1、2018 届陕西省榆林一中高三上学期第四次模拟考试物理试题（解析版）一、选择题1. 如图所示为杂技“顶竿” 表演，一人站在地上，肩上扛一质量为 M 的竖直竹竿，竿上有一质量为 m 的人可以看成质点，当此人沿着竖直竿以加速度 a 加速下滑时，竿对地面上的人的压力大小为A. (M+m)g+ma B. (M+m)g-maC. (M+m)g D. (M-m)g【答案】B【解析】对竿上的人分析：受重力 mg、摩擦力 Ff，有 mg-Ff=ma所以 Ff=m（g-a），竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力-摩擦力，且大小相等，方向相反，对竿分析：受重力 Mg、竿上的人对杆向下的摩擦力 Ff、顶竿的人对竿的支
2、持力 FN，有 Mg+Ff=FN，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得到 FN=Mg+Ff=（M+m）g-ma所以 B 项正确。2. 如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场，与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球，P 小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q 小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最终都能运动到右极板上的同一位置，则从开始释放到运动到右极板的过程中它们的（ ）A. 运行时间 B. 电势能减少量之比C. 电荷量之比 D. 动能增加量之比【答案】C【解析】试题分析：小球在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀加速直线运
3、动，根据和运动与分运动的等时性，可知，两小球下落的高度一样，即 ，所以运动的时间相同，设为 t，A 错误；在水平方向上有 ， ,所以可得 ，C 正确；电势能的减小量等于电场力所做的功，所以有 ， ,所以有 ，B 错误，过程中重力和电场力做功，所以动能的增量为 , ,所以 ，D 错误，考点：本题考查了带电粒子在电场中的运动【名师点睛】带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同先分析受力情况再分析运动状态和运动过程（平衡、加速、减速，直 线或曲线） ，然后选用恰当的规律解题解决这类问题的基本方法有两种，第一种利用力和运动的观点，选用牛顿第二定律和运动学公式求
4、解；第二种利用能量转化 的观点，选用动能定理和功能关系求解3. 如图甲所示，静止在水平地面的物块 A，受到水平向右的拉力 F 作用，F 与时间 t 的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值 fm 与滑动摩擦力大小相等，则（ ）A. 0t 1 时间内 F 的功率逐渐增大B. t2 时刻物块 A 的速度最大C. t2 时刻后物块 A 做反向运动D. t3 时刻物块 A 的动能最大【答案】D【解析】A、由图象可知， 时间内拉力 F 小于最大静摩擦力，物体静止，拉力功率为零，故 A 错误；B、由图象可知，在 时刻物块 A 受到的拉力最大，物块 A 受到的合力最大，由牛顿第二定律可得，此时物块 A
5、 的加速度最大，故 B 正确；C、由图象可知在 时间内物体受到的合力与物块的速度方向相同，物块一直向同一方向做加速运动，故 C 错误；D、由图象可知在 时间内，物块 A 受到的合力一直做正功，物体动能一直增加，在 时刻以后，合力做负功，物块动能减小，因此在 时刻物块动能最大，故 D 正确。点睛：本题根据图象找出力随时间变化的关系是正确解题的前提与关键，当拉力大于最大静摩擦力时，物体开始运动；当物体受到的合力最大时，物体的加速度最大；由动能定理可知，物体拉力做功最多时，物体获得的动能最大。4. 如图所示，质量均为 m 的小球 A、B 用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于 O 点，在外力 F 的作用下
6、，小球 A、B 处于静止状态若要使两小球处于静止状态且悬线 OA 与竖直方向的夹角 保持 30不变，则下列外力 F 的大小不能维持系统平衡的是（ ） A. mg B. mgC. mg D. mg【答案】A【解析】试题分析：对 AB 两球整体受力分析，受重力 ，OA 绳子的拉力 T 以及拉力 F，三力平衡，将绳子的拉力 T 和拉力 F 合成，其合力与重力平衡，如图：当拉力 F 与绳子的拉力 T 垂直时，拉力 F 最小，最小值为 ，即 ；由于拉力 F 的方向具有不确定性，因而从理论上讲，拉力 F 最大值可以取到任意值，题中 BCD 的值都大于等于 ，故都有可能，故本题选项为 A。考点：共点力作用下
7、物体平衡【名师点睛】本题是三力平衡问题中的动态分析问题，其中一个力大小和方向都不变，一个力方向不变、大小变，第三个力的大小和方向都变，根据共点力平衡条件，集合平行四边形定则作出力的图示，得到未知力的变化情况。5. 如图所示，在一垂直于 xOy 平面的匀强磁场中，有甲、乙两个不同的带电粒子（不计重力和两粒子间的作用力） ，同时从坐标原点 O 分别沿与 x 轴正方向成 30o 和 60o 的方向，以 v1 和 v2 的速度垂直于磁场方向射入磁场中，并同时到达 x 轴上的 P 点。则由此可得甲、乙两粒子的比荷之比 k1：k2 和速率之比 v1：v2 分别为（ ）A. 2：1，2： B. 1：2， ：
8、2C. 2：1， ：2 D. 1：2， 2：【答案】B【解析】试题分析： 分别做出甲、乙粒子在磁场场中的运动轨迹，如图所示：由图可知，甲粒子所对应运动轨迹的圆心角 =600，乙粒子所对运动轨迹的圆心角 =1200，粒子在磁场中所受的洛伦兹力充当向心力，即 ，粒子在磁场中的运动周期 ，甲粒子从 O 到 P 用时 题意知两粒子从 O 到 P 用时相等，所以有：T 甲 =“2“ T 乙 ，故有；由图知 r 甲 ：r 乙 =sin600:sin300= ，故可知：v 甲 ：v 乙 = = ，所以只有 B 选项正确。考点：带电粒子在磁场中的运动6. 如图所示，一质量为 m 的滑块以初速度 v0 从固定于
9、地面的斜面底端 A 开始冲上斜面，到达某一高度后返回 A，斜面与滑块之间有摩擦。下列各项分别表示它在斜面上运动的速度 v、加速度 a、重力势能 Ep 和机械能 E 随时间变化的图象， 可能正确的是A. B. C. D. 【答案】C【解析】试题分析：滑块在斜面上运动过程中，由于存在摩擦力，上滑与下滑过程不再具有对称性，经过同一点时下滑的速度小于上滑的速度，上滑运动的时间较短根据牛顿第二定律分析上滑与下滑过程的加速度大小关系根据运动学公式和重力势能公式得出重力势能与时间的关系式解：A、滑块在斜面上运动过程中，由于存在摩擦力，机械能不断减小，经过同一点时下滑的速度小于上滑的速度，根据速度图象的“面积
10、”等于位移，两个过程的位移大小相等，可知，下滑时间大于上滑时间所以 A 错误B、物体在上滑与下滑两个过程中，所受的合力方向均沿斜面向下，加速度方向相同故 B 错误C、设斜面的倾角为 在上滑过程中：上滑的位移大小为：x 1=v0t a1t2重力势能为：E P=mgx1sin=mgsin（v 0t a1t2） ，为抛物线方程下滑过程：重力势能为 EP=mgH a2（t t0） 2sin，H 为斜面的最大高度，t 0 是上滑的时间，此为开口向下的抛物线方程所以 C 是可能的故 C 正确D、由于物体克服摩擦力做功，其机械能不断减小，不可能有增大的阶段，所以 D 图不可能故 D 错误故选：C【点评】本题
11、采用定性分析与定量计算相结合的方法分析功能关系、运动与力关系，根据解析式选择物理图象7. 用两根足够长的粗糙金属条折成“”型导轨，右端水平，左端竖直，与导轨等宽的粗糙金属细杆 ab、cd和导轨垂直且接触良好已知 ab、cd 杆的质量、电阻值均相等，导轨电阻不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中当 ab 杆在水平拉力 F 作用下沿导轨向右匀速运动时，cd 杆沿轨道向下运动，以下说法正确的是 ( )A. cd 杆一定向下做匀速直线运动B. cd 杆一定向下做匀加速直线运动C. F 做的功等于回路中产生的焦耳热与 ab 杆克服摩擦做功之和D. F 的功率等于 ab 杆上的焦耳热功率与摩擦热功率之和【
12、答案】C【解析】A、B 项：由图看出， ab 匀速切割磁感线，产生恒定的感应电动势，cd 不切割磁感线，不产生感应电动势，回路中感应电流恒定，cd 棒竖直方向上受到向下的重力和向上滑动摩擦力 f，水平方向受到轨道的支持力 N 和安培力 FA，则 f=N=FA=BIL，可知 f 大小不变， 若重力大于滑动摩擦力，cd 杆做匀加速运动，若重力等于滑动摩擦力，cd 杆做匀速运动，故 A、B 错误；C、D 项：根据能量转化和守恒定律可知：拉力 F 的功率与 cd 杆重力功率之和等于两棒上的焦耳热功率与摩擦热功率之和，故 C 正确， D 错误。8. 彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中小
13、水珠时的 部分光路图，其中 a、b 为两种单色光以下说法正确的是 ( )A. 在真空中 a 光波长小于 b 光波长B. 在真空中 a 光速度大于 b 光速度C. 用同一单缝衍射装置看到的 a 光衍射条纹的中央亮纹比 b 光的窄D. 用同一双缝干涉装置看到的 a 光干涉条纹间距比 b 光干涉条纹间距宽【答案】D【解析】A 项：由图看出，太阳光射入水珠时， a 光的偏折角大于 b 光的偏折角，由折射定律得知，水珠对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率，则在真空中 a 光波长大于 b 光波长，故 A 错误；B 项：光在真空中传播速度都为光速，故 B 错误；C 项：用同一单缝衍射装置中，波长越长光的
14、衍射越明显，所以 a 光衍射条纹的中央亮纹比 b 光的宽，故C 错误；D 项：用同一双缝干涉装置做干涉实验时，干涉条纹的间距与波长成正比，则知 a 光干涉条纹间距比 b 光干涉条纹宽，故 D 正确。9. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为 4：1，电压表和电流表均为理想电表，R 1 是用氧化锰等金属氧化物烧结而成的热敏电阻，R 0 为定值电阻原线圈接如图乙所示的正弦交流电，下列说法正确的是 ( )A. 交流电压 u 的表达式 u=36 sin100t(V)B. 变压器原、副线圈中的电流之比为 1：4C. 变压器输入、输出功率之比为 1：4D. 当 R1 温度升高时，电压表和电流
15、表的读数均变大【答案】AB【解析】A 项：原线圈接的图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压 ，周期 0.02S，故角速度是=100， ，故 A 正确；B 项： 变压器原、副线圈中的电流之比等原、副线圈匝数的反比即为 1:4，故 B 正确；C 项：理想变压器没有能量损失，所以变压器的输入功与输出功率相等，故 C 错误；D 项：R 1 温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，但不会影响输入和输出电压值，故 D 错误。10. 如图，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线为某一电阻 R 的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻 R 相连组成闭合电路.由图象可知（ ）A. 电源的电动势为 3V，内阻为
16、0.5 B. 电阻 R 的阻值为 1.5C. 电源的输出功率为 2W D. 电源的效率为 66. 7%【答案】AD【解析】A 项：由直线知电源的电动势为 3V，内阻为 ，故 A 正确；B 项：由直线知电阻 R 的阻值为 ，故 B 错误；C 项：由图线交点知输出功率图线的交点即为此时的路端电压和电流， ，故 C 错误；D 项：电源效率为 ，故 D 正确。11. 如图所示，虚线 a、b、c 代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 Uab = Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）A. 三个等势面中，c 的电势最
17、高B. 带电质点通过 P 点时的动能比通过 Q 点时大C. 带电质点在 P 点具有的电势能比在 Q 点具有的电势能大D. 带电质点通过 P 点时的加速度比通过 Q 点时大【答案】CD【解析】A 项：由轨迹的弯曲情况，电场力应指向曲线凹侧，且与等势面垂直（电场线垂直该处等势面） ，由于正电荷的受力方向与场强方向一致，故可画出电场线方向，如图所示，顺着电场线方向电势降低，所以 A 点电势最高，故 A 错误；B、C 如果由 P 到 Q，速度或位移与力的方向夹角小于 90做正功，电势能减小，动能增大；反之，如果由 Q 到 P，速度或位移与力的方向夹角大于 90做负功，电势能增大，动能减小，故 C 项正
18、确，B 项错误；D 项：P 处等势面比 Q 处密，等势面密处场强大，电荷在 P 点受的电场力大，加速度就大，故 D 正确。12. 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=2m 的一个介质质点，Q 是离原点 x2=4m 的一个介质质点，此时离原点 x3=6m 的介质质点刚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象（计时起点相同） 由此可知（ ）A. 这列波的波长 =4mB. 这列波的传播速度 v=2m/sC. 这列波的周期 T=3sD. 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 的振动图象【答案】ABE【解析】A、
19、B、C 项：由甲读出波长 =4m ，由图乙读出周期 T=2s，波速 ，故 A、B 正确，C错误；D 项：波源的起振方向与 x3=6m 的质点 t=0 时刻的振动方向，简谐波没 x 轴正方向传播，则知 x3=6m 的质点在 t=0 时刻的振动方向向下，则波源的起振方向向下，故 D 错误；E 项：由图乙看出，t=0 时刻，质点经过平衡位置向上，而图甲中，Q 点也经过平衡位置向上运动，故乙图可能是图甲中质点 Q 的振动图象 ，故 E 正确。二、实验题和填空题13. 在描绘电阻的伏安特性曲线的实验中，这个电阻的电阻值大约是 10，除了导线和开关外，还有下列器材可供选择： 电压表 V1（量程 15V，内
20、阻约为 20k） 电压表 V2（量程 5V，内阻约为 5k）直流电源 E（电动势 4.5V，内阻不计） 电流表 A1（量程 500mA，内阻约为 1）电流表 A2（量程 150mA，内阻约为 2） 滑动变阻器 R1（阻值 0 200）滑动变阻器 R2（阻值 0 10）（1）实验中电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_。 （填写器材代号）（2）下面电路图中有两处错误，请指出：_； _，（3）实验中得到的数据在坐标纸上描出 曲线如图所示。如果把这个电学元件直接接在一个电动势为 2.0V、内阻为 2.5 的电池两端，则电学元件两端的电压是_ 。【答案】 (1). （1）V2 (2). A1 (
21、3). R2 (4). （2）没有开关 (5). 分压式电路接错了 (6). （3）0.65V（0.60.7 均可）【解析】(1) 电源的电压是 4.5V，所以电压表应该选 V2，观察所给器材的规格，电阻约 10，电流表应该用量程为 800mA 的 A1，测量灯泡的伏安特性曲线，电流需要从 0 调起，所以滑动变阻器用分压式接法，所以用 R2；(2) 图中的错误是：没有开关；分压式电路接错了(3) 电学元件直接接在一个电动势为 2.0V、内阻为 2.5 的电池两端，在图 2 所示坐标系内作出电源的 U-I图象，图象如图所示：可得交点的纵坐标为元件的电压也是电源的路端电压，数值为 0.65V。14. 某放射性原子核 A 经过一系列 衰变和 衰变后变为原子核 B。若 B 核内质量数比 A 核内少 8 个，中子数比 A 核少 7 个。则发生了 _次 衰变和_次 衰变。【答案】 (1). 2 次 (2). 3 次
