质量分别为m甲、m乙，甲、乙两同学用的小车受到的阻力分别为f甲、f乙，由图可知，m甲________m乙，f甲________f乙。(选填“大于”“小于”或“等于”)

10.现要测电阻R0的阻值和干电池组的电动势E、内阻r。给定的器材有：两个理想电压表V(量程均为0～3V)，理想电流表A(量程为0～0.6A)，滑动变阻器R，待测电阻R0，两节串联的电池，开关S及导线若干。

某同学设计了一个如图8a所示的电路同时测电阻R0的阻值和电池组的电动势、内阻，调节变阻器，两电压表和电流表分别测得多组U1、U2、I的读数，并作出U1-I图像(直线①)和U2-I图像(直线②)，如图8b所示。

图8

(1)由图可以得出电阻R0的阻值为____Ω，电池组E的电动势为____V，内阻为____Ω(均保留两位有效数字)。实验中的电压表和电流表不是理想的，电动势的测量值____(选填“偏大”或“偏小”)。

(2)若上述电路中少了一个电压表，仍可用一个电路同时测电阻R0的阻值和干电池组的电动势E、内阻。请你画出电路图，并完成下列实验步骤：

①按电路图连接好电路。

②闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器短路，读取两电表读数为U1、I1。

③移动滑片P使滑动变阻器不短路，读取两电表读数为U2、I2。

④整理器材，进行数据处理。

⑤根据以上数据得出电阻R0=____，电源电动势E=____，内阻r=____。

11.如图9所示，绝缘光滑轨道ABCD竖直放在与水平方向成θ=45°的匀强电场中，其中BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆相切。现把一质量为m、电荷量为+q的小球(大小忽略不计)，放在水平面上某点由静止开始释放，恰好能通过半圆形轨道的最高点D，且落地时恰好落在B点。求：

图9

(1)电场强度E。

(2)小球的起点到B点的距离L。

12.如图10甲所示，下表面光滑的长木板B静止放在水平面上，质量m3=1.0kg的物块C放在长木板B的最右端，质量m1=0.5kg的物块A从距长木板B左侧s0=9.5m处以某一初速度向长木板运动。一段时间后物块A与长木板B发生弹性碰撞(碰撞时间极短)，以长木板B开始运动作为计时起点，长木板B和物块C运动的v-t图像如图10乙所示。已知物块A与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，物块C与长木板B间的动摩擦因数μ2=0.2，取重力加速度g=10m/s2，求：

(1)长木板B的质量m2。

(2)物块A的初速度v0。

图10

(3)物块A静止时，由A、B、C组成的系统由于摩擦而产生的热量Q。

(二)选考题

13.[选修3—3]

(1)下列说法中正确的是____。

A.—定质量的理想气体体积增大时，其内能一定减少

B.气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加

C.当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面

D.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

E.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大

(2)一足够高的直立汽缸上端开口，用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为80cm的气柱，活塞的横截面积为0.01m2，活塞与汽缸间的摩擦不计，汽缸侧壁通过一个开口与U形管相连。开口离汽缸底部的高度为70cm，开口管内及U形管内的气体体积忽略不计。已知如图11所示状态时气体的温度为7℃，U形管内水银面的高度差h1=5cm，大气压强p0=1.0×105Pa保持不变，水银的密度ρ=13.6×103kg/m3，取g=10m/s2。求：