山东省济南市达标名校2018年高考四月质量检测物理试题含解析

山东省济南市达标名校2018年高考四月质量检测物理试题
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．下列说法正确的是____________
A ．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
B ．一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多能产生3个不同频率的光子
C ．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期
D ．原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量
2．如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m A 和m B 的物块A 、B 用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，它们的质量之比m A :m B =2:1．当用水平力F 作用于B 上且两物块以相同的加速度向右加速运动时（如图甲所示），弹簧的伸长量x A ；当用同样大小的力F 竖直向上拉B 且两物块以相同的加速度竖直向上运动时（如图乙所示），弹簧的伸长量为x B ，则x A :x B 等于（ ）
A ．1:1
B ．1:2
C ．2:1
D ．3:2
3．A B 两物体同时同地从静止开始运动，其运动的速度随时间的v —t 图如图所示，关于它们运动的描述正确的是（ ）
A ．物体
B 在直线上做往返运动
B ．物体A 做加速度增大的曲线运动
C ．AB 两物体在0-1s 运动过程中距离越来越近
D ．B 物体在第1s 内、第2s 内、第3s 内的平均速度大小为1:3:2
4．图甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数1n 与副线圈匝数2n 之比为10：1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电，电阻1220R R ==Ω，与电容器C 连接成如图所示的电路，其中电容器的击穿电压为8V ，电表均为理想交流电表，开关S 处于断电状态，则（ ）
A．电压表的读数为10V
B．电流表的读数为0.05A
C．电阻2R上消耗的功率为2.5W
D．若闭合开关S，电容器会被击穿
5．在冬季，剩有半瓶热水的老式暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来．其中主要原因是
A．软木塞受潮膨胀
B．瓶口因温度降低而收缩变小
C．白天气温升高，大气压强变大
D．瓶内气体因温度降低而压强减小
6．图像法具有自己独特的优势，它能把复杂的物理过程直观形象清楚地展现出来，同时也能够形象地描述两个物理量之间的关系，如图所示，若x轴表示一个物理量，y轴表示一个物理量，其中在实验数据处理时，会发现图像与两个坐标轴的交点（称为截距）具有特殊的物理意义。

对该交点的物理意义，下列说
法不正确
．．．的是（）
A．在测电源电动势和电源内阻时，若x轴表示流过电源的电流，y轴表示闭合电路电源两端的电压，则该图像与x轴的交点的物理意义是短路电流
B．在利用自由落体法验证机械能守恒实验时，若x轴表示重锤下落到某点时速度的平方，y轴表示重锤落到该点的距离，则该图像与x轴交点的物理意义是重锤下落时的初速度
C．在用单摆测重力加速度的实验中，若x轴表示摆线长度，y轴表示单摆周期的平方，则该图像与x轴交点绝对值的物理意义是该单摆摆球的半径
D．在研究光电效应的实验中，若x轴表示入射光的频率，y轴表示光电子的最大初动能，则该图像与x 轴的交点物理意义是该金属的极限频率
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．如图所示，质量为3.2m的物块放在水平面上，跨过轻小动滑轮的细绳连接在物块A和物块B上，与物块A相连的细绳与水面间的夹角为53°且保持不变，已知物块B的质量为m，重力加速度为g，︒=，cos530.6
︒=，现用力F沿两段绳的角平分线方向向上拉，物块A、B均恰好做匀速直线sin530.8
运动，则下列说法正确的是（）
A．拉力F为mg
B．物块与水平面的摩擦力为0.6mg
C．细绳拉力为3.2mg
D．物块A与水平面的动摩擦因数为0.25
8．如图所示，斜面体置于粗糙水平地面上，斜面体上方水平固定一根光滑直杆，直杆上套有一个滑块．滑块连接一根细线，细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球．最初斜面与小球都保持静止，现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A点，如果整个过程斜面保持静止，小球未滑离斜面，滑块滑动到A点时细线恰好平行于斜面，则下列说法正确的是
A．斜面对小球的支持力逐渐减小
B．细线对小球的拉力逐渐减小
C．滑块受到水平向右的外力逐渐增大
D．水平地面对斜面体的支持力逐渐减小
9．如图所示，空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，在竖直平面内从a点沿ab、ac方向抛出两带电小球，不考虑两带电小球间的相互作用，两小球的电荷量始终不变，关于小球的运动，下列说法正确的是()
A ．沿ab 、ac 方向抛出的小球都可能做直线运动
B ．若小球沿ac 方向做直线运动，则小球带负电，可能做匀加速运动
C ．若小球沿ab 方向做直线运动，则小球带正电，且一定做匀速运动
D ．两小球在运动过程中机械能均守恒
10．关于理想气体，下列说法正确的是（ ）
A ．已知气体的摩尔质量和阿伏伽德罗常数，可估算一个分子质量
B ．已知气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可估算一个分子直径
C ．气体压强是因为气体分子间表现为斥力
D ．气体压强是因为气体分子无规则运动撞击器壁所致
E.一定质量的理想气体体积不变，温度升高，压强一定增大
11．如图是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t 前进距离s ，速度达到最大值v m ，在这一过程中电动机的功率恒为P ，小车所受阻力恒为f ，那么这段时间内( )
A ．小车做加速度逐渐减小的加速运动
B ．小车做匀加速运动
C ．电动机所做的功为2m 1mv 2
D ．电动机所做的功为212
m fs mv 12．如图，在真空中的A 、B 两点分别放置等量异种点电荷，在电场中通过A 、B 两点的连线中点对称地选取一个闭合路径abcd 。

现将一个质子沿abcd 移动一周，下列说法正确的是（ ）
A ．a 点和b 点的电场强度相同
B ．c 点电势低于于d 点电势
C ．由b→c ，电场力一直做正功
D ．由c→d ，质子电势能一直在增加
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路测量该铅笔芯的电阻值．所用器材有电流表1A 、2A ，电阻箱1R 、滑动变阻器2R 、待测铅笔芯x R 、电源E 、开关S 及导线等．操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值：记录两个电
流表1A 、2A 的示数分别为1I 、2I ，
请回答以下问题：
（1）若电流的内阻可忽略．则电流表示数2I =______1I 时，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值． （2）用螺旋测微器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图所示，该笔芯的直径为______mm ． （3）已测得该笔芯的长度20.00 cm L =，电阻箱1R 的读数为5.00 Ω，根据上面测量的数据可计算出笔芯的电阻率ρ=______m Ω⋅．（结果保留3位有效数字）
（4）若电流表2A 的内阻不能忽略，仍利用（l ）中方法，则笔芯电阻的测量值______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）．
14．小张同学利用“插针法”测定玻璃的折射率．
（1）小张将玻璃砖从盒子拿出放到白纸上，图示操作较为规范与合理的是____________．
（2）小张发现玻璃砖上下表面不一样，一面是光滑的，一面是磨砂的，小张要将玻璃砖选择_______（填“磨砂的面”或“光滑的面”）与白纸接触的放置方法进行实验较为合理．
（3）小张正确操作插好了4枚大头针，如图所示，请帮助小张画出正确的光路图____.然后进行测量和计算，得出该玻璃砖的折射率n=__________（保留3位有效数字）
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．导热性能良好的两个相同容器A 、B 由细软管C 连通，灌注一定量的某液体后将A 的。

上端封闭，如
图甲所示，A 中气柱长度为h ，温度为T0.保持A 固定不动，缓慢竖直向下移动B ，停止移动时位置如图乙所示，此时A 、B 容器中液面高度差为3h ，甲、乙两图中软管底部相距为2
h 。

保持两容器位置不变，缓慢加热气体A ，使得两容器中液面再次持平，如图丙所示。

已知液体密度为ρ，重力加速度为g ，求： ①大气压强p 0；
②丙图A 容器中气体温度T 。

16．如图所示，两个平行光滑金属导轨AB 、CD 固定在水平地面上，其间距L=0.5m ，左端接有阻值R=3Ω的定值电阻。

一根长度与导轨间距相等的金属杆順置于导轨上，金属 杆的质量m=0.2kg,电阻r=2Ω，整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小B=4T 的匀强磁场中，t=0肘刻，在MN 上加 一与金属杆垂直，
方向水平向右的外力F ，金属杆由静止开始 以a=2m/s 2的加速度向右做匀加速直线运动，
2s 末撤去外力F ，运动过程中金属杆与导轨始终垂直且接触良好。

（不计导轨和连接导线的电阻，导轨足够长)求：
(1)1s 末外力F 的大小；
(2)撤去外力F 后的过程中，电阻R 上产生的焦耳热。

17．一半径为R =10cm 的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如图所示。

图中O 为圆心，MN 为竖直方向的直径。

有一束细光线自O 点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自玻璃砖右侧射出，现将入射光线缓慢平行下移，当入射光线与O 点的距离为h =6cm 时，从玻璃砖右侧射出的光线刚好消失。

已知光在真空中的传播速度为c =3⨯108 m/s ，则：
(1)此玻璃的折射率为多少；
(2)若h =52cm ，求光在玻璃砖中传播的时间。

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】
试题分析：β衰变的电子是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，A 错误；一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多产生两种不同频率的光子，但是若是大量氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多可产生3种不同频率的光子，B 错误；原子核的半衰期与外界因素无关，C 正确；原子核经过衰变生成新核，需要释放出射线，质量减小，D 错误；
考点：考查了原子衰变，氢原子跃迁
2．A
【解析】
【详解】
设m A =2m B =2m ，对甲图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度：
()3A B A B F m m g
F a g m m m
μμ-+==-+ 对A 物体有：
F 弹-μ∙2mg=2ma ，
得
123F F kx ==弹 ；123F x k
= 对乙图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度：
()3A B A B F m m g
F a g m m m
-+=+'=- 对A 物体有：
F 弹′-2mg=2ma′，
得
223
F F kx ='=弹 223F x k
= 则x 1：x 2=1：1．
A ． 1:1，与结论相符，选项A 正确；
B ． 1:2，与结论不相符，选项B 错误；
C ．2:1，与结论不相符，选项C 错误；
D ．3:2，与结论不相符，选项D 错误．
3．D
【解析】v －t 图，其数值代表速度大小和方向，斜率表示加速度，面积表示位移；由图可知，B 先匀加速直线，再做匀减速直线，速度为正值，为单向直线运动。

物体A 做加速度增大的直线运动；在0-1s 内，B 物体在前，A 物体在后，距离越来越远；由于面积表示位移，可求1s 内、第2s 内、第3s 内的位移比为1:3:2，由
，可知平均速度大小为1:3:2。

综上分析，D 正确。

4．C
【解析】
【详解】
A ．开关断开时，副线圈为R 1和R 2串联，电压表测量R 2的电压，由图可知原线圈电压为2V ，所以副线圈电压为2，则电压表的读数是R 2的电压为2V≈7.07V ，故A 错误；
B ．由A 的分析可知，副线圈电流为 2212102A 0.252A 2020
U I R R ++＝＝＝ 所以原线圈电流为
2111
0.0252A n I I n ＝＝ 故B 错误；
C ．电阻R 1、R 2上消耗的功率为
2220.25()220 2.5W P I R ⨯＝＝＝
故C 正确；
D ．当开关闭合时，R 1与R 3并联后和R 2串联，电容器的电压为并联部分的电压，并联部分电阻为R 并=10Ω，所以并联部分的电压为
210102102V V 20103
C R U U R R ⨯++并并＝＝＝ 最大值为
102202V 8V 33＝＜，所以电容器不会被击穿，故D 错误。

故选C 。

5．D
【解析】
【分析】
木塞难拔出的现象，是因为瓶内的气压小于瓶外的大气压，所以外界大气压对瓶塞向里的压力大于瓶内气体对木塞向外的压力，可以根据理想气体的等容变化分析瓶内的气压变化．
【详解】
一开始暖瓶塞受力平衡如图：
由于暖水瓶内气体的体积不变，经过一晚的时间，瓶内的温度会降低，即气体的温度降低，根据查理定律得：1212
P P T T = ；由于12T T >，所以12P P >，即暖瓶内的压强由原来的1P 减小为现在的2P ，气体向外的压力减小，所以拔出瓶塞更费力．
A ．软木塞受潮膨胀，与结论不相符，选项A 错误；
B ．瓶口因温度降低而收缩变小，与结论不相符，选项B 错误；
C ．白天气温升高，大气压强变大，与结论不相符，选项C 错误；
D ．瓶内气体因温度降低而压强减小，与结论相符，选项D 正确；
故选D.
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．根据闭合电路欧姆定律E U Ir =+可知，当0U =时，电源的短路电流为
E I r
= A 正确；
B ．根据机械能守恒定律
2201122
mgh mv mv =- 变形得
220122v h v g g
=- 可知2h v -图像与横轴截距的物理意义为初速度的平方，B 错误；
C ．根据单摆的周期公式2T = 2
2
04()T l r g π=+ 可知20T l -图像与横轴交点绝对值的物理意义为摆球半径，C 正确；
D ．根据光电效应方程变形得
km 0E h W ν=-
E ν-km 图像与横轴的交点满足
c 0h W ν=
此时频率c ν即为该金属的极限频率，D 正确。

本题选择不正确的，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．BD
【解析】
【详解】
AC ．滑轮两边绳子的拉力均为B 的重力，即T=mg ，因滑轮两边绳子的夹角为37°，可知拉力F 大于mg ，选项AC 错误；
BD ．对物块A 受力分析可知，水平方向
cos53cos530.6A f T mg mg ===o o
即物块与水平面的摩擦力为0.6mg ；竖直方向：
sin 53 3.2T N mg +=o
解得
N=2.4mg
则物块A 与水平面的动摩擦因数为
0.60.252.4A f mg N mg
μ=== 选项BD 正确；
故选BD 。

8．BC
【解析】
【详解】
AB ．对小球受力分析可知，沿斜面方向：cos sin T mg αθ=，在垂直斜面方向：sin cos N F T mg αθ+=（其中α是细线与斜面的夹角，θ为斜面的倾角），现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点，α变小，则细线对小球的拉力T 变小，斜面对小球的支持力N F 变大，故选项B 正确，A 错误； C ．对滑块受力分析可知，在水平方向则有：
sin cos()cos()sin (cos tan sin )cos mg F T mg θαθαθθθαθα
+=+==-，由于α变小，则有滑块受到水平向右的外力逐渐增大，故选项C 正确；
D ．对斜面和小球为对象受力分析可知，在竖直方向则有：sin()N mg Mg F T θα'+=++，由于()αθ+变小，所以水平地面对斜面体的支持力逐渐增大，故选项D 错误．
9．AC
【解析】
【详解】
ABC ．先分析沿ab 方向抛出的带电小球，若小球带正电，则小球所受电场力方向与电场强度方向相同，重力竖直向下，由左手定则知小球所受洛伦兹力方向垂直ab 斜向上，小球受力可能平衡，可能做直线运动；若小球带负电，则小球受力不可能平衡。

再分析沿ac 方向抛出的带电小球，同理可知，只有小球带负电时可能受力平衡，可能做直线运动。

若小球做直线运动，假设小球同时做匀加速运动，则小球受到的洛伦兹力持续增大，那么小球将无法做直线运动，假设不成立，小球做的直线运动一定是匀速运动，故A 、C 正确，B 错误；
D ．在小球的运动过程中，洛伦兹力不做功，电场力对小球做功，故小球的机械能不守恒，故D 错误。

故选AC 。

10．ADE
【解析】
【分析】
【详解】
A ．一个分子的质量
mol 0A
M m N = 已知气体的摩尔质量和阿伏伽德罗常数，可估算一个分子质量，A 正确；
B ．一个气体分子占据的体积
mol 0A
V V N = 已知气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，不可以估算一个分子直径，B 错误；
CD ．气体压强是因为气体分子无规则运动撞击器壁所致，气体分子之间的距离较大，几乎不体现分子力，
C 错误，
D 正确；
E ．根据理想气体状态方程 pV C T 可知一定质量的理想气体体积不变，温度升高，压强一定增大，E 正确。

故选ADE 。

11．AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．小车电动机的功率恒定，速度不断变大，根据功率与速度关系公式P=Fv 可知，牵引力不断减小，根据牛顿第二定律，
P/v−f=ma
故小车的运动是加速度不断减小的加速运动，故A 正确，B 错误；
CD ．对小车启动过程，根据动能定理，有
W 电−fs= 212
m mv 这段时间内电动机所做的功为 W 电=fS+
212m mv 故C 错误，D 正确．
故选AD.
点睛：小车电动机的功率恒定，速度不断变大，牵引力不断减小，故小车的运动是加速度不断减小的加速运动；结合动能定理列式求解电动机所做的功．
12．BD
【解析】
【分析】
【详解】
等量同种电荷电场线如图：
A ．结合等量异种点电荷的电场线的图象可知，ab 两点的电场强度的方向不同，故A 错误；
B ．d 点的电势为正值，c 点的电势为负值，c 点电势低于d 点电势，故B 正确；
C ．在bc 的连线上，两电荷连线上方，场强竖直向分量向下，两电荷连线下方，场强竖直向分量向上。

则质子由b 到c ，电场力先做正功后做负功，故C 错误；
D ．由c→d ，质子受力的方向与运动的方向之间的夹角始终是钝角，电场力做负功，电势能一直在增大，故D 正确。

故选BD 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．12 1.000 71.9610-⨯ 小于 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]若电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值，则两条支路的电流相等，所以：
2112
I I = (2)[2]主尺上的刻度为0.5mm ，副尺上的刻度为50格，所以读数为：
0.5mm 0.01mm 50 1.000mm d =+⨯=
(3)[3] 铅笔芯的横截面积：
2
2()24
d d S ππ== 1R R =
带入电阻定律L R S
ρ=得： 2
4RS Rd L L
πρ== 带入数据得：
71.9610Ωm ρ-=⨯g
(4)[4]若电流表2A 的内阻不能忽略，则笔芯电阻的测量值为1R ，真实值为21A R R +,则笔芯电阻的测量值
小于真实值．
14．B 磨砂的面 1.53
【解析】
【分析】
光学镜面及光学玻璃面均不能用手触碰；根据实验原理，运用插针法，确定入射光线和折射光线．
【详解】
（1）玻璃砖的光学面不能用手直接接触，接触面的污渍会影响接触面的平整，进而影响折射率的测定，B 正确；
（2）为了不影响观察实验，应使得磨砂面接触纸面；
（3）光路图如图所示：
设方格纸上小正方形的边长为l ，光线的入射角为1θ，折射角为2θ，则122sin 0.7985.34θ=≈+，
222sin 0.5212.2 3.6θ=≈+，所以该玻璃砖的折射率12sin 0.798 1.53sin 0.521
n θθ==≈ 四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．①043
p gh ρ=
；②032T T =。

【解析】
【分析】
【详解】
①由状态甲到状态乙，A 容器中气体等温变化由玻意耳定律得 0p hS pV =
013
p p gh ρ=- 123h V h h S ⎡⎤⎛⎫=+- ⎪⎢⎥⎝
⎭⎣⎦ 解得
043
p gh ρ= ②由状态甲到状态丙，可看作等压变化
由盖一吕萨克定律
0hS V T T
'= 由几何知识
32
V hS '= 解得
032
T T = 16．（1）2N （2）0.96J
【解析】
【详解】
（1）t=1s 时刻，金属杆MN 的速度大小为 v 1=at 1=2×1=2m/s
金属杆MN 产生的感应电动势为 E=BLv 1
金属杆MN 中的电流大小 E I R r
=+ 金属杆MN 受到的安培力大小 F 安=BIL
联立得 221B L v F R r
安=+ 根据牛顿第二定律得 F-F 安=ma
联立解得 F=2N
（2）t=2s 时刻，金属杆MN 的速度大小为 v 2=at 2=2×2=4m/s
撤去外力F 后的过程中，根据能量守恒定律得知电路中产生的总焦耳热 Q=
12mv 22=12×0.2×42=1.6J 电阻R 上产生的焦耳热 Q R =
R R r +Q=332+×1.6J=0.96J 17． (1)53
；
(2)810s 9- 【解析】
【分析】
【详解】
设此光线的临界角为C 。

(1) 根据题意可知，当入射光线与O 点的距离为h 时，从玻璃砖射出的光线刚好消失，光线恰好在MN 圆弧面上发生了全反射，作出光路图，如图
根据几何知识得
sin h C R = 又 1sin C n
=
解得 53
R n h == (2)若h =52cm ，光在MN 圆弧面上的入射角 45C θ=︒>
光在MN 圆弧面上发生全反射，光路如图
光在玻璃砖中传播的时间
4h t v
=
又 c v n =
解得
8210s 9
t -=⨯。