咸阳市达标名校2018年高考三月物理模拟试卷含解析

咸阳市达标名校2018年高考三月物理模拟试卷
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．如图甲所示，AB两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流i A随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（）
A．t1时刻，两环作用力最大
B．t2和t3时刻，两环相互吸引
C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥
D．t3和t4时刻，两环相互吸引
2．如图所示，物体m与斜面体M一起静止在水平面上。

若将斜面的倾角θ稍微增大一些，且物体m仍静止在斜面上，则
A．斜面体对物体的支持力不变
B．斜面体对物体的摩擦力变大
C．水平面与斜面体间的摩擦力变大
D．水平面与斜面体间的摩擦力变小
3．在平直公路上甲乙两车从同一地点出发，两车位移x和时间t的比值x
t
与时间t之间的关系如图所示。

下列说法正确的是（）
A．甲车的加速度大小为5m/s2
B．6s末乙车速度减小到零
C．甲车追上乙车前，2s末甲乙两车相距最远D．乙车速度减小到零时，甲车速度为30m/s
4．如图是质谱仪的工作原理示意图，它是分析同位素的一种仪器，其工作原理是带电粒子（不计重力）经同一电场加速后，垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，挡板D上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A 2。

若（）
A．只增大粒子的质量，则粒子经过狭缝P的速度变大
B．只增大加速电压U，则粒子经过狭缝P的速度变大
C．只增大粒子的比荷，则粒子在磁场中的轨道半径变大
D．只增大磁感应强度，则粒子在磁场中的轨道半径变大
5．下列说法正确的是（）
A．β射线是高速电子流，它的穿透能力比α射线和γ射线都弱
B．在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能
C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子的动能减小
D．当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当改为红光照射时，也能发生光电效应，但从锌板表面逸出的光电子的最大初动能减小
6．物体做匀速圆周运动时，在任意相同时间间隔内，速度的变化量（）
A．大小相同、方向相同B．大小相同、方向不同
C．大小不同、方向不同D．大小不同、方向相同
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，x轴上方有两条曲线均为正弦曲线的半个周期，其高和底的长度均为l，在x轴与曲线所围的两区域内存在大小均为B，方向如图所示的匀强磁场，MNPQ为一边长为l的正方形导线框，其电阻为R，MN与x轴重合，在外力的作用下，线框从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速向右穿越磁场区域，则下列说法中正确的是（）
A ．线框的PN 边到达x 坐标为2l 处时，感应电流最大
B ．线框的PN 边到达x 坐标为32l 处时，感应电流最大
C ．穿越磁场的整个过程中，线框中产生的焦耳热为233B l v R
D ．穿越磁场的整个过程中，外力所做的功为2332B l v R
9．物块套在光滑的竖直杆上，通过光滑的定滑轮用不可伸长的轻绳将物块由A 点匀速拉到B 点，AB 高度为h ，则在运动过程中（ ）
A ．绳中张力变小
B ．绳子自由端的速率减小
C ．拉力F 做功为cos h F
D ．拉力F 的功率P 不变
10．如图甲所示电路中，电源电动势E=6V ，内阻r=1Ω，外电路接有三个定值电阻R 1=2Ω、R 2=3Ω、R 3=6Ω，虚线框内的电路可等效为一个电源，如图乙所示，其等效电动势E ＇等于CD 间未接入用电器时CD 间的电压，若用导线直接将C 、D 两点连接起来，通过该导线的电流等于等效电源的短路电流．下列说法正确的是
A ．等效电源的电动势E ＇=5V
B ．等效电源的短路电流为1.2A
C ．等效电源的内阻r ＇=7.5Ω
D．等效电源的最大输出功率为0.3W
11．如图甲所示，两平行金属板A、B放在真空中，间距为d，P点在A、B板间，A板接地，B板的电势φ随时间t的变化情况如图乙所示，t＝0时，在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子，当t＝2T时，电子回到P点。

电子运动过程中未与极板相碰，不计重力，则下列说法正确的是（）
A．φ1∶φ2＝1∶2
B．φ1∶φ2＝1∶3
C．在0~2T时间内，当t＝T时电子的电势能最小
D．在0~2T时间内，电子的动能增大了
222
2
2e T d m ϕ
12．一个长方体金属导体的棱长如图所示，将该长方体导体放在匀强磁场中，并使前侧面与磁场垂直，已知磁感应强度为B。

导体的左右两侧面外接电源，产生由左向右的稳定电流时，测得导体的上、下表面间的电势差为U。

则下列说法正确的是（）
A．上、下两表面比较，上表面电势高B．上、下两表面比较，下表面电势高
C．导体中自由电子定向移动的速率为U
dB
D．导体中自由电子定向移动的速率为
U
hB
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．用如图甲所示装置来探究功和物体速度变化的关系，木板上固定两个完全相同的遮光条A B、，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，轨道固定在水平桌面上，动滑轮上可挂钩码，滑轮质量、摩擦均不计。

（1）实验中轨道应倾斜一定角度，这样做的目的是__________；
（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d=______cm；
（3）主要实验步骤如下：
①测量木板（含遮光条）的质量M ，测量两遮光条间的距离L ，按图甲正确连接器材。

②将木板左端与轨道左端对齐。

由静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数F 及遮光条B A 、先后经过光电门所用的时间2t t t 、，则可以测出遮光条B A 、通过光电门时的速度大小和合外力对木板做的功；
③加挂钩码，重复②的操作，建立木板速度v 和细线拉力对木板做的功W 的相关图像，分析得出实验结论。

（4）根据实验中可能遇到的困难，回答下列问题：
①由静止释放木板的瞬间，弹簧测力计的示数会_______（填“变大”“变小”或“不变”）；
②如果将钩码的个数成倍增加，细线拉力对木板做的功W 将_______（填“会”或“不会”）成倍增加； ③利用图像法处理实验结果时，应该建立_______（填“v W ∆-”“2v W -”或“2v W ∆-”）图像，如果得到的图像是线性变化的，则说明实验探究成功，此时图像的斜率的表达式为k =________（用已知物理量的符号表示）。

14．用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n 块质量均为m 0的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门。

调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t 0；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t 1，t 2…，计算出t 12，t 22…
(1)挡光时间为t 0时，重锤的加速度为a 0从左侧取下i 块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为t i ，重锤的加速度为a i ，则0
i a a =__________（结果用t 0和t i 表示） (2)作出0
i a i a -的图线是一条直线，直线的斜率为k ，则重锤的质量M=_____。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图所示，ABCD 为固定在竖直平面内的轨道，AB 段平直倾斜且粗糙，BC 段是光滑圆弧，对应的圆心角53θ=︒，半径为r ，CD 段水平粗糙，各段轨道均平滑连接，在D 点右侧固定了一个
14圆弧挡板MN ，圆弧半径为R ，圆弧的圆心也在D 点。

倾斜轨道所在区域有场强大小为95mg E q
=、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。

一个质量为m 、电荷量为q 的带正电小物块(视为质点)在倾斜轨道上的A 点由静止释放，最
终从D 点水平抛出并击中挡板。

已知A ，B 之间距离为2r ，斜轨与小物块之的动摩擦因数为14μ=，设小物块的电荷量保持不变，重力加速度为g ，530.8sin ︒=，530.6cos ︒=。

求：
(1)小物块运动至圆轨道的C 点时对轨道的压力大小；
(2)改变AB 之间的距离和场强E 的大小，使小物块每次都能从D 点以不同的速度水平抛出并击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块动能的最小值。

16．如图，两个相同的气缸A 、B 各封闭着同种理想气体，气缸用绝热的细管通过阀门K 连接。

当K 关
闭时，A 中气体的压强5A1110Pa p =⨯、温度A17C 2t ︒=，B 中气体的压强5B1310Pa p =⨯、温度
B1C 127t ︒=。

已知两气缸内的气体温度始终保持不变。

打开K 后（结果均保留三位有效数字）
(1)若B 中气体发生等温膨胀，当B 中气体的体积变为原来的
65
时，求B 中此时的压强p ； (2)求缸内气体刚平衡时气缸内气体的压强2p 。

17．如图所示为某娱乐场的滑道示意图，其中AB 为曲面滑道，BC 为水平滑道，CD 为14
圆弧滑道，各滑道相切连接。

DE 为放在水平地面上的海绵垫。

某人从A 点上方某处滑下，经过高度差H=5m 的A 点和C 点时的速度分别为2m/s 和4m/s ，在C 点做平抛运动，最后落在海绵垫上E 点。

已知人的质量为50kg ，人与水平滑道BC 间的动摩擦因数为0.2，水平滑道BC 的长度为s=20m ，只知道圆弧CD 的半径R 的范围为：1m 2m ≤≤R 。

取g=10m/s 2。

求：
(1)人在AB 段克服阻力的功；
(2)人在C 点做平抛运动的水平位移x 的范围。

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．B
【解析】
t 1时刻感应电流为零，故两环作用力为零，则选项A 错误；t 2时刻A 环中电流在减小，则B 环中产生与A 环中同向的电流，故相互吸引，t 3时刻同理也应相互吸引，故选项B 正确，C 错误；t 4时刻A 中电流为零，两环无相互作用，选项D 错误．
2．B
【解析】
【详解】
A 、物体m 静止不动，受力平衡．可对物体受力分析，正交分解重力G 得：
斜面体对物体的支持力N=mgcos
斜面体对物体的摩擦力f=mgsin 比较可知稍微增大一些，N 变小，f 变大，故A 错误、B 正确．
C 、对于水平面对斜面的力，最好采用整体法，对m 和M 整体进行受力分析：
整体受重力和水平面的支持力，因为整体处于静止也就是平衡状态，所以地面对斜面体的摩擦力始终为零，水平面对斜面体间的支持力不变．故C 错误、D 错误．
故选：B ．
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．根据2012
x v t at =+可得 012
x v at t =+ 甲车的加速度大小为
22111022m/s 10m/s 2
a k ==⨯= 选项A 错误；
B ．由图像可知，乙车的初速度为v 0=15m/s ，加速度为
222252-2m/s 5m/s 2
a k ==⨯=- 则速度减为零的时间为
02
3s v t a == 选项B 错误；
C ．当两车相距最远时速度相等，即
021v a t a t -=
解得
t=1s
选项C 错误；
D ．乙车速度减小到零时需经过t=3s ，此时甲车速度为
130m/s v a t ==
选项D 正确。

故选D 。

4．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．粒子在电场中加速时，根据动能定理可得
212
mv Uq =① 即
v =所以粒子质量增大，则粒子经过狭缝P 的速度变小，只增大加速电压U ，则粒子经过狭缝P 的速度变大，A 错误B 正确；
CD ．粒子在磁场中运动时有
2
v qvB m r
=② 联立①②解得
r =
所以只增大粒子的比荷（
q m
增大）或只增大磁感应强度，半径都减小，CD 错误。

故选B 。

5．B
【解析】
【分析】
【详解】 A ．β射线是高速电子流，它的穿透能力比α射线强，比γ射线弱，故A 项错误；
B ．原子核的结合能与核子数之比称做比结合能，比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。

在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能，故B 项正确；
C ．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，电子跃迁到离核较近的轨道上运动，据
22
2e v k m r r
= 可得，核外电子的动能增加，故C 项错误；
D ．当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，当改为红光照射时，不能发生光电效应，因为红光的频率小于锌板的极限频率，故D 项错误。

故选B 。

6．B
【解析】
【详解】
物体做匀速圆周运动时，速度的变化量v at ∆=，由于加速度的大小不变但方向时刻在变化，所以在任意相同时间间隔内， 速度的变化量大小相等，方向不同。

A. 大小相同、方向相同，与分析不符，故A 错误；
B. 大小相同、方向不同，与分析相符，故B 正确
C. 大小不同、方向不同，与分析不符，故C 错误；
D. 大小不同、方向相同，与分析不符，故D 错误。

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．BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．电流和切割长度成正比，所以线框的PN 边到达x 坐标为
2l 处时，相当于长度为l 的边框来切割磁感线，线框的PN 边到达x 坐标为32
l 处时， 相当于两个长度为l 的边框来切割磁感线，两个电动势叠加，所以线框的PN 边到达x 坐标为32
l 处时，感应电流最大为 2m BLv I R
= 故A 错误，B 正确；
C ．因为电流的变化符合交流电的特征，所以线框的PN 边到达x 坐标为2
l 处时，产生的焦耳热为 2
2321122l B l v Q I Rt R R v R ⎛⎫==⋅⋅= ⎪ ⎪⎝⎭
线框的PN 边从2
l 到2l 处时，产生的焦耳热为 2
232222l B l v Q I Rt R R v R ⎛⎫==⋅⋅= ⎪ ⎪⎝⎭
线框的PN 边从2l 到52
l 处时，产生的焦耳热为 2
2323122l B l v Q I Rt R R v R ⎛⎫==⋅⋅= ⎪ ⎪⎝⎭
所以产生的总焦耳热为
231233B l v Q Q Q Q R
=++= 又因为外力所做的功就等于焦耳热，所以C 正确，D 错误。

故选BC 。

9．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．因为物块做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，则有
cos T mg θ=
因为θ增大，cos θ减小，则拉力T 增大，故A 错误；
B ．物块沿绳子方向上的分速度
cos A v v θ=
该速度等于自由端的速度，θ增大，自由端速度v 减小，故B 正确；
C ．F 为变力，不能用功的定义。

应根据动能定理，拉力F 做功等于克服重力做的功，即
W mgh =
故C 错误；
D ．拉力的功率为
cos cos A A mg P Fv v mgv θθ
=== 可知拉力F 的功率P 不变，故D 正确。

故选BD 。

10．CD
【解析】
【详解】
当CD 间未接入用电器时，由闭合电路欧姆定律得回路中电流1121A E I R R r
==++，CD 间电压123V CD U E I R =='=，A 项错误；若CD 间用导线连接，通过电源的电流2123 1.2A E I R R r =
=++，232323
R R R R R =+，根据并联电路电流分配关系可知流过CD 间导线的电流即通过3R 的电流210.4A 3I I =⨯=短，等效电源的短路电流为0.4A ，B 项错误；等效电源的内阻=7.5ΩE r I ''=短
，C 项错误；等效电源的输出功率2
=P IE I r 出'-'，当0.2A 2E I r =''=时，等效电源的输出功率最大，2=0.3W 4E P r ''=出，D 项正确．
11．BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．电子在0~T 时间内向上加速运动，设加速度为a 1，在T~2T 时间内先向上减速到零后向下加速回到原出发点，设加速度为a 2，则
2211211()22
a T a T T a T =-⋅-
213a a =
由于
11e
a dm ϕ= 22e a dm
ϕ=
则 φ1∶φ2＝1∶3
选项A 错误，B 正确；
C ．依据电场力做正功最多，电势能最小，而0～T 内电子做匀加速运动，T ～2T 之内先做匀减速直线运动，后反向匀加速直线运动，因φ2=3φ1，t 1时刻电子的动能
222212221K e T E mv md
ϕ== 而粒子在t 2时刻的速度
12122eT v v a T dm
ϕ=-=- 故电子在2T 时的动能
2222
212K e T E md ϕ= 所以在2T 时刻电势能最小，故C 错误；
D ．电子在2T 时刻回到P 点，此时速度为
12122eT v v a T dm
ϕ=-=-
（负号表示方向向下） 电子的动能为 222
2221212K e T d v E m m
ϕ＝＝ 根据能量守恒定律，电势能的减小量等于动能的增加量，故D 正确。

故选BD 。

12．BD
【解析】
【详解】
A B ．电流向右，则金属导体中的自由电子定向向左移动，由左手定则知洛伦兹力向上，则上表面累积负电荷，其电势低，选项B 正确，A 错误。

CD ．稳定状态时，电子做匀速直线运动，受力平衡，有
eE evB =
U E h
= 解得 U v hB =
选项C 错误，D 正确；
故选BD.
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．平衡摩擦力 0.560 变小 不会 2v W ∆-
2M
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]实验中轨道应倾斜一定角度，是利用木板的重力沿轨道向下的分力来平衡摩擦力；
（2）[2]根据游标卡尺的读数方法可得遮光条的宽度为 0.5cm 120.05mm 0.5cm 0.060cm 0.560cm +⨯=+=
（4）[3]释放木板前，设弹簧测力计的示数为1F ，根据受力平衡有
12F mg =
释放的瞬间，对木板有
F Ma '=
对钩码有
122
mg F m a '-=⋅ 则有
12mg F = 1
22F mg m M '=⋅+
故有
1F F '<
弹簧测力计的示数会变小
[4]由
1
22F mg m M '=⋅+
可知，当钩码的个数成倍增加，即m 加倍时，F '不是成倍增加的，而每次位移相等，故细线拉力做的功不会成倍增加；
[5][6]以木板为研究对象，根据动能定理有
222111222
A B FL Mv Mv M v =-=∆ 故应该建立2v W ∆-图像，图像对应的函数关系为
22v W M ∆=
⋅ 故
2k M
= 14．202i t t 02nk m k
+ 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]遮光片经过光电门时的速度
00d v t =，i i
d v t = 重锤做初速度为零的匀加速直线运动，由速度位移公式得
220022i i v a h v a h ==，
整理得
2020i i
a t a t = (2)[2]由牛顿第二定律得
000()Mg nm g M nm a -=+
000(()))(i M im g n i m g M nm a +--=+
整理得
00021i a m g i a Mg nm g
=+- 则0
i a i a -图像的斜率
002m g k Mg nm g
=- 解得
0(2)=nk m M k
+ 四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分 15．（1）在C 点小物块对圆轨道的压力大小为135N
F mg '=；（2）
小物块动能的最小值为min k E = 【解析】
【详解】
(1)小物块由A 到B 过程由动能定理，得：()21222B mgsin r mgcos qE r mv θμθ⋅-+⋅=
解得：B v =小物块由B 到C 过程由机械能守恒定律得：()22111cos 22C B mgr mv mv θ-=
-
解得：C v = 在C 点由牛顿第二定律，得：2C N v F mg m r
-= 解得：135
N F mg = 由牛顿第三定律可得，在C 点小物块对圆轨道的压力大小为135N
F mg =' (2)小物块离开D 点后做平抛运动，水平方向：0x v t = 竖直方向：212
y gt = 而：222x y R += 小物块平抛过程机械能守恒，得：2012
k mgy E mv =- 由以上式子得：2344
k mgR mgy E y =+
由数学中均值不等式可知：2
k E mgR ≥=
则小物块动能的最小值为min k E = 16． (1)52.5010Pa ⨯；(2)51.8610Pa ⨯
【解析】
【详解】
(1)设A 、B 的容积均为V ，打开K 后，若B 中气体发生等温膨胀，B 中气体的体积变为原来的65
，根据玻意耳定律有 B165
p V p V =⋅ 解得
52.5010Pa p =⨯
(2)B 中气体发生等温膨胀，膨胀后的体积为1V V +，压强为2p ，根据玻意耳定律有
()B121p V p V V =+
1V 体积的气体等压降温，体积变为2V ，温度由B1t 变为A1t ，根据盖一吕萨克定律有
12B1A1
V V T T = 其中
A1300K T =，B1400K T =
A 中气体发生等温压缩，根据玻意耳定律有
()A122p V p V V =-
解得
5521310Pa 1.8610Pa 7
p =⨯≈⨯ 17． (1)200J ；
(2)m 55x ≤≤。

【解析】
【详解】
(1)设人从A 点滑到C 点过程中，重力做的功以及在水平段克服摩擦阻力的功和在AB 段克服阻力的功分别为：G W 、f W 和AB W 。

由动能定理：
G f kC kA --=-AB W W W E E
即：
221122
AB C A mgH mgs W mv mv μ--=- 代入数据得人在AB 段克服阻力的功：
W AB =200J ；
(2)人在C 点做平抛运动，有：
2c v mg m R
≤ 解得：
2 1.6m c v R g
≤= 结合已知条件1m≤R≤1.6m ，由212R gt ＝ 可确定平抛运动的时间范围为：
≤≤t 由x=v C t 可确定平抛运动的水平位移x 的范围为：
m m 55
x ≤≤。