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“超级全能生”2018年高考全国卷26省3月联考乙卷理综(物理部分)

2018-07-20

教学考试(高考物理) 2018年4期
关键词:细线白纸字典

一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求)

( )

A.生成的钋核与原来的氡核相比,中子数减少了4

B.氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后只剩下一个氡原子核

C.钋核的比结合能小于氡核的比结合能

D.氡核α衰变中产生的γ光子是从钋核中放出的

15.如图甲所示(俯视图),光滑绝缘的水平面上有一个矩形金属线圈,O点是线圈左边的中点。沿水平方向向右建立一与左边垂直的直线坐标系Ox。竖直方向存在一足够大的磁场,其磁感应强度B沿Ox轴的变化如图乙中两曲线所示,且两曲线具有对称性。现给线圈一个初速度使线圈沿Ox方向运动,则以下说法中正确的是

( )

A.线圈中的感应电流方向一定发生变化

B.线圈受到安培力的方向一定不变

C.线圈受到安培力一直减小

D.通过线圈横截面的电荷量一直增大

16.如图所示,直线a和一段抛物线b分别表示在同一平直公路上行驶的a车和b车运动的x-t图象。已知在t1=3 s时两车相遇,直线a和抛物线b刚好相切,t2= 4 s时对应抛物线的最高点。则下列说法中正确的是

( )

A.两车相遇时b车的速度大小为2.5 m/s

B.b车的加速度大小为2 m/s2

C.b车的初速度大小为9 m/s

D.t0=0时两车的距离为10 m

( )

18.如图所示,用一段细线和一根轻弹簧分别系住A、B两个小球。B球的质量为m,A球的质量为M= 2m。手握住线的上端沿水平向右做匀加速运动,不计空气阻力,已知重力加速度为g,系统运动稳定时细线与竖直方向的夹角θ= 60°,当系统速度为v时细线恰好断开。则以下说法正确的是

( )

A.细线断开前弹簧的轴线与竖直方向的夹角α>θ

B.细线断开后的瞬间弹簧对B球拉力的功率为2mgv

C.细线断开后的瞬间A、B两球的加速度大小相等

D.细线断开后到小球落地前系统沿任何方向的动量均不守恒

19.如图所示,O点是两等量异种点电荷连线的中点,在两等量异种点电荷连线的中垂面上有以O点为圆心的一个圆和一条直线,直线上有a、b、c三点,其中b、c是直线与圆的两个交点。则下列说法正确的是

( )

A.中垂面上O点的场强最大

B.b、c两点的电场强度相同

C.a、c两点的电势不相等

D.将某一检验电荷从a点沿直线移动到c点,检验电荷的电势能可能减小

( )

B.当两灯正常发光时,交流电流表的示数为0.30 A

C.变压器线圈的匝数之比为n1∶n2∶n3=50∶22∶11

D.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数增大

21.2017年国际十大科技新闻揭晓,人类首次发现中子星合并引力波事件摘下桂冠。假设两中子星1、2合并前它们绕其连线上的某点做匀速圆周运动,且中子星1的质量大于中子星2的质量。由于它们间的距离L在逐渐减小,因此两星做匀速圆周运动的半径r、线速度大小v、角速度ω、向心加速度大小a与运动周期T将发生变化。不考虑其他星系的影响,下列图象中的直线均为过原点的直线,曲线均为反比例函数曲线。则可能正确的图象是

( )

二、非选择题(共62分。第22~25题为必考题,第33~34题为选考题)

22.(6分)某同学用如图甲所示的装置验证碰撞中的动量守恒,并测滑块与桌面间的动摩擦因数。一根长为L的轻质细线一端拴住质量为m的小钢球,细线的另一端固定在悬点O,在O点正下方的水平桌面上放一质量为M(M>m)的小滑块,滑块上固定一宽度为d(很小)的轻质遮光片。滑块左侧的水平桌面上固定两光电门A、B。其中光电门A右侧的桌面光滑,左侧的桌面粗糙。光电门有两种计时功能,既可以记录遮光片到达两光电门的时间差t,又可以记录遮光片分别在两光电门处的遮光时间ΔtA和ΔtB。

(1)将小球向右拉至细线水平后静止释放,小球在最低点与滑块碰撞后反弹上升,测出细线的最大偏角为θ,滑块通过光电门A时遮光时间为ΔtA,已知重力加速度为g。则验证小球与滑块在碰撞过程中动量守恒的表达式为____________(用字母M、m、L、d、θ、ΔtA、g表示)。

23.(9分)因为“万能”,所以“多用”。多用电表是一种多功能、多量程的测量仪表。

(1)某次在使用多用电表进行测量时,指针的位置如图甲中的实线所示。若选择开关拨至“50 mA”挡,其测量结果为____________;若选择开关拨至欧姆“×1”挡,其测量的结果为____________。

(2)在图甲所示的一次测量中,指针指在虚线所示位置。则下列说法中正确的是

( )

A.若测量元件为电阻,为减小测量误差,应将选择开关调至欧姆“×1”挡

B.每次测量阻值不同的电阻时,都必须重新机械调零

C.若测量元件为二极管,则a端为二极管的正极

D.无论用多用电表进行何种测量(限于直流),电流都应该从“-”插孔流入多用电表

(3)图乙为某种型号多用电表电阻挡内部原理示意图,已知电流计内阻为Rg,电池内阻为r。某同学用其电阻挡测电阻时进行如下操作:先闭合开关S,将红、黑表笔分开时,调节可变电阻,当可变电阻接入电路的阻值为R时电流表满偏;再将Rx接入A、B表笔之间时电流计指针指在表盘的正中央,则待测电阻Rx的阻值为____________。(用含R、r、Rg的式子表示)

24.(13分) 如图所示,一本质量分布均匀的大字典置于水平桌面上,字典总质量M=1.5 kg,宽L=16 cm,高H=6 cm。一张白纸(质量和厚度均可忽略不计,页面大于字典页面)夹在字典最深处,白纸离桌面的高度h=2 cm。假设字典中同一页纸上的压力分布均匀, 白纸上、下表面与字典书页之间的动摩擦因数均为μ1,字典与桌面之间的动摩擦因数为μ2,且各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2。

(1)水平向右拉动白纸,要使字典能被拖动,求μ1与μ2满足的关系;

(2)若μ1=0.25,μ2=0.4,求将白纸从字典中水平向右抽出拉力至少做的功W。

33.[物理—选修3—3](15分)

(1)(5分)关于分子动理论、物体性质与物体的内能,下列说法中正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)

A.在一定条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素

B.液体表面层的分子间距离较大,则分子间的引力和斥力都比液体内部的大

C.等温膨胀过程中,单位时间内在单位面积上碰撞气缸壁的分子数减少

D.不可能使热量从低温物体传向高温物体

E.液晶既像液体一样具有流动性,又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性

(2)(10分)如图所示,两端开口、粗细均匀的 U形玻璃管,其横截面很小。水平管中有一段80 cm长的空气柱,空气柱的左、右两侧有水银,其长度如图所示。在右侧竖直管开口处用一轻质活塞封住管口(图中未画出),用外力将活塞缓慢竖直向下推,直到水平管中空气柱左侧的水银恰好全部进入左侧的竖直管中。已知大气压p0=75 cmHg,温度恒定不变,不考虑活塞与管壁间的摩擦。求:

(ⅰ)右侧竖直管中水银柱的长度l;

(ⅱ)活塞向下移动的距离x。

34.[物理—选修3-4](15分)

(1)(5分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图甲所示,图乙是位于x=1 m的质点N开始振动后的振动图象,Q是位于x=10 m处的质点。则下列说法中正确的是____________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)

A.波的传播速度为1 m/s

B.波源的起振方向向上

C.在t=5.5 s时,M点的速度与加速度均在增大

D.在t=7 s时,Q点开始振动

E.在t=12 s时,质点Q的位置坐标为(10 m,-5 cm)

(ⅰ)从水面上射出且与水面成30°角光线的入射角θ的正弦值;

(ⅱ)通过计算分析,定性画出水面上有光线射出区域的形状。

参考答案

14.D15.B16.B17.C18.C19.AB20.AC21.BD

22.(6分)

(2)0.41 (3分)

23.(9分)

(1)23.0 mA (1分) 18 Ω (1分)

(2)AC (4分)

24.(13分)

解:(1)白纸对字典的总摩擦力大小

字典与桌面间的最大静摩擦力大小

F2=μ2Mg(1分)

若能拖动字典,有F1>F2(1分)

解得4μ1>3μ2(1分)

(2)当μ1=0.25,μ2=0.4时,拉动白纸字典将不动 (1分)

当白纸向右抽出位移为x时,纸上方受到字典的压力

此时白纸受到拉力大小F=2μ1FN

由于白纸受到的拉力大小F与位移x呈线性关系,故拉力做功为

25.(19分)

故该粒子从圆形区域磁场的最高点射出(如图甲所示),粒子经过MN上P点,P点的纵坐标

得r2=R(2分)

设磁场区圆心为O3,b粒子在磁场中圆周运动的圆心为O2(如图乙),它从Q点射出磁场。由几何知识得OO2QO3为菱形,即OO3∥QO2,与粒子从O点射入时的速度方向无关。可知a、b两粒子射出磁场时其速度方向均沿x轴正方向 ( 2分)

两粒子进入电场后先做匀减速运动,再反向做匀加速运动,仍以大小为v2的速度返回磁场。由对称性知,两粒子均经过磁场区的最高点A(2分)

粒子在磁场中做圆周运动的周期

第一次射出磁场时,b粒子在磁场中运动时间

33.(15分)

(1)ACE (5分)

(2)(10分)

解:(ⅰ)水平管封闭空气柱的初态气柱长lA1=80 cm,

压强pA1=p0+ρgh1=150 cmHg (1分)

其左侧水银柱恰好全部进入竖直管中时,设气柱长为lA2,此时封闭空气柱的压强

pA2=p0+ρgh2= 200 cmHg (1分)

由玻意耳定律有pA1lA1S=pA2lA2S(1分)

可得lA2=60 cm (1分)

空气柱右侧原有的水银柱在水平管内向左移动

x=(50+80-60) cm=70 cm

右侧竖直管中水银柱的长度

l=(75-70) cm=5 cm (1分)

(ⅱ)右侧竖直管空气柱的初态气柱长lB1=78 cm,压强pB1=p0=75 cmHg

当左侧水银柱恰好全部进入竖直管中时,设右侧气柱长为lB2

此时右侧竖直管空气柱压强

pB2=pA2-5 cmHg=195 cmHg (2分)

由玻意耳定律有pB1lB1S=pB2lB2S(1分)

可得lB2=30 cm (1分)

活塞至少向下移动的距离为

x=(78+75-30-5) cm=118 cm (1分)

34.(15分)

(1)ABD (5分)

(2)(10分)

每一点光源发出的光从水面上射出的区域是以点光源正上方水面上的点为圆心的一个圆,A点光源发出的光线能射出水面的圆形区域半径

B点光源发出的光线能射出水面的圆形区域半径

以上两圆心间的距离

由于l>rA+rB,且圆的半径与该点光源到水面的距离成正比,可知水面上有光线射出的区域形状如图所示 (3分)

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