1、通州区 20172018 学年度高三一模考试物理试卷一、选择题（每个小题只有一个选项是正确的，共 8 道小题，每小题 6 分）1. 关于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是A. 气体被压缩，内能一定增加B. 气体温度升高，每一个气体分子的动能都增大C. 气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的D. 气体很容易充满整个容器，是因为气体分子之间斥力的作用【答案】C. . .2. 如图所示，一束可见光以入射角 从玻璃砖射向空气，经折射后分为 a、b 两束单色光。a、b 两束光相比，下列说法正确的是A. 玻璃对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率B. 在玻璃中，a 光的速度较大 b 光的速度
2、C. 增大入射角 ，b 光首先发生全反射D. a 光光子的能量大于 b 光光子的能量【答案】D点睛：光线的偏折程度越大，则折射率越大，光在介质中的速度越小，光的频率越大，光子能量越大，临界角越小，这些结论要熟记.3. 一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，在时刻的波形如图所示，此时 P、Q 两质点分别处于平衡位置和波峰位置。则在时刻，下列说法正确的是 A. 质点 P 的动能为零B. 质点 P 沿 y 轴正方向运动C. 质点 Q 的速度最大D. 质点 Q 的加速度为零【答案】B【解析】质点 P 在平衡位置，速度最大，则动能最大，选项 A 错误；根据“同侧法” 可知，质点 P 沿 y 轴正方向运动，选
3、项 B 正确；质点 Q 在最高点，则速度为零，加速度最大，选项 CD 错误；故选 B.4. 如图所示，一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转动轴与磁场方向垂直，产生交变电动势瞬时值的表达式为 。下列说法正确的是A. 线圈平面与磁场垂直时，产生的感应电动势最大B. 线圈平面与磁场平行时，磁通量变化最快C. 线圈产生交变电动势的有效值为 30 VD. 线圈产生交变电动势的周期为 0.01 s【答案】B【解析】线圈平面与磁场垂直时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，产生的感应电动势为零，选项 A 错误；线圈平面与磁场平行时，磁通量为零，此时磁通量变化最快，选项 B 正确；线圈产生交变电动势的最大值为 3
4、0 V，选项 C 错误；线圈产生交变电动势的周期为 ，选项 D 错误；故选 B.点睛：本题考查正弦交变电流产生过程中磁通量与感应电动势及位置之间的关系同时由感应电动势的瞬时表达式的含义，要求同学们能根据瞬时表达式求出相关物理量5. 由我国自主研发建设的北斗卫星导航系统，将在 2020 年左右实现全球覆盖，它计划由 35 颗人造卫星组网形成，其中包括 5 颗静止轨道卫星，27 颗中轨道卫星，它们都绕地球做匀速圆周运动。已知静止轨道卫星与地球之间的距离大于中轨道卫星与地球之间的距离，则与中轨道卫星相比，下列说法正确的是A. 静止轨道卫星运行的线速度小B. 静止轨道卫星运行的周期小C. 静止轨道卫星
5、运行的加速度大D. 静止轨道卫星运动的角速度大【答案】A【解析】静止轨道卫星运行的半径大于中轨道卫星的半径，根据万有引力提供圆周运动向心力得：，则线速度 ，知静止轨道卫星运行的线速度小，故 A 正确；周期，知静止轨道卫星运行的周期大，故 B 错误；向心加速度 ，知静止轨道卫星运行的加速度小，故 C 错误；角速度 ，知静止轨道卫星运动的角速度小，故 D 错误；故选 A。点睛：本题应抓住万有引力提供卫星圆周运动向心力，能根据表达式求出相应量与半径 r 的关系是解决本题的关键6. 在静止点电荷产生的电场中有一个带正电的粒子，仅在电场力的作用下做初速度为零的直线运动，取该直线为 x 轴，起始点 O 为
6、坐标原点，其电势能 Ep 随位移 x 变化的关系如图所示，x 1、x2 为粒子运动路径上的两点，在这两点粒子的电势能分别为 Ep1 和 Ep2。下列说法正确的是A. x1 点的电势比 x2 点的电势低B. 粒子的运动方向与电场方向相反C. x1 点的电场强度小于 x2 点的电场强度D. 粒子从 x1 点运动到 x2 点的过程中，电场力做功为 Ep1Ep2【答案】D【解析】正电荷在 x1 点的电势能大于在 x2 点的电势能，则 x1 点的电势比 x2 点的电势高，选项 A 错误；正电荷在电场力作用下从高电势点移到低电势点，可知粒子的运动方向与电场方向相同，选项 B 错误；粒子仅受电场力作用，电场
7、力做功等于电势能的减小量，故：F x=Ep，得 ，即 Ep-x 图象上某点切线的斜率大小表示电场力的大小，也反应场强的大小，则 x1 点的电场强度大于 x2 点的电场强度，选项 C 错误；粒子从 x1 点运动到 x2 点的过程中，电势能变化为 Ep1Ep2，可知电场力做功为 Ep1Ep2，故 D 正确。故选 D.点睛：本题切入点在于根据 Ep-x 图象得到电场力的变化规律，从而得到场强的变化规律；知道正电荷在高电势点电势能较大，电场力做功等于电势能的变化量7. 如图所示为“跳环实验” 的实验装置，将一个带较长铁芯的线圈 L、开关 S 和直流电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈 L 上，且
8、使铁芯穿过套环，闭合开关 S 的瞬间，套环立刻沿铁芯竖直跳起一定高度，待电路稳定又落下来。某同学由此实验受到启发，设想在此实验的基础上进行改进，使套环跳起后不落下来，悬在线圈正上方，成为一个“磁悬浮环”，下列哪种方案可能实现他的设想A. 增大直流电源的电压B. 选用匝数更多的线圈C. 把直流电源换成交流电源D. 选用质量较小的金属套环【答案】C【解析】增大直流电源的电压，在套环中产生的感应电流更大，跳起更高，但还会掉下来，故 A 错误。选用匝数更多的线圈，在套环中产生的感应电流更大，跳起更高，但还会掉下来，故 B 错误。把直流电源换成交流电源，则在线圈中始终有感应电流产生，则套环总受安培力作用
9、，这样可以使套环跳起后不落下来，悬在线圈正上方，成为一个“磁悬浮环” ，选项 C 正确；选用质量较小的金属套环，同样在套环中产生的感应电流，只是跳起更高，但还会掉下来，故 D 错误。故选 C.点睛：此题要理解套环跳起的原因以及悬浮的原因，即产生感应电流的效果阻碍引起感应电流磁通量的变化。8. 地表风速的大小对我们的生产生活有着很大的影响，所以我们经常会在铁路沿线、码头、建筑、索道、气象站、养殖场等处看到风速仪，它们能够实时进行数据收集并智能传送，其基本结构如图 1 所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收。在风力作用下，风杯绕转轴以正比于风速（ ）的速率（ ）旋转，其关系为 。风杯旋转会通过
10、齿轮带动下面的凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风杯与转轴距离为 r，风杯每转动 n 圈带动凸轮圆盘转动一圈。计算机对探测器接收到的光强变化情况进行分析，就能得到风速的大小。在 时间内探测器接收到的光强随时间变化的关系如图 2 所示。下列说法正确的是A. 光纤材料内芯的折射率小于外套的折射率B. 风杯旋转的角速度小于凸轮圆盘的角速度C. 在 时间内，风速逐渐增大D. 在 时间内，风的平均速率为【答案】D【解析】光纤材料是根据全反射原理制成的，其内芯的折射率大于外套的折射率，从而光能在内部发生全反射而传播，选项 A 错误；因风杯每转动 n 圈带动凸轮圆盘转动一圈，可知风杯旋
11、转的角速度大于凸轮圆盘的角速度，选项 B 错误；根据图 b 可知，在 t 内，通过的光照的时间越来越长，则风轮叶片转动的越来越慢，即转速逐渐减小，风速减小，选项 C 错误；在t 内挡了 4 次光，则 T1 根据风轮叶片每转动 n 圈带动凸轮圆盘转动一圈可知：则风轮叶片转动的周期 T= ，则风轮叶片转动的平均速率 ，风的平均速率为 ，故 D 正确。故选D.点睛：本题主要考查了圆周运动线速度、周期、转速之间的关系，能认真审题，搞清原理，同时能读懂 b图是解题的关键二、实验题9. 某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验。 如图所示是实验器材的实物图，部分电路已连接，请补充连接好剩余部分电路_。通
12、过实验发现，随着小灯泡两端电压的增大，灯丝的阻值也增大，这是因为_。【答案】 (1). (2). 随着温度升高，灯丝电阻率增大【解析】 （1）实验中，因小灯泡电阻较小，则用电流表外接；滑动变阻器用分压电路；如图；（2）通过实验发现，随着小灯泡两端电压的增大，灯丝的阻值也增大，这是因为随着温度升高，灯丝电阻率增大；三、计算题10. 如图所示，竖直平面内光滑的斜面与粗糙的水平桌面平滑连接，滑块 B 静止在斜面底端。现将滑块 A从斜面顶端无初速度释放，A 与 B 碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知斜面高 H = 0.2 m，与水平面之间的夹角为 = 30，A 和 B 的质量相同，A 和 B 整
13、体与桌面之间的动摩擦因数 = 0.2。滑块 A、B 可视为质点，取 g = 10 m/s2。求：（1）A 在斜面上运动的时间 t；（2）碰撞后瞬间 A 和 B 整体的速度大小 v；（3）A 和 B 整体在桌面上运动的最大距离 L。【答案】(1) (2) (3) 【解析】 （1）滑块 A 在斜面上的加速度 由 ，得 （2）设滑块 A 质量为 m，A 到达斜面底端时速度为 。由机械能守恒定律 ，得 由动量守恒定律 ，得 （3）由动能定理 ，得 11. 两个氘核（ ）聚变时产生一个氦核（ ，氦的同位素）和一个中子，已知氘核的质量为 M，氦核（）的质量为 ，中子的质量为 。以上质量均指静质量，不考虑相
14、对论效应。（1）请写出核反应方程并求两个氘核聚变反应释放的核能 ；（2）为了测量产生的氦核（ ）的速度，让氦核垂直地射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，测得氦核在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为 R，已知氦核的电荷量为 q，氦核的重力忽略不计，求氦核的速度 v及氦核做圆周运动的周期 T； （3）要启动这样一个核聚变反应，必须使氘核（ ）具有足够大的动能，以克服库仑斥力而进入核力作用范围之内。选无穷远处电势能为零，已知当两个氘核相距为 r 时，它们之间的电势能 （k 为静电力常量） 。要使两个氘核发生聚变，必须使它们之间的距离接近到 ，氘核的重力忽略不计。那么，两个氘核从无穷远处以大小相同的初速
15、度相向运动发生聚变，氘核的初速度 至少为多大？【答案】(1) (2) (3) 【解析】 （1） 核反应释放的核能 （2）由 ，得 由 ，得 （3）由能量守恒得 12. 如图所示，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道宽为 d，上、下两面是绝缘板，前后两侧 M、N 是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关 S 和定值电阻 R 相连。整个管道置于匀强磁场中，磁感应强度大小为 B、方向沿 z 轴正方向。管道内始终充满导电液体（有大量带电离子） ，开关 S 闭合前后，液体均以恒定速率 v0 沿 x 轴正方向流动。（1）开关 S 断开时，求 M、N 两导体板间电压 U0；（2）开关 S 闭合
16、后，设 M、N 两导体板间液体的电阻为 r，导电液体中全部为正离子，且管道中所有正离子的总电荷量为 Q。求： a通过电阻 R 的电流 I 及 M、N 两导体板间电压 U；b所有正离子定向移动时沿 y 轴方向所受平均阻力的大小 Ff。【答案】(1) (2)a. b. 【解析】 （1）解法一：该发电装置原理图等效为如图，管道中液体的流动等效为宽度为 d 的导体棒切割磁感线，产生的电动势 E = Bdv0。则开关断开时 解法二：设带电粒子点电量为 q，离子在液体中沿 x 轴正向运动，所受的洛伦兹力与所受的 M、N 两板间电场的电场力平衡时，U 0 保持恒定，有 ，得 （2）a由闭合电路欧姆定律 b解
17、法一：受力角度： 正离子在 y 轴上沿 y 轴负方向运动，M 板电势高，运动过程中受力平衡。设一个正离子电荷量为 q，沿 y 轴方向受到的平均阻力为 f。如上图所示，沿 y 轴方向离子共受三个力的作用，沿 y 轴正方向受阻力 f 和电场力 ，沿 y 轴负方向受洛伦兹力 ，所以 。对管道中所有正离子则有 ，因此 解法二：能量角度：正离子在 y 轴上定向移动时所受的阻力等效于导体中定向移动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞所受的阻力。电子所受阻力做的功大小等于电流在导体电阻上产生的热量，因此正离子在 y 轴方向移动过程中，阻力做的功等于电流在液体中产生的热量。所有的正离子从 N 板（电源负极）移动到 M 板（电源正极）过程中，电场力做功大小 ，电流在液体中产生的热量 Q 。Q，又 ，得点睛：考查带电粒子受到洛伦兹力与电场力相平衡的应用，掌关键是要掌握洛伦兹力与安培力表达式，分析粒子受力情况，列出平衡方程；
