1、山西省太原市第五中学 2018 届高三下学期 4 月阶段性练习（一模）理综-物理试题二、选择题1. 下列判断中正确的有A. 一个质子和一个中子结合为一个氘核，若质子、中子和氘核的质量分别为 、 、 ，则放出的能量为B. 钚的一种同位素 的半衰期为 24100 年, 20 克的 经过 48200 年后，还有 5 克未衰变C. 一个基态的氢原子吸收光子跃迁到 n3 激发态后，能发射出 3 种频率的光子D. 核中核子的结合能比 核中的小【答案】B【解析】放出的能量为 ，A 错误；根据 可得还剩余，B 正确；大量处于 n=3 能级的氢原子跃迁时能辐射出 3 种不同频率的光子，而一个基态的氢原子跃迁到
2、n=3 激发态后，只能发射一种，C 错误； 中核子多，故 核中核子的结合能比 核中的大，D 错误2. 如图所示，放置在竖直平面内的光滑轨道 AB，是按照从高度为 10m 处以初速度 10m/s 平抛的运动轨迹制成的，A 端为抛出点，B 端为落地点现将一小球置于 A 点，由静止开始从轨道 A 端滑下已知重力加速度为 g=10m/s2，A. 小球在下滑过程中不能脱离轨道B. 小球在下滑过程中的时间为C. 小球下滑到 B 点的速度为D. 小球在 B 点的水平分速度为=10m/s【答案】A【解析】因为轨道是根据初速度为 10m/s 平抛运动制成的，而小球是从静止开始释放的，在水平方向上的位移永远小于平
3、抛时的位移，故小球不会脱离轨道，A 正确；若做平抛运动时，从 A 到 B 运动的时间为 ，而小球不是做平抛运动，故运动时间不是 ，B 错误；小球运动过程中只有重力做功，所以机械能守恒，故 ，解得 ，C 错误；若做平抛运动，到达 B 点时，在 B 点的水平速度为 10m/s，但是小球是从静止释放的，所以到达 B 点时水平方向上的分速度小于 10m/s，D 错误3. 在未来的“星际穿越”中，某航天员降落在一颗不知名的行星表面上. 该航天员从高 h=L处以初速度 v0水平抛出一个小球，小球落到星球表面时，与抛出点的距离是 ，已知该星球的半径为 R，引力常量为 G，则下列说法正确的是该星球的重力加速度
4、B、该星球的质量C. 该星球的第一宇宙速度D. 该星球的密度【答案】D【解析】试题分析：要求星球的质量，根据重力等于万有引力，但必须先由平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度 g，再联立求解质量以及密度；近地卫星的速度即为星球的第一宇宙速度，由重力等于向心力列式求解设星球表面的重力加速度为 g，则根据小球的平抛运动规律得： ， ，联立得，A 正确；在地球表面有 ，联立 解得 ，该星球的密度为 ，BD 错误；设该星球的近地卫星质量为 ，根据重力等于向心力得，解得 ，C 正确； 4. 电子束熔炼是指高真空下，将高速电子束的动能转换为热能作为热源来进行金属熔炼的一种熔炼方法。如图所示，阴极灯丝被加热
5、后产生初速度为 0 的电子，在 3104 V 加速电压的作用下，以极高的速度向阳极运动；穿过阳极后，在金属电极 A1、A 2间 1103 V 电压形成的聚焦电场作用下，轰击到物料上，其动能全部转换为热能，使物料不断熔炼。已知某电子在熔炼炉中的轨迹如图中虚线 OPO所示，P 是轨迹上的一点，聚焦电场过 P 点的一条电场线如图，则A. 电极 A1的电势高于电极 A2的电势B. 电子在 P 点时速度方向与聚焦电场强度方向夹角小于 90C. 聚焦电场只改变电子速度的方向，不改变电子速度的大小D. 电子轰击到物料上时的动能小于 3104 eV【答案】A【解析】在 P 点电子受电场力指向轨迹弯曲的内侧，又
6、要与电场线相切，可判断电场线的方向是从 A1指向 A2，所以电极 A1的电势高于电极 A2的电势，A 正确；轨迹的切线方向的运动方向，右图可知运动方向与电场方向夹角大于 90，B 错误；聚焦电场一方面使电子向中央靠拢，另一方面使电子加速，所以既改变电子速度的方向，又改变电子速度的大小，C 错误；聚焦电场对电子做功，且总功是正功 W，所以改变电子速度大小，从 O 到 O，根据动能定理， ，电子轰击到物料上时的动能大于 ，故 D 错误5. 某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上以恒定加速度由静止启动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为 v-t 图像，如
7、图所示（除 210s 时间段内的图像为曲线外，其余时间段图像均为直线） ，2s 后小车的功率不变，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变小车的质量为 1kg，则小车在 010s运动过程中位移的大小为 A. 39m B. 42m C. 45m D. 48m【答案】B.6. 如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管（正向通电时可以理解为短路，反向通电时可理解为断路）连接，电源正极接地初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的 P 点且处于静止状态下列说法正确的是A. 上极板上移，带电油滴向下运动B. 上极板上移，P 点电势降低C. 上极板下移，带电油滴向下运动D. 上
8、极板下移，P 点电势升高【答案】BD7. 如图所示，水平转台上的小物体 A、B 通过弹簧连接，并静止在转台上，现转台从静止开始缓慢的增大其转速（既在每个转速下可认为是匀速转动） ，已知 A、B 的质量分别为m、2m，A、B 与转台的动摩擦因数均为 ，A、B 离转台中心的距离都为 r，已知弹簧的原长为 r，劲度系数为 k，设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法中正确的是A. 物体 A 和 B 同时相对转台发生滑动B. 当 A 受到的摩擦力为 0 时，B 的摩擦力背离圆心C. 当 B 受到的摩擦力为 0 时，A 的摩擦力背离圆心D. 当 A、B 均相对转台静止时，允许的最大角速度为【答案】
9、CD【解析】当 A 刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，则有 ，解得 ，当 B 刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，则有 解得 ；故，所以 B 最先滑动，允许的最大角速度为 ，A 错误 D 正确；当 A 受到的摩擦力为 0 时，由弹力充当向心力，故 ，解得 ，此时 B 受到的向心力为，故 B 受到的摩擦力指向圆心， B 错误；当 B 受到的摩擦力为 0 时，由弹力充当向心力，故 ，解得 ，此时 B 受到的向心力为 ，故 A 受到的摩擦力背离圆心，C 正确【点睛】本题主要考查了胡克定律以及向心力公式的直接应用，知道当 A
10、、B 刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，明确向心力的来源是解题的关键8. 图中直流电源电动势为 E=1V，电容器的电容为 C=1F。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为 ，电阻不计。一质量为 m=1kg、电阻为 的金属棒 MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关 S 接 1，使电容器完全充电。然后将 S 接至 2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 B=1T 的匀强磁场（图中未画出） ，MN开始向右加速运动。当 MN 达到最大速度时离开导轨，则A. 磁感应强度垂直纸面向上B. MN 离开导轨后电容器上剩余的电荷量 0.
11、5CC. MN 的最大速度为 1m/sD. MN 刚开始运动时加速度大小为 1m/s2【答案】BD【解析】试题分析：根据通过 MN 电流的方向，结合左手定则得出磁场的方向根据欧姆定律得出 MN 刚开始运动时的电流，结合安培力公式，根据牛顿第二定律得出 MN 刚开始运动时加速度 a 的大小开关 S 接 2 后， MN 开始向右加速运动，速度达到最大值 时，根据电动势和电荷量的关系，以及动量定理求出 MN 离开导轨后电容器上剩余的电荷量 Q电容器上端带正电，通过 MN 的电流方向向下，由于 MN 向右运动，根据左手定则知，磁场方向垂直于导轨平面向下，A 错误；电容器完全充电后，两极板间电压为 E，
12、当开关 S 接 2 时，电容器放电，设刚放电时流经 MN 的电流为 I，有 ，设 MN 受到的安培力为 F，有：，由牛顿第二定律有： ，联立式：得 ，当电容器充电完毕时，设电容器上电量为 ，有： ，开关 S 接 2 后， MN 开始向右加速运动，速度达到最大值 时，设 MN 上的感应电动势为 ，有： ，依题意有，设在此过程中 MN 的平均电流为 ， MN 上受到的平均安培力为 ，有 ，由动量定理，有 ，又 ，联立式得：， ，C 错误 BD 正确三、非选择题：9. 如图所示为测量物块与水平固定桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图，细线平行于桌面用游标卡尺测出遮光片的宽度 d；用刻度尺测出两光电门之
13、间的距离 s；用天平测出物块和遮光片的总质量为 M，重物质量为 m让物块从光电门 A 的左方某位置由静止释放，测出遮光片经过光电门 A 和光电门 B 所用的时间t A和t B；根据上述实验数据求出动摩擦因数 。回答下列问题：（1）测量 d 时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为 1mm)的示数如图所示，其读数为_mm。（2）摩擦因数 可用上述已知量、测量量和重力加速度 g 表示为=_。(均用字母表示)（3）遮光片通过光电门时的平均速度 _（选填“大于” 、 “小于”或“等于” ）遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度【答案】 (1). 9.60 (2). (3). 小于【解析】 （1）从图中可知游标上
14、第 12 个刻度与 21mm 对齐，所以游标的零刻度对应的整数部分应为 9mm 处，游标卡尺的读数为 ；（2）由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，故 ，由运动学的导出公式： ，解得 ；对 m： ，对 M： ，解得；（3）遮光片通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，而物块做加速运动前一半的时间内的位移小于后一半时间内的位移，所以时间到一半时，遮光片的中线尚未到达光电门，所以遮光片通过光电门的平均速度小于遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度10. 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为 50 cm。（1）用螺旋测微器测量金属
15、丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为_cm(该值接近多次测量的平均值)。（2）用伏安法测金属丝的电阻 Rx。实验所用器材为：电池组(电动势 3 V，内阻约 1 )、电流表(内阻约 0.1 )、电压表(内阻约 3 k)、滑动变阻器 R(020 ，额定电流 2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数 1 2 3 4 5 6 7 8U/V 0 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A 0 0.02 0.06 0.16 0.22 0.34 0.46 0.52由以上实验数据可知，他们测量 Rx是采用下图中
16、的_图(选填“甲”或“乙”)。（3）下图是测量 Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片 P 置于变阻器的一端。请根据（2）所选的电路图，补充完成下图中实物间的连线_。 （4）这个小组的同学在坐标纸上建立 U、 I 坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的 4 个坐标点。请在图中标出第 3、5、7 次测量数据的坐标点，并描绘出 UI 图线_。由图线得到金属丝的阻值 Rx_(保留两位有效数字)。（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为_ (保留两位有效数字)。【答案】 (1). 0.0397(0.03950.0399 均可) (2). 甲 (3). (4). (5)
17、. 4.5(4.34.7 均可) (6). 【解析】 （1）固定刻度读数为 0，可动刻度读数为 39.7，所测长度为；（2）由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻 Rx约 5则有 ，属于小电阻，用外接法测量误差小，由（4）知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近0 开始调节，所以应该采用分压接法，故选甲（3）实物图如图示数（4）描绘出第 3、5、7 三个点后可见第 7 次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后出 U-I图线如图所示；其中第 5 次测量数据的坐标点在描绘出的 U-I 图线上，有：（5）根据电阻定律 ，得 ，代入数据可计算出 【点睛】该题是综合性较强的题，解答时注意一下几方
18、面：1、对于长度的测量注意高中所要求的游标卡尺和螺旋测微器的使用方法，读书时是固定刻度的值与可动刻度的值得和2、会根据电压表、电流表及被测电阻的阻值关系，确定电流表是内接还是外接3、实物连接时，注意导线不能相交叉，并且要注意闭合电建时，分压电路的输出端电压要为零4、会用电阻定律来求解导线的电阻率11. 如图所示，一质量 m=1kg 的小球套在一根足够长的固定直杆上，直杆与水平夹角=37，杆与球间的动摩擦因数 =0.5，现小球在竖直向上的拉力 F 作用下从 A 点由静止出发沿杆开始做匀加速运动加速度大小 a=1m/s2 ， F 作用 2s 后撤去g 取 10m/s2 ， sin37=0.6，co
19、s37=0.8（1）求力 F 的大小；（2）求撤去力 F 后，再经过 0.1s，小球的距离出发点的距离【答案】 （1）15N（2）x=2.15m【解析】 （1）对小球受力分析，由牛顿第二定律得：在平行斜面方向上有： ，垂直斜面方向上有： ，其中： ，联立解得： ；（2）有 F 作用时，小球运动的距离为 ；当撤去 F 后，小球的加速度为 ，解得 ；撤去 F 时小球的速度为 ，所以小球停下来还需要 ；故小球再经过 0.1s，运动的距离为 ；故撤去力 F 后，再经过 0.1s，小球的距离出发点的距离 。12. 如图（a)所示，在竖直平面内建立直角坐标系 xoy，整个空间内都存在垂直于坐标平面向外的匀
20、强磁场和水平向右的匀强电场，匀强电场的方向与 x 轴正方向夹角为 450。已知带电粒子质量为 m、电量为+ q，磁感应强度大小为 B，电场强度大小 E ，重力加速度为 g.（1）若粒子在 xoy 平面内做匀速直线运动，求粒子的速度 v0；（2）t=0 时刻的电场和磁场方向如图(a)所示，若电场强度和磁感应强度的大小均不变而方向随时间周期性的改变，如图(b)所示。将该粒子从原点 O 由静止释放，在 0 时间内的运动轨迹如图（c）虚线 OMN 所示，M 点为轨迹距 y 轴的最远点，M 距 y 轴的距离为 d。已知在曲线上某一点能找到一个和它内切的半径最大的圆，物休经过此点时，相当于以此圆的半径在做
21、圆周运动，这个圆的半径就定义为曲线上这点的曲率半径。求：粒子经过 M 点时曲率半径在图中画出粒子从 N 点回到 O 点的轨迹。【答案】 （1） ，沿 y 轴负方向（2） 【解析】试题分析：（1）粒子做匀速直线运动，受力平衡得解得v0方向由左手定则得，沿 y 轴负方向。（2）解法（一）重力和电场力的合力为粒子从 O 运动到 M 过程中，只有重力和电场力的合力做功，据动能定理（若分别求出重力功、电场力功各 1 分）得 v=由得 （若用 代入，求出 也给分）解法（二）粒子的运动可看作以速度 沿轴负方向的匀速直线运动和以 沿顺时针方向的匀速圆周运动的合运动， 其中沿轴负方向的 对应的洛仑兹力用来与等效
22、重力平衡，即，沿轴正方向的 对应的洛仑兹力用来提供向心力，即到达 M 点时，其两分速度同向，沿轴正方向的位移为，则有由洛仑兹力和等效重力的合力提供向心力，得 M 点的曲率半径轨迹如图所示。 （画对第一段 2 分，画对前二段 4 分，全部画对得 6 分）考点：考查了带电粒子在复合场中的运动【名师点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路1正确的受力分析除重力、弹力和摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析2正确分析物体的运动状态找出物体的速度、位置及其变化特点，分析运动过程如果出现临界状态，要分析临界条件带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况（1）当粒子在复合场内所受合力为零时，
23、做匀速直线运动（如速度选择器） （2）当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动（3）当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成13. 2016 年 2 月 6 日，台湾高雄市发生 6.7 级地震，震源深度为 15 km。如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为 4 km/s，已知波沿 x 轴正方向传播，某时刻刚好传
24、到N 处，如图所示，则下列说法中正确的是（_）A. 从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过 3.75 sB. 从波传到 N 处开始计时，经过 t0.03 s 位于 x240 m 处的质点加速度最小C. 波的周期为 0.015 sD. 波动图象上 M 点此时速度方向沿 y 轴负方向，经过一段极短的时间后动能减小E. 从波传到 N 处开始，经过 0.012 5 s，M 点的波动状态传播到 N 点【答案】ADE【解析】A：波上质点并不随波迁移，故 A 错误。B：从波传到 N 处开始计时，经过 t0.03 s，波向前传播 ，即N 点的振动情况刚好到达 x240 m 处，x240 m 处的质点在 t0.
25、03 s 时从平衡位置开始向下振动，也就是此时质点的加速度为 0，故 B 正确。C：由图象可得： ， ，故 C 正确。D：借助“微平移法” ，将波形图沿波的传播方向稍平移一点；波动图象上 M 点此时速度方向沿 y 轴负方向，即 M 点向平衡位置运动，速度变大，动能增大，故 D 错误。E：M 点的波动状态传播到 N 点需要的时间 ，故 E 正确。14. 如图所示，三角形 ABC 为某透明介质的横截面，O 为 BC 中点，位于截面所在平面内的一束光线自 O 以角度 i 入射，第一次到达 AB 边恰好发生全反射。已知 15，BC 边长为2L，该介质的折射率为 。求：（1）入射角 i；（2）从入射到发
26、生第一次全反射所用的时间（设光在真空中的速度为 c，可能用到：sin75 或 tan152 ） 。【答案】 （1）45（2）【解析】试题分析：（1）根据全反射定律可知，光线在 AB 面上 P 点的入射角等于临界角C，由折射定律得： ，代入数据得：设光线在 BC 面上的折射角为 ，由几何关系得：由折射定律得： ，联立代入数据得： 。（2）在 中，根据正弦定理得： ，设所用时间为 ，光线在介质中的速度为，得： ，光在玻璃中的传播速度 ，联立代入数据得： 。考点：光的折射定律【名师点睛】由全反射定律求出临界角，由几何关系得到光线在 BC 面上的折射角，折射定律得到入射角；根据正弦定理求出光线在介质中路程，由 求出光在玻璃中的传播速度，进而求出所用时间。视频
