1、山西省 2018 届高三第二次模拟考试理综物理试题二、选择题：本题共 8 小题， 。在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 小题有多项符合题目要求。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。对含氧元索的物质照射 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
2、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
3、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. 如图所示为静电除尘机理图，废气先经过一个机械过滤装置再进人静电除尘区，放电极(位于中央)和集尘极分别接到高压直流电源的两极上，其间电场线如图。带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极运动并沉积，达到除尘目的。不考虑尘埃间的相互作用及其他作用，下列说法正确的是A. 电场线方向由放电极指向集尘极B. 图中 a 点电场强度小于 b 点电场强度C. 尘埃会沿图中虚线从 c 到 d 运动D. 尘埃在运动过程中动能增大【答案】D【解析】由题带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线
4、方向由集尘极指向放电极。故 A 错误。集尘极带正电荷，是正极，a 点更靠近放电极，所以图中 a 点电场强度高于 b 点电场强度。故 B 错误。放电极与集尘极间建立非匀强电场，所受的电场力是变化的，尘埃不会沿图中虚线从 c 到 d 运动。故 C 错误。带电尘埃所受的电场力方向与位移方向相同，做正功，所以在迁移过程中动能增大。故 D 正确。故选D。【点睛】根据电场方向，分析尘埃所受的电场力方向，判断其电性。放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的。电场力对尘埃做正功。3. 从 2011 年 10 月进入高度为 370km 的圆轨道后， “天官一号”一直在轨道上匀速运行，并完成了与三
5、艘神舟飞船的交会对接任务。2016 年 3 月 16 日， “天官一号”进入轨道衰减期。就在前几天， “天宫一号”进入大气。下列说法正确的是A. 与“天官一号”对接时，神舟飞船的速度应大于第一宇宙速度B. 2015 年， “天官一号”的运行周期大于同步卫星运行周期C. 从 2016 年 4 月到 2018 年 2 月， “天宫一号”的速度越来越大，机械能越来越小D. 进入大气层后下落的过程中， “天宫一号”内的物体处于完全失重状态【答案】C【解析】第一宇宙速度是卫星围绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，其轨道半径为地球半径，而神舟飞船的的轨道半径更大，故神舟飞船的线速度小于第一宇宙速度，故 A
6、错误；根据 ，解得： ，因“天宫一号”的轨道半径小于同步卫星的半径，故其周期小于同步卫星的周期，故 B 错误；进入大气层，由于空气阻力的作用， “天宫一号”的轨道半径越来越小，线速度越来越大，机械能越来越小，故 C 正确；进入大气层后，除受力重力作用外，还受空气阻力作用，其加速度小于重力加速度，故处于失重状态，而不是完全失重状态，故 D 错误；故选 C.【点睛】 “天宫一号”在轨飞行做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，由此分析线速度与第一宇宙速度的关系，周期与同步卫星周期的关系；进入大气层后，由于空气阻力的作用，机械能减小，轨道半径减小，线速度增大.当下落的加速度为重力加速度时，物体处于完
7、全失重状态。4. 如图所示电路中，理想变压器原副线圈匝数比为 1：2，电阻 、 和 的阻值分别是1、2 和 3，正弦交流电源的电压恒定。当开关 S 断开时，理想电流表的示数为 I；当S 闭合时，电流表的示数为A. B. C. D. 2I【答案】C【解析】当开关 S 断开时，副线圈两端的电压 ，根据电压与匝数成正比，得原线圈两端的电压为 ，根据电流与匝数成反比，得原线圈电流 ，则电阻两端的电压为 ，在原线圈回路中总电压为 ；S 闭合时 被短接，电流表示数为 ，则副线圈两端的电压 ，根据电压与匝数成正比，得原线圈两端的电压为 ，根据电流与匝数成反比，得原线圈电流 ，则电阻 两端的电压为 ，在原线圈
8、回路中总电压为 ，即 ，解得 ，故 ABD 错误，C 正确；故选 C.【点睛】变压器输入电压为 U 与电阻 两端电压的差值；再根据电流之比等于匝数的反比可求得输出电流；根据电压之比等于匝数之比对两种情况列式，联立可求得 U 与 I 的关系；则可求得电流表的示数5. 车辆在行驶时，要克服的阻力有轮胎产生的滚动阻力(路阻)及空气阻力(风阻)。路阻恒为车重的 0.05 倍；风阻与车速的平方成正比，即 ，b 为风阻系数。一辆质量为1.010kg 的汽车，牵引力的最大功率为 94.8kW，在平直公路上运动时，最大速度可达60m/s.则当汽车的速度为 20m/s 时，汽车的最大加速度值约为(取 g=10m
9、/s)A. 3.6m/s B. 4.1m/s C. 4.6m/s D. 9.0m/s【答案】B【解析】当汽车以最大速度行驶时，根据平衡条件有： ，代入数据解得：b=0.3，当汽车的速度为 20m/s 时，牵引力 ，根据牛顿第二定律得：，代入数据解得： ，故 ACD 错误，B 正确，故选 B.【点睛】汽车以额定功率在水平公路上行驶，当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度从而由额定功率与速度的比值得出牵引力大小，再由牛顿第二定律可求对应的加速度。6. 如图所示，光滑平行金属导轨 MN、PQ 所在平面与水平面成 角，M、P 之间接一阻值为R 的定值电阻，阻值为 r 的金属棒 ab 垂直导轨放置并良好接
10、触，其他电阻不计。整个装置处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t=0 时对棒施加一平行于导轨向上的外力 F，棒由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动。下列关于通过 ab 的感应电荷量 q、电流 I、ab 所受外力 F 及穿过 abPM 的磁通量 随时间 t 变化的图象中，大致正确的是A. B. C. D. 【答案】BC【解析】由题知，棒由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动，设加速度为 a，则棒运动的速度为 ，产生的感应电流为 ，即电流 I 与 t 成正比，是直线，故 B 正确；通过导体棒的电量为： ，故 q 与 t 是曲线，故 A 错误；根据牛顿第二定律得：，安培力 ，
11、解得 ，即 F 随 t 的增大而增大，是直线，故 C 正确； ,故 与 t 是开口向上的曲线，故 D 错误；故选 BC.【点睛】对于图象问题一定弄清楚两坐标轴的含义，尤其注意斜率、截距的含义，对于复杂的图象可以通过写出两坐标轴所代表物理量的函数表达式进行分析7. 在 2017 花样滑冰世锦赛上，隋文静、韩聪以 232.06 分的总成绩获得冠军。比赛中，当隋文静、韩聪以 5.0m/s 的速度沿直线前、后滑行时，韩聪突然将隋文静沿原方向向前推出，推力作用时间为 0.8s，隋文静的速度变为 11.0m/s.假设隋文静和韩聪的质量分别为 40kg 和60kg，作用前后两人沿同一直线运动，不计冰面阻力，
12、将人视为质点，则A. 分离时韩聪速度的大小为 1.0m/sB. 这一过程中，韩聪对隋文静冲量的值为 440NsC. 这一过程中，韩聪对隋文静平均推力的大小为 450ND. 这一过程中，隋文静对韩聪做的功为-720J【答案】AD【解析】以两人原来运动方向为正，由动量守恒定律得： ，式中，代入数据解得： ，大小为 1m/s，故 A正确；韩聪对隋文静的冲量等于隋文静动量的变化量，根据动量定理得：，则平均推力为 ，故 BC 错误；隋文静对韩聪做的功等于韩聪动能的变化量，根据动能定理得： ，故 D 正确；故选 AD。【点睛】韩聪推开隋文静的过程，两人组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，由动量守恒定律求
13、出韩聪的速度，由动理定理求出冲量，再求出平均作用力，由动能定理求出推力做的功。8. 如图所示，沿倾角为 的斜面放置的劲度系數为 k 轻弹簧，一端固定在挡板上，另一端与质量为 m 的小物块接触(但无挤压)。先用沿斜面向下的力 F 缓慢推动物块，当弹簧的压缩量为 x 时，撤去 F，物块沿斜面向上运动，运动的最大距离为 3x。已知物块与斜面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g.则A. 撤去 F 时.弹簧的弹性势能为 2mgx(sin+cos)B. 撤去 F 时，物块加速度的值为C. 从撤去 F 到沿斜面上升至最高点的过程中，物块做匀变速运动的时间为D. 从撤去 F 到沿斜面向上速度最大的过程中，物块
14、克服重力做的功为【答案】BD【解析】由题知，物体运动的最大距离为 3x，可知物体的动能变化量为 0，根据动能定理得：，解得： ，即撤去 F 时弹性势能为 ，故 A 错误；撤去 F 时根据牛顿第二定律得： ，解得： ，故 B 正确；当物块向上运动 x 远时，弹簧回到原长，设此时物块的速度为 v，由动能定理得： ，解得： ，再经过 2x 速度为 0，则有： ，解得： ，故 C 错误；当物块的速度最大时，物块的合外力为 0，即 ，解得： ，故物块克服重力做的功为 ，故 D 正确；故选 BD.【点睛】根据整个过程动能定理分析弹性势能，根据牛顿第二定律分析在撤去 F 瞬间的加速度大小；当弹簧回到原长后，
15、物块将做匀减速直线运动，根据运动学公式求出对应的时间；当物块的合外力为 0 时，物块的速度最大，由此求出物块上滑的位移，根据做功的表达式求出克服重力做功。三、非选择题：9. 利用图 1 的装置探究“恒力做功与物体动能变化”的关系。小车的质量为 M，钩码的质量为 m，且不满足 mM。打点计时器的电源是频率为 f 的交流电。（1）实验中，把长木板右端垫高，在不挂钩码且_的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。(填选项前的字母)A.计时器不打点 B.计时器打点（2）图 2 是正确操作后得到的一条纸带。纸带上各点是打出的计时点，其中 0 点为打出的第一个
16、点。小车发生的位移从纸带上计时点间的距离可以直接测出，利用下列测最值和题中已知条件能简单、准确完成实验的一项是_。(填选项前的字母)A.OA、AD 和 EG 的长度 B.BD、CF 和 EG 的长度C.OE、DE 和 EF 的长度 D.AC、EG 和 BF 的长度（3）若测得图 2 中 0F= ，EG= ，则实验需要验证的关式为_。(用已知和测得物理量的符号表示)【答案】 (1). B (2). C (3). 【解析】 （1）平衡摩擦力的方法是：把木板一段垫高，让小车滑下，当小车匀速运动时，就意味着摩擦力抵消了，此时应当让打点计时器打点，因为打点计时器也会有摩擦力，故选B；（2）根据某段时间内
17、的平均速度等于中时刻瞬时速度，结合动能与重力势能表达式进行分析。A、当知道 OA、AD 和 EG 的长度时，只有求得 F 点与 BC 的中点的瞬时速度，从而确定两者的动能变化，却无法求解重力做功，故 A 不符合；B、当知道 BD、CF 和 EG 的长度时，可分别求得 C 点和 F 点的瞬时速度，从而求得 C 到 F 点的动能变化，因知道 CF 间距，则可求得重力做功，但不是最简单的方法，故 B 不符合；当知道 OE、DE 和 EF 的长度，依据 DE和 EF 的长度，可求得 E 点的瞬时速度，从而求得 O 点到 E 点动能的变化，再由 OE 确定重力做功，因 O 点速度为 0，故只需要测 E
18、点的速度即可，故这种方法更简单，故 C 符合；当知道 AC、EG 和 BF 的长度时，依据 AC 和 EG 长度，只能求得 B 点与 F 点的瞬时速度，从而求得动能的变化，因知道 BF 间距，则可求得重力势做功，但不是最简单的方法，故 D 不符合；故选 C.（3）根据平均速度的推论得：F 点的速度为 ，则动能的变化量为，钩码重力做的功为 ，根据动能定理得：，即要验证的关系式为 .【点睛】平衡摩擦力的方法；为了平衡摩擦力和阻力，应该让打点计时器打点；根据功的定义计算重力对小车和钩码做的功，根据中点时刻瞬时速度等于平均速度，得出对应的速度，求出小车和钩码的动能，从而写出合力做功与动能变化量的关系式
19、。10. 为测量一节干电池的电动势 E 和内阻 r，实验室提供有以下器材：一个满偏电流为1mA、内阻为 250 的电流表 G；一个开关；两个电阻箱(099.99)和若干导线。某同学设计了图 1 的电路进行测量：（1）由于电流表 G 的量程较小，首先将 C 改装成量程为 100mA 的电流表，则电阻箱 的阻值应调为_。（2）改变电阻箱 R 的值，读出 R 与对应表头的示数。当 R 的值为 26.10 时，G 的示数为0.50mA；当 R 的值为 14.70 时，G 的示数为 0.80mA；可求得电池的电动势 E=_V，内阻 r=_。（3）如图 2 所示，用一量程为 0.1A，内阻为 5.0 的标
20、准电流表 A 对改装的 100mA 电表进行校准，校准时需选取的刻度为 20mA100mA。用该干电池供电，则定值电阻 应选用下列的_；滑动变器 R应选用下列的_。(填选项前字母)A.5 B.10 C.50 D.100（4）若校对中发现改装的电表的示数总略小于标准电流表 A 的示数，可采用的校正措施是_(选填“减小”或“增大”) 的阻值。【答案】 (1). 2.53 (2). 1.52 (3). 1.80 (4). A (5). D (6). 增大【点睛】根据电流表的改装原理，并联一个小电阻，由电压相等，求出并联的电阻的阻值；分析电路的连接方式，根据闭合电路的欧姆定律求出电源的电动势和内阻，根
21、据校对原理进行分析即可。11. 骏驰汽车赛车场有一段赛道可简化为这样：平直的赛道中间有一段拱形路面，其最高点P 与水平路面的高度差为 1.25m，拱形路面前后赛道位于同一水平面上。以 54km/h 的初速进入直道的赛车，以 90kW 的恒定功率运动 10s 到达 P 点，并恰好从 P 点水平飞出后落到水平赛道上，其飞出的水平距离为 10m。将赛车视为质点，不考虑赛车受到的空气阻力.已知赛车的质量为 1.610kg，取 g=10m/s，求：（1）赛车到达 P 点时速度的大小；（2）拱形路面顶点 P 的曲率半径；（3）从进入直道到 P 点的过程中.汽车克服阻力做的功。【答案】 （1）20m/s（2
22、）R=40m（3）7.410 5J【解析】试题分析：（1）根据平抛运动的规律求解速度大小；（2）根据牛顿第二定律结合向心力求解；（3）从进入直道到 P 点的过程中根据动能定理列方程求解。（1）赛车到达 P 点时速度的大小为 ，从 P 点飞出后做平批运动，时间为 t则有：水平方向 ，竖直方向联立解得：（2）拱形路面顶点 P 的由率率径为 R，则有：解得：R=40m（3）从进入直道到 P 点的过程中，汽车克服阻力做的功根据动能定理可得：解得：【点睛】知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，并根据平抛运动的规律进行求解平抛的初速度；知道在 p 点车做圆周运动，由重力提供
23、向心力，从而求出半径能够；根据动能定理进行分析解答克服阻力做的功。12. 如图所示，0A 为垂直于 x0y 平面的足够大的荧光屏，与 x 轴夹角为 30。一质量为 m/电荷量为 q 的正离子从 y 轴上的 P 点，以速度 沿 x 轴正方向射出。当 x0y 平面存在沿 y 轴负方向、场强为 E 的匀强电场时，离子恰好垂直打到荧光屏上；当 x0y 平面存在垂直平面向外的匀强磁场时，离子也垂直打到荧光屏上。离子的重力不计。（1）求 P 点距 0 点的距离；（2）求匀强磁场的磁感应强度的大小；（3）当存在磁场时，若有大量的该离子以相同的速率从 P 点沿 x0y 坐标平面向各个方向射出，不考虑离子间的相
24、互作用，求荧光屏上有离子到达部分的长度。【答案】 （1） （2） （3）（1）设离子垂直打到荧光屏上的 M 点时，沿 y 方向的分速度大小为 ，在电场运动的加速度为 a，根据几可关系得：根据牛顿第二定律得： 设离子在电场中运动时间为 t，则沿 x 方向位移P 点距 O 点的距离 联立解得： ）（2）离子在磁场中做圆周运动的半径为 r，由几何关系得：由牛顿第二定律得：解得： （3）离子在磁场中做圆周运动的圆心在圆 I 上，离子打到荧光屏的范围在 DC 之间，由几何关系可知，当 PC2R 时，离子在第一象限最远，过 OA 作的垂线交于 Q由几何关系得： r则 ，又 DCDQQC解得：【点睛】本题考
25、查了粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子子运动过程，作出粒子运动轨迹，应用类平抛运动规律、牛顿第二定律即可正确解题，解题时要注意几何知识的应用13. 关于分子动理论和热力学定律.下列说法正确的是_.A.温度升高，物体内能就增大B.内能不同的物体，分子热运动的平均动能可能相同C.气体分子热运动的平均动能增大，气体的压强可能不变D.分子间距离增大，分子间的相互作用力减小E.气体从单一热源吸热，可以全部用来对外做功【答案】BCE【解析】内能不仅与温度有关，还与物体的种类、质量及状态有关，所以温度升高，内能不一定就增大，A 错误；即便内能不同，但只要温度相同，分子热运动的平均动能就相同，B正确；根据
26、 可知若气体做等压变化，当温度升高时，平均动能增大，压强不变，C 正确；分子间距离从平衡位置增大时，分子间的相互作用力先增大，D 错误；在外界的影响下，气体从单一热源吸热，可以全部用来对外做功，E 正确14. 如图所示，在水平桌面上，导热气缸内橫截面积为 S 的轻质活塞封闭着一定质量的气体。一质量为 m 的砝码盘(含砝码)用轻绳经光滑定滑轮与缸中活塞竖直相连接，活塞与气缸壁间无摩擦。当环境温度温度为 T 时，活塞与缸底的距离为 h。现使环境温度缓慢降为 。活塞再次平衡时，活塞与缸底的距离是多少?保持环境温度为 不变，为使活塞返回原位置，需在盘中逐渐添加砝码的质量为 m，求大气压强的大小。【答案
27、】 【解析】试题分析：（i）分析气体初末状态的参量，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律求解即可， （ii）分析气体初末状态的参量，气体发生等温变化，由玻意尔定律求解即可.（i）设再次平衡时，活塞离缸底的高度为 h1。环境温度缓慢降低过程中，气缸中气体压强不变。初始时，温度为 ，体积为 ，变化后温度为 ，体积为气体发生等压变化，由盖吕萨克得： 解得： （ii）设大气压强为 ，初始时 ， 休积为变化后 ，体积为气体发生等温变化，由玻意尔定律得：解得：【点睛】此类问题关键是挖掘气体做何种变化，选择合适的气体实验定律求解即可，其中活塞类问题，往往对活塞受力分析利用平衡求解气体压强。15. 如图所示，一列
28、简谐波沿 x 轴传播，实线为 t=0 时的波形图，此时 P 质点向 y 轴负方向振动；虚线为 0.02s(小于 1 个周期)时的波形图，则A.波沿 x 轴正方向传播B.波速为 3.5m/sC.t=0.02s 时，x=8cm 处质点向 y 轴负方向振动D.t=0 至 t=0.08s，质点 P 通过的路程为 0.04mE.该波的频率为 6.25Hz【答案】ACE【解析】由题，此时 P 质点向 y 轴负方向运动，根据波形平移法判断得知该波沿 x 轴正方向传播，故 A 正确；已知虚线为经过 0.02s 时第一次出现的波形图，则波传播的距离不到一个波长，由波形平移法可知波在 时间内传播的距离为 ，则波速
29、为：，故 B 错误；由图可知在 t0.02s 时，由“上下坡法”可知 x8cm 处质点向 y 轴负方向振动，故 C 正确；由图可知波长为 ，则周期 ，故经过 ，故质点 P 通过的路程为 ，故 D 错误；该波的频率，故 E 正确，故选 ACE。【点睛】由题此时 P 质点向 y 轴负方向运动，判断出波传播方向根据波形的平移法得到波传播的距离，由公式 求波速，根据图象读出波长，根据 求出周期，根据 求出频率.16. 如图所示，直角三角形 ABC 为某种透明介质的横截面，B=30，BC=30cm，AB 面涂有反光材料。某单色光从 BC 上的 D 点垂直 BC 射入介质，经 AB 面反射后从 AC 面上射出，射出方向与 AB 面垂直。已知 BD=21cm，不考虑光在 AC 面的反射。求：介质的折射率；光在介质中的传播时间。【答案】 【解析】 （i）由题，作出的光路如图所示光在 E 点发生反射，光在 F 点发生折射，由反射定律得：因AEF 为等边三角形，则 ，光沿垂直 AB 面方向射出，则根据折射定律得： 解得：（ii）光在介质中的传播速度 由几何关系可得： ，光在介质中的传播时间解得： 【点睛】先根据题意作出光路图，再根据几何关系求出入射角和折射角，根据折射定律求出折射率，根据 求出光在介质中的速度，由几何关系求出光传播的路程，从而求光在介质中运动的时间。
