1、湖南省郴州市 2018 届高三第二次教学质量监测理科综合物理部分一、选择题1. 下列说法正确的是（ ）A. 光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B. 康普顿在研究石墨对射线的散射时发现，有些散射波的波长比入射波的波长略大C. 波尔首先把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念D. 由 可知，在密闭的容器中混合存放一定比例的氦气和氮气，几天后将有氧气生成【答案】B【解析】A 项：光电效应是原子吸收光子向外释放电子的现象，选项 A 错误；B 项：康普顿在研究石墨对射线的散射时发现，有些散射波的波长比入射波的波长略大，有些散射波的波长与入射波的波长相等，故 B 正确；C 项：普
2、朗克首先把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，故 C错误；D 项：卢瑟福发现质子的核反应是用高速 粒子作为“炮弹”轰击氮核，故 D 错误。2. 如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为 0.3kg 的平盘.盘中有一物体，质量为 1.7kg。当盘静止时，弹簧的长度比其自然长度伸长了 4cm，今向下拉盘使弹簧再伸长 2cm后停止，然后松手放开。设弹簧总处在弹性限度以内(g 取 10m/s2)，则刚松开手时盘对物体的支持力等于（ ）A. 8.5NB. 10NC. 25.5ND. 30N【答案】C【解析】当盘静止时，对平盘和物体进行受力分析，重力 G，弹簧弹力 F，由平衡条
3、件可得：，即 ，解得 ，向下拉盘使弹簧再伸长 2cm 时弹簧的弹力 ,松开手时，平盘和物体的加速度 ，对物体进行受力分析可得： ，代入数据解得 ，故 C 正确。点晴：解决本题关键把平盘和物体看成一个整体， 由牛顿第二定律求出松开手时的瞬时加速度，再对物体受力分析，牛顿第二定律求出此时的支持力。3. 如图所示，质量为 m 的小球置于立方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，已知重力加速度为 g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间作用力恰为 0，则（ ）A. 在最高点小球的速度水平，小球既不超重也不失重B. 小球经过与圆心等高的位
4、置时，处于超重状态C. 盒子在最低点时对小球弹力大小等于 6mg，方向向上D. 该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于【答案】D【解析】A 项：在最高点小球速度方向沿圆周切线，即为水平方向，小球在最高点仅受重力作用，处于完全失重状态，故 A 错误；B 项：小球在经过与圆心等高的位置时，水平方向受盒子的弹力，竖直方向受重力，所以小球处于失重状态，故 B 错误；C 项：小球在最高点仅受重力作用，重力提供做圆周运动的向心力，即 ，小球在最低点受重力，盒子的支持力，两力合力提供做圆周运动的向心力，即 ，解得，故 C 错误；D 项：小球在最高点仅受重力作用，重力提供做圆周运动的向心力，即 ，解得，故 D 正
5、确。点晴：解决本题关键首先理解盒子与小球在竖直平面内做匀速圆周运动，通过小球在最高点仅受重力求出在最高点的动能或速度和周期。4. 质量为 m 的人造地球卫星与地心的距离为 r 时，引力势能可表示为 ，其中 G为引力常量，M 为地球质量。该卫星原来在半径为 R1，周期为 T 的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为 R2、周期为T2，则下列说法正确的是（ ）A. T1 T2B. 此过程中卫星的势能增加了C. 此过程中卫星的动能增加了D. 此过程中因摩擦而产生的热量为【答案】D【解析】A 项：卫星由于受到极稀薄空气的摩擦作用，在飞行过程中速度减
6、小，所需向心力减小，卫星做向心运动，轨道半径减小，根据 可知，周期变小，所以 ，故 A 错误；B 项：由 A 分析可知，卫星的轨道半径减小，引力势能减小，故 B 错误；C 项：根据 可知，卫星在 R1轨道上的动能为 ，同理卫星在 R2轨道上的动能为 ，所以增加的动能为 ，故 C 错误；D 项：根据引力势能 可知，卫星在 R1轨道上的引力势能 ，同理卫星在R2轨道上的引力势能 ，根据能量守恒可知，此过程中因摩擦而产生的热量为，解得 ，故 D 正确。5. 如图所示，边长为 2L 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个直角边长为L 的等腰直角三角形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框斜边的
7、中线和虚线框的一条对角线恰好共线。从 t=0 开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域用表示导线框中的感应电流(逆时针方向为正)，则下列表示-t 关系的图象中，正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】从 t=0 开始一直到等腰直角三角形导线框完全进入磁场过程中，穿过等腰直角三角形导线框的磁通量增大，根据“增反减同”可知，在等腰直角三角形导线框中产生逆时针的感应电流，且等腰直角三角形导线框在磁场中切割磁感线的长度增大，所以感应电流也增大，到等腰直角三角形导线框刚要出磁场时穿过等腰直角三角形导线框的磁通量不变，不产生感应电流，在穿过等腰
8、直角三角形导线框的磁通量出磁场的过程中穿过等腰直角三角形导线框的磁通量减小，根据“增反减同”可知，在等腰直角三角形导线框中产生顺时针的感应电流，即为负，且等腰直角三角形导线框在磁场中切割磁感线的有效长度先增大后减小，综上所分析可知，A 正确。6. 如图所示，水平面上固定着两根相距 L 且电阻不计的足够长的光滑金属导轨，导轨处于方向竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中，铜棒 a、b 的长度均等于两导轨的间距，电阻均为 R、质量均为 m，铜棒平行地静止在导轨上且与导轨接触良好.现给铜棒 a 一个平行于导轨向右的瞬时冲量 I，关于此后的过程，下列说法正确的是( )A. 回路中的最大电流为B. 铜
9、棒 b 的最大加速度为C. 铜棒 b 获得的最大速度为D. 回路中产生的总焦耳热为【答案】BD【解析】当给铜棒 a 一个平行于导轨向右的瞬时冲量 I，a 棒切割磁感线产生感应电流，a、b 受安培力作用，a 棒在安培力作用下做减速运动，b 棒在安培力作用下做加速运动，当两棒速度相等时，达到稳定状态，根据动量守恒 可知，两棒稳定时的速度为 ；A 项：a 刚开始时，速度最大，产生的感应电流为 ，故 A 错误；B 项：a 刚开始时，速度最大，回路中的电流最大，b 棒所受安培力最大，加速度最大即为，故 B 正确；C 项：由开始分析可知，b 棒的最大速度为 ，故 C 错误；D 项：根据能量守恒可得： ，故
10、 D 正确。点晴：解决本题关键通过运动学知识分析，当给铜棒 a 一个平行于导轨向右的瞬时冲量I，a 棒切割磁感线产生感应电流，a、b 受安培力作用，a 棒在安培力作用下做减速运动，b棒在安培力作用下做加速运动，当两棒速度相等时，达到稳定状态时的速度。7. 如图，半径为 R 的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B。M 为磁场边界上一点，有无数个带电量为 q、质量为 m 的相同粒子(不计重力)在纸面内向各个方向以相同的速率通过 M 点进入磁场，这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的 1/4。下列说法正确的是（ ）A. 粒子从 M 点进入磁场时的速率
11、为 v=B. 粒子从 M 点进入磁场时的速率为 v=C. 若将磁感应强度的大小增加到 ，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的D. 若将磁感应强度的大小增加到 ，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的【答案】AC【解析】A、B 项：因为粒子射出边界的位置处于边界的某一段圆弧上，并不是整个圆周上都有，所以，粒子做圆周运动的半径小于 R；则粒子能射到的边界其圆弧所对应的弦长正好等于圆周运动的直径，因为这段圆弧的弧长是圆周长的 ，所以，弦长对应的等腰三角形的内顶角为 90，所以，弦长 2r=2Rsin45，则粒子做圆周运动的半径 r=Rsin45= ，粒子做圆周运动，洛伦兹力充当向心力，即，所以 ，故 A
12、正确，B 错误；C、D 项：若 B 变为原来的 倍，则粒子在磁场中做圆周运动的半径 ，同理可得，对应的弦长为 R，由几何关系可得粒子做圆周运动转过磁场的圆心角为 60，所以，所以弧长之比为 23，故 C 正确，D 错误。点晴：带电粒子在电磁场中的运动一般有直线运动、圆周运动和一般的曲线运动；直线运动一般由动力学公式求解，圆周运动由洛仑兹力充当向心力，一般的曲线运动一般由动能定理求解。8. 一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力 F 的作用下开始向上运动，如图甲所示。在物体上升过程中，空气阻力不计，其机械能 E 与位移 x 的关系图象如图乙所示，其中曲线上点 A 处的切线的斜率最大，则( )A
13、. 在 x1处物体的速度最大B. 在 x2处物体所受拉力最大C. 在 x2x3过程中，物体的动能一直减小D. 在 0x2过程中，物体加速度的大小是先增大后减小再增大【答案】CD【解析】A 项：X 1X 2过程中，图象的斜率越来越小，则说明拉力越来越小；在 X2处物体的机械能最大，图象的斜率为零，则说明此时拉力为零；在这一过程中物体应先加速后减速，故 A 错误；B 项：由图可知，X 1处物体图象的斜率最大，则说明此时机械能变化最快，由 E=FX 可知此时所受的拉力最大，故 B 错误；C 项：X 2X 3过程中，在 X2处物体的机械能最大，图象的斜率为零，则说明此时拉力为零；在这一过程中物体应减速
14、，故动能减小，故 C 正确；D 项：0X 2过程中，图象的斜率先增大后减小，则说明拉力先增大后减小；在 X2处物体的机械能最大，图象的斜率为零，则说明此时拉力为零，所以加速度的大小是先增大后减小再增大，故 D 正确。二、实验题9. 如图甲所示是用光电门测定小车瞬时速度的情境，轨道上 a、c 间距离恰等于小车长度，b 是 ac 的中点某同学采用不同的挡光片重复做同一实验，并对测量精确度加以比较。(1)如图乙所示，用螺旋测微器测量某挡光片的宽度，读数为_mm(2)若挡光片安装在小车中点处，光电门安装在 c 点处，它测量的是小车前端 P 抵达_(填“a” 、 “b”或“c”)点时小车的瞬时速度(3)
15、若每次小车从相同位置释放，更换不同宽度的挡光片重复实验，记录三次数据如表所示，那么测得瞬时速度较精确的值为_m/s【答案】 (1). （1）1.200 (2). （2）a (3). (3)1.82【解析】(1) 螺旋测微器固定刻度为 1.000mm，可动刻度读数为 ，所以螺旋测微器的讯数为 ；(2) 挡光片安装在小车中点处，光电门安装在 c 点，当挡光片到达光电门处时，小球前端 P刚好抵达 b 点，故它测量的是小车前端 P 抵达 b 点时的瞬时速度；(3) 光电门测速的原理，是用挡光片的宽度除以挡光片通过光电门的时间，即挡光片通过光电门的平均速度近似的表示小车运动的瞬时速度，所以挡光片宽度越小
16、，通过光电门的时间越短，平均速度越接近瞬时速度，从数据可知那么测得瞬时速度较精确的值的是第 3 次实验，故较为精确的瞬时速度为 182m/s。10. 某实验小组利用如图所示电路，可测量电压表的电阻、多用电表内电池的电动势和电阻“1k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表，电压表(量程 15V，内阻十几千欧)，滑动变阻器导线若干。 回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1k”挡，再将红表笔和黑表笔短接进行欧姆调零。随后按如图所示把多用电表、电压表、滑动动变阻器连接起来，如果图示中接线正确，那么与多用电表的 a 接线柱相接的是_(填“黑”或“红”)表笔(2)调节滑动变阻器的滑片，从图示
17、位置向右滑动过程中，电压表的读数_(选填“增大” 、 “减小、 ”、 “不变”)(3)调节滑动变阻器的过程中，欧姆表最小读数为 10.0K，对应电压表的读数为 4.0V，欧姆表最大读数为 15.0K，对应电压表的读数为 3.2V，由此可知电压表的内阻R1=_K，多用电表内电池的电动势为_V，滑动变阻器的最大电阻为_K【答案】 (1). （1）黑 (2). （2）增大 (3). （3）10.0 (4). 8.0 (5). 5.0【解析】(1) 红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故 a 接的是黑表笔；(2) 从图示位置向右滑动过程中，接入电路中的电阻减小，
18、电路中的电流增大，电压表的示数增大；(3) 欧姆表最小读数为 10.0K，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为零，所以电压表的内阻即为 10.0K，欧姆表最小读数为 10.0K，即滑动变阻器接入电路中的电阻为零，根据欧姆定律可得： ，欧姆表最大读数为 15.0K，欧姆表测的为电压表和滑动变阻器的最大电阻之和，根据欧姆定律可得： ，联立以上两式解得 ，由以上分析可知，滑动变阻器的最大电阻 。三、计算题11. 如图所示，炼钢厂通常用滚筒来传送软钢锭，使具有一定初速度的软钢锭通过滚筒滑上平台。质量为 M 的软钢锭长为 L，上表面光滑，下表面与平台间是粗糙的。现以水平向右的初速度滑上平台，全部滑上平台时的
19、速度为 D。此时，在其右端无初速放上一个质量为 m 的滑块(视为质点)。随后软钢锭滑过 2L 距离时速度为零，滑块恰好到达平台。重力加速度取g，空气阻力不计。求：(1)滑块获得的最大加速度(不考虑与平台的撞击过程) (2)滑块放上后，软钢锭滑动过程克服阻力做的功(3)软钢锭处于静止状态时，滑块到达平台的动能【答案】 （1）a=g; （2） (3) 【解析】试题分析：(1)由于滑块与软钢锭间无摩擦，所以，软钢锭在平台上滑过距离 L 时，滑块脱离做自由落体运动，所以 a=g；(2)利用动能动理和功能关系求得软钢锭滑动过程克服阻力做的功；(3)根据滑块脱离软钢锭后做自由下落到平台上的时间与软钢锭在平
20、台最后滑运 L 的时间相等，利用匀变速直线运动规律和能量守恒求出滑块到达平台的动能。(1)由于滑块与软钢锭间无摩擦，所以，软钢锭在平台上滑过距离 L 时，滑块脱离做自由落体运动，所以 a=g；(2)根据动能定理得： ；(3) 滑块脱离软钢锭后做自由下落到平台上的时间与软钢锭在平台最后滑运 L 的时间相等，都为 t联立以上四个方程式解得：。12. 如图所示，一足够长的固定斜面，倾角 =30。质量为 M=0.2kg 的绝缘长板 A.以初速度 v0=3m/s，沿斜面匀速下滑。空间有一沿斜面向下的匀强电场，电场强度 E=2.5102N/C。质量为 m=0Ikg，电量为 q=+410-4C 的光滑小物块
21、 B，轻放在 A 板表面上(整个过程未从上端滑出)，此后经时间 t=0.1s，撤去电场，当物块速度为 v=8m/s 时恰好离开板 A，g 取10m/s2。求：(1)撤电场时物块 B 的动能 EKB和 ls 内的电势能变化量Ep(2)撤电场时，板 A 的速度 vA(3)物块 B 在板 A 上运动的全过程，系统发热 Q【答案】 （1） ；（2） ;（3） .(2)先根据 A 匀速下滑得到动摩擦因素，再根据牛顿第二定律和根据匀变速直线运动的规律求出板 A 的速度；(3)先利用动量守恒解得当 A 静止是 B 的速度，再根据根据匀变速直线运动的规律求出位移，最后求出系统的热量。解：(1)开始时，B 在板
22、上加速： 撤去电场时，B 的速度： B 的动能： 此时 B 在电场方向上的位移： B 的电势能变化量： (2)A 匀速下滑有， B 轻放上 A，对 A 有： 撤去电场时，A 的速度： ；(3)如果 B 还在 A 上运动时：因为最大静摩擦力 ，当 A 速度减为 0 后，A 将静止在斜面上从撤去电场到 A 静止的过程中，A、B 整体动量守恒： 当 A 速度为 0 时，可得 B 的速度： 因此，A 静止后，B 继续在 A 上加速运动直到离开A 的总位移： 系统发热： 。13. 双原子分子势能 Ep 与分子间距离 r 的关系如图中线所示，A 为曲线与 r 轴的交点，B 为曲线的最低点，下列说法正确的是
23、（_）A.A 点处原子间作用力表现为斥力B.A 点处分子的动能最大B 点处对应的原子间作用力表现为引力D.B 点处分子的动能最大E.原子间作用力表现为引力最大时，原子间距大于 B 点处对应的原子间距【答案】ADE【解析】A 项：B 处原子势能最小，即处于 r0位置，A 处的原子间的距离小于 r0，所以表现为斥力，故 A 正确；B、D 项：根据能量守恒可知，势能最小处动能最大，即在 B 点动能最大，故 B 错误，D 正确；C 项：B 点 B 处原子势能最小，即处于 r0位置，此处分子间的引力与斥力的合力为零，故 C错误；E 项：根据随原子间距离增大，引力减小可知，原子间作用力表现为引力最大时，原
24、子间距大于 B 点处对应的原子间距，故 E 正确。14. 如图所示，开口向上的气缸 C 静置于水平桌面上，用一横截面积 S=50cm2、质量 M=5kg的活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一端系在活塞上.另一端跨过两个定滑轮连着一质量 m=15kg 的物块 A，开始时，用手托住物块，使轻绳刚好伸直，物块 A 距离地面的高度为20cm.缸内气体的温度 t1=27，活塞到缸底的距离 L1=16cm。已知外界大气压强恒为P0=1.0105Pa，g=10m/s 2，不计切摩擦。现缓慢释放物块，一段时间后，系统处于稳定状态(活塞未离开气缸)求：(i)稳定时活塞离气缸底的高度 h1(ii)稳定后将缸内气
25、体的温度缓慢冷却到63时，活塞离气缸底的高度 h2【答案】 （1） ；（2） 【解析】(i)活塞受力平衡可得： ，由以上两式解得：放手后稳定活塞离汽缸的高度为 h1，活塞受力平衡可得： ，解得：发生等容变化有 ，代入数据解得：h 1=22cm；(ii)气体的温度冷却到 时稳定时活塞离汽缸的高度为 h2，此时， ，发生等压变化 ，代入数据解得： 。15. 如图所示，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，从波传到 x=5m 的 M 点时开始计时，已知P 点相继出现两个波峰的时间间隔为 0.4s，下面说法中正确的是（_） A.此列波的频率为 2.5HzB.若该波传播中遇到宽约 3m 的障碍物能发生明显的
26、衍射现象C.质点 Q(x=9m)经过 0.5s 第一次到达波谷D.质点 P 在 0.1s 内沿波传播方向的位移为 1mE.若在 Q(x=9m)处放一接收器，接到的波的频率小于 2.5Hz【答案】ABC【解析】A 项：由题该波的周期 T=0.4s，所以 ，故 A 正确；B 项：由图读出波长 =4m，宽约 3m 的障碍物的尺寸比波长小，能够发生明显的衍射现象，故 B 正确；C 项：由图读出波长 =4m，由题该波的周期 T=0.4s，波速为 ，图示时刻，离 Q点最近的波谷坐标为 x=4m，该波谷传到 Q 点时，Q 点第一次形成波谷，所用时间为，故 C 正确；D 项：简谐横波沿 x 轴正方向传播，质点
27、 P 只上下振动，不沿波传播方向移动，故 D 错误；E 项：若在 Q（x=9m，图中未画出）处放一接收器，由于波源不动，则接收器接到的波的频率等于 2.5Hz，故 E 错误。点晴：根据 P 点的振动情况求出周期，再求出波速，根据波形平移，求出离 Q 点最近的波谷振动传到 Q 点时的时间，即为质点 Q 第一次到达波谷的时间质点 P 不随波向前移动能够产生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小，或跟波长差不多，根据此条件判断能否产生明显衍射现象。16. 图示为半径 R=6cm 的某种半圆柱透明介质的截面图，MN 为紧靠该介质右侧竖直放置的光屏，与介质相切于 P 点，由红光和紫光两种单色光组成
28、的复色光射向圆心 O求：(i)当入射角 时，在光屏上出现三个亮斑，MP 间两个亮斑到 P 点距离分别为 8cm和 6cm，则介质对红光和紫光的折射率分别为多少?(ii)当入射角=53时，在光屏会出现儿个亮斑，亮斑分别是什么颜色?【答案】 （1）紫光的折射率为 ；红光的折射率为 （2）见解析【解析】(i)如图，由几何关系得，得 ，得 ，所以紫光的折射率为 所以红光的折射率为 ；(ii)设紫光和红光的临界角分为 ， 解得，同理 ，故所以紫光在 AB 面上发生全反射，而红光在 AB 面发生一部分反射，一部分折射，所以光屏上出现两个光斑，MP 间产生的亮斑为红色，PN 间产生的亮斑为红色，紫光混合亮斑。
