柳州市达标名校2018年高考四月大联考物理试卷含解析

柳州市达标名校2018年高考四月大联考物理试卷
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．银川绿地中心双子塔项目位于银川阅海湾中央商务区中轴位置，高度301m，建成后将成为西北地区最高双子塔。

据说，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。

若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图像如图所示。

则下列相关说法正确的是（）
A．t＝4.5s时，电梯处于失重状态B．5~55s时间内，绳索拉力最小
C．t＝59.5s时，电梯处于超重状态D．t＝60s时，电梯速度恰好为零
2．如图所示，大小可以忽略的小球沿固定斜面向上运动，依次经a、b、c、d到达最高点e.已知ab=bd= 6m, bc=1m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,设小球经b、c时的速度分别为v b、v a, 则下列结论错误的是( )
A．de=3m
B．3m/s
c
v=
C．从d到e所用时间为4s
D．10m/s
b
v=
3．将检验电荷q放在电场中，q受到的电场力为F，我们用F
q
来描述电场的强弱。

类比于这种分析检验
物体在场中受力的方法，我们要描述磁场的强弱，下列表达式中正确的是（）
A．Φ
S
B．
E
Lv
C．
F
IL
D．
2
FR
L v
4．2019年7月31日，一个国际研究小组在《天文学和天体物理学》杂志刊文称，在一个距离我们31光年的M型红矮星GJ357系统中，发现了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d，它们绕GJ357做圆周运动。

GJ357d 处于GJ357星系宜居带，公转轨道与GJ357的距离大约为日地距离的五分之一。

GJ357d的质量是地球质量
的6.1倍，公转周期为55.7天，很可能是一个宜居星球。

不考虑行星间的万有引力，根据以上信息可知（ ）
A ．GJ357d 和GJ357c 的轨道半径与周期的比值相同
B ．GJ357d 的周期比GJ357c 的周期小
C ．GJ357的质量约为地球质量的3倍
D ．GJ357的质量约为太阳质量的
3
10
5．半径相同的两个金属小球A 、B 带有等量的电荷，相隔较远的距离，两球之间的吸引力大小为F ，今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 两球接触后移开，这时A 、B 两球之间作用力的大小是（ ） A ．
4
F B ．
34
F C ．
8
F D ．
38
F 6．一颗人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速率为v ，角速度为ω，加速度为g ，周期为T ．另一颗人造地球卫星在离地面高度为地球半径的轨道上做匀速圆周运动， 则（ ） A ．它的速率为
2
v
B ．它的加速度为
4
g C ．它的运动周期为2T
D ．它的角速度也为ω
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．如图（a ），质量m 1=0.1kg 的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m 1=0.1kg 的小物块静止于小车上，t=0时刻小物块以速度v 0=11m/s 向右滑动，同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力F ，图（b ）显示物块与小车第1秒内运动的v-t 图象。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g =10m/s 1．则下列说法正确的是（ ）
A ．物块与平板小车间的动摩擦因数μ=0.4
B ．恒力F=0.5N
C ．物块与小车间的相对位移=6.5m x 相对
D ．小物块向右滑动的最大位移是max =7.7m x
8．如图所示，沿x 轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s ，则
下列说法正确的是（）
A．图示时刻质点b的加速度正在增大
B．从图示时刻开始，经0.01s，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动
C．从图示时刻开始，经0.01s，质点a沿波传播方向迁移了2m
D．若该波发生明显的衍射现象，则它所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多
9．某机车发动机的额定功率为P=3.6×106W，该机车在水平轨道上行驶时所受的阻力为f=kv（k为常数），已知机车的质量为M=2.0×105kg，机车能达到的最大速度为v m=40m/s，重力加速度g=10m/s2。

则下列说法正确的是（）
A．机车的速度达到最大时所受的阻力大小为9×104N
B．常数k=1.0×103kg/s
C．当机车以速度v=20m/s匀速行驶时，机车所受的阻力大小为1.6×104N
D．当机车以速v=20m/s匀速行驶时，机车发动机的输出功率为9×105W
10．1966年科研人员曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的实验。

实验时，用双子星号宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组（可视为质点），接触后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速，如图所示。

推进器的平均推力为F，开动时间Δt，测出飞船和火箭的速度变化是Δv，下列说法正确的有（）
A．推力F通过飞船传递给火箭，所以飞船对火箭的弹力大小应为F
B．宇宙飞船和火箭组的总质量应为F t v ∆∆
C．推力F越大，
v
t
∆
∆
就越大，且
v
t
∆
∆
与F成正比
D．推力F减小，飞船与火箭组将分离
11．小明同学尝试用图1所示的电路图进行实验，定值电阻R1=8Ω，在滑动变阻器由a端向b端移动的过程中，分别用两个电流传感器测量了电流I1与I2关系，并得到的完整图象如图2所示，其中C点为图线最低点，则由图可知
A ．当滑动头P 滑到b 点时得到图2中
B 点 B ．图2中A 点纵坐标为0.375A
C ．滑动变阻器总阻值为16Ω
D ．电源电动势为6V
12．如图，质量相同的两球A 、B 分别用不同长度的细线悬挂，A B L L >，当拉至同一高度使细线水平时释放，两球到最低点时，相同的物理量是（ ）
A ．细线的拉力
B ．小球的加速度
C ．小球的速度
D ．小球具有的动能
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．某实验小组在用双缝干涉测光的波长的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示。

双缝间距d = 0.20mm ，测得屏与双缝间的距离L = 500mm 。

然后，接通电源使光源正常工作： (1)某同学在测量时，转动手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A 的中心，如图乙所示，则游标卡尺的读数为_________cm ；然后他继续转动手轮，使分划板中心刻线对准亮条纹B 的中心，若游标卡尺的读数为1.67cm ，此时主尺上的________cm 刻度与游标尺上某条刻度线对齐；入射光的波长λ=_________m ；
(2)若实验中发现条纹太密，可采取的改善办法有_________________（至少写一条）。

14．某同学设计了如下实验装置，用来测定小滑块与桌面间的动摩擦因数。

如图甲所示，水平桌面上有一滑槽，其末端与桌面相切，桌面与地面的高度差为h 。

让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下，滑到桌面上后再滑行一段距离L ，随后离开桌面做平抛运动，落在水面地面上的P 点，记下平抛的水平位移x 。

平移滑槽的位置后固定，多次改变距离L ，每次让滑块从滑槽上同一高度释放，得到不同的水平位移x 。

作出
2x L -图像，即可根据图像信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数μ（重力加速度为g ）
(1)每次让滑块从滑槽上同一高度释放，是为了____________
(2)若小滑块离开桌面时的速度为v ，随着L 增大v 将会_____（选填增大、不变或减小）
(3)若已知2x L -图像的斜率绝对值为k ，如图乙所示，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ=____（用本题中提供的物理量符号表示）
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图所示，横截面积均为S ，内壁光滑的导热气缸A 、B ．A 水平、B 竖直放置，A 内气柱的长为2L ，D 为B 中可自由移动的轻活塞，轻活塞质量不计．A 、B 之间由一段容积可忽略的细管相连，A 气缸中细管口处有一单向小阀门C ，A 中气体不能进入B 中，当B 中气体压强大于A 中气体压强时，阀门C 开启，B 内气体进入A 中．大气压为P 0，初始时气体温度均为27℃，A 中气体压强为1.5P 0，B 中活塞D 离气缸底部的距离为3L ．现向D 上缓慢添加沙子，最后沙子的质量为0P S
m g
=
．求：
(i)活塞D 稳定后B 中剩余气体与原有气体的质量之比；
(ii)同时对两气缸加热，使活塞D 再回到初始位置，则此时气缸B 内的温度为多少?
16．如图所示，ACB 是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB 处在方向水平向右、大小E =1.0 ⨯106 N/C 的匀强电场中，一质量m =0.25kg 、电荷量q =-2.0⨯10-6C 的可视为质点的小物体，从距离C 点L 0=6.0m 的A 点处，在拉力F =4.0N 的作用下由静止开始向右运动，当小物体到达C 点时撤去拉力，小物体滑入电场中。

已知小物体与轨道间的动摩擦因数μ=0.4，g 取10m/s 2。

求： (1)小物体到达C 点时的速度大小； (2)小物体在电场中运动的时间。

17．湖面上有甲、乙两个浮标，此时由于湖面吹风而使湖面吹起了波浪，两浮标在水面上开始上下有规律地振动起来。

当甲浮标偏离平衡位置最高时，乙浮标刚好不偏离平衡位置，以该时刻为计时的零时刻。

在4s 后发现甲浮标偏离平衡位置最低、而乙浮标还是处于平衡位置。

如果甲、乙两浮标之间的距离为s=10m ，试分析下列问题：
(i)推导出该湖面上水波波长的表达式； (ii)试求该湖面上水波的最小频率。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1．D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．利用a －t 图像可判断：t ＝4.5s 时，电梯有向上的加速度，电梯处于超重状态，则选项A 错误； BC ．0~5s 时间内，电梯处于超重状态，拉力>重力；5~55s 时间内，电梯处于匀速上升过程，拉力＝重力；55~60s 时间内，电梯处于失重状态，拉力<重力；综上所述，选项
B 、
C 错误；
D ．因a －t 图线与t 轴所围的“面积”代表速度改变量，而图中横轴上方的“面积”与横轴下方的“面积”相等，则电梯的速度在t ＝60s 时为零，选项D 正确。

故选D 。

2．A 【解析】 【详解】
B.由题，小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2s ，根据推论得知，c 点的速度等于ad 间的平均速度，则有
12
3m/s 222
c ac c
d v t +⨯＝
＝＝ 选项B 不符合题意； D.ac 间中点时刻的瞬时速度为
17
3.5m/s 2ac v t ＝
＝＝ cd 中间时刻的瞬时速度
25
m/s 2.5m/s 2
cd v t ＝
＝＝ 故物体的加速度
221
0.5m/s v v a t
-=
＝
由v b 2−v c 2＝2a•bc 得，
v b ＝． 故D 不符合题意．
A.设c 点到最高点的距离为s ，则：
2239m 220.5
c v s a =⨯＝＝
则de=s-cd=9-5m=4m ．故A 符合题意． C.设d 到e 的时间为T ，则 de=
12
aT 2， 解得T=4s ．故C 不符合题意． 3．C 【解析】 【详解】
将检验电荷q 放在电场中，q 受到的电场力为F ，我们用
F
q
来描述电场的强弱；类比于这种分析检验物体在场中受力的方法，用F
B IL
=来描述磁场的强弱；故C 项正确，ABD 三项错误。

4．D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．G357d 和GJ357c 都绕GJ357做圆周运动，由开普勒第三定律可知，它们轨道半径的三次方与周期的二次方的比值相同，故A 错误；
B ．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
2
22πMm G m R R T ⎛⎫= ⎪⎝⎭
解得
2T =由于R c <R d ，则，所以GJ357d 的周期比GJ357c 的周期大，故B 错误； C ．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
2
22πMm G m R R T ⎛⎫= ⎪⎝⎭
解得
23
2
4πR M GT
= 求天体质量时只能求得中心天体的质量，不能求环绕天体的质量，地球绕太阳运动，地球为环绕天体；GJ357d 绕GJ357运动，GJ357d 是环绕天体，虽然知道GJ357d 的质量是地球质量的6.1倍，但不能比较GJ357的质量与地球质量的关系，故C 错误； D ．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
2
22πMm G m R R T ⎛⎫= ⎪⎝⎭
解得
23
2
4πR M GT = GJ3573
10
M M ≈太阳
故D 正确。

故选D 。

5．C 【解析】 【分析】 【详解】
两球之间是吸引力，故假设A 的带电量为Q ，B 的带电量为-Q ，两球之间的相互吸引力的大小是：2
2kQ F r
=，
第三个不带电的金属小球C 与A 接触后，A 和C 的电量都为2
Q
，C 与B 接触时先中和再平分，则C 、B 分开后电量均为4
Q
-
，这时，A 、B 两球之间的相互作用力的大小： 2
22
12488
Q Q k kQ F F r r '⋅
⋅=
== 故C 正确ABD 错误。

故选C 。

6．B 【解析】 【分析】 【详解】
A 、研究地面附近的卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：2
2
=GMm v m R R
，R 为地球半径，M 为地球质量，v 为卫星的速率．研究另一个卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：
()
22
=2GMm v m R R R '
'+，联立解得：v′=
2
v ，故A 错误； B 、忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力：2=GMm R mg ，可得：g=2GM R
，即：g′=()2g 42GM R =，故B 正确；
C 、研究地面附近的卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：2224=GMm R
m R T
π，解得：
T ，故C 错误；
D 、地面附近的卫星的周期与另一个卫星的周期不等，根据ω=2T
π
得它们的角速度也不等，故D 错误。

故选B 。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 7．ABD 【解析】 【详解】
AB ．根据v t -图像可知，在前1s 内小车向右做匀加速直线运动，小物体向右做匀减速直线运动，小车和小物块的加速度分别为
221120
m/s 2m/s 1v a t ∆-=
==∆ 2222211
m/s 9m/s 1
v a t ∆-=
==-∆ 对小车根据牛顿第二定律有
211m g m a μ=
对小物块根据牛顿第二定律有
222F m g m a μ-+=（）
代入数据联立解得
0.40.5N F μ==，
故AB 正确；
C ．根据图像可知，在t=1s 时小车和小物块的速度相同，两者不再发生相对运动，在前1s 内小车发生的位移为
2
1111m 2
x a t =
= 小物块发生的位移为
22021
6.5m 2
x v t a t =+=
则物块与小车间的相对位移
21 5.5m x x x =-=相对
故C 错误；
D ．当小车与小物块的速度相等后，在外力的作用下一起向右减速运动，其加速度为
23125
m/s 3
F a m m =
=+
当速度减小到0时，整体发生的位移为
2
22m 1.2m
5
23
x ==⨯ 所以小物块向右滑动的最大位移是
max 237.7m x x x =+=
故D 正确。

故选ABD 。

8．AB 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由于波沿x 轴正方向传播，根据“上下坡”法，知道b 质点正向下振动，位移增大，加速度正在增大，故A 正确；
B ．由图知，波长λ=4m ，则该波的周期为
4
s=0.02s 200
T v
λ
=
=
从图示时刻开始，经过0.01s ，即半个周期，质点b 位于平衡位置上方，并向y 轴正方向做减速运动，故B 正确；
C ．质点a 不会沿波传播方向迁移，故C 错误；
D ．当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射，所以若该波发生明显的衍射现象，则
该波所遇到的障碍物尺寸一定比4 m 小或和4m 差不多，故D 错误。

故选：AB 。

9．AD
【解析】
【详解】
A ．机车的速度达到最大时所受的阻力
4m
910N P f F v ===⨯ 故A 项正确；
B ．据阻力为f=kv 可得
4
910kg/s 2250kg/s 40
f k v ⨯=== 故B 项错误；
CD ．机车以速度20m/s 匀速行驶时，则有
422225020N 4.510N f kv ==⨯=⨯
机车以速度20m/s 匀速行驶时，机车发动机的输出功率
4522222 4.51020W 910W P F v f v ===⨯⨯=⨯
故C 项错误，D 项正确。

10．BC
【解析】
【详解】
A ．对飞船和火箭组组成的整体，由牛顿第二定律，有
12()F m m a =+
设飞船对火箭的弹力大小为N ，对火箭组，由牛顿第二定律，有
2N m a =
解得
212
m F N F m m =<+ 故A 错误；
B ．由运动学公式，有∆=∆v a t
，且 12()F m m a =+
解得
12F t m m v
∆+=∆ 故B 正确；
C ．对整体
12()v F m m t
∆=+∆ 由于（m 1+m 2）为火箭组和宇宙飞船的总质量不变，则推力F 越大，
v t ∆∆就越大，且v t ∆∆与F 成正比，故C 正确；
D ．推力F 减小，根据牛顿第二定律知整体的加速度减小，速度仍增大，不过增加变慢，所以飞船与火箭组不会分离，故D 错误。

故选BC 。

11．BD
【解析】
【详解】
A ．滑动头P 滑到a 点时，R 和1R 并联；滑动头P 滑到b 点时，1R 被短路，只有电阻R 接入电路，由闭合电路欧姆定律知，滑到b 点时电流小于滑到a 点时的电流，所以滑动头滑到b 点时得到图2中的A 点，故A 错误；
B ．由A 分析知，滑动头滑到b 点时得到图2中的A 点，电阻1R 被短路，电流表1A 和2A 示数相等，根据图2知：
10.375A I =
所以有：
20.375A I =
即图2中A 点纵坐标为0.375A ，故B 正确；
CD ．根据闭合电路欧姆定律，当滑动头P 位于b 点时，则有：
0.375()E R r =+ ①
图2中的C 点，
10.5A I =，20.25A I =
并联部分两支路电流相等，根据并联电路的特点，得：
18ΩPb R R ==
11 88 Ω4Ω 88
Pb Pb R R R R R ⨯===++并
设滑动变阻器的全值电阻为R
则有：
()0.5(8)0.584E r R R r R =+-+=+-+并 ②
联立①②得：
6V E =，16Ωr R +=
故C 错误，D 正确；
故选BD 。

12．AB
【解析】
【详解】
AC ．根据动能定理得
212
mgL mv =
解得
v 因为A B L L <。

所以
A B v v <
再根据
2
v T mg m L
-= 得
2
3v T mg m mg L
=+= 所以绳子拉力相等，故A 选项正确，C 选项错误；
B ．根据2
v a L
=可得 2a g =
所以两球加速度相等，故B 选项正确；
D ．根据动能定理得
212
mgL mv = 因为A B L L <，所以在最低点，两球的动能不等。

故D 选项错误；
故选AB ．
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．1.11 2.3 73.210-⨯ 减小双缝间距d 或者增大双缝到干涉屏的距离L
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]．游标卡尺的读数为1.1cm+0.1mm×1=1.11cm ；若游标卡尺的读数为1.67cm ，此时主尺上的2.3cm 刻度与游标尺上某条刻度线对齐；
[3]．条纹间距
1.67 1.11cm=0.08cm 7
x -∆= 则根据L x d λ∆=
可得 23
70.08100.210=m 3.210m 0.5
x d L λ---∆⋅⨯⨯⨯==⨯ (2)[4]．若实验中发现条纹太密，即条纹间距太小，根据L x d λ∆=
可采取的改善办法有：减小双缝间距d 或者增大双缝到干涉屏的距离L 。

14．保证滑块到达滑槽末端的速度相同 减小
4k h
【解析】
【详解】
(1)[1]每次让滑块从滑槽上同一高度释放，是为了保证到达斜面体底端的速度相同；
(2)[2]滑块离开滑槽后，受到摩擦力作用，做匀减速直线运动，设离开滑槽的速度为v 0，根据运动学公式可知
2202v v gL μ-= 随着L 增大，v 将会减小；
(3)[3]滑块从桌边做平抛运动，则有
21,2
h gt x vt == 且有
2202v v gL μ-=
联立解得
22
024hv x hL g μ=- 若x 2－L 图像的斜率绝对值为k ，则有
4h k μ=
得
4k h
μ= 四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分 15． (i)
23 (ii)2900K T = 【解析】
试题分析：（i ）对活塞受力分析，得出A 中原有气体末态的压强，分析A 中原有气体变化前后的状态参量，由玻意耳定律得A 末态的体积，同理对B 中原来气体进行分析，由由玻意耳定律得B 末态的体积，气体密度不变，质量与体积成正比，则质量之比即体积之比；（2）加热后对B 中的气体进行分析，发生等压变化，由盖吕萨克定律即可求解．
（i ）当活塞C 打开时，A 、B 成为一个整体，气体的压强20mg P P S
=+ 对A 中原有气体，当压强增大到02P 时，其体积被压缩为A
L S ' 由玻意耳定律得：001.5?
22?A P LS P L S =' 解得： 1.5A
L L '= B 中气体进入气缸A 中所占体积为0.5LS
对原来B 中气体，由玻意耳定律得：()00·32?
0.5B P LS P LS L S +'= 解得：B
L L '= B 中剩余气体与原有气体的质量比为20.53B B
L S LS L S '=+' （ii ）对气缸加热，阀门C 关闭，此时被封闭在B 中的气体温度为127327300T K K K =+=，体积为B
L S LS '= D 活塞回到初始位置，气体体积变为3LS ，设最终温度为2T 由盖吕萨克定律得：
12
3B L S LS T T =' 解得：2900T K =
【点睛】解题的关键就是对A 、B 中气体在不同时刻的状态参量分析，并且知道气体发生什么变化，根据相应的气体实验定律分析求解．
16． (1)12m/s ；
(2)(1+
【解析】
【分析】
【详解】
(1)对小物体在拉力F 的作用下由静止开始从A 点运动到C 点过程，应用动能定理得
200102
C FL mgL mv μ-=- 解得：小物体到达C 点时的速度大小
12m/s C v =
(2)小物体进入电场向右减速的过程中，加速度大小
2112m/s qE mg a m
μ+== 小物体向右减速的时间
11
1s C v t a == 小物体在电场中向右运动的距离
106m 2
C v x t +== 由于qE mg >，所以小物体减速至0后反向向左加速，直到滑出电场，小物体向左加速的加速度大小 224m/s qE mg a m
μ-== 小物体在电场中向左加速的时间
2t == 小物体在电场中运动的时间
12(1t t t =+=
17． (i) 40m 14n λ=+(n=0，1，2，3，……)或40m 34n
λ=+(n=0，1，2，3，……)；(ii)0.125Hz 【解析】
【分析】
【详解】
(i)当波长与两浮标之间的距离满足下列关系时
10m 4n λ
λ+=（n=0，1，2，3……）
解得
4014n
λ=+m （n=0，1，2，3……） 当波长与两浮标之间的距离满足下列关系时
310m 4
n λλ+=（n=0，1，2，3……） 解得：
4034n
λ=+m （n=0，1，2，3……） (ii)由经过4s ，由甲浮标偏离平衡位置最低可得 4s 2
T kT += 解得周期
812T k
=+（k=0，1，2，3……） 则波的可能周期为
8s 、8s 3 、8s 5、8s 7
…… 最小频率是
110.125Hz 8f T ===。