1、河南省信阳高中 2018 届高三第一次大考试题理科综合物理试题1. 正电子发射计算机断层扫描（PET CT） ，其原理是借助于示踪剂（正电子放射线药物）可以聚集到病变部位的特点来发现疾病的。PET CT 常用核素氧 15 标记，其半衰期仅有 2 分钟。对含氧元素的物质照射 20MeV50MeV 的 X 射线，激发原子核边缘的中子，可以产生氧 15 正电子核素。下列说法正确的是A. 用 30MeV 的 X 射线照射氧 16 时，生成氧 15 的同时释放出中子B. 氧 15 发生正电子衰变时，生成的新核含有 9 个中子C. 经过 10 分钟，氧 15 的含量减小为原来的D. 将氧 15 置于回旋加
2、速器中，其半衰期可能发生变化【答案】A【解析】用 30MeV 的 X 射线照射氧 16 时，生成氧 15 的同时释放出中子，方程为，故 A 正确；氧 15 产生正电子衰变， ，生成的新核有 8 个中子，故 B 错误。经过 10 分钟，即经过 5 个半衰期，剩余氧 15 的含量 ，故 C错误。改变元素所处的物理环境和化学状态，不改变半衰期，故 D 错误。故选 A.【点睛】根据电荷数守恒、质量数守恒确定生成氧 15 的同时，产生粒子是什么。根据新核的电荷数和质量数求出含有的中子数。根据半衰期的次数求出氧 15 的含量。半衰期与元素所处的物理环境和化学状态无关。2. 如图所示，电源电动势为 4V，内
3、阻内阻 1，电阻 R1=3，R 2=R3=4，R 4=8，电容器C=6.0F，闭合 S 电路达稳定状态后，电容器极板所带电量为A. 1.510-5C； B. 3.010 -5C； C. 2.010 -5C； D. 2.110 -5C【答案】A3. 质量为 M=1kg 的木板静止在粗糙水平面上，木板与地面动摩擦因数 1，在木板的左端放置一个质量为 m=1kg，大小可忽略的铁块。铁块与木板间的动摩擦因数 2， g=10m/s2若在铁块右端施加一个从 0 开始增大的水平向右的力 F，假设木板足够长，铁块受木板摩擦力 f 随拉力 F 如图变化,关于两个动摩擦因数的数值正确的是 A. 1=0.1 2=0
4、.2 B. 1=0.1 2=0.4 C. 1=0.2 2=0.4 D. 1=0.4 2=0.2【答案】B【解析】开始铁块与木块都相对地面静止，当水平向右的力 F 增大 2N 时，铁块与木块一起相对地面滑动，所以 ，解得 ；当水平向右的力 F 增大 6N 时，铁块相对木块滑动，所以 ， ，解得 ，故 B 正确，ACD 错误；故选 B。【点睛】当铁块和木板都静止时，根据平衡条件求摩擦力，当两个物体一起匀加速运动时，根据牛顿第二定律求解摩擦力，当铁块与木板有相对运动做匀加速运动时，根据牛顿第二定律求解摩擦力。4. 如图所示，斜面 AB 竖直固定放置，物块（可视为质点）从 A 点静止释放沿斜面下滑，最
5、后停在水平面上的 C 点，从释放到停止的过程中克服摩擦力做的功为 W . 因斜面塌陷，斜面变成 APD 曲面， D 点与 B 在同一水平面上，且在 B 点左侧。已知各接触面粗糙程度均相同，不计物块经过 B、 D 处时的机械能损失，忽略空气阻力，现仍将物块从 A 点静止释放，则A. 物块将停在 C 点B. 物块将停在 C 点左侧C. 物块从释放到停止的过程中克服摩擦力做的功大于 WD. 物块从释放到停止的过程中克服摩擦力做的功小于 W【答案】B【解析】物块在斜面上滑动时，克服摩擦力做的功为 ，物块在曲面上滑动时，做曲线运动，根据牛顿第二定律有： ，即 ，故此时的滑动摩擦力，且物块在曲面上滑过路程
6、等于在斜面上滑过的路程 L，故物块在曲面上克服摩擦力做的功 ，根据动能定理可知，物块将停在 C 点左侧，故 A 错误，B 正确；从释放到最终停止，动能的改变量为零，根据动能定理可知，物块克服摩擦力做的功等于重力做的功，而两种情况下，重力做的功相同，物块从释放到停止的过程中克服摩擦力做的功等于 W，故 CD 错误；故选 B.5. 第一宇宙速度叫环绕速度，第二宇宙速度叫逃逸速度，理论分析表面，逃逸速度是环绕速度的 倍。宇宙中存在这样的天体， ，即使它确实在发光，光也不能进入太空，我们也根本看不到它，这种天体称为黑洞。目前为止人类发现的最小的黑洞，其表面重力加速度的数量级为 1.01010m/s2，
7、 （已知光速 c=3108m/s，万有引力常量 G=6.6710-11Nm2/kg2,） ，则该黑洞的半径约为A. 212km B. 4.5103kmC. 9.0103km D. 1.65103km【答案】B【解析】根据万有引力提供向心力： ，又有： ，联立可得第一宇宙速度可表示为 ，由题意可知，该黑洞的第二宇宙速度为光速，因为第二宇宙速度是其倍，联立可得： ，代入数据解得： ，故 B 正确，ACD 错误。6. 如图所示， 平面为光滑水平面，现有一长为 宽为 的线框 在外力 作用下，沿正 轴方向以速度 做匀速直线运动，空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度 （式中 为已知量） ，规定竖直向下方向为
8、磁感应强度正方向，线框电阻为 , 时刻 边恰好在 轴处，下列说法正确的是A. 外力 为恒力B. 时，外力大小 C. 通过线圈的瞬时电流D. 经过 ，线圈中产生的电热【答案】BC【解析】由于磁场是变化的，故切割产生的感应电动势也为变值，安培力也会变力；故要保持其匀速运动，外力 F 不能为恒力，A 错误； 时，左右两边的磁感应强度均为 ，方向相反，则感应电动势 ，拉力等于安培力即 ，B 正确；由于两边正好相隔半个周期，故产生的电动势方向相同，经过的位移为 ；瞬时电动势 ，瞬时电流 ，C 正确；由于瞬时电流成余弦规律变化，故可知感应电流的有效值，故产生的电热 ，D 错误7. 通常把电荷在离场源电荷无
9、限远处的电势能规定为零，已知试探电荷 q 在场源电荷 Q 的电场中具所有电势能表达式为 (式中 k 为静电力常量， r 为试探电荷与场源电荷间的距离)。真空中有两个点电荷 Q1、Q 2分别固定在 x 坐标轴的 x=0 和 x=6cm 的位置上。 x 轴上各点的电势 随 x 的变化关系如图所示。A、B 是图线与 x 的交点，A 点的 x 坐标是 4.8cm，图线上 C 点的切线水平。下列说法正确的是A. 电荷 Q1、Q 2的电性相反B. 电荷 Q1、Q 2的电量之比为 1：4C. B 点的 x 坐标是 8cmD. C 点的 x 坐标是 12cm【答案】ACD【解析】A、电势 随 x 的变化关系图
10、象的斜率 ，所以 C 点电场为 0，根据电场叠加原理可知电荷 Q1、Q 2的电性相反，故 A 正确；B、根据 可知， 解得 ，故 B 错误；C、根据 可知， 解得 B 点的坐标是 8cm，故 C 正确；D、由 知， 解得 C 点的坐标是 ，故 D 正确；故选 ACD。8. 央视是真的吗节目做了如下实验：用裸露的铜导线绕制成一根无限长螺旋管，将螺旋管放在水平桌面上，用一节干电池和两磁铁制成一个“小车” ，两磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上，只要将这辆小车推入螺旋管中，小车就会加速运动起来，如图所示。关于小车的运动，以下说法正确的是：A. 将小车上某一磁铁改为 S 极与电池粘连，小车仍能加速运
11、动，B. 将小车上两磁铁均改为 S 极与电池粘连，小车的加速度方向将发生改变C. 图中小车加速度方向向右D. 图中小车加速度方向向左【答案】BD【解析】两磁极间的电场线如图甲所示：干电池与磁体及中间部分线圈组成了闭合回路，在两磁极间的线圈中产生电流，左端磁极的左侧线圈和右端磁极的右侧线圈中没有电流。其中线圈中电流方向的左视图如图乙所示，由左手定则可知中间线圈所受的安培力向右，根据牛顿第三定律有“小车”向左加速，故 D 正确，C 错误；如果改变某一磁铁 S 极与电源粘连，则磁感线不会向外发散，两部分受到方向相反的力，合力为零，不会产生加速度，故 A 错误，B 正确。所以 BD 正确，AC 错误。
12、9. 在“探究碰撞中的不变量”实验中常会用到气垫导轨，导轨与滑块之间形成空气垫，使滑块在导轨上运动时几乎没有摩擦。现在有滑块 A、B 和带竖直挡板 C、D 的气垫导轨，用它们探究碰撞中的不变量，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计） 。采用的实验步骤如下：a用天平分别测出滑块 A、B 的质量 、 ；b调整气垫导轨使之水平；c在 A、B 间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；d用刻度尺测出 A 的左端至挡板 C 的距离 ；e按下电钮放开卡销，同时开始计时，当 A、B 滑块分别碰撞挡板 C、D 时结束计时，记下A、B 分别到达 C、D 的运动时间 和 。（1）实验中还应测
13、量的物理量及其符号是_。（2）若取 A 滑块的运动方向为正方向，则放开卡销前，A、B 两滑块质量与速度乘积之和为_；A、B 两滑块与弹簧分离后，质量与速度乘积之和为_。若这两个和相等，则表示探究到了“碰撞中的不变量” 。（3）实际实验中，弹簧作用前后 A、B 两滑块质量与速度乘积之和并不完全相等，可能产生误差的原因有_A气垫导轨不完全水平B滑块 A、B 的质量不完全相等C滑块与导轨间的摩擦力不真正为零D质量、距离、时间等数据的测量有误差【答案】 (1). (1) B 的右端至挡板 D 的距离 L2 (2). (2)0 (3). (4). (3)ACD【解析】 （1）滑块的速度： ， ，如果动量
14、守恒，则：m AvA-mBvB=0，把速度代入得：m A -mB =0，由此可知，还要测量的物理量是：B 到 D 的距离 L2（2）若取 A 滑块的运动方向为正方向，则放开卡销前，A、B 两滑块质量与速度乘积之和为0；A、B 两滑块与弹簧分离后，质量与速度乘积之和为 mA -mB 。若这两个和相等，则表示探究到了“碰撞中的不变量” 。（3）由 mA =mB 可知，产生误差的原因是：测量 mA、m B、L 1、L 2、t 1、t 2时带来的误差；气垫导轨不水平；滑块与气垫导轨间有摩擦故选 ACD.点睛：知道实验原理，应用动量守恒定律求出实验需要验证的表达式是正确解题的关键；利用位移或位移与时间的
15、比值表示物体的速度是物理实验中常用的一种方法，要注意掌握10. 某学习小组利用以下器材组装一只欧姆表，并测量一阻值约几千欧的电阻。直流电源 （电动势 ，内阻为 ）直流电源 （电动势 ，内阻为 ）电流表 （量程 0 ，内阻为 ）电流表 （量程 0 ，内阻为 ）滑动变阻器 RL1（0 ）滑动变阻器 （0 ）导线若干电源应选用_，电流表应选_，滑动变阻器应选用_。在答题纸上对应的虚线框内画出所组装的欧姆表的内部结构图。用改装后的欧姆表测量一个内阻为 的电压表的内阻，则电压表的示数应为_(结果保留两位有效数字)。【答案】 (1). (2). (3). 略 (4). 1.5【解析】试题分析：欧姆表的中值
16、电阻等于欧姆表的内电阻，调零时电流表应该满偏；要测量一只约几千欧电阻的阻值，故中值电阻至少几千欧，然后根据闭合电路欧姆定律列式分析。虚线框内应是电流表、电源和滑动变阻器串联；根据闭合电路欧姆定律分析电压表的示数。（1）欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内电阻，应该达到几千欧。调零时电流表应该满偏，当 E2与 G 组合时，根据闭合电路欧姆定律得，调零后欧姆表内阻为：。则要测量一阻值约几千欧的电阻，故电源选 E2，电流表 G，滑动变阻器选 RL2 ，比较合理。如图所示。（3）用改装后的欧姆表测量一个内阻为 3k 的电压表的内阻，通过电压表的电流为，电压表的示数应为【点睛】本题的关键是明确欧姆表是由电流表
17、改装而成的，其工作原理闭合电路欧姆定律，能多次闭合电路欧姆定律列式分析。11. 一辆卡车以速度 v=72km/h 通过减速带，司机利用搁置在仪表盘上的车载仪记录器材前轮和后轮先后与减速带撞击的声音的时间间隔来测量声速，车载仪位于前轮轴的正上方，在前轮通过减速带时开始记时，在 t1=0.006 秒第一次接收到声音信号，在 t2=0.313 秒第二次接收到声音信号。已知汽车前后轮轴之间的距离 L=5.86 米，求声音在空气中的速度秒v0（不考虑除空气外其他介质对声音传播的影响，结论保留三位有效数字） 。【答案】328m/s【解析】设车载仪距离地面的高度为 h，减速带位置在 B 点，如图所示，当车载
18、仪经过 B 点正上方 A 点（车轮第一次撞击减速带）开始计时，经过 t1车载仪运动到 C 点，经过 t2时间车载仪运动到 D 点，由图中几何关系可得 ，-可得 ，解得12. 如图，以竖直向上为 y 轴正方向建立直角坐标系；该真空中存在方向沿 x 轴正向、场强为 E（E 未知）的匀强电场和方向垂直 xoy 平面向外、磁感应强度为 B 的匀强磁场；原点 O处的离子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量为 m、电荷量为-q（q0）的粒子束，粒子恰能在 xoy 平面内做直线运动，重力加速度为 g，不计粒子间的相互作用；（1）求粒子运动到距 x 轴为 h 所用的时间；（2）若在粒子束运动过程中，突然将
19、电场变为竖直向下、场强大小变为 ，求从 O 点射出的所有粒子第一次打在 x 轴上的坐标范围（不考虑电场变化产生的影响） ；（3）若保持 E、B 初始状态不变，仅将粒子束的初速度变为原来的 2 倍，求运动过程中，粒子速度大小等于原来初速度的点所在直线方程。【答案】 （1） (2) （3）【解析】 （1）粒子恰能在 xoy 平面内做直线运动，则粒子在垂直速度方向上所受合外力一定为零，又有电场力和重力为恒力，其在垂直速度方向上的分量不变，而要保证该方向上合外力为零，则洛伦兹力大小不变，因为洛伦兹力 ，所以受到大小不变，即粒子做匀速直线运动，重力、电场力和磁场力三个力的合力为零，设重力与电场力合力与-
20、y 轴夹角为 ，粒子受力如图所示， ，则 v 在 y 方向上分量大小因为粒子做匀速直线运动，根据运动的分解可得，粒子运动到距 x 轴为 h 处所用的时间；（2）若在粒子束运动过程中，突然将电场变为竖直向下，电场强度大小变为 ，则电场力 ，电场力方向竖直向上；所以粒子所受合外力就是洛伦兹力，则有，洛伦兹力充当向心力，即 ，如图所示，由几何关系可知，当粒子在 O 点就改变电场时，第一次打在 x 轴上的横坐标最小，当改变电场时粒子所在处于粒子第一次打在 x 轴上的位置之间的距离为 2R 时，第一次打在x 轴上的横坐标最大，所以从 O 点射出的所有粒子第一次打在 x 轴上的坐标范围为 ，即（3）粒子束
21、的初速度变为原来的 2 倍，则粒子不能做匀速直线运动，粒子必发生偏转，而洛伦兹力不做功，电场力和重力对粒子所做的总功必不为零；那么设离子运动到位置坐标（x，y）满足速率 ，则根据动能定理有， ，所以点睛：此题考查带电粒子在复合场中的运动问题；关键是分析受力情况及运动情况，画出受力图及轨迹图；注意当求物体运动问题时，改变条件后的问题求解需要对条件改变引起的运动变化进行分析，从变化的地方开始进行求解13. 下列说法正确的是_。A液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点B温度升高时分子的热运动加剧，分子的平均动能增加C用气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数就可以估算出气体分子的体积D浸润现象产生的原因
22、是附着层内分子间距比液体内部分子间距大，分子间作用力表现为引力的缘故E第二类永动机不可能制成，因为内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化【答案】ABE【解析】A. 液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点。故 A 正确；B. 温度是分子平均动能的标志，温度升高时，分子的平均动能增加，分子的热运动加剧，故 B 正确；C. 用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算一个分子所占的体积，不能求解分子体积，故 C 错误；D. 浸润现象产生的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距小，分子间作用力表现为斥力的缘故，故 D 错误；E. 第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律，因为内能
23、不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化，所以第二类永动机不可能制成，故 E 正确。故选：ABE.14. 如图，A、B 两个内壁光滑、导热良好的气缸用细管连接，A 气缸中活塞 M 截面积为500cm2，装有一个大气压强的理想气体 50L。B 气缸中活塞 N 截面积为 250cm2，装有两个大气压强的理想气体 25L。现给活塞 M 施加一水平推力，使其缓慢向右移动，此过程中气缸均不动，周围环境温度不变，大气压强为 105pa。求：(i)当推力 F=5103N 时，活塞 M 向右移动的距离；(ii)气缸 B 中能达到的最大压强。【答案】(1)50cm （2）【解析】解：(1)加力 F 后,A 中气
24、体的压强为所以 N 活塞刚好不动；对 A 中气体,由得故活塞 M 向右移动的距离是(2)当 A 中气体全部进入 B 中后 B 中气体压强最大，设为 P，A 中气体在 B 中所占体积 VA 中气体进入 B 前后B 中气体在 A 中气体进入前后解得15. 如图甲所示，是一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形图，P 是离原点 x1 = 2 m 的一个质点，Q 是离原点 x2= 4 m 的一个质点，此时离原点 x3=6 m 的质点刚要开始振动图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图像（计时起点相同） 由此可知：_A这列波的波长为 =4 m ；B这列波的周期为 T=3 s ； C这列
25、波的传播速度为 v=2 m/s； D这列波的波源起振方向为向上； E乙图可能是图甲中质点 Q 的振动图像 。【答案】ACE16. 某公园的湖面上有一伸向水面的观景台，截面图如图所示，观景台下表面恰好和水面相平，A 为观景台右侧面在湖底的投影，水深 H=8m在距观景台右侧面 s=4m 处有一可沿竖直方向移动的单色点光源 P，现该光源从距水面高 h=3m 处向下移动动 接近水面的过程中，观景台水下部分被照亮，最近距离为 AB，若 AB=6m，求：水的折射率 n；求最远距离 AC(计算结果可以保留根号)【答案】(1) （2）【解析】试题分析：观景台水下被照亮的最近距离为 AB，光线在水面发生了折射，由数学知识求入射角与折射角的正弦值，即可求得折射率；点光源 S 接近水面时，入射角为 90，光能照亮的距离最远，由折射定律求出折射角，即可由几何知识求解最远距离 AC。（1）从 P 点射向 O 点的光经水平面折射后射向 B 点，根据几何关系可得： 根据折射率可得： （2）从 点射向 O 点的光经 O 点折射后射向 C 点，此时入射角达到最大，最大接近 900，则 AOC=C，临界角为：解得： 点睛：本题主要考查了折射率和全反射为命题背景考查学生的推理能力和分析综合能力，关键能运用数学知识求解入射角和折射角的正弦值，要知道入射角最大时折射角也最大。
