1、贵州省凯里市第一中学 2018 届高三下学期黄金卷第二套模拟考试理综物理试题一、选择题1. 利用核聚变能发电是人类开发和利用新能源的不懈追求,目前中、美、俄等多国通力合作联合研制可控核聚变反应堆来解决人类能源危机。关于核聚变下列说法正确的是( )A. 表示的核反应是核聚变B. 表示的核反应不是核聚变C. 原子弹是利用核聚变反应制成的D. 太阳能是核聚变产生的【答案】D【解析】A 项:A 项中的核反应为发现质子的人工控制,故 A 错误;B 项:B 项中表示核聚变,故 B 错误;C 项:原子弹是利用核裂变反应制成的,故 C 错误;D 项:太阳能是核聚变产生的,也称为热核反应,故 D 正确。2. 2
2、018 年 1 月 12 日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射两颗北斗导航卫星。一颗北斗导航卫星变轨过程如图所示,v 1为轨道 I 上的环绕速度,v 2为轨道上过 P 点时的速度,v 3为轨道上过 Q 点的速度,v 4为轨道上的环绕速度。下列表述正确的是( )A. v1 v2 v3 v4B. v1 v1 v4 v3D. v2 v1 v3 v4【答案】C【解析】卫星在轨道 I 上和在轨道上做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力得,轨道半径越大,线速度越小,所以 ,卫星从轨道 I 上的 P 点火加速后才能进入轨道,所以 ,卫星从轨道上 Q 点火加速才能进入轨道
3、,所以 ,综上所述,故 C 正确。点晴:解决本题的关键掌握变轨的原理,当万有引力小于向心力时,做离心运动,当万有引力大于向心力时,做近心运动。3. 在平昌冬奥会中国队对阵瑞典队的女子冰壶比赛中,中国运动员在某次出手投壶时用质量为 m 的黄色冰壶以 v1=6m/s 的速度与质量相同的静止的红色冰壶发生正碰,碰后黄色冰壶以 v2=2m/s 的速度沿原方向运动,则这两个冰壶构成的系统碰撞过程中损失的动能为( )A. 2mB. 4mC. 8mD. 10m【答案】C【解析】选 方向为正方向,根据动量守恒定律可得: ,代入数据得,解得由能量守恒得: ,代入数据得: ,故C 正确。点晴:解决本题关键注意动量
4、守恒表达式为矢量式,应用时注意选取正方向处理。4. 一个矩形导线框 abcd 全部处于水平向右的匀强磁场中,绕一竖直固定轴 OO匀速转动,如图所示,ad 边水平向右。导线框转动过程中磁通量的最大值为 m 产生感应电动势的有效值为 E,则( )A. 导线框转动的周期为B. 当穿过导线框的磁通量为零时,线框的电流方向发生改变C. 当导线框的磁通量为零时,导线框磁通量的变化率为 ED. 从磁通量最大的位置开始计时,导线框产生感应电动势的瞬时值为 Esin( )【答案】C【解析】A 项:导线框转动过程中产生感应电动势最大值为 ,根据正弦交变电流的最大值与有效值间的关系可得, ,即 ,解得,故 A 错误
5、;B 项:当感应电流为零时(即磁通量最大) ,电流方向发生改变,故 B 错误;C 项:当导线框的磁通量为零时,产生的感应电动势最大为 ,故 C 正确;D 项:从磁通量最大(即中性面)的位置开始计时,线框产生感应电动势的瞬时值为,故 D 错误。5. 机场有一专门运送行李的传送带,工作时传送带始终以恒定的速度 v 沿水平方向向右做直线运动。某时刻工作人员将质量为 M 的行李箱无初速度放在传送带上,同时行李箱上放一个质量为 m 的纸盒,加速一段时间后纸盒和行李箱一起随传送带匀速运动,如图所示。行李箱与传送带、纸盒与行李箱之间的动摩擦因素分别为 1、 2, 在整个运动过程中,纸盒与行李箱始终保持相对静
6、止。下列说法正确的是( )A. 在加速运动过程中,行李箱对纸盒的摩擦力方向水平向左B. 在加速运动过程中,传送带对行李箱的摩擦力大小为 1(M+m)gC. 在匀速运动过程中,行李箱对纸盒的摩擦力大小为 2mgD. 在匀速运动过程中,传送带对行李箱的摩擦力方向水平向右【答案】B【解析】A 项:纸盒和行李箱一起向右加速时,具有向右的加速度,对纸盒受力分析,重力,支持力,向右的静摩擦力,故 A 错误;B 项:行李箱加速过程中与传送带间的滑动摩擦为 ,故 B 正确;C、D 项: 纸盒和行李箱一起向右匀速运动,所以合外力为零,所以行李箱对纸盒的摩擦力大小为零,行李箱与传送带的摩擦与为零,故 C 错误,D
7、 错误。点晴:解决本题关键分析加速和匀过程的受力,根据物体的运动状态,判断出物体的受力,注意分清静摩擦与滑动摩擦。6. 如图所示,光滑绝缘斜面倾角为 ,斜面底端有一直导线通有恒定电流 I。斜面上有一闭合导线框 abcd 正沿斜面下滑,ab 边始终与 MN 平行,在导线框下滑至 ab 边未到达斜面底端过程中,下列说法正确的是( )A. 线框有扩张的趋势B. 线框中有沿 adcba 流动的感应电流C. 线框 cd 边受到的安培力沿斜面向下D. 整个线框所受安培力的合力为零【答案】BC【解析】A 项:根据直导线产生的磁场特点:离导线越近磁场越强,在导线框下滑动过程中,穿过线框的磁通量增大,由“增缩减
8、扩”可知,线框有收缩的趋势,故 A 错误;B 项:在导线框下滑动过程中,穿过线框的磁通量增大,磁场方向垂直斜面向上,根据“楞次定律”可知,线框中有沿 adcba 方向的感应电流,故 B 正确;C 项:cd 中的电流由 d 到 c,磁场方向垂直斜面向上,根据左手定则可知,线框 cd 边受到的安培力沿斜面向下,故 C 正确;D 项:由于 ab 边与 cd 边所在处的磁场不同,ab 与 cd 中的电流相同,所以 ab、cd 所受安培力大小不同,ad 与 bc 所受安培力大小相同,所以整个线框所受安培力的合力不为零,故 D错误。点晴:解决本题关键知道,直导线产生的磁场特点:离导线越近磁场越强,知道“楞
9、次定律”的三种表现形式:1、 “增反减同” ,2、 “来拒去留” ,3、 “增缩减扩” 。7. 一个电容为 C 的平行板电容器,极板水平放置、两极板间距为 d,让电容器充电后与电源断开,然后在距上极板中心正上方为 d 的 P 点处放一电荷量为 Q 的带正电的点电荷,使 P 点正下方的 O 点处合场强为零,O 点与上极板的距离为 。已知静电力常量为 k,忽略点电荷对极板电荷的影响,则( )A. 电容器上极板带正电B. 电容器两极板电压的数值为C. 点电荷产生的电场在 O 点处电场强度大小为D. 电容器的上极板所带电荷产生的电场在 O 点处场强为【答案】BD【解析】A 项:由于 P 点处的正电荷在
10、 O 点产生的场强方向向下,且 O 点的合场强为零,所以板间场强方向应向上,所以下极板带正电,故 A 错误;B、C 项:O 点的合场强为零,所以 ,故 B 正确,C 错误;D 项:由于板间为匀强电场,板间 O 点场强由上板和下板在 O 点产生场强的合场强,根据对称性可知,上板在 O 点产生的场强为 ,故 D 正确。8. 如图所示,固定在水平地面的木台凿有一个位于竖直平面的、半径为 R 的四分之一粗糙圆弧轨道,轨道最低点距水平地面的高度为 。现将可视为质点的质量为 m 的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始释放,物块下滑离开轨道后刚落到地面时的动能为 。不计空气阻力,则( )A. 物块落到地面时速度
11、方向与竖直方向成 45B. 物块刚滑到轨道最低点时对轨道压力的大小为 mgC. 物块沿圆弧轨道下滑过程中向心加速度的最大值为 gD. 物块沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力做功为【答案】BCD【解析】根据动能定理可知, ,即 ,解得:,故 D 正确;物块滑到木台凿下端过程应用动能定理: ,即,解得: ,在最低点由牛顿第二定律可知, ,解得:,故 B 正确;物块滑到木台凿下端时有 ,解得 ,故 C 正确;物块滑到木台凿下端时速度为 ,到达地面是的速度为 ,即 ,根据速度的合成与分解可知,落地时竖直方向的速度 ,物块落到地面时速度方向与竖直方向 ,故 A 错误。二、实验题9. 为了测绘标有“2.5V、
12、0.3A”小电珠的伏安特性曲线,并要求小电珠的电压从零逐渐调到 2.5V。除小电珠外,实验室还提供了以下器材:A.电压表 V(量程 3V,内阻约为 3K;量程 15V,内阻约为 15K)B.电流表 A(量程 0.6A,内阻为 0.9;量程 3A,内阻为 0.2)C.滑动变阻器 R(阻值 020,额定电流 1.0A)D.电源(两节新的干电池)E.开关 S、导线若干。(1)请将下列实物电路图中的器材连接成符合实验要求的电路 _ ;(2)实验得出的 I-U 图像如上右图所示,由该 I-U 图像可知,小电珠灯丝的电阻率随电压的升高而_。 (选填:“增大” 、 “不变” 、 “减小” )【答案】 (1)
13、. 见解析; (2). 增大;(2) 由 IU 图像可知,小电珠的电阻随电压的升高而增大,由公式 R= 可知小电珠的电阻率随电压的升高而增大。点晴:解决本题的关键知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别,知道电流表内外接的区别,以及知道误差的来源。10. 高三年级某实验小组的同学利用如图所示的实验装置探究匀变速直线运动。(1)实验中按要求打出一条纸带,选择某一点为 0,从 0 开始取计数点,相邻两个计数点之间有 4 个计时点,并用刻度尺量出相邻计数点间的距离,如图所示,打点计时器电源为 50Hz的交流。通过计算得出,打计数点“3”时小车的速度 v3=_m/s、小车加速度a=_m/s2。(计算
14、结果均保留两位有效数字)(2)若撤去打点计时器,小车不接纸带,在轻质细线还未挂钩码前,在薄木板左侧垫上高为 h 的小木枕,这时向右轻推小车,小车刚好做匀速运动。测得小车质量为 M、此时木枕与木板最右端水平距离为 l,则小车做匀速运动过程中,木板对它的摩擦力大小为_。(3)在(2)所述实验后不改变实验装置,细线通过滑轮挂上质量为 m 的钩码,结果小车在木板上做匀加速直线运动。不计细线与定滑轮之间的摩擦,运动过程中细线对小车的实际拉力F=_。【答案】 (1). 0.66; (2). 0.98; (3). ; (4). ;【解析】(1) 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,即据
15、匀变速直线运动的推论公式x=aT 2可得: ,代入数据解得:;(2)根据平衡条件有, ,即 ;(3)对小车和钩码作为整体可知, ,对小车拉力即为小车的合外力 。三、计算题11. 如图所示,一个劲度系数为 k 的轻质弹簧竖直放置,弹簧下端固定在水平地面上。一质量为 m 的物块从距离弹簧最上端高为 h 的正上方处由静止开始下落,与弹簧接触后竖直向下压缩弹簧。不计空气阻力,已知弹簧压缩量为 x 时弹簧的弹性势能 Ep= 求:(1)物块刚与弹簧接触时的速率;(2)定性画出从开始到弹簧被压缩至最短过程中物块运动的 v-t 图像,并求出此过程中物块动能的最大值。【答案】 (1) (2) 【解析】(1) 物
16、块开始下落至与弹簧接触前机械能守恒,则有 ,解得 ;(2) 该过程的 v-t 图像如图所示设物块动能最大时弹簧压缩量为 x ,则有Kx=mg 由机械能守恒定律,得解得: 。12. 如图所示,OPQS 为 xoy 平面内边长为 L 的正方形,正方形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场;MN 为与 x 轴平行且相距为 L 的足够长的荧光屏,荧光屏与 y轴交点为 C;在 x 轴与荧光屏之间存在沿 y 轴向上、电场强度大小为 E 的匀强电场。一束速度大小不同的电子从 P 点沿 x 轴正方向进入磁场后,均从 OS 边穿出磁场。已知电子的质量为 m、电荷量为 e,不计电子间的相互作用。
17、求:(1)这束电子的速度范围;(2)电子打在荧光屏上形成亮线的长度;(3)现撤去电场,保持其他条件不变,求打到 C 点的电子在磁场中的运动时间。【答案】 (1) (2) (3) 【解析】(1) 从 O 点穿出磁场的电子的速度满足从 S 点穿出磁场的电子的速度满足能够穿出磁场的电子的速度范围是 ;(2) 从 S 点穿出磁场的电子打在 MN 上的点的坐标为(L,-L)从 O 点穿出磁场的电子在电场中运动的时间满足 , 从 O 点穿出磁场的电子打在 MN 上的点到点(0,-L)的距离为所求距离为 ;(3) 设此时打到 C 点的电子从 D 点穿出磁场,该电子在磁场中的运动半径为 r如图,由几何关系 ,
18、 ,解得 电子在磁场中转过的圆心角为 电子在磁场中运动的周期为 打到 C 点的电子在磁场中的运动时间为 。13. 下列说法正确的是_A.熔化的玻璃表面的分子力表现为引力,使其表面收缩为球面B.当温度升高时,物体内所有分子热运动的速率都将增加C.对于一定质量的理想气体,温度升高时,压强可能减小D.外界对物体做功,物体的内能一定增加E.表现为各向异性的物体一定是晶体,而表现为各向同性的物体有可能是晶体【答案】ACE【解析】A 项:液体表面层分子分布比液体内部稀疏,分子力表现为引力,使液面有收缩的趋势为球面,故 A 正确;B 项:当温度升高时,物体内分子平均动能增大,但并不表示每个分子速率增大,故
19、B 错误;C 项:根据理想气体状态方程 ,可知当温度升高时,压强可能减小,故 C 正确;D 项:根据热学第一定律 可知,外界对物体做功,物体的内能不一定增加,故 D错误;E 项:晶体具有各向异性,多晶体和非晶体都具有各向同性,故 E 正确。14. 如图所示,粗细均匀的 U 形玻璃管,左端封闭、右端开口、置于竖直平面内,左端封闭着长 L=60cm 的理想气体,左边玻璃管中水银柱的长度为 40cm,右边水银柱的长度为 25cm,水平玻璃管中水银柱的长度为 50cm。外界大气压为 75cmHg,玻璃管直径远小于水银柱长。求:(i)封闭气体的压强;(ii)保持温度不变,将 U 形玻璃管绕 A 点在竖直
20、平面内逆时针旋转 90,达到稳定状态后,封闭气体的长度。【答案】 (1) (2) 【解析】(i) 由等高处压强相等可得 P 气 +rgh=P0 代入数据计算得 P 气 =60cmHg (ii) 假设将 U 型管逆时针旋转 90后开口一端玻璃管中还有水银柱,该过程为等温变化,由玻意耳定律可得:P 1V1=P2V2 ,P 1SL1=p2SL2代入数据得:L 2=28.8cm 则左边气体的压缩量 DL=L1L2=31.2cm25cm 所以,当 U 型管逆时针旋转 90以后,开口一端玻璃管中无水银柱。设竖直玻璃管中水银柱的长度为 x,则此时封闭气体压强 P2=75+x, L 2=(60-25-50+x
21、) 由玻意耳定律带入数据解方程得 x=45cm 可得此时封闭气体的长度为 L2 =30cm。15. 一列简谐横波在 t=0 时刻的波形图如图实线所示,若波沿 x 轴正方向传播,且传播速度为 20m/s,则下列说法正确的是_A.这列波的周期是 0.2sB.图中质点 A 正 y 轴正方向运动C.图中质点 A 经 0.1s 沿 x 轴正方向移动 2mD.图中质点 A 经 0.1s 通过的路程为 0.2mE.t=0.5s 时刻,质点 A 沿 y 轴正方向运动【答案】ADE【解析】A 项:由图可知, ,根据 代入数据解得 T=0.2s,故 A 正确;B 项:根据“上下坡法”和波的传播方向可知,A 质点处
22、于上波,所以振动方向向下,故 B错误;C 项:质点不会随波逐流,故 C 错误;D 项:经 0.1s 即半个周期,质点通过的路程为 2A 即为 0.2m,故 D 正确;E 项:从图示位置经 0.5s(两个半周期) ,质点 A 的运动方向与 t=0 时刻的运动方向相反,故 E 正确。点晴:解决本题关键理解波的形成,知道质点只会在各自的平衡位置附近振动,不会随波逐流,掌握振动方向判断传播方向的方法:“上下坡法” , “同侧法“。16. 有一透明柱体的截面是一个底角为 30的等腰三角形,D 为 AB 中点。MN 位于透明体正上方,是一个与 AB 平行且足够长的屏。现用一束宽为 d 的单色光,从 D 点左侧垂直于 AB 边向上照射透明体,如图所示,结果 MN 上横向宽为 的部分被照亮,求:(i)画出光路图;(ii)透明体的折射率。【答案】 (1)(2) 【解析】试题分析:(i)根据折射规律作出光路图,(ii)由折射定律和几何关系进行求解。(i) 光路如图(ii) 由折射定律,透明体的折射率为 由几何关系 解得 ,由几何关系透明体的折射率为 。