2018届全国高考复习领航高考模拟试题(三)物理试题(解析版)

2018届全国高考复习领航高考模拟试题（三）物理试题（解析版）(时间：60分钟 满分：110分)第Ⅰ卷(选择题 共48分)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1～4题只有一项符合题目要求，第5～8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．1．一物体做直线运动的v -t 图象如图所示．下列说法正确的是( )A ．在第1 s 内和第5 s 内，物体的运动方向相反B ．在第5 s 内和第6 s 内，物体的加速度相同C ．在0～4 s 内和0～6 s 内，物体的平均速度相等D ．在第6 s 内，物体所受的合外力做负功2．如图所示，铁板AB 与水平地面之间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．在缓慢抬起铁板的B 端使θ角增大(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对于铁板静止．下列说法正确的是( )A ．磁铁所受合外力逐渐减小B ．磁铁始终受到三个力的作用C ．磁铁受到的摩擦力逐渐减小D ．铁板对磁铁的弹力逐渐增大3．取水平地面为重力势能零点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能为重力势能的3倍．不计空气阻力．该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )A.π8B.π6C.π4D.π34．一个带负电的粒子仅在电场力作用下运动，其电势能随时间变化规律如图所示，则下列说法正确的是( )A ．该粒子可能做直线运动B ．该粒子在运动过程中速度保持不变C ．t 1、t 2两个时刻，粒子所处位置电场强度一定相同D ．粒子运动轨迹上各点的电势一定相等5．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，电源电压U ＝2202cos 100πt V ，通过电阻R 0接在变压器原线圈两端，开关闭合后，电压表示数为12 V ，电流表的示数为10 A ．以下说法正确的是( )A ．R 0的阻值是100 ΩB ．电源的功率是120 WC ．t ＝0.01 s 时刻，电阻R 中电流最大D ．若将开关断开，电压表的示数仍然是12 V6．某同学听说了我国的“天宫一号”成功发射的消息后，上网查询了关于“天宫一号”的飞行信息，获知“天宫一号”飞行周期约93分钟，轨道高度约350 km(可视为圆轨道)．另外，该同学还查到地球半径约6 400 km ，地球表面的重力加速度约9.8 m/s 2，引力常量G ＝6.67×10－11 N·m 2/kg 2.根据以上信息，判断下列说法正确的是( )A ．天宫一号的飞行速度等于第一宇宙速度B ．可以计算出天宫一号的动能C ．可以计算出天宫一号的向心加速度D ．可以计算出地球的质量和密度7．如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B 的匀强磁场被边长为L 的等边三角形ABC 分开，三角形内磁场方向垂直纸面向里，三角形顶点A 处有一质子源，能沿∠BAC 的角平分线发射速度不同的质子(重力不计)，所有质子均能通过C 点，已知质子的比荷为qm＝k ，则质子的发射速度可能为( )A ．BkL B.BkL2C.2BkL 3D.BkL 88．图甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为r ＝2 Ω的矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器R 的最大阻值为R 0＝407 Ω，滑片P 位于滑动变阻器中央，定值电阻R 1＝R 0，R 2＝R 02，其他电阻不计．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭合开关S ，线圈转动过程中理想交流电压表示数是10 V ，图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t 变化的图象，则下列说法正确的是( )A ．电阻R 2上的热功率为57WB ．t ＝0.02 s 时滑动变阻器R 两端的电压瞬时值为零C ．线圈产生的感应电动势e 随时间t 变化的规律是e ＝102cos (100πt )VD ．从线圈开始转动到t ＝1600 s 过程中，通过R 1的电荷量为2200πC第Ⅱ卷(非选择题 共62分)非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9～12题为必考题，每个试题考生都必须做答．第13～14题为选考题，考生根据要求做答．(一)必考题(共47分)9．(6分)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置．其中M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量．(滑轮质量不计)(1)实验时，一定要进行的操作或保证的条件是________． A ．用天平测出砂和砂桶的质量B ．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C ．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D ．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E ．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m 远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出)．已知打点计时器采用的是频率为50 Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________ m/s 2(结果保留两位有效数字)．(3)以弹簧测力计的示数F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a —F 图象是一条直线，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k ，则小车的质量为________．A ．2tan θ B.1tan θC ．k D.2k10．(9分)(1)某研究小组的同学为了测量某一电阻R x 的阻值，甲同学先用多用电表进行粗测．使用多用电表欧姆挡时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，再进行________，使指针指在欧姆刻度的“0”处．若该同学将选择旋钮置于“×1”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图甲所示，则所测量的值为________Ω.(2)为进一步精确测量该电阻，实验台上摆放有以下器材： A ．电流表(量程15 mA ，内阻未知) B ．电流表(量程0.6 A ，内阻未知) C ．电阻箱(最大电阻99.99 Ω) D ．电阻箱(最大电阻999.9 Ω) E ．电源(电动势3 V ，内阻1 Ω)F ．单刀单掷开关2只G ．导线若干乙同学设计的电路图如图乙所示，现按照如下实验步骤完成实验：①调节电阻箱，使电阻箱有合适的阻值R 1，仅闭合S 1，使电流表指针有较大的偏转且读数为I ； ②调节电阻箱，保持开关S 1闭合，闭合开关S 2，调节电阻箱的阻值为R 2，使电流表读数仍为I .a ．根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择________，电阻箱应选择________．(填器材前字母)b ．根据实验步骤可知，待测电阻R x ＝________(用题目所给测量量表示)． (3)利用以上实验电路，闭合S 2，调节电阻箱R ，可测量出电流表的内阻R A ，丙同学通过调节电阻箱R ，读出多组R 和I 值，作出了1I－R 图象如图丙所示．若图象中纵轴截距为1 A －1，则电流表内阻R A ＝________Ω.11．(1)(4分)已知普朗克常量为h ＝6.6×10－34 J·s ，铝的极限频率为1.1×1015 Hz ，其电子的逸出功为________．现用频率为1.5×1015 Hz 的光照射铝的表面，是否有光电子逸出？________(填“有”、“没有”或“不能确定”)．若有光电子逸出，则逸出的光电子的最大初动能为________．若没有光电子逸出或不能确定，其理由为________．(2)(10分)如图所示，在光滑水平地面上的木块紧挨轻弹簧放置，弹簧右端与墙连接，一子弹以速度v 0沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来，然后木块压缩弹簧至弹簧最短．已知子弹质量为m ，木块质量M ＝9m ；弹簧最短时弹簧被压缩了Δx ；劲度系数为k 、形变量为x 的弹簧的弹性势能可表示为E p ＝12kx 2.求：①子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程中损失的机械能； ②弹簧的劲度系数．12．(18分)如图所示，光滑导轨COAB 水平放置于竖直向上的匀强磁场中，放置在导轨上的导体棒EF 从O 点开始在外力F 的作用下沿导轨向右做匀速直线运动，速度大小为v .已知磁感应强度大小为B ，平行导轨宽度与导体棒长度都为l ，图中α＝45°，导轨OD 部分与导体棒EF 粗细相同，且由同种材料制成，单位长度电阻都为ρ，其余部分电阻不计．求：(1)导体棒运动到距O 点距离为12l 时，通过导体棒的电流；(2)在0～lv 时间内，通过导体棒某一横截面的电量q ；(3)导体棒运动了2l 的过程中，导轨与导体棒产生的总焦耳热．(二)选考题(共15分．请考生从给出的2道题中任选一题做答．如果多做，则按所做的第一题计分)13．[物理——选修3－3](15分)(1)(5分)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)A．松香在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小C．液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关D．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大E．若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热(2)(10分)如图所示，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S＝50 cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k＝2 800 N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m＝14 kg的物块B.开始时，缸内气体的温度t1＝27 ℃，活塞到缸底的距离L1＝120 cm，弹簧恰好处于原长状态．已知外界大气压强恒为p0＝1.0×105 Pa，取重力加速度g＝10 m/s2，不计一切摩擦．现使缸内气体缓慢冷却，求：①当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度；②气体的温度冷却到－93 ℃时B离桌面的高度H.(结果保留两位有效数字)14．[物理——选修3－4](15分)(1)(5分)如图所示，某均匀介质中有两列简谐横波A和B同时沿x轴正方向传播足够长的时间，在t ＝0时刻两列波的波峰正好在x＝0处重合，则下列说法中正确的是________．(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)A．t＝0时刻x＝0处质点的振动位移为20 cmB．两列波的频率之比为f A∶f B＝5∶3C．t＝0时刻一定存在振动位移为－30 cm的质点D．t＝0时刻x轴正半轴上到原点最近的另一波峰重合处的横坐标为x＝7.5 mE．t＝0时刻x轴正半轴上到原点最近的波谷重合处的横坐标为x＝7.5 m(2)(10分)单色细光束射到一半径为R的透明球表面，光线在过球心的平面内，入射角i＝45°，经折射进入球内后又经内表面反射一次，再经球表面折射后射出，已知真空中光速为c，入射光线与出射光线反向延长线之间的夹角α＝30°，如图所示(图上已画出入射光线和出射光线)．①在图上画出光线在球内的路径和方向(简单说明画图步骤)；②求透明球对该单色光的折射率和光在透明球中传播的时间．1．解析：选B.由v -t 图象知识可以知道，速度与时间轴围成的面积位于时间轴上部位移为正，速度与时间轴围成的面积位于时间轴下部位移为负，同时表示运动方向相反，可第1 s 与第5 s 速度与时间轴围成面积都位于时间轴上部，A 错；v -t 图象中，同一条线段的斜率相同且表示加速度，第5 s 内与第6 s 内速度为在同一直线上的两线段，B 对；0～4 s 与0～6 s 位移相同，但时间不同，利用平均速度公式v ＝ΔxΔt，C 错；利用动能定理判断某一段时间内合外力做的功为正功还是负功，W ＝12m v 2t －12m v 20，第6 s 内初速度为零，末速度不为零，所以第6 s 内动能增大，合力做正功，D 错．2．解析：选D.对磁铁m 受力分析可知，受竖直向下的重力mg ，垂直于铁板斜面向上的磁力F ，垂直于斜面的弹力N ，沿铁板的摩擦力f ＝mg sin θ，整个过程中磁铁与铁板始终处于相对静止状态，所以摩擦力为静摩擦力，且随θ增大而增大，A 、B 、C 错；垂直于斜面方向F ＝N ＋mg cos θ，磁力F 不变，mg cos θ在减小，所以弹力N 增大，D 对．3．解析：选B.平抛运动过程中，物体的机械能守恒，初始状态时动能为势能的3倍，而落地时势能全部转化成动能，可以知道平抛初动能与落地瞬间动能之比为3∶4，那么落地时，水平速度与落地速度的比值为3∶2，那么落地时速度与水平方向的夹角为π6，A 、C 、D 错，B 对．4．解析：选D.因为带负电的粒子仅在电场力作用下运动的过程中电势能不变，所以电场力不做功，所以粒子不可能做直线运动，而是做匀速圆周运动，速度大小不变，方向变化，故A 项错，B 项错；粒子做匀速圆周运动的过程中，电场力提供向心力，所以粒子所处位置电场强度大小相同，方向不同，运动轨迹上各点的电势一定相等，故C 项错，D 项正确．5．解析：选AC.由U 1U 2＝n 1n 2，得U 1＝n 1n 2U 2＝101×12 V ＝120 V ．由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝110×10 A ＝1 A ，所以U R 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫22022－120V ＝100 V ，故R 0＝100 Ω，A 项正确；又P 入＝P 出＝U 2I 2＝12×10 W ＝120 W ，而P＝P 入＋P R 0＞120 W ，B 项错误；t ＝0.01 s 时，U 最大，故流过R 的电流最大，C 正确；将开关断开，U 1U 2＝n 1n 2依然成立，但由于原、副线圈中电流为0，原线圈两端电压变为220 V ，故电压表示数为22 V ，D 项错误． 6．解析：选CD.第一宇宙速度等于卫星沿地球表面运行的速度，而“天宫一号”离地有一定的高度，故其运行速度必小于第一宇宙速度，A 错误；因无法求出“天宫一号”的质量，故无法获得其动能，B 错误；由g ＝GM R 2、ρ＝M V 、V ＝43πR 3可求得地球的质量与密度，再由a ＝GM(R ＋h )2可得“天宫一号”的向心加速度，故C 、D 正确．7.解析：选ABD.因质子带正电，且经过C 点，其可能的轨迹如图所示，所有圆弧所对圆心角均为60°，所以质子的轨迹半径r ＝L n (n ＝1,2,3，…)，由洛伦兹力提供向心力有Bq v ＝m v 2r ，得v ＝Bqr m ＝BkLn(n ＝1,2,3，…)，A 、B 、D 正确．8．解析：选AD.负载总电阻R 总＝R 0＋R 02＋R 04＝10 Ω，干路电流I ＝UR 总＝1 A ，电阻R 2两端的电压U R 2＝R 04·I ＝107 V ，其热功率P R 2＝U 2R 2R 2＝57W ，选项A 正确；由图乙可得，t ＝0.02 s 时通过线圈的磁通量为0，感应电动势最大，R 两端的电压瞬时值不为0，选项B 错误；由图乙可知，周期T ＝0.02 s ，角速度ω＝2πT＝100π rad/s ，感应电动势的有效值E ＝U ＋Ir ＝12 V ，线圈产生的感应电动势e ＝122cos(100πt )V ，选项C错误；感应电动势的最大值E m ＝nBSω＝12 2 V ，磁通量的最大值Φm ＝BS ＝122100n πWb ，磁通量的瞬时值Φ＝BS sin 100πt ＝122100n π s in(100πt )Wb ，从线圈开始转动到t ＝1600 s 的过程中，磁通量的变化量ΔΦ＝12Φm＝62100n π Wb ，通过R 1的电荷量q ＝n ·ΔΦr ＋R 总＝2200πC ，选项D 正确． 9．解析：(1)弹簧测力计的读数的2倍等于小车受到的拉力，无需用天平测出砂和砂桶的质量，不需要保证砂和砂桶的质量m 远小于小车的质量M ，选项A 、E 错误；将带滑轮的长木板右端垫高，可平衡摩擦力，让拉力充当小车的合外力，选项B 正确；为了在纸带上打下更多清晰的点，小车要靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，选项C 正确；为了减小误差，需要打出多条纸带，故需改变砂和砂桶的质量，选项D 正确．(2)相邻两个计数点间还有两个点没画出，故相邻两计数点间的时间间隔t ＝0.06 s ，逐差法求得加速度a ＝3.8＋3.3＋2.8－1.4－1.9－2.39×t2×10－2m/s 2≈1.3 m/s 2. (3)对小车受力分析，由牛顿第二定律可得：2F ＝Ma ，可得：a ＝2M F ，即k ＝2M＝tan θ，选项D 正确，选项A 、B 、C 错误．答案：(1)BCD(2分) (2)1.3(2分) (3)D(2分)10．解析：(1)在使用多用电表欧姆挡测电阻时，换挡必进行欧姆调零．所测电阻值为18 Ω.(2)因电源的电动势为3 V ，要求电流表指针有较大的偏转，故电流表选用A ，电阻箱选用D.根据串并联电路特点和闭合电路欧姆定律，对步骤①可得：E ＝I (r ＋R 1＋R x )；对步骤②可得：E ＝I (r ＋R 2)，联立可得：R x ＝R 2－R 1.(3)根据串并联电路特点和闭合电路欧姆定律，E ＝I (r ＋R ＋R A )，可得：1I ＝r ＋R A E ＋1E R ，即r ＋R A E＝1 A－1，R A ＝2 Ω.答案：(1)欧姆调零(1分) 18.0(2分) (2)A(1分) D(1分) R 2－R 1(2分) (3)2(2分)11．解析：(1)逸出功W ＝hν0＝6.6×10－34 J·s ×1.1×1015 Hz ＝7.26×10－19 J ．根据光电效应的产生条件，照射铝表面的光的频率大于铝的极限频率，所以可以发生光电效应，有光电子逸出．由爱因斯坦光电效应方程，逸出的光电子的最大初动能为E k ＝hν－W ＝2.64×10－19 J.(2)①设子弹刚相对于木块静止时的速度为v ，由动量守恒定律有m v 0＝(m ＋M )v ，解得v ＝v 010(2分)设子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程中损失的机械能为ΔE ，由能量守恒定律有ΔE ＝12m v 20－12(m ＋M )v 2(2分) 代入数据得ΔE ＝9m v 2020(1分)②设弹簧的劲度系数为k ，根据题述，弹簧最短时弹簧被压缩了Δx ，其弹性势能可表示为E p ＝12k (Δx )2(1分)木块压缩轻弹簧过程，由机械能守恒定律有 12(m ＋M )v 2＝E p (2分) 解得弹簧的劲度系数k ＝m v 2010(Δx )2(2分)答案：(1)7.26×10－19 J(1分) 有(1分)2．64×10－19 J(1分) 理由见解析(1分)(2)①9m v 2020 ②m v 2010(Δx )212．解析：(1)导体棒运动到距O 点距离为12l 时，闭合回路中感应电动势E ＝B ·12l v ＝12Bl v (2分)闭合回路中总电阻R ＝ρl (1分)根据闭合电路欧姆定律有I ＝ER(1分)联立解得I ＝B v2ρ(2分)(2)导体棒做匀速运动，可知在0～lv 时间内，电路中电流恒定q ＝It ＝B v 2ρ·l v ＝Bl2ρ(3分)(3)由于导体棒做匀速运动，所以F ＝BIx ＝B 2v2ρx (0≤x ≤l )(1分)F ＝BIl ＝B 2v l2ρ(l ≤x ≤2l )(1分)作出F -x 图象如图(2分)由图象可知W ＝3B 2v l 24ρ(3分)由功能关系可得Q ＝|W 安|＝W ＝3B 2v l 24ρ(2分)答案：(1)B v 2ρ (2)Bl2ρ (3)3B 2v l 24ρ13．解析：(1)松香是非晶体，只有晶体在熔化过程中吸收的热量全部用来破坏分子结构，增加分子势能，而熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，选项A 错误；当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小，选项B 正确；液体的饱和汽压与温度有关，与饱和汽的体积无关，选项C 错误；气体的压强与单位体积的分子数和分子平均动能有关，若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则W >0，Q >0，根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 知，ΔU >0，说明气体的温度升高，分子平均动能增大，又气体被压缩，体积减小，单位体积的分子数增加，所以气体压强一定增大，选项D 正确；若一定质量的理想气体分子平均动能减小，说明温度降低，内能减小，即ΔU <0，又外界对气体做功，即W >0，根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 知，Q <0，即气体一定放热，选项E 正确．(2)①B 刚要离开桌面时弹簧拉力为 kx 1＝mg (1分)由活塞受力平衡得p 2S ＝p 0S －kx 1(1分) 根据理想气体状态方程有 p 0L 1S T 1＝p 2(L 1－x 1)ST 2(2分) 代入数据解得T 2＝207 K(1分)当B 刚要离开桌面时缸内气体的温度 t 2＝－66 ℃(1分)②由①得x 1＝5 cm(1分)当温度降至－66 ℃之后，若继续降温，则缸内气体的压强不变，根据盖－吕萨克定律有 (L 1－x 1)S T 2＝(L 1－x 1－H )ST 3(2分) 代入数据解得H ＝15 cm(1分)答案：(1)BDE (2)①－66 ℃ ②15 cm 14．解析：(1)两列波叠加，t ＝0时刻x ＝0处质点的振动位移为两列波振幅之和，为40 cm ，A 错误．根据波形图，A 波的波长为3 m ，B 波的波长为5 m ，两列波在同一介质中传播，波速相同，由λ＝vf可知两列波的频率之比为f A ∶f B ＝λB ∶λA ＝5∶3，B 正确．由于质点的振动位移等于同一时刻同一质点分别在两列波中振动位移的和，所以t ＝0时刻一定存在振动位移为－30 cm 的质点，C 正确．两列波波长最简整数比为3∶5,3和5的最小公倍数是15，所以t ＝0时刻x 轴正半轴到原点最近的另一波峰重合处的横坐标为x ＝5λA＝15 m ，D 错误．t ＝0时刻x 轴正半轴到原点最近的波谷重合处的横坐标为x ＝7.5 m ，E 正确．(2)①连接圆心O 与角α的顶点，交球面于C 点，连接AC 、CB ，ACB 即为光线的路径，如图所示(3分)②由几何关系及对称性有r ＝α2＋(i －r )，解得r ＝30°(1分)由折射定律有n ＝sin isin r＝2(2分)AC ＝BC ＝2R cos r ＝3R (1分)光在透明球中的传播路程L ＝23R (1分)传播速度v ＝c n ＝2c2(1分)传播时间t ＝L v ＝26Rc(1分)答案：(1)BCE (2)①见解析 ②2 26Rc。