1、湖北省宜昌市远安一中 2018 届高三高考冲刺四模理综物理试题二、选择题1. 伽利略在关于两门新科学的对话中写道:“我们将木板的一头抬高，使之略呈倾斜，再让铜球由静止滚下为了测量时间，我们把一只盛水的大容器置于高处，在容器底部焊上一根口径很细的管子，用小杯子收集每次下降时由细管流出的水，然后用极精密的天平称水的重量.” 。若将小球由静止滚下的距离记为 L，对应时间内收集的水的质量记为 m，则 L 与 m 的比例关系为( )A. Lm B. Lm 2 C. L1/m D. L1/m 2【答案】B【解析】铜球做初速度为零的匀变速运动，位移 L 与时间 t 的二次方成正比，即：Lt 2；由于水是均匀
2、稳定的流出，水的体积和时间成正比，又：m=V，所以水的质量与时间成正比，即：mt；所以量筒中收集的水量可以间接的测量时间，即：tm，所以可得：Lm 2故 B正确，ACD 错误；故选 B。2. 一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出 3 个中子，核反应方程，已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）A. 核反应方程中，X 粒子是 粒子B. 核反应方程中，X 粒子是质子C. 、 和 相比， 核的比结合能最大，它最稳定D. 、 和 相比， 核的核子数最多，它的结合能最大【答案】D【解析】根据 U235 核裂变的特点可知，U235 需要吸收一个中子后才会发生裂变，所以 X
3、 一定是中子。故 A B 错误；根据比结合能的曲线可知，在 Fe56 附近原子核的比结合能最大，然后随核子数的增大，比结合能减小，所以 、 和 相比， 核的比结合能最大，它最稳定。故 C 错误；由于在核反应 的过程中释放核能，可知， 、 和 相比， 核的核子数最多，它的结合能最大。故 D 正确。故选D。3. 如图所示，竖直放置的等螺距螺线管高为 h，该螺线管是用长为 l 的硬质直管（内径远小于 h）弯制而成。一光滑小球从上端管口由静止释放，关于小球的运动，下列说法正确的是( )A. 小球到达下端管口时的速度大小与 l 有关B. 小球到达下端管口时重力的功率为 mgC. 小球到达下端的时间为D.
4、 小球在运动过程中受管道的作用力大小不变【答案】C【解析】试题分析：在小球到达最低点的过程中只有重力做功，故根据动能定理可知，解得 小球到达下端管口时的速度大小与 h 有关，与 l 无关，故 A 错误；到达下端管口的速度为 ，速度沿管道的切线方向，故重力的瞬时功率为P=mg sin，故 B 错误；物体在管内下滑的加速度为故下滑所需时间为 t，则 ，故 C 正确；小球得做的是加速螺旋运动，速度越来愈大，做的是螺旋圆周运动，根据 可知，支持力越来越大，故 D 错误；故选 C.考点：动能定理；牛顿定律的应用；功率【名师点睛】本题主要考查了动能定理和牛顿第二定律，抓住小球在下滑过程中速度越来越大，所需
5、要的向心力也越来越大即可解答；注意小球在螺旋状管中下滑时，与沿斜面下滑很相似，可结合此问题来解答；此题是中等题.4. 余老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系。 A、 B 是可视为点电荷的两带电小球，用绝缘细线将 A 悬挂，实验中在改变电荷量时，移动 B 并保持 A、 B 连线与细线垂直。用 Q 和q 表示 A、 B 的电荷量, d 表示 A、 B 间的距离， ( 不是很小)表示细线与竖直方向的夹角，x 表示 A 偏离 O 点的水平距离，实验中( ) A. B 的位置在同一圆弧上B. d 应保持不变C. x 与电荷量乘积 Qq 成反比D. tan 与 A、 B 间库仑力成正比【答案】AB【解析
6、】由题，该装置探究库仑力与电荷量的关系，所以 d 保持不变；故 B 正确；由题，该装置探究库仑力与电荷量的关系，d 不变，而且保持 A、B 连线与细线垂直，A 只能在以 O 为圆心、半径为细线长度的圆弧上运动，所以 B 的位置在同一圆弧上。故 A 正确；以小球 A 为研究对象，球受到重力 G，库仑力 F1和线的拉力 F2三个力作用，作出受力图如图。作出 F1、F 2的合力 F，则由平衡条件得：F=G。由于 AB 的连线始终与细线垂直，所以 F1、F 2始终垂直，所以：F 1=mgsin，F 2=mgcos；设细线的长度为 L，则：x=Lsin；由库仑定律：，可得： mgsin mg ，则 x
7、与电荷量乘积 Qq 成正比。故 C 错误。由以上的分析知库仑力 F1=mgsin，所以 sin 与 A、B 间库仑力成正比。故 D 错误。故选 AB。点睛：本题是力学中动态平衡问题，采用的是三角形相似法，得到力的大小与三角形边长的关系，进行分析，也可以应用函数法求解5. 2016 年 12 月 17 日是我国发射“悟空”探测卫星二周年纪念日，一年来的观测使人类对暗物质的研究又进了一步。宇宙空间中两颗质量相等的星球绕其连线中心转动时，理论计算的周期与实际观测周期不符，且 k(k1)；因此，科学家认为，在两星球之间存在暗物质.假设以两星球球心连线为直径的球体空间中均匀分布着暗物质，两星球的质量均为
8、 m；那么，暗物质质量为( )A. m B. m C. (k21) m D. (2k21) m【答案】A【解析】设两星球间距为 L,则根据万有引力定律： ；若有暗物质，因均匀分布，故可认为集中在两星连线中点，根据万有引力定律： ；其中 ，联立解得： ，故选 A.6. 在 xOy 坐标系的、象限有垂直纸面向里的匀强磁场，在 x 轴上 A 点（ L，0）同时以相同速率 v 沿不同方向发出 a、 b 两个相同带电粒子（粒子重力不计） ，其中 a 沿平行+ y 方向发射，经磁场偏转后，均先后到达 y 轴上的 B 点（0， L） ，则下列说法正确的是（ ）A. 两个粒子运动的半径为 2LB. 两个粒子运
9、动的周期为C. 两个粒子到达 B 点的时间差为D. 两个粒子到达 B 点的时间差为【答案】AC【解析】做出 ab 的运动的轨迹如图，对于 a 的运动轨迹，由几何关系得： R2( RL)2+( L)2；解得： R=2L，选项 A 正确；粒子运动的周期为 ，选项 B 错误；a 粒子的偏转角： ，所以： ；同理由图可得 b 粒子的偏转角： ；a 粒子在磁场中运动的时间： ；b 粒子在磁场中运动的时间： ；所以它们到达 B 点的时间差： t tBtA，选项 C 正确，D 错误；故选 AC。点睛：该题的关键是正确理解题意，然后画出 ab 两个粒子运动的轨迹图，结合几何关系找出半径及圆心角，并能够得出它们
10、运动的时间的关系7. 如图所示，在竖直平面内固定一半径为 R 的光滑圆轨道，a 点为最高点，d 点为最低点，c 点与圆心 O 等高，a、b 间距为 R。一轻质弹簧的原长为 1.5R，它的一端固定在 a 点，另一端系一小圆环，小圆环套在圆轨道上。某时刻，将小圆环从 b 点由静止释放，小圆环沿轨道下滑并通过 d 点。下列判断正确的是（ ）A. 小圆环从 b 点运动至 c 点的过程中先加速后减速B. 小圆环从 b 点运动至 c 点的过程中一直加速C. 小圆环从 b 点运动至 d 点的过程中，弹赞弹力对其先做正功后做负功D. 小圆环从 b 点运动至 d 点的过程中，小球在 c 点的速度最大【答案】BC
11、【解析】小圆环至 c 点时弹簧的长度为 R1.5R，所以小圆环从 b 点运动至 c 点的过程中，弹簧一直处于压缩状态，弹簧的弹力对小圆环做正功，重力对小圆环也做正功，轨道对小圆环不做功，所以小圆环的动能一直增大，速度一直增加。故 A 错误，B 正确。小圆环从 b 点运动至 d 点的过程中，弹簧先压缩后伸长，则弹簧的弹力对其先做正功后做负功，故 C 正确；小圆环从 b 点运动至 d 点的过程中，小球在 c 点时弹簧仍处于压缩状态，小球会继续加速，则在 c 点的速度不是最大，选项 D 错误；故选 BC.8. 如图 1 所示，水平地面上有一边长为 L 的正方形 ABCD 区域，其下方埋有与地面平行的
12、金属管线。为探侧地下金属管线的位置、走向和埋覆深度，先让金属管线载有电流，然后用闭合的试探小线圈 P(穿过小线圈的磁场可视为匀强磁场)在地面探测。如图 2 所示，将暴露于地面的金属管接头接到电源的一端，将接地棒接到电源的另一端，这样金属管线中就有沿管线方向的电流。使线圈 P 在直线 AC 上的不同位置保持静止(线圈平面与地面平行)，线圈中没有感应电流。将线圈 P 静置于 B 处，当线圈平面与地面平行时，线圈中有感应电流，当线圈平面与射线 BD 成 45角时，线圈中感应电流消失。下列判断正确的是A. 图 2 中的电源为交流电源B. 金属管线沿 AC 走向C. 金属管线的埋覆深度为D. 线圈 P
13、在 D 处，当它与地面的夹角为 45时，P 中的感应电流可能最大【答案】ABD【解析】由题意可知，当线圈静止时存在感应电流，则说明线圈产生的磁场为变化的，故电流一定是变化的，故 A 正确；由题意可知，使线圈 P 在直线 AC 上的不同位置保持静止（线圈平面与地面平行） ，线圈中没有感应电流。将线圈 P 静置于 B 处，当线圈平面与地面平行时，线圈中有感应电流，当线圈平面与射线 BD 成 45角时，线圈中感应电流消失。根据感应电流产生的条件可知，放在 AC 上表面是磁场与线圈平行，而放在 B 点时磁场与地面成45角，故说明电流一定沿 AC 方向；故 B 正确；线圈平面与射线 BD 成 45角时，
14、线圈中感应电流消失说明 B 点的磁场方向成 45角，则由几何关系可知，埋覆深度为与 OB 长度相等，故深度为 L，故 C 错误；P 在 D 处与地面成 45可以与磁场方向相互垂直，则此时磁通量的最大，磁通量的变化率最大，故感应电流可能最大，故 D 正确。故选 ABD。点睛：本题考查法拉第电磁感应定律以及通电导线周围的磁场分布，难点在于几何关系的确定，要注意明确通电直导线周围的磁场为以导线为圆心的同心圆三、非选择题9. 某同学想用以下器材组装一只欧姆计，并测量一只电阻(约为 1400)的阻值。A电流表，满偏电流为 1mA，内阻为 20B电流表，满偏电流为 0.6A，内阻为 5C电动势 15V，内
15、阻 5 的直流电源D电动势 3V，内阻 3 的直流电源E最大阻值为 5000 的滑动变阻器F最大阻值为 100 的滑动变阻器（1）以上器材应选用_（填字母）（2）欧姆计调零后，滑动变阻器被接入部分的阻值为_（3）若用此欧姆计测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之二处，则此电阻的阻值为_【答案】 (1). （1）A、D、E (2). （2）2977 (3). （3）1500【解析】 （1）欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内电阻，调零时电流表应该满偏，题中电源和电流表有四种组合；组合一：AC 组合，根据欧姆定律，调零后内阻为： ；组合二：BC 组合，根据欧姆定律，调零后内阻为： ；组合三：AD 组合，
16、根据欧姆定律，调零后内阻为： ；组合四：BD 组合，根据欧姆定律，调零后内阻为： ；考虑滑动变阻器最大 ，应该选组合三，故电流表选 A，电源选 D，滑动变阻器选 E；（2）根据闭合电路欧姆定律有： ，解得： ， （3）指针指在满偏电流的三分之一处，根据闭合电路欧姆定律有： ，代入数据解得：10. 橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量 x 与弹力 F 成正比,即 F=kx,k 的值与橡皮筋未受到拉力时的长度 L、横截面积 S 有关,理论与实践都表明 ,其中 Y 是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量. （1）在国际单位制中,杨氏模量 Y 的单位应该是_AN Bm CN/m DN/m
17、 2（2）有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量 Y 的值.首先利用刻度尺测得橡皮筋的长度 L=20.00cm,利用测量工具 a 测得橡皮筋未受到拉力时的直径 D=4.000mm,那么测量工具 a 应该是_（3）做出橡皮筋受到的拉力 F 与伸长量 x 的图像，由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=_N/m（4）这种橡皮筋的 Y 值等于_（Y 的数值保留一位有效数字）【答案】 (1). （1） D (2). （2）螺旋测微器 (3). （3）312.5 (4). （4）510 6 N/m2【解析】根据表达式 推导出 Y 的单位根据所要测量的长度大小选择适合的仪器根据
18、图像的斜率表示劲度系数求解；根据公式 求解；（1）根据表达式 得： ，已知 K 的单位是 N/m，L 的单位 m，S 的单位是 ，所以Y 的单位是 ，也就是 Pa，D 正确；（2）测得橡皮筋的长度 L 用毫米刻度尺测量工具橡皮筋未受到拉力时的直径用螺旋测微器（3）根据 可知，图象的斜率大小等于劲度系数大小，由图象求出劲度系数为（4）根据 可得11. ETC 是目前世界上最先进的路桥收费方式，它通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签，与设在收费站 ETC 通道上的微波天线进行短程通讯，利用网络与银行进行后台结算处理，从而实现车辆不停车就能支付路桥费的目的。2015 年我国 ETC 已实现全国联网
19、，大大缩短了车辆通过收费站的时间。假设一辆汽车以 10m/s 的速度驶向收费站，若进入人工收费通道，它从距收费窗口 20m 处开始减速，至窗口处恰好停止，再用 10s 时间完成交费；若进入 ETC通道，它从某位置开始减速，当速度减至 5m/s 后，再以此速度匀速行驶 5m 即可完成交费。若两种情况下，汽车减速时加速度相同，求：（1）汽车进入 ETC 通道减速行驶的位移；（2）汽车从开始减速到交费完成，从 ETC 通道比从人工收费通道通行节省的时间。【答案】 （1）15m（2）11s【解析】(1)根据速度位移公式得，匀减速直线运动的加速度大小为：汽车在 ETC 收费通道，匀减速直线运动的位移为：
20、(2)过人工收费通道,匀减速直线运动的时间为： t3=v/a=10/2.5s=4s，汽车进入人工收费通道，从开始减速到交费完成所需的时间 t=4+10s=14s.汽车在 ETC 收费通道，匀减速运动的时间为： t1=(v v)/a=(510)/(2.5)s=2s，匀减速运动的位移为： x1=v2 v22a=251005m=15m，匀速行驶的时间为： t2=x/ v=5/5 s=1s，从开始减速到交费完成所需的时间为： t=t1+t2=3s.因为经过 ETC 通道匀减速运动的位移和匀速运动的位移之和等于经过人工收费通道的位移，可知节省的时间为： t=t3+10t=4+103s=11s。【名师点睛
21、】根据匀变速直线运动的速度位移公式求出汽车减速运动的加速度大小；根据速度时间公式求出速度减为零的时间，结合交费的时间，求出减速到交费完成所需的时间；根据速度时间公式求出经过 ETC 通道减速的时间，以及匀速行驶 5m 的时间，根据速度位移公式求出匀减速运动的位移，抓住汽车在两种情况下通过相等位移所需的时间，从而得出节省的时间。12. 如图所示，两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道，如图所示放置，间距为 d=1m，在左端斜轨道部分高 h=1.25m 处放置一金属杆 a，斜轨道与平直轨道区域以光滑圆弧连接，在平直轨道右端放置另一金属杆 b，杆 a、 b 电阻 Ra=2、 Rb=5，在平直轨道区域有竖
22、直向上的匀强磁场，磁感强度 B=2T.现杆 b 以初速度 v0=5m/s 开始向左滑动，同时由静止释放杆 a，杆a 由静止滑到水平轨道的过程中，通过杆 b 的平均电流为 0.3A；从 a 下滑到水平轨道时开始计时， a、 b 杆运动速度-时间图象如图所示(以 a 运动方向为正),其中ma=2kg， mb=1kg， g=10m/s2，求：（1）杆 a 进入水平轨道的速度 va和杆 a 在斜轨道上运动的时间t；（2）杆 a 在水平轨道上运动过程中通过其截面的电量 q；（3）在整个运动过程中杆 b 产生的焦耳热 Qb。【答案】 （1）5s（2）7/3C（3）115/6J【解析】 （1）对杆 a 下滑
23、的过程中,机械能守恒:mgh= mava2 对 b 棒运用动量定理有: 其中 vb0=2m/s代入数据得到：t=5s（2）设最后两杆共同的速度为 v，由动量守恒得：代入数据计算得出： 杆 a 动量变化等于它所受安培力的冲量，由动量定理可得 I 安 =BIdt ， =mava -mav而 q=It=7/3C （3）由能量守恒得,共产生的焦耳热为 解得：Q= Jb 棒中产生的焦耳热为 13. 下列说法不正确的是_A竖直玻璃管里的水银面不是平面，而是“上凸”的，这是表面张力所致B相对湿度是空气里水蒸气的压强与大气压强的比值C物理性质表现为各向同性的固体一定是非晶体D压缩气体需要用力，这是气体分子间有
24、斥力的表现E气缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时，单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少【答案】BCD14. 如图，体积为 V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为 2.4T0、压强为 1.2P0的理想气体。 P0和 T0分别为大气的压强和温度。已知：气体内能 U 与温度 T 的关系为 U=aT， a 为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的求：气缸内气体与大气达到平衡时的体积 V1；在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量 Q【答案】 （1）0.5V（2） p0V+aT0.解得：V 1= V 在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为 W=P0（
25、VV 1） 活塞刚要下降时,由理想气体状态方程得 解得：T 1=2T0； 在这一过程中，气体内能的变化量为U=（T 0T 1） 由热力学第一定律得，U=W+Q 解得：Q= p0V+T 0 视频15. 一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，某时刻质点 P 的速度为 v，经过 1.0 s 它的速度第一次与 v 相同，再经过 0.2 s 它的速度第二次与 v 相同，则波沿 x 轴方向传播的波速为_m/s；若某时刻质点 M 到达波谷处，则质点 P 一定到达_处；从图示位置开始计时，在 2.0 s 时刻，质点 P 的位移为_ cm。【答案】 (1). 5 (2). 波峰 (3). 20【解析】由图读出波长
26、 =6m。根据质点 P 的振动情况可得：该波的周期为 T=1.0s+0.2s=1.2s，则波速为 。根据质点 P 的运动情况可知，图示时刻 P 点运动方向沿 y 轴负方向，则沿波 x 轴负方向传播。由图知质点 M 与质点 P 的平衡位置之间的距离是半个波长，振动情况总是相反，则某时刻质点 M 到达波谷处，则质点 P 一定到达波峰处。该波的周期 T=1.2s，从图示位置开始计时，质点 P 的振动方程为；当 t=2.0s 时，代入解得 y=20cm，即从图示位置开始计时，在 2.0 s 时刻，质点 P 的位移为 20 cm。点睛：本题在于关键分析质点 P 的振动情况，确定 P 点的运动方向和周期。
27、要理解波的周期性，来分析任意时刻质点的位置。对于质点的位移，可写出振动方程求解任意时刻的位移。16. 玻璃半圆柱体的半径为 R，横截面如图所示，圆心为 O， A 为圆柱面的顶点。两条单色红光分别按如图方向沿截面入射到圆柱体上，光束 1 指向圆心，方向与 AO 夹角为 30，光束2 的入射点为 B，方向与底面垂直， AOB60，已知玻璃对该红光的折射率 n 求：求两条光线经柱面和底面折射后的交点与 O 点的距离 d；入射的是单色蓝光，则距离 d 将比上面求得的结果大还是小?【答案】 （1）R/3（2）d 变小【解析】对光线 2：入射角 ， ，入射到底面的入射角 ，则： ，解得 因为 BOC 为等腰三角形，所以 同理，光线 1 从 O 点出射，折射光线与 CD 交于 E 点，折射角EOD=60，则EOD 为等边三角形，玻璃对蓝光的折射率比对红光的大，蓝光偏折更明显，故 d 变小【点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律 、临界角公式 、光速公式 ，运用几何知识结合解决这类问题
