通州2018届高三物理二模

通州区2017-2018第一学期高三年级第二次模拟考试

物理试卷

本试卷分为选择题和非选择题两部分，共120分．考试用时l00分钟

一、单项选择题．本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意． 1．一颗卫星绕地球沿椭圆轨道运动，A 、B 是卫星运动的远地点和近地点．下列说法中正确的是 A ．卫星在A 点的角速度大于B 点的角速度 B ．卫星在A 点的加速度小于B 点的加速度 C ．卫星由A 运动到B 过程中动能减小，势能增加 D ．卫星由A 运动到B 过程中引力做正功，机械能增大

2．电荷量为+Q 的点电荷和接地金属板MN 附近的电场线分布如图所示，点电荷与金属板相距为2d ，图中P 点到金属板和点电荷间的距离均为d ．已知P 点的电场强度为

E 0，则金属板上感应电荷在P 点处产生的电场强度E 的大小为

A ．E =0

B ．2kQ E d

=

C ． 02

kQ

E E d

=-

D ． 20

E E = 3．高三某同学参加引体向上体能测试，在20s 内完成10次标准动作，则此过程中该同学克服重力

做功的平均功率最接近于

A ．150W

B ．300W

C ．450W

D ．600W

4．如图所示电路中，R 为某种半导体气敏元件，其阻值随周围环境一氧化碳气体浓度的增大而减小．当一氧化碳气体浓度增大时，下列说法中正确的是

A ．电压表V 示数增大

B ．电流表A 示数减小

C ．电路的总功率减小

D ．变阻器R 1的取值越大，电表示数变化越明显

5．如图所示，钢铁构件A 、B 叠放在卡车的水平底板上，卡车底板和B 间动摩擦因数为μ1， A 、B 间动摩擦因数为μ2，μ1>μ2，卡车刹车的最大加速度为a ，a > μ1g ，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时，要求其刹车后在s 0距离内能安全停下，则卡车行驶的速度不能超过

A ． 02as

B ．012gs μ

C ．022gs μ

D ．021)(gs μμ+

二、多项选择题．本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的

得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

第1题图

B

A 第5题图

A

B

R

R 1

A

V

S

E r

6．如图所示电路中，A 、B 为两个相同灯泡，L 为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈，C 为电容较大的电容器，下列说法中正确的有( ) A ．接通开关S ，A 立即变亮，最后A 、B 一样亮 B ．接通开关S ，B 逐渐变亮，最后A 、B 一样亮 C ．断开开关S ，A 、B 都立刻熄灭 D ．断开开关S ，A 立刻熄灭，B 逐渐熄灭

7．如图所示，含有1

1

H 、21H 、4

2He 的带电粒子束从小孔O 1处射入速度

选择器，沿直线O 1O 2运动的粒子在小孔O 2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P 1、P 2两点．则( ) A ．打在P 1点的粒子是4

2He B ．打在P

2点的粒子是2

1

H

和42

He

C ．O 2P 2的长度是O 2P 1长度的2倍

D ．粒子在偏转磁场中运动的时间都相等

8．一小球从地面竖直上抛，后又落回地面，小球运动过程中所受空气阻力与速度成正比，取竖直向上为正方向．下列关于小球运动的速度v 、加速度a 、位移s 、机械能E 随时间t 变化的图象中，可能正确的有( )

9．如图所示，小物块以初速度v 0从O 点沿斜面向上运动，同时从O 点斜向上抛出一个速度大小也为

v 0的小球，物块和小球在斜面上的P 点相遇．已知物块和小球质量相等，空气阻力忽略不计，则

( )

A ．斜面可能是光滑的

B ．在P 点时，小球的动能大于物块的动能

C ．小球运动到最高点时离斜面最远

D ．小球和物块到达P 点过程中克服重力做功的平均功率相等

三、简答题：本题分必做题（第lO 、11题)和选做题(第12题)两部分，共计42分．请将解答填写在答

题卡相应的位置．

10．（8分） 如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d 、质量为m 的金属小球由A 处由静止释放，下落过程中能通过A 处正下方、固定于B 处的光电门，测得A 、B 间的距离为H (H >>d )，光电计时器记录

第6题图

A B

C

L S

O 1 第7题图

P 2O 2 P 1

E

B 1

B 2

第9题图

P

v 0 v 0

t

A

v O

B

a

t t C

s

D

t

E

光电门

金属球

A

下小球通过光电门的时间为t ，当地的重力加速度为g 。则： ⑴如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d = ▲ mm 。 ⑵小球经过光电门B 时的速度表达式为 ▲ 。

⑶多次改变高度H ，重复上述实验，作出

21

t

随H 的变化图象如图丙所示，当图中已知量t 0、H 0和重力加速度g 及小球的直径d 满足以下表达式： 时，可判断小球下落过程中机械能守恒。

⑷实验中发现动能增加量△E K 总是稍小于重力势能减少量△E P ，增加下落高度后，则k p E E ?-?将 (选填“增加”、“减小”或“不变”)。

11. （10分）某实验小组要测量电阻R x 的阻值．

（1）首先，选用欧姆表“×10”挡进行粗测，正确操作后，表盘指针如图甲所示，则该电阻的测量值为 Ω．

（2）接着，用伏安法测量该电阻的阻值，可选用的实验器材有：电压表V （3V ，内阻约3k Ω）； 电流表A （20 mA ，内阻约2Ω）；待测电阻R x ；滑动变阻器R 1（0-2k Ω）；滑动变阻器R 2（0-200Ω）；干电池2节；开关、导线若干．在图乙、图丙电路中，应选用图 （选填“乙”或“丙”）作为测量电路，滑动变阻器应选用 （选填“R 1”或“R 2”）．

（3）根据选择的电路和器材，在图丁中用笔画线代替导线完成测量电路的连接．

H

丙

21

t

O

H 0 20

1t 乙 第11题图

甲

R x

R A

V

S

乙

R x

R

A

V S

丙

第11题图

S

R R 0

R x

R 1

R 2

a b

V

A

G

S

mA

V

+

-

_

丁

（4）为更准确测量该电阻的阻值，可采用图戊所示的电路，G 为灵敏电流计（量程很小），R 0为定值电阻，R 、R 1、R 2为滑动变阻器．操作过程如下：①闭合开关S ，调节R 2，减小R 1的阻值，多次操作使得G 表的示数为零，读出此时电压表V 和电流表A 的示数U 1、I 1；②改变滑动变阻器R 滑片的位置，重复①过程，分别记下U 2、I 2，…，U n 、I n ；③描点作出U-I 图象，根据图线斜率求出R x 的值．下列说法中正确的有 ．

A ．闭合S 前，为保护G 表，R 1的滑片应移至最右端

B ．调节G 表的示数为零时，R 1的滑片应位于最左端

C ．G 表示数为零时，a 、b 两点间电势差为零

D ．该实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响

12．选做题(请从A 、B 和C 三小题中选定两小题．．．．．作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答，则按A 、B 小题评分．) A ．(选修模块3-3)(12分)

（1）下列说法中错误．．的是 ． A ．雾霾在大气中的漂移是布朗运动

B ．制作晶体管、集成电路只能用单晶体

C ．电场可改变液晶的光学性质

D ．地球大气中氢含量少，是由于外层气体中氢分子平均速率大，更易从地球逃逸

（2）每年入夏时节，西南暖湿气流与来自北方的冷空气在江南、华南等地交汇，形成持续的降雨．冷

空气较暖湿空气密度大,当冷暖气流交汇时，冷气团下沉，暖湿气团在被抬升过程中膨胀．则暖湿气团温度会 （选填“升高” 、“ 不变”或“ 降低”），同时气团内空气的相对湿度会 （选填“变大”、“不变”或“变小”）．

（3）一定质量的理想气体经历了如图所示的ABCDA 循环，p 1、p 2、V 1、 V 2均为已知量．已知A 状态的温度为T 0，求： ① C 状态的温度T ；

②完成一个循环，气体与外界热交换的热量Q ．

C ．(选修模块3-5)(12分) （1）钍

234

90

Th 具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤23491Pa ，同时伴随有γ射线产生，其方程为

234234

90

91

Th Pa x →

+，钍的半衰期为24天．则下列说法中正确的是 ．

A ．x 为质子

B ．x 是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的

C ．γ射线是钍原子核放出的

D ．1g 钍

23490

Th 经过120天后还剩钍

第12A （3）题图

p O p 2 1

B

p 1 V 2

D C

A

（2）某金属的截止极限频率恰好等于氢原子量子数n =4能级跃迁到n =2能级所发出光的频率．氢

原子辐射光子后能量 （选填“增大”、“不变”或“减小”）．现用氢原子由n =2能级跃迁到n =1能级所发出的光照射该金属，则逸出光电子的最大初动能是 （已知氢原子n =1、2、4能级的能量值分别为E 1、E 2、E 4）．

（3）如图所示，A 和B 两小车静止在光滑的水平面上，质量分别为m 1、m 2，A 车上有一质量为m 0的

人，以速度v 0向右跳上B 车，并与B 车相对静止．求： ①人跳离A 车后，A 车的速度大小和方向； ②人跳上B 车后，A 、B 两车的速度大小之比．

四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

13．（15分）如图所示，质量为m 、电阻为R 的单匝矩形线框置于光滑水平面上，线框边长ab =L 、

ad =2L ．虚线MN 过ad 、bc 边中点．一根能承受最大拉力F 0的细线沿水平方向拴住ab 边中点O ．从

某时刻起，在MN 右侧加一方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小按B=kt 的规律均匀变化.一段时间后，细线被拉断，线框向左运动，ab 边穿出磁场时的速度为v . 求： （1）细线断裂前线框中的电功率P ；

（2）细线断裂后瞬间线框的加速度大小a 及线框离开磁场的过

程中安培力所做的功W ；

（3）线框穿出磁场过程中通过导线截面的电量 q ．

14．（16分）如图所示，半径R=4m 的光滑圆弧轨道BCD 与足够长的传送带DE 在D 处平滑连接，O 为圆弧轨道BCD 的圆心，C 点为圆弧轨道的最低点，半径OB 、OD 与OC 的夹角分别为53°和37°．传送带以2m/s 的速度沿顺时针方向匀速转动，将一个质量m=的煤块（视为质点）从B 点左侧高为h=处的A 点水平抛出，恰从B 点沿切线方向进入圆弧轨道．已知煤块与轨道DE 间的动摩擦因数μ=，重力加速度g 取10m/s2，sin37°=，cos37°=．求：

（1）煤块水平抛出时的初速度大小

v ；

（2）煤块第一次到达圆弧轨道BCD 上的D 点对轨道的压力大小；

（3）煤块第一次离开传送带前，在传送带DE 上留下痕迹可能的最长长度．（结果保留2位有效数字）

a

b

c

d

M

N

O

第13题图

A B

第12C （3）题图

15．(16分）如图（甲）所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L，0）为圆心、半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N。现有一质

v沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点量为m，带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度

进入圆形区域，速度方向与x轴夹角为30°。此时在圆形区域加如图（乙）所示周期性变化的磁场，以垂直于纸面向外为磁场正方向），最后电子运动一段时间后从N飞出，速度方向与进入磁场时的速度方向相同（与x轴夹角也为30°）。求：

（1）电子进入圆形磁场区域时的速度大小；

（2）0≤x≤L区域内匀强电场场强E的大小；

B的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式．（3）写出圆形磁场区域磁感应强度

物理参考答案及评分标准

一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意． 1．B 2．C 3．A 4．D 5．C

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的

得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分． 6．ABD 7．BC 8．AC 9．BD

三、简答题：本题共3小题，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置． 10．（1）（8分）⑴（2分） ⑵d t

（2分） ⑶022012g H t d = 或 22

002gH t d = （2分）

⑷增加（2分）

11．（1）140；（2）丙、2R ；（3）如图（4）CD

【解析】：（1）欧姆表读数=刻度盘读数×倍率，读数是：1410140?Ω=Ω

（2）由于待测电阻的电阻值比较大比电流表的内阻大得多，所以电流表使用内接法；由于两个滑动变阻器的电阻值都比较大，所以要选择限流电路．所以实验电路选择丙，滑动变阻器选择容易调节的变阻器，所以选择2R ；

（3）根据实验的原理图，依次连接电路如图；

（4）A ．闭合S 前，为保护G 表，开始时1R 的电阻值要最大，所以滑片应移至最左端．故A 错误； B ．调节G 表的示数为零时，与1R 的滑片的位置无关，故B 错误；

C ．该图实验的原理是利用惠斯通电桥法，G 表示数为零时，a 、b 两点间电势差为零．故C 正确；

D ．该实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响．故D 正确。故选：CD

故答案为：（1）140；（2）丙，2R ；（3）如图（4）CD

12．A （选修模块3-3）（12分）

（1）A （3分） （2）降低 变大 （4分） （3）①设状态D 的温度为T D

C 到D

21D

p p T T = D 到A 21D 0V V

T T = （1分）

解得 22

011

p V T T p V = （1分）

（直接用气态方程求解同样给分） ②BC 221()W p V V =-- DA 121()W p V V =-

全过程有 BC DA 1221()()W W W p p V V =+=-- （1分） 由热力学第一定律 0U Q W ?=+=

（1分）

第11题答图

mA

V

+

-

_

解得 2121()()0Q p p V V =--> 气体吸热

（1分）

12．C （选修模块3-5）（12分）

（1）B （3分） （2）减小（2分） 2142E E E --（2分）

（3）①设人跳离A 车后，A 车的速度为v A ，研究A 车和人组成的系统，以向右为正方向，由动量

守恒定律有 0001=+v m v m A （1分） 解得 01

v m m v A -

= （1分） 负号表示A 车的速度方向向左

（1分） ②研究人和B 车，由动量守恒定律有 B v m m v m )(2000+= （1分） 解得 02

1

A B

v m m v m +=

（1分）

（1分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 13题至15题，只要答案正确，原则上给全分。答案错误，根据公式给分。 13．（15分）（1）根据法拉第定律 2

2B E L kL t t φ??=

==??

（2分） 电功率 224

E k L P R R

==

（3分）

（2）细线断裂瞬间安培力 A 0=F F （没有说明，直接代入下面公式也给分）（1分） 线框的加速度 0

A =

=F F a m m

（2分） 线框离开磁场过程中，由动能定理 21

2W mv =

（2分）

（3）设细线断裂时刻磁感应强度为B 1，则有

10ILB F =

（1分） 其中 2

E kL I R R

==

（1分） 线圈穿出磁场过程 2

1B L E t t

φ?==

??

（1分）

电流 E

I R

=

通过的电量 q I t =?

（1分） 解得 0

F q kL

=

（1分）

（直接写出q =△Φ/R ，同样给分） 14．（16分）

解：（1）物体在抛出后竖直方向做自由落体运动，竖直方向有：

物体恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道，则：

得：

（2）煤块在A→D的过程中由动能定理：

在D点由牛顿第二定律：

解得：，FND=，

又有牛顿第三定律知在D点对轨道的压力大小为

（3）因

所以，煤块先沿传送带向上做匀减速运动，然后做匀变速运动返回，设总时间为t．在沿传送带向上匀减速由牛顿第二定律：mgsin37°+μmgcos37°=ma1，

后面的匀变速阶段由牛顿第二定律：mgsin37°﹣μmgcos37°=ma2，

解得：，

对煤块从滑上到滑下传送带有运动学公式：

=

解得：t≈

由题意可知，当传送带最前沿的痕迹与最后痕迹不重叠时，痕迹最长，此时有：

s=

答：（1）煤块水平抛出时的初速度大小v0为3m/s；

（2）煤块第一次到达圆弧轨道BCD上的D点对轨道的压力大小为；

（3）煤块第一次离开传送带前，在传送带DE上留下痕迹可能的最长长度为．

15解：（1）电子在电场中作类平抛运动，射出电场时，如图1所示．

由速度关系：解得

（2）由速度关系得

在竖直方向

解得

（3）在磁场变化的半个周期内粒子的偏转角为60°，根据几何知识，在磁场变化的半个周期内，粒子在x轴方向上的位移恰好等于R．粒子到达N点而且速度符合要求的空间条件是：2nR=2L

电子在磁场作圆周运动的轨道半径

解得（n=1、2、3…）

若粒子在磁场变化的半个周期恰好转过圆周，同时MN间运动时间是磁场变化周期的整数倍时，

可使粒子到达N点并且速度满足题设要求．应满足的时间条件：

而

T的表达式得：T=（n=1、2、3…）

答：（1）电子进入圆形磁场区域时的速度大小为解得；

（2）0≤x≤L区域内匀强电场场强E的大小；

（3）圆形磁场区域磁感应强度B0的大小表达式为（n=1、2、3…）磁场变化周期T各应满足的表达式为T=（n=1、2、3…）．