2017年广东省执信中学高考物理模拟试卷含参考答案

2017年广东省执信中学高考物理模拟试卷二、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．（6分）下列说法正确的是（）A．伽利略设计了理想斜面实验，研究力与运动的关系，与他同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点，并明确指出，除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动B．库仑不但提出了场的概念，而且采用电场线描述电场，还发明了人类历史上的第一台发电机C．牛顿在物理学的发展历程中，首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展D．摩擦起电现象中，用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷是一种，用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是另一种，美国科学家密立根把前者命名为正电荷，把后者命名为负电荷，并且用油滴实验最早测出了元电荷的数值2．（6分）如图所示，小球A、B通过一条细绳跨过定滑轮连接，它们都穿在一根竖直杆上．当两球平衡时，连接两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ和2θ．假设装置中的各处摩擦均不计，则A、B球的质量之比为（）A．2cosθ：1 B．1：2cosθC．tanθ：1 D．1：2sinθ3．（6分）横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半．小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上．其中有三次的落点分别是a、b、c．下列判断正确的是（）A．图中三小球比较，落在a的小球飞行时间最短B．图中三小球比较，落在c的小球飞行过程速度变化最大C．图中三小球比较，落在c的小球飞行过程速度变化最快D．无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直4．（6分）如图所示，在直角坐标系xoy中，x轴上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向外．许多质量为m、电荷量为+q的粒子，以相同的速率v沿纸面内，由x轴负方向与y轴正方向之间各个方向从原点O射入磁场区域．不计重力及粒子间的相互作用．下列图中阴影部分表示带电粒子在磁场中可能经过的区域，其中R=，正确的图是（）A．B．C．D．5．（6分）正在粗糙水平面上滑动的物块，从t1时刻到时刻t2受到恒定的水平推力F的作用，在这段时间内物块做直线运动，已知物块在t1时刻的速度与t2时刻的速度大小相等，则在此过程中（）A．物块可能做匀速直线运动B．物块的位移可能为零C．合外力对物块做功一定为零D．F一定对物块做正功6．（6分）石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空．设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的同步卫星A的高度延伸到太空深处，这种所谓的太空电梯可用于降低成本地发射绕地人造卫星．如图所示，假设某物体 B 乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处，与同高度运行的卫星C相比较（）A．B的线速度大于C的线速度B．B的线速度小于C的线速度C．若B突然脱离电梯，B将做离心运动D．若B突然脱离电梯，B将做近心运动7．（6分）如图所示电路，电源内阻不能忽略，R1阻值小于变阻器的总电阻，初态滑片P位于变阻器的中点，P由中点向上移动到顶端的过程中（）A．电源的内功率先减小后增大B．电源的效率先减小后增大C．电流表的示数先减小后增大D．电压表的示数先增大后减小8．（6分）如图所示，一质量为m、长为L的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属轨道的底端向上滑行，轨道平面与水平面成θ角，轨道平面处于磁感应强度为B、方向垂直轨道平面向上的磁场中，两导轨上端用一阻值为R的电阻相连，轨道与金属杆ab的电阻均不计，金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端，则金属杆（）A．在上滑过程中的平均速度小于B．在上滑过程中克服安培力做的功大于下滑过程中克服安培力做的功C．在上滑过程中电阻R上产生的焦耳热等于减少的动能D．在上滑过程中通过电阻R的电荷量大于下滑过程中流过电阻R的电荷量三、非选择题：本卷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作答．第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题9．（6分）兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示．请你分析纸带数据，回答下列问题（保留二位有效数字）：（a）该电动小车运动的最大速度为m/s；（b）关闭小车电源后，小车的加速度大小为m/s2；（c）该电动小车的额定功率为W．10．（9分）为探究小灯泡L的伏安特性曲线，提供了以下器材：小灯泡L，规格“4.0V 2.8W”；电流表A1，量程3A，内阻约为0.1Ω；电流表A2，量程0.6A，内阻r2=0.2Ω；电压表V，量程3V，内阻r V=9kΩ；标准电阻R1，阻值1Ω；标准电阻R2，阻值3kΩ；滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；学生电源E，电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干．（1）某同学设计了如图甲所示的电路来进行测量，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图乙所示，电压表的读数为V，此时L的电阻为Ω．（2）要想更准确完整地描绘出L的伏安特性曲线，需要重新设计电路．请你利用所供器材，在图丙中的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号．（3）根据实验测得的数据，描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图丁，若将该灯泡接到E=1.5V、r=3.0Ω的电源两端，则灯泡实际消耗的功率P=W．（结果保留两位有效数字）11．（15分）如图所示，半径R=1.6m的光滑圆弧轨道位于竖直平面内，与长L=3m的绝缘水平传送带平滑连接，传送带以v=3m/s的速度顺时针转动，传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E=20N/C，磁感应强度B=3.0T，方向垂直纸面向外．两个质量均为m=1.0×10﹣3Kg的物块a和b，物块a不带电，b带q=1.0×10﹣3C的正电并静止于圆弧轨道最低点，将a物块从圆弧轨道顶端由静止释放，运动到最低点与b发生正碰，碰撞时间极短，碰后粘合在一起，离开传送带后一起飞入复合场中，最后以与水平成600角落在地面上的P 点（如图），已知两物块与传送带之间的动摩擦因数均为μ=0.1，取g=10m/s2，a、b均可看做质点．求：（1）物块a运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力；（2）传送带距离水平地面的高度；（3）两物块碰撞后到落地前瞬间的运动过程中，a、b系统机械能的变化量．12．（17分）在光滑的水平面上固定一个直角三角形支架ABC，其中一个角度为37°．支架的A端固定一绝缘光滑的管道，内部固定一个轻质弹簧，在弹簧处于自然状态时弹簧的另一端Q与A的间距为2R，AC=7R．在Q点右侧有场强为E 的匀强电场，如图所示．质量为m、带正电q的小物块P自C点由静止开始运动．已知P与CQ直轨道间的动摩擦因数μ=，其余部分光滑．（取sin37°=，cos37°=）（1）求P第一次运动到Q点时速度的大小．（2）若将P缓慢压缩弹簧到某点E，由静止释放后，P滑过C点运动到与AB直线间距最远点M处，M点距离AB距离为R．求P在E点时，弹簧具有的弹性势能；（3）若框架在C端与一半径为R的光滑圆弧轨道相切于C点，O为圆心，OD ∥BC．A、B、C、D均在同一平面内．将P缓慢压缩弹簧到某点由静止释放，要使P能够到达圆轨道、并在经过圆轨道时不脱离圆轨道，求释放P时弹簧具有的弹性势能．（二）选考题：共45分．请考生从2个选修中每科任选一个作答．如果多做，则按所做的第一个计分．[物理--选修3-3]（15分）13．（5分）下列说法正确的是（）A．第二类永动机违反了热力学第二定律，也违反能量守恒定律B．布朗运动的规律反映出分子热运动的规律，即小颗粒的运动是液体分子无规则运动C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果E．从微观上看，气体压强的大小与分子平均动能和分子的密集程度有关14．（10分）如图所示，汽缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口h=50cm，活塞面积S=10cm2，封闭气体的体积为V1=1 500cm3，温度0℃，大气压强p0=1.0×105 Pa，物体重G=50N，活塞重力及一切摩擦不计．缓慢升高环境温度，封闭气体吸收了Q=60J的热量，使活塞刚好升到缸口．求：（1）活塞刚好升到缸口时，气体的温度是多少？（2）汽缸内气体对外界做多少功？（3）气体内能的变化？[物理--选修3-4]（15分）15．一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，下列说法正确的是（）A．该波沿x轴正向传播B．该波的波速大小为1 m/sC．经过0.3 s，A质点通过的路程为0.3 mD．A、B两点的速度有可能相同E．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为0.4 Hz16．如图所示，为玻璃材料制成的一棱镜的截面图，AEFB为四分之一圆弧，BCDO 为矩形，一细光束从圆弧的中点E沿半径射入棱镜后，在圆心O点恰好发生全反射，经CD面反射，再从圆弧的F点射出，已知，OA=a，OD=a，光在真空中的传播速度为c，求：（1）从F点射出的光线与法线夹角的正弦值；（2）从F点射出的光在棱镜中传播的时间．2017年广东省执信中学高考物理模拟试卷参考答案与试题解析二、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．（6分）下列说法正确的是（）A．伽利略设计了理想斜面实验，研究力与运动的关系，与他同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点，并明确指出，除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动B．库仑不但提出了场的概念，而且采用电场线描述电场，还发明了人类历史上的第一台发电机C．牛顿在物理学的发展历程中，首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展D．摩擦起电现象中，用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷是一种，用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是另一种，美国科学家密立根把前者命名为正电荷，把后者命名为负电荷，并且用油滴实验最早测出了元电荷的数值【解答】解：A、伽利略设计了理想斜面实验，研究力与运动的关系，与他同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点，并明确指出，除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动，故A正确；B、法拉第不但提出了场的概念，而且采用电场线描述电场，还发明了人类历史上的第一台发电机，故B错误；C、伽利略在物理学的发展历程中，首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展，故C错误；D、富兰克林把自然界的两种电荷命名为正电荷和负电荷，故D错误．故选：A2．（6分）如图所示，小球A、B通过一条细绳跨过定滑轮连接，它们都穿在一根竖直杆上．当两球平衡时，连接两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ和2θ．假设装置中的各处摩擦均不计，则A、B球的质量之比为（）A．2cosθ：1 B．1：2cosθC．tanθ：1 D．1：2sinθ【解答】解：分别对AB两球分析，运用合成法，如图：由几何知识得：Tsinθ=m A gTsin2θ=m B g故m A：m B=sinθ：sin2θ=1：2cosθ故选：B．3．（6分）横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半．小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上．其中有三次的落点分别是a、b、c．下列判断正确的是（）A．图中三小球比较，落在a的小球飞行时间最短B．图中三小球比较，落在c的小球飞行过程速度变化最大C．图中三小球比较，落在c的小球飞行过程速度变化最快D．无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直【解答】解：A、从图中可以发现a点的位置最低，即此时在竖直方向上下落的距离最大，由h=gt2，可知，时间t=，所以此时运动的时间最长，所以A 错误；B、小球做的是平抛运动，平抛运动在水平方向的速度是不变的，所以小球的速度的变化都发生在竖直方向上，竖直方向上的速度的变化为△v=g△t，所以，运动的时间长的小球速度变化的大，所以a球的速度变化最大，所以B错误；C、速度变化的快慢是指物体运动的加速度的大小，由于物体做的都是平抛运动，运动的加速度都是重力加速度，所以三次运动速度变化的快慢是一样的，所以C 错误；D、首先a点上是无论如何不可能垂直的，然后看b、c点，竖直速度是gt，水平速度是v，然后斜面的夹角是arctan0.5，要合速度垂直斜面，把两个速度合成后，需要=tanθ，即v=0.5gt，那么在经过t时间的时候，竖直位移为0.5gt2，水平位移为vt=（0.5gt）•t=0.5gt2即若要满足这个关系，需要水平位移和竖直位移都是一样的，显然在图中b、c是不可能完成的，因为在b、c上水平位移必定大于竖直位移，所以D正确．故选D．4．（6分）如图所示，在直角坐标系xoy中，x轴上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向外．许多质量为m、电荷量为+q的粒子，以相同的速率v沿纸面内，由x轴负方向与y轴正方向之间各个方向从原点O射入磁场区域．不计重力及粒子间的相互作用．下列图中阴影部分表示带电粒子在磁场中可能经过的区域，其中R=，正确的图是（）A．B．C．D．【解答】解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，以x轴为边界的磁场，粒子从x轴进入磁场后在离开，速度v与x轴的夹角相同，根据左手定和R=，知沿x轴负轴的刚好进入磁场做一个圆周，沿y轴进入的刚好转半个周期，如图，在两图形的相交的部分是粒子不经过的地方，故D正确；故选：D．5．（6分）正在粗糙水平面上滑动的物块，从t1时刻到时刻t2受到恒定的水平推力F的作用，在这段时间内物块做直线运动，已知物块在t1时刻的速度与t2时刻的速度大小相等，则在此过程中（）A．物块可能做匀速直线运动B．物块的位移可能为零C．合外力对物块做功一定为零D．F一定对物块做正功【解答】解：A、物体做直线运动，合力与速度同方向，初末速度相等，物体可能做匀速直线运动，即推力等于滑动摩擦力，故A正确；B、物体有可能速度先减为零，然后反向增加到相同的值，即力F向后，故减速时加速度为a1=，加速时加速度为a2=，根据速度位移公式，减速位移x1=，加速位移为x2=，故总位移x=x1﹣x2≠0，故B错误；C、根据动能定理可知W=，故C正确；D、物体可能做匀速直线运动，则推力等于滑动摩擦力，一定做正功；物体也可能先减速前进和加速后退，即力F向后，故减速时加速度为a1=，加速时加速度为a2=，根据速度位移公式，减速位移x1=，加速位移为x2=，故总位移x=x1﹣x2＜0，即物体后退的位移较大，故力F也一定做正功，故D正确；故选：ACD．6．（6分）石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空．设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的同步卫星A的高度延伸到太空深处，这种所谓的太空电梯可用于降低成本地发射绕地人造卫星．如图所示，假设某物体 B 乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处，与同高度运行的卫星C相比较（）A．B的线速度大于C的线速度B．B的线速度小于C的线速度C．若B突然脱离电梯，B将做离心运动D．若B突然脱离电梯，B将做近心运动【解答】解：A、B、因C的周期小于同步卫星的周期即小于B的周期，则C的角速度大于B的角速度，由v=rω知C的线速度大，则A错误，B正确CD、若B突然脱离电梯，因其线速度小于同轨道的卫星的线速度，则所需向心力小于万有引力，做近心运动．则C错误，D正确故选：BD7．（6分）如图所示电路，电源内阻不能忽略，R1阻值小于变阻器的总电阻，初态滑片P位于变阻器的中点，P由中点向上移动到顶端的过程中（）A．电源的内功率先减小后增大B．电源的效率先减小后增大C．电流表的示数先减小后增大D．电压表的示数先增大后减小【解答】解：A、因P向上滑动时，并联电路的总电阻先增大后减小，则干路电流先减小，后增加，由P=I2r知电源的内功率先减小后增大．则A正确B、电源效率随外电阻的增大而增大．则B错误C、D、P向上滑动时，并联电路的总电阻先增大后减小，外电路的总电阻就先增大后减小，所以电压表的示数（路端电压）先增大，后减小．与电流表串联的电阻在减小，所以开始时电流表的示数是增加的，则C错误D正确故选：AD8．（6分）如图所示，一质量为m、长为L的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属轨道的底端向上滑行，轨道平面与水平面成θ角，轨道平面处于磁感应强度为B、方向垂直轨道平面向上的磁场中，两导轨上端用一阻值为R的电阻相连，轨道与金属杆ab的电阻均不计，金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端，则金属杆（）A．在上滑过程中的平均速度小于B．在上滑过程中克服安培力做的功大于下滑过程中克服安培力做的功C．在上滑过程中电阻R上产生的焦耳热等于减少的动能D．在上滑过程中通过电阻R的电荷量大于下滑过程中流过电阻R的电荷量【解答】解：A、由于上滑过程中，金属杆ab速度减小，产生的感应电动势和感应电流减小，则ab杆所受的安培力减小，合力减小，则加速度减小，所以金属杆ab做加速度减小的变减速直线运动，故平均速度小于，故A正确；B、经过同一位置时：下滑的速度小于上滑的速度，下滑时棒受到的安培力小于上滑所受的安培力，则下滑过程安培力的平均值小于上滑过程安培力的平均值，所以上滑导体棒克服安培力做功大于下滑过程克服安培力做功，故B正确；C、上滑过程中，减小的动能转化为焦耳热和棒的重力势能；故上滑过程中电阻R上产生的焦耳热小于减小的动能，故C错误；D、根据感应电量经验公式q=知，上滑过程和下滑过程磁通量的变化量相等，则通过电阻R的电量相等，故D错误．故选：AB三、非选择题：本卷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作答．第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题9．（6分）兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示．请你分析纸带数据，回答下列问题（保留二位有效数字）：（a）该电动小车运动的最大速度为 1.5m/s；（b）关闭小车电源后，小车的加速度大小为0.84m/s2；（c）该电动小车的额定功率为 1.26W．【解答】解：（1）根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有：v m=（2）从右端开始取六段位移，根据逐差法有：a=其中T=0.04s，代入数据解得：a=2.1m/s2，方向与运动方向相反．根据牛顿第二定律有：f=ma，将m=0.4kg代入得：f=0.84N．（3）当汽车达到额定功率，匀速运动时，有：F=f，P=Fv=fv m，代人数据解得：P=1.26W．故答案为：（1）1.5；（2）0.84；（3）1.26．10．（9分）为探究小灯泡L的伏安特性曲线，提供了以下器材：小灯泡L，规格“4.0V 2.8W”；电流表A1，量程3A，内阻约为0.1Ω；电流表A2，量程0.6A，内阻r2=0.2Ω；电压表V，量程3V，内阻r V=9kΩ；标准电阻R1，阻值1Ω；标准电阻R2，阻值3kΩ；滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；学生电源E，电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干．（1）某同学设计了如图甲所示的电路来进行测量，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于左端，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图乙所示，电压表的读数为 2.30V，此时L的电阻为5Ω．（2）要想更准确完整地描绘出L的伏安特性曲线，需要重新设计电路．请你利用所供器材，在图丙中的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号．（3）根据实验测得的数据，描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图丁，若将该灯泡接到E=1.5V、r=3.0Ω的电源两端，则灯泡实际消耗的功率P=0.18W．（结果保留两位有效数字）【解答】解（1）由图甲可知，测量部分与滑动变阻器左端并联，则可知，为了让电压从零开始调节，滑动变阻器滑片应滑至左端；由图乙可知，电压表量程为3V，则最小分度为0.1V，故读数为2.30V；由欧姆定律解得电阻值R==Ω=5Ω．（2）由于灯泡额定电压为 4.5V，故电压表应串联R2使用，而额定电流I===0.7V，大于电流表量程，因此电流表应并联小电阻R1使用，故虚线框内电路如图所示；（3）根据闭合电路欧姆定律得：U=E﹣Ir，则有U=3﹣10I，画出U﹣I图象如图所示，交点对应的电压与电流即为小灯泡此时的实际电压与电流，所以小灯泡两端电压为0.9V，电流I=0.2A，所以实际功率为：P=UI=0.9×0.2W=0.18W故答案为：（1）左端；2.30；5；（2）如图所示；（3）0.18．11．（15分）如图所示，半径R=1.6m的光滑圆弧轨道位于竖直平面内，与长L=3m的绝缘水平传送带平滑连接，传送带以v=3m/s的速度顺时针转动，传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E=20N/C，磁感应强度。