北京市宣武区达标名校2018年高考一月物理模拟试卷含解析

北京市宣武区达标名校2018年高考一月物理模拟试卷
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
1．1896年法国科学家贝可勒尔发现了放射性元素能够自发地发出射线的现象，即天然放射现象。

让放射性元素镭衰变过程中释放出的α、β、γ三种射线，经小孔垂直进入匀强电场中，如图所示。

下列说法正确的是（ ）
A ．③是α射线， α粒子的电离能力最强，穿透能力也最强
B ．①是β射线，是高速电子流，来自于原子的核外电子
C ．原子核发生一次衰变的过程中，不可能同时产生α、β两种射线
D ．原子序数大于83的元素，都具有放射性，原子序数小于或等于83的元素，都不具有放射性 2．如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线表示一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设A 和B 点的电势分别为A cp 和B cp 粒子在A 、B 两点加速度大小分别为A a 和B a ，速度大小为A v 和B v ，电势能分别为PA
E 和PB E ，下列判断正确的是（ ）
A ．A
B v v < B ．A B a a <
C ．A B cp cp <
D ．PA PB
E E >
3．某同学釆用如图所示的装置来研究光电效应现象。

某单色光照射光电管的阴极K 时，会发生光电效应现象，闭合开关S ，在阳极A 和阴极K 之间加反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压， 直至电流计中电流恰为零，此时电压表显示的电压值U 称为反向截止电压。

现分别用频率为v 1和v 2的单色光照射阴极，测量到的反向截止电压分别为U 1和U 2设电子质量为m ，电荷量为e ，则下列关系 式中不正确的是
A．频率为1v的单色光照射阴极K时光电子的最大初速度
1
2
m
eU
v
m
=
B．阴极K金属的极限频率
2112 0
21
U v U v v
U U
-
=
-
C．普朗克常量
()
21
12
e U U h
v v
-
=
-
D．阴极K金属的逸出功
()
1221
12
e U v U v W
v v
-
=
-
4．质量为m的箱子静止在光滑水平面上，箱子内侧的两壁间距为l，另一质量也为m且可视为质点的物体从箱子中央以v0=2gl的速度开始运动（g为当地重力加速度），如图所示。

已知物体与箱壁共发生5次完全弹性碰撞。

则物体与箱底的动摩擦因数μ的取值范围是（）
A．12
47
μ
<<B．
21
94
μ
<<
C．
22
119
μ
<<D．
22
1311
μ
<<
5．背越式跳高采用弧线助跑，距离长，速度快，动作舒展大方。

如图所示是某运动员背越式跳高过程的分解图，由图可估算出运动员在跃起过程中起跳的竖直速度大约为
A．2m/s B．5m/s C．8m/s D．11m/s
6．在地球上不同的地方，重力加速度大小是不同的。

若把地球看成一个质量分布均匀的球体，已知地球半径为R，地球自转的周期为T，则地球两极处的重力加速度与赤道处的重力加速度之差为
A ．23R T π
B ．22R T π
C ．4216R T π
D ．224R T
π 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．封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是（ ） A ．气体的密度增大
B ．气体的压强增大
C ．气体分子的平均动能减小
D ．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
8．如图所示，用跨过光滑滑轮的轻质细绳将小船沿直线拖向岸边，已知拖动细绳的电动机功率恒为P ，电动机卷绕绳子的轮子的半径25cm R =，轮子边缘的向心加速度与时间满足2[2(22)]a t =+，小船的质量3kg m =，小船受到阻力大小恒为10(31)N f =⨯+，小船经过A 点时速度大小026m /s 3
v =
，滑轮与水面竖直高度 1.5m h =，则（ ）
A ．小船过
B 点时速度为4m/s
B ．小船从A 点到B 点的时间为(21)s +
C ．电动机功率50W P =
D ．小船过B 点时的加速度为22522035m /s -+ 9．如图，电源电动势为
E ，内阻为r ，0R 为定值电阻，1R 为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。

当开关S 闭合时，电容器中一带电微粒恰好静止，下列说法中正确的是（ ）
A ．断开开关S 瞬间，电阻2R 中有向上的电流
B ．只减小1R 的光照强度，电源输出的功率变小
C ．只将电容器上板向下移动时，带电微粒向上运动
D ．只将1P 向上端移动时，下板电势升高
10．如图所示为某电场中的一条电场线，该电场线为一条直线，a b c 、、为电场线上等间距的三点，三点的电势分别为a ϕ、b ϕ、c ϕ，三点的电场强度大小分别为a E 、b E 、c E ，则下列说法正确的是（ ）
A ．不论什么电场，均有a b c ϕϕϕ>>
B ．电场强度大小有可能为a c b E E E =>
C ．若a b c E E E ==，则电场一定是匀强电场
D ．若a b b c ϕϕϕϕ=--，则电场一定是匀强电场 11．如图所示，半径为R 的光滑绝缘圆环固定于竖直平面内，a 为圆环的最低点，c 为圆环的最高点，b 点与圆心O 等高，该空间存在与圆环平面平行的匀强电场。

质量为m 、带电量为+q 的小球P 套在圆环上，沿环做圆周运动，通过a 、b 、c 三点时的速度大小分别为232a gR v =
、212b gR v =、72
c gR v =。

下列说法正确的是（ ）
A ．匀强电场方向水平向右
B ．匀强电场场强大小为mg
q E =
C ．小球运动过程中对圆环的最大压力为7.5mg
D ．小球运动过程中对圆环的最小压力为1.25mg
12．如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P 、Q 之间有一个很强的磁场。

一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场。

把P 、Q 与电阻R 相连接.下列说法正确的是
A ．Q 板的电势高于P 板的电势
B ．R 中有由a 向b 方向的电流
C ．若只改变磁场强弱，R 中电流保持不变
D ．若只增大粒子入射速度，R 中电流增大
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．小鹏用智能手机来研究物体做圆周运动时向心加速度和角速度、半径的关系。

如图甲，圆形水平桌面可通过电机带动绕其圆心O转动，转速可通过调速器调节，手机到圆心的距离也可以调节。

小鹏先将手机固定在桌面某一位置M处，通电后，手机随桌面转动，通过手机里的软件可以测出加速度和角速度，调节桌面的转速，可以记录不同时刻的加速度和角速度的值，并能生成如图乙所示的图象。

t 时，桌面的运动状态是______________（填字母编号）；
(1)由图乙可知，60.0s
A．静止B．匀速圆周运动C．速度增大的圆周运动D．速度减小的圆周运动
(2)仅由图乙可以得到的结论是：____________；
(3)若要研究加速度与半径的关系，应该保持_________不变，改变______，通过软件记录加速度的大小，此外，还需要的测量仪器是：__________________。

14．某同学用图示的实验装置探究加速度与力的关系。

他在气垫导轨旁安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力大小，传感器下方悬挂钩码。

改变钩码数量，每次都从A处由静止释放滑块。

已知滑块（含遮光条）总质量为M，导轨上遮光条位置到光电门位置的距离为L。

请回答下面相关问题。

(1)如图，实验时用游标卡尺测得遮光条的宽度为___ 。

某次实验中，由数字毫秒计记录遮光条通过光电门的时间为t，由力传感器记录对应的细线拉力大小为F，则滑块运动的加速度大小应表示为____（用题干已知物理量和测得物理量字母表示）。

(2)下列实验要求中不必要的是（_________）
A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B．应使遮光条位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调节至水平
D ．应使细线与气垫导轨平行
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图所示，真空中以'O 为圆心，半径r=0.1m 的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域的最下端与xoy 坐标系的x 轴相切于坐标原点O ，圆形区域的右端与平行y 轴的虚线MN 相切，在虚线MN 右侧x 轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场，电场强度E=1.0×105N/C ．现从坐标原点O 沿xoy 平面在y 轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v 0=1.0×106m/s 的带正电粒子，粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m ，已知粒子的比荷81.010C/kg q m
=⨯，不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力，求：
（1）磁场的磁感应强度B 的大小；
（2）沿y 轴正方向射入磁场的粒子，在磁场和电场中运动的总时间；
（3）若将匀强电场的方向改为竖直向下，其它条件不变，则粒子达到x 轴的最远位置与最近位置的横坐标之差．
16．如图所示，粗细均匀的U 形管，左侧开口，右侧封闭。

右细管内有一段被水银封闭的空气柱，空气柱长为l=12cm ，左侧水银面上方有一块薄绝热板，距离管口也是l=12cm ，两管内水银面的高度差为h=4cm 。

大气压强为P 0=76cmHg ，初始温度t 0=27℃。

现在将左侧管口封闭，并对左侧空气柱缓慢加热，直到左右两管内的水银面在同一水平线上，在这个过程中，右侧空气柱温度保持不变，试求：
(1)右侧管中气体的最终压强；
(2)左侧管中气体的最终温度。

17．热气球为了便于调节运动状态，需要携带压舱物，某热气球科学考察结束后正以大小为的速度匀速下降，热气球的总质量为M ，当热气球离地某一高度时，释放质量为14
M 的压舱物，结果热气球到达地面时的速度恰好为零，整个过程中空气对热气球作用力不变，忽略空气对压舱物的阻力，重力加速度为g ，
求:
（1）释放压舱物时气球离地的高度h;
（2）热气球与压舱物到达地面的时间差.
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．C
【解析】
【详解】
A ．由射线的带电性质可知，①是β射线，②是γ射线，③是α射线，α粒子的电离能力最强，穿透能力最弱，A 不符合题意；
B ．β射线是原子核发生β衰变时产生的，是高速电子流，来自于原子核，B 不符合题意；
C ．原子核发生一次衰变的过程中，只能发生α衰变或β衰变，不能同时发生α衰变和β衰变，故不可能同时产生α、β两种射线，C 符合题意；
D ．原子序数大于83的元素，都具有放射性，原子序数小于或等于83的元素，有的也具有放射性，D 不符合题意。

故选C 。

2．C
【解析】
【详解】
AD ．带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，若粒子从A 到B 过程，电场力做负功，动能减小，电势
能增加，故带电粒子通过A 点时的速度比通过B 点时的速度大，即A B v v >，PA PB E E <，选项AD 错误；
B ．根据电场线疏密可知，A B E E >，根据F=Eq 和牛顿第二定律可知，A B a a >，选项B 错误；
C ．根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，故A B cp cp <，选项C 正确。

故选C 。

3．C
【解析】
【详解】
A.光电子在电场中做减速运动，根据动能定理得：
12112
0m eU mv -=- 则得光电子的最大初速度：
1m v =故A 不符题意；
BCD.根据爱因斯坦光电效应方程得：
11hv eU W =+
22hv eU W =+
联立可得普朗克常量为：
1212
()e U U h v v -=- 代入可得金属的逸出功：
12211112
()e U v U v W hv eU v v -=-=- 阴极K 金属的极限频率为：
1221122211201212
1()
()e U v U v v v U v U v W v e U U h U U v v ---===--- 故C 符合题意，B 、D 不符题意。

4．C
【解析】
【详解】
小物块与箱子组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
02mv mv =共
解得
012
v v =共 对小物块和箱子组成的系统，由能量守恒定律得
()02212
1 2m m Q v m v =++共 解得
2014
m g v Q m l == 由题意可知，小物块与箱子发生5次碰撞，则物体相对于木箱运动的总路程
max 112s l =，min 92
s l = 小物块受到摩擦力为
f m
g μ=
对系统，利用产热等于摩擦力乘以相对路程，得
Q fs mgs μ==
故
max 29μ=，min 211
μ= 即22119μ<<，故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

5．B
【解析】
【详解】
运动员跳高过程可以看做竖直上抛运动，当重心达到横杆时速度恰好为零，运动员重心升高高度约为：
1.3m h ≈，根据机械能守恒定律可知：212
mv mgh =；解得：5m/s v ==≈，故B 正确，ACD 错误。

6．D
【解析】
【详解】 在两极：12mM G mg R ＝；在赤道上：2222-=()mM G mg m R R T π，则2212224=()R g g g R T T
ππ∆=-=； A.
23R T
π，与结论不相符，选项A 错误； B. 22R T π，与结论不相符，选项B 错误； C. 42
16R T π，与结论不相符，选项C 错误； D. 224R T
π，与结论相符，选项D 正确； 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．BD
【解析】
一定质量的气体，如果保持气体体积不变，根据密度公式得密度也就不变．故A 错误．根据气体状态方程
PV/T=C ，如果保持气体体积不变，当温度升高时，气体的压强就会增大．故B 正确．温度是气体分子平均动能变化的标志，当温度升高时，气体分子的平均动能增大，故C 错误．气体压强是气体分子撞击器壁而产生的，由于气体的压强增大，所以每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多．故D 正确．故选BD ． 点睛：能够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系．温度是气体分子平均运动剧烈程度的标志，当温度越高时，分子平均动能增大；当温度越低时，分子平均减小．
8．AD
【解析】
【详解】
AB.由2
v a R
=得，沿绳子方向上的速度为：
2v t ==（
小船经过A 点时沿绳方向上的速度为：
100302
v v cos v =︒= 小船经过A 点时沿绳方向上的速度为：
2452
B B v v cos v =︒= 作出沿绳速度的v-t 图象，直线的斜率为：
0222B t
= A 到B 图象与横轴所夹面积即为沿绳的位移：
022(22
B t h += 联立可解得：4m/s B v =
；1s t =）
选项A 正确，B 错误；
C.小船从A 点运动到B 点，由动能定理有：
22011 22
B Pt fs mv mv -=- 由几何知识可知：
1s h =）
联立可解得：。