河北省衡水中学2018届高三高考押题(一)物理试题

河北衡水中学2018年高考押题试卷

物理试卷（一）

二．选择题(本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)

14.关于力和运动,下列说法正确的是

A.一物体做竖直上抛运动,上升过程中物体处于超重状态,下降过程处于失重状态

B.若物体的速度很大,则其所受合外力也一定很大

C.一个具有初速度的物体,如果所受合外力大小恒定、方向始终与速度方向垂直,其运动轨迹不一定是圆

D.一个做曲线运动的物体,如果所受合外力恒定,其轨迹一定是抛物线

15.如图所示,直线OO '的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场B 1,右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B 2,且B 1> B 2,一总阻值为R 的导线框ABCD 以OO '为轴做角速度为ω的匀速转动,导线框的AB 边长为l 1, BC 边长为l 2。以图示位置作为计时起点,规定导线框内电流沿A →B→C →D →A 流动时为电流的正方向。则下列图像中能表示线框中感应电流随时间变化的是

A. B.

C.

D.

16.下列说法正确的是

A.12

C 与14

C 是同位素,具有放射性,所以它们的化合物的性质并不相同 B.核力是原子核内质子与质子之间的力,中子和中子之间并不存在核力 C.在裂变反应

235114489192

056360U n Ba Kr n +→++中,23592U 的结合能比14456Ba 和89

36Kr 都大,但比结合能没有

14456

Ba 和8936Kr 大

D.α、β、γ三种射线都是带电粒子流

17.我国将于2017年11月发射“嫦娥五号”探月卫星,计划执行月面取样返回任务。“嫦娥五号”从月球返回地球的过程可以简单分成四步,如图所示第一步将“嫦娥五号”发射至月球表面附近的环月圆轨道Ⅰ,第二步在环月轨道的A 处进行变轨进入月地转移轨道Ⅱ,第三步当接近地球表面附近时,又一次变轨,从B 点进入绕地圆轨道Ⅲ,第四步再次变轨道后降落至地面,下列说法正确的是

A.将“嫦娥五号”发射至轨道Ⅰ时所需的发射速度为7. 9km/s

B.“嫦娥五号”从环月轨道Ⅰ进入月地转移轨道Ⅱ需要加速

C.“嫦娥五号”从A 沿月地转移轨Ⅱ到达B 点的过程中其动能一直增加

D.“嫦娥五号”在第四步变轨时需要加速

18.如图所示电路中,M 、N 是构成平行板电容器的两金属极板,两极板长度都为d , M 、N 极板间距也为d 。将开关K 闭合,带正电的粒子a 从靠近M 板边缘处以速度v 0平行于极板射入电场中,恰好能从N 板的边缘射出。现将N 板向下移动

2

d

,并且调节滑动变阻器,粒子a 仍从靠近M 板边缘处以速度v 0平行于极板射入电场中,发现带电粒子仍然恰好从N 板的边缘射出,不计带电粒子的重力,下列说法正确的是

A.两次在电容器中运动的时间之比为1:1

B.两次电容器内电场强度之比为1:2

C.两次射出电场时的动能之比为1:2

D.两次电容器的带电荷量之比为3:2 19.如图所示,水平面上固定一倾角为45°的斜面,一带正电的物块静止在斜面上,该空间内存在着竖直向上的匀强电场,现将匀强电场的方向缓慢逆时针旋转90°,在这个过程中物块始终处于静止状态,斜面对物块的摩 擦力为f ,斜面对物块的支持力N ,关于f 和N ,下列说法可能正确的是

A. f 先减小后增大, N 先增大后减小

B. f 先增大后减小,N 一直增大

C. f 先减小后增大再减小再增大,N 一直增大

D. f 先减小后增大,N 一直增大

20.如图甲所示,质量为m 2的长木板静止在光滑的水平面上,其上静置一质量为m 1的小滑块。现给木板施加一随时间均匀增大的水平力F ,满足F = kt ( k 为常数, t 代表时间),长木板的加速度a 随时间t 变化的关系如图乙所示。已知小滑块所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是

A.在0~2s 时间内,小滑块与长木板间的摩擦力不变

B.在2~3s 时间内,小滑块与长木板间的摩擦力在数值上等于m 2的大小

C.m 1与m 2之比为1:2

D.当小滑块从长木板上脱离时,其速度比长木板小0.5m/s

21.如图甲所示, MN 与PQ 为光滑的平行导轨,导轨间距为l ,导轨的上部分水平放置,下部分倾斜放置且与水平面的夹角为θ,导轨足够长。两条导轨上端用导线连接,在导轨的水平部分加一竖直向上的匀强磁场B 1,其磁感应强度随时间t 变化的关系如图乙所示;在导轨的倾斜部分加一垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度始终为B 0。在t 1时刻从倾斜轨道上某位置静止释放导体棒a ,导体棒开始向下运动,已知导体棒的质量为m 、电阻为R ,不计导轨和导线的电阻,重力加速度为g ,则下列说法正确的是

A.刚释放导体棒a 时,其加速度一定最大

B.整个运动过程中,导体棒a 的最大速度为

22

0sin mgR B l

θ

C.在t 1~t 2时间内,导体棒a 可能先做加速度减小的加速运动,然后做匀速直线运动

D.若在t 3时刻,导体棒a 已经达到最大速度,则在t 1~t 3时间内,通过导体棒的电荷量为

23133

00()sin sin mg t t m gR B l B l

θθ

-- 三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题~第38题为选考题，考生根据需求作答。) (一)必考题：共129分

22.(7分)某兴趣实验小组的同学利用如图所示装置测定物块与木板AD 、DE 间的动摩擦因数μ1、μ2;两块粗糙程度不同的木板AD 、DE 对接组成斜面和水平面,两木板在D 点光滑连接(物块在此处运动不损失机械能),且AD 板能绕D 点转动。现将物块在AD 板上某点由静止释放,滑块将沿AD 下滑,最终停在水平板的C 点;改变倾角,让物块从不同的高度由静止释放,且每次释放点的连线在同一条竖直线上(以保证图中物块水平投影点B 与接点D 间距s 不变),用刻度尺量出释放点与DE 平面的竖直高度差h 、释放点与D 点的水平距离s , D 点与最终静止点C 的水平距离x ,利用多次测量的数据绘出x -h 图像,如图所示,则

(1)写出x -h 的数学表达式 (用μ1、μ2、h 及s 表示);

(2)若实验中s =0.5m, x -h 的横轴截距a =0.1,纵轴截距b =0.4,则μ1= , μ2= 。 23.(8分)小明同学为描绘小灯泡的伏安特性曲线,准备了如下器材: A.电压表V(量程0~3V ,内阻约2Ω) B.电流表A(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω) C.滑动变阻器R 0(全阻值5Ω,额定电流2A) D.电池组E (电动势4.5V,内阻r =1.0Ω) E.小灯泡(3V , 1.0W) F.开关S,导线若干

(1)根据所提供的实验器材,在答题纸的虚线框内画出实验原理图;

(2)按照原理图在实物图上连成测量电路;

(3)实验中描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示,若将小灯泡

与定值电阻R 1(阻值为R 1=15Ω)并联后再与定值电阻R 2(阻值为R 2=14Ω)串联后直接接到电池组E 两端,则小灯泡实际消耗的功率为P = W 。(结果小数点后保留两位)

24.(14分)有一内壁光滑的圆管竖直放置,圆管底部封闭,上端开口且足够长,圆管内有两个小球A 与B , A 的质量为m 1=0.1kg, B 的质量为m 2=0.2kg,两小球直径略小于管的直径。某时刻当B 球向下运动至离圆管底面高度h =1m 处时与向上运动的A 球发生弹性碰撞,碰后B 球向上运动至最大高度又返回到原来高度h =1m 处,再次与已经和底面做完弹性碰撞后反弹 回来的小球A 相碰,如此反复,做周期性运动,问要完成这种反复运动小球A 与B 碰前的速度应是多少? ( g 取10m/s 2)

25.( 18分)如图所示,在平面坐标系xOy 的第一象限内有一半圆形区域,其半径为R ,半圆的一条直径与x 轴重合, O 为该直径的一个端点。半圆内存在垂直纸面向里的匀强磁场,半圆外存在垂直纸面向外的匀强磁场,半圆内外磁场的磁感应强度大小都为B 0,在坐标原点O 处有一粒子源,沿x 轴正方向不断

发射出质量为m、带电荷量为+q的粒子,粒子的发射速度为大于零的任意值(不考虑相对论效应)。已知半圆形边界处存在特殊物质,当粒子由半圆内向半圆外运动时,粒子不受任何影响,但当粒子由半圆外向半圆内运动时,粒子就会被边界处的特殊物质吸收。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。

(1)求从O点发射的所有粒子中,不会从y轴正半轴射入第二象限的粒子的速度的取值

?-)

范围; (已知:tan15=23

(2)证明最终打在半圆形边界且被特殊物质吸收的粒子,在磁场中运动的总时间都相

等,并且求出该时间;

(3)若第一象限内半圆形外区域的磁场存在一上边界y=a ,要想使所有粒子都不会从

磁场上边界射出,则a至少为多大。

(二)选考题：共15分。请从给出的2道物理题中任选一题作答。如果多

做，则按所做的第一个题目计分。

33.【物理—选修3-3】(15分)

(1)(5分)下列说法中正确的是(填入正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）。

A.空气绝对湿度越大,空气中水蒸气压强就越接近饱和汽压,水蒸发得就越慢

B.布朗运动说明液体分子做永不停息的无规则运动,同时说明液体分子间有间隙

C.热量不能自发地从低温物体传递给高温物体

D.一定质量的理想气体,如果温度升高,同时体积增大,其内能可能减小

E.气体的压强是由于气体分子频繁地撞击器壁产生的

(2)(10分)如图甲所示,竖直放置的左端封闭、右端足够长且开口的U形均匀玻璃管中

用水银柱封闭一段长为l0=15cm的空气柱,两边管中水银柱长度分别为h1=22.5cm、

h2=27.5cm,大气压强p0=75cmHg。

①试求封闭空气柱的压强(用cmHg表示);

②现将U形管缓慢倒转使其开口向下,达到新的平衡,如图乙所示,假设在整个过程中

环境的温度不发生变化,试求新平衡状态下空气柱的长度。

34.【物理—选修3-4】(15分)

(1)(5分)如图所示为t=0时刻某简谐横波在均匀介质传播时的图像, P质点刚好振动

到波峰位置, Q点速度最大,波的前沿传到M点,已知波源的振动频率为10Hz,下列说

法正确的是。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3

个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)

π

A.质点P的相位总比质点Q的相位落后

4

B.在任意1s时间内质点P通过的总路程均为8m

C.质点Q的振动方程为y=-20sin20πt(cm)

D.波源的起振方向为+y方向

E.再经过0.7s质点N第一次达到波峰

(2)(10分)如图所示为一直角棱镜的截面图,∠ACB =90°,∠CAB

=60°, AC边长为L。一平行细光束从AB面上的O点沿垂直于

AB面的方向射入棱镜,经AC面的中点P反射后,在BC面上的M点同时发生反射

和折射,且反射光线和折射光线互相垂直(P点和M点图中未画出),反射光线从AB

面的O'射出,已知光在真空中的传播速度为c,求:

①该棱镜的折射率;

②光在棱镜中传播时从O点到O'点所用的时间。

二．选择题(第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21题有多项符合题目要求)

题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 D A C B AC CD BD BCD

,方向向上则为超重,所以做竖直上 抛的物体始终处于失重状态,所以A 错误;一个以很 大速度做匀速运动的物体,速度尽管很大但其所受合 力为零,故B 错误;物体所受合外力 F 大小不变,方向 始终与速度方向垂直,则其运动一定是匀速圆周运动, 故C 错误;做曲线运动的物体,所受合外力为恒力时, 其轨迹一定是抛物线,故D 正确。 15. A 【解析】回路中的感应电动势为111212121222()sin sin sin 222

l l B B l l e e e B l t B l t t ω

ωωωωω+=+=?+?=?, 则电流为1212()sin 2B B l l i t R

ω

ω+=

?i,故选项A 正确, B 、C 、D 选项错误。

16. C 【解析】同位素的核外电子数量相同,所以一种元素的各种同位素都具有相同的化学性质, A 错误;原子 核内相邻的质子和中子之间均存在核力, B 错误;核子数越多其结合能也越大,所以

23592

U 的结合能比14456Ba 和

8936

Kr 都大,越接近铁元素的比结合能越大,所以23592U 的比结合能比14456Ba 和89

36Kr 都小, C 正确;α射线、β射线

都是带电粒子流,而γ射线是电磁波不带电,故D 错误。

17. B 【解析】月球的第一宇宙速度比地球的要小,故A 错误;“嫦娥五号”从轨道Ⅰ进入月地转移轨道Ⅱ是离 心运动,所以需要加速, B 正确;刚开始的时候月球对“嫦娥五号”的引力大于地球对“嫦娥五号”的引力,所以动能要减小,之后当地球的引力大于月球的引力时,卫星的动能就开始增加,故C 错误;“嫦娥五号”降落至地面的运动为向心运动,需要减速,故D 错误。

18. AC 【解析】两次从极板射出时,水平速度大小不变,即所需时间相等,又因为v y =at ,a = Eq /m ,所以y qE

v t m =

,所以1122

y y v E E v =,如图所示: 第一次射出电场时,设其沿电场线方向的速度为v y1,可得012y d

v

v d

=,所以102y v v =,

同理可求得203y v v =,所以

1

22

3

y y v v =

,所以电场强度之比为1223E E =,故A 正确, B 错

误;第一次的动能为22221010111()5222k y E mv v v m v ==+=?,第二次其动能为222

202011()1022

k y E v v m v =+=?,

所以两次动能之比为 1:2,故C 正确;因4r U Q kQ E S d Cd S

πε=

==?不变,所以带电荷量之比11222

3Q E Q E ==,所以D 错误.

19. CD 【解析】当电场方向由竖直向上旋转至平行于斜面的过程中,电场力垂直斜面向上的分力越来越小,所 以斜面对物块的支持力越来越大;当电场方向由平行于斜面旋转至水平方向的过程中,电场力沿垂直斜面 向下的分力越来越大,所以斜面对物块的支持力越来越大,综上所述,斜面对物块的支持力N 一直增大,故A 错误;当电场方向竖直向上时,可以判断电场力一定小于等于重力,若电场力小于重力,此时的摩擦力方向沿斜面向上,刚开始旋转时,电场力沿斜面向上的分力越来越大,所以摩擦力开始一定要减小,故B 错误;因为电场力大小未知,有可能其最大值比mg sin45°要大,此时f 先减小后反向增大,到达平行于斜面时,摩擦力沿斜面向下最大,然后又减小,减小至零后再反向增大,故C 正确;当电场力最大值比mg sin45°小时,电场方向到达平行于斜面时, f 最小,仍然沿斜面向上,所以摩擦力应该是先减小后增大,故D 正确;若电场力等于重力,开始时摩擦力为零,刚开始旋转时,电场力沿斜面向上的分力越来越大,所以摩擦力开始沿斜面向下增大,电场方向到达平行于斜面时,摩擦力沿斜面向下最大,当电场方向由平行于斜面旋转至水平方向的过程中,摩擦力开始沿斜面向下减小(注:选项中未涉及到此情况)。

20. BD 【解析】根据图像,经分析可知,在0~2s 时间内小滑块和长木板相对静止,它们之间为静摩擦力,对小滑块有f 静=m 1a , a 在增加,所以静摩擦力也在线性增大,故A 错误;长木板的加速度a 在3s 时突变,所以小滑块在3s 时脱离长木板,对长木板在3s 时刻前后分别列牛顿第二定律可得: 3k -f = m 2a 前= m 2·(2m/s 2), 3k =m 2a 后=m

2·(3m/s 2),两式联立可得: f =m 2·(1m/s 2),所以B 正确;在0~2s 时间内, F =(m 1+m 2)a 1=kt ,所以112

kt

a m m =+,在2~3s

时间内, F -f = m 2a 2,所以22kt f a m -=

,根据图像斜率可知

1212k m m =+,2

1k

m =,解得m 1= m 2,所以C 错误;在 2s 时刻小滑块与长木板速度相同,在2~3s 时间内,小滑块的速度的变化量为Δv 1=1m/s,长木板的速度的变化量为

Δv 2=1.5m/s,所以在3s 时,长木板比小滑块的速度大0.5m/s,故D 正确。

21. BCD 【解析】刚释放导体棒时,回路中只有感生电动势,其加速度为mg sin θ-B 0Il =ma ,当到达t 2时刻后,感生电动势产生的电流消失,只剩下动生电动势产生 的电流,此时mg sin θ-B 0I 'l = ma ',因为不能判断I '与I 的大小关系,所以加速度a 不一定大于a ',故A 错误;导体棒的最大速度应该可以出现在t 2时刻之后, 当

220sin B l v mg R

θ=时,有最大速度220sin mgR v B l θ

=,故B 正确; t 1~ t 2时间内,由于下滑速度越来越大,所以产生的

动生电动势也越来越大,此时回路中的感应电流变大,导体棒所受安培力也越来越大,所以其加速度越来越小,

其加速度有可能在到达t 2时刻之前已经减为零,所以之后其可能做匀速直线运动,故C 正确;在t 1~t 3时间内,由

动量定理可得31031sin ()()mg t t B I l t t m v θ''---=?,可解得:23133

00()sin sin mg t t m gR q B l B l

θθ

-=-,故D 正确。

三、非选择题 22.(1) 1

2

2

1

x h s μμμ=

?-

?(3分) (2) 0. 2(2分) 0.25(2分) 【解析】(1)由动能定理,对全过程有12cos 0mgh mg AD mg x μθμ-?-?=,即1

2

2

1

x h s μμμ=?-

?. (2)对照图像，代入数值可知μ1=0.2，μ2=0.25

23.(1)如图甲所示(2分) (2)如图乙所示(3分) (3) 0.15(在0.13~0.17之间均正确) (3分)

【解析】(1)电流表采用外接法;同时要求电压变化从零开始,故滑动变阻器采用分压式接法,如图甲所示

(2)实物连线如图乙所示。

(3)设小灯泡两端的电压为U ,流过的电流为I ,则由闭合电路欧姆定律得21

()()U

E U I r R R =+++,整理并代入数值得U =2.25-7.5I 或2

0.3015

I U =-, I -U 图线如图丙所示,交点即为工作点,代入数据得P =0.15W(在0.13~0. 17之间均给分)。

24. 4m/s ，2m/s

【解析】设碰时A 球与B 球的速率分别为v 1与v 2,为完成反复运动,小球A 和B 各自碰前与碰后的速率应相等,即小球A 碰后速度为-v 1,小球B 碰后速度为-v 2, 则有11221122m v m v m v m v -=-+ (2分) 得

12

21

m v m v

= (1分) 设小球A 到达底面所需时间为t ,则有2

112

h v t gt =+

(2分) 小球A 往返一次所需时间2

11122(2)/t t v v gh g ==-++ (2分) 小球B 往返一次需时2

22v t g

=

(1分) 按题意要求有t 1= t 2 (2分)

即2

111122/v v gh m v m -++= (2分) 解得：v 1=4m/s, v 2=2m/s ( 2分)

25.(1) 0(23)qB R v m -≥

(2) 2m

qB

π (3)2R

【解析】(1)如图甲所示,

当粒子在半圆外做圆周运动恰好与y 轴相切时,此时粒子的速度为最小值,设带电粒子在磁场内做匀速圆周 运动的轨道半径为r ,轨迹圆心O 2与半圆圆心O 1连线与x 轴之间的夹角为θ, 由几何关系可知tan r

R

θ=

(1分) 2sin 2r r θ= (1分)

两式联立可得:θ=15°, r =R tan15° (1分)

又2

0v qvB m r

= (1分)

得00(23)rqB qB R

v m m

-== ( 1分) 所以不会从y 轴正半轴射入第二象限的粒子的速度的取值范围为0(23)qB R

v m

-≥ ( 1分)

(2)如图乙所示做出某一速度粒子的轨迹,最终打在半圆边界,

由几何关系可知: θ1+ θ2=360° (2分) 所以带电粒子在磁场中运动的总时间为2m

T qB

π=

(2分) (3)如图丙所示做出某一速度粒子的轨迹,设其最高点为P ,轨迹圆心O 2与半圆圆心O 1连线与x 轴之间的夹角为θ，由几何关系可得P 距x 轴的距离为22sin cos 2sin 2x R R θθθ=?= (2分)

又因为tan r

R

θ=

(1分) 两式联立可得22sin cos 2sin 2x R R θθθ=?= (2分)

当θ=45°时，x 取到最大值x max =2R (2分)

所以想使所有粒子都不会从磁场上边界射出，a 的最大值为x max =2R (1分)

33.(1) BCE

(2)①80cmHg ②l 1=20cm 或l 2=30cm

【解析】(1)空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强就越接近饱和汽压,水蒸发得就越慢,故A 错;布朗运动说明液体分子做永不停息的无规则运动,同时说明液体分子间有间隙,故B 正确;由热力学第二定律可知,自然界中与温度有关的宏观过程都具有方向性,故C 正确;对一定质量的理想气体,温度是其内能的标志,温度升高,其内能必增大, D 错误;而气体的压强就是由于气体分子频繁地撞击器壁产生的, E 正确。 (2)①p 1=p 0+(h 2-h 1) cmHg (2分) 代入数据得p 1=80cmHg (1分)

②设试管的横截面积为S ,倒转后封闭管中仍有水银,而空气柱长度增加了x ,如图所示,

则由玻意耳定律有p 1l 0S =p 2(l 0+x )S (2分) 而p 1= p 0+( h 2-h 1) cmHg

p 2= p 0-( h 2-h 1) cmHg -2x cmHg (2分) 代入数据得x 1=5cm, x 2=15cm (2分)

由于x 1、x 2 均小于h 1,故倒转后管中仍有水银,对应的空气柱长度为l 1=20cm 或l 2=30cm (1分)

34.(1) BDE (2)①3n =

②94L t c

=

【解析】(1)由图可知,质点P 的相位总比质点Q 的相位超前

4

π

,故A 错误;在一个周期内质点通过的总路程为4A ,故B 正确;此时Q 点的振动方向为+y ,故C 错误; M 点的振动方向,即为波源的起振方向,故D 正确;由于波速为v =λf =40m/s,波峰从x =5m 处,传到N 点,需用时0.7s, E 正确。 (2)①从O 点射入棱镜后,光路图如图所示：

由反射定律可知11

60αα'==? (1分) 由于两法线互相垂直,故22

30αα'==? (1分) 可知在M 点反射光线与入射光线平行,由题可知β=60° (1分) 在BC 面,由折射定律可知,

2

sin 1sin n

αβ'=, 解得3n = (2分) ②由几何关系可知从O 点到O '点光通过的路程为

111

sin 1(3)sin 3022sin 22sin L L L

x OP PM MO L ααα'=++=

++-?'' (2分)

代入数据得33

4

x L =

(1分) 又光在介质中的传播速度为c

v n

= (1分)

代入解得94L

t c

= (1分)