山东省天成大联考2018届高三下学期第二次考试物理试题+Word版含解析

山东省天成大联考2017-2018学年高三第二次考试物理试卷
一、选择题
1. 2017年量子通信卫星“墨子号”首席科学家潘建伟获得“物质科学奖”，对于有关粒子的研究，下列说法正确的是（）
A. 在铀核的裂变中，当铀块的体积小于“临界体积”时，不能发生链式反应
B. 铀元素的半衰期为T，当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化
C. 轻核聚变的过程质量增大，重核裂变的过程有质量亏损
D. 比结合能小的原子核结合成(或分裂成)比结合能大的原子核时一定吸收能量
【答案】A
【解析】在铀核的裂变中，当铀块的体积小于“临界体积”时，不能发生链式反应，故A正确；半衰期的大小与温度无关，由原子核内部因素决定，故B错误；综合裂变和氢核聚变都有质量亏损，向外辐射能量，故C错误；比结合能小的原子核结合成（或分裂成）比结合能大的原子核时有质量亏损，释放能量，故D错误。

所以A正确，BCD错误。

2. 某物体质量为1kg，受水平拉力作用沿水平粗糙地面做直线运动，其图象如图所示，根据图象可知（）
A. 在0-3s时间间内，物体的位移为5.5m
B. 第2s内拉力为零
C. 第2s内的拉力比第3s内的拉力一定大1N
D. 第2s内的拉力比第1s内的拉力一定小2N
【答案】CD
【解析】A、在v-t图像中与时间轴所围面积为物体运动的位移,故
，故A错误；
B、第2s内物体做匀速运动,拉力等于摩擦力故B错误;
C、第2s内物体做匀速运动,拉力等于摩擦力，在第3s内做匀减速运动，所以，根
据图像知加速度为，所以第2s内的拉力比第3s内的拉力一定大1N，故C正确；
D、第1s内做匀加速则，根据图像得加速度为，所以第2s内的拉力比第1s内的拉力一定小2N，故D正确；
故选CD
3. 英国科学家法拉第最先尝试用“线”描述电场，有利于形象理解电场的强弱分布，如图所示为一对等量正点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)，下列判断正确的是（）
A. 电荷连线的中垂面上，所有关于O点对称的点场强相同
B. 如果给某一试探电荷适当的速度，该电荷可能在连线的中垂面内做匀速圆周运动
C. 图中M、N两点电场強度大小，负电荷q在两点的电势能
D. 图中M、N两点电场强度大小，负电荷q在两点的电势能
【答案】BD
【解析】:A、在连线的中垂面上,距离连线中点距离相等的点电场强度大小相等,方向不同,故A错误;
B、如果给负试探电荷以恰当的速度可以在此中垂面内,在电场力的合力作用下提供向心力,绕O做匀速圆周运动,所以B选项是正确的;
C、由电场线疏密程度可以知道,M点的场强大于N点的场强，且M点的电势大于N点的电势，所以负电荷从M点运动N点电场力做负功，电势能增加，故C错,D正确；
故选BD
点睛：根据等量同种电荷的电场和电势的分布情况可以知道,在它们连线的垂直平分线上的点的电势不是零,并且垂直平分线上所有的点的电场的方向都是平行的,由此可以判断电场和电势的变化的情况.
4. 2017年11月6日报道，中国的首批隐形战斗机现已在一线部队全面投入使用，演习时，在某一高度匀速飞行的战机在离目标水平距离s时投弹，可以准确命中目标，现战机飞行高
度减半，速度大小减为原来的，要仍能命中目标，则战机投弹时离目标的水平距离应为(不考虑空气阻力)（）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设原来的速度大小为v，高度为h，根据平抛运动的规律可知在竖直方向有：，解得：，在水平方向：，现战斗机高度减半，速度大小减为原来的，要仍能命中目标，则有，联立以上解得：，故C正确，ABD错误。

5. 无限长通电直导线在周围某一点产生磁场的磁感应强度大小与电流大小成正比，与导线到这一点的距离成反比，如图所示，两根长直导线电流大小，方向如图所示，且垂直于纸面平行放置，纸面内有M、N、O、P四点，其中M、N在导线横截面连线的延长线上，O在导线横截面的连线上，P在导线横截面连线的垂直平分线上，这四点处磁场的磁感应强度可能为零的是（）
A. M点
B. N点
C. O点
D. P点
【答案】B
6. 如图所示，质量为m的小车左端紧靠竖直墙壁但不固定，其左侧AB部分为光滑圆弧轨道，半径为R，轨道最低点B与水平粗糙轨道BC相切，，将质量也为m的物块(可视为质点)从A点无初速释放，只考虑物块与BC间的摩擦，其动摩擦因数为，其余一切摩擦不计，则物块相对BC运动的位移大小为（）
A. B. R C. D. 2R
【答案】A
【解析】物块从A下滑到B的过程中,小车保持静止,对物块,由机械能守恒定律得:
从B到C的过程中,小车和物块组成的系统水平方向动量守恒,有:
从B到C的过程中,由功能关系得:
故A正确；
故选A
点睛：根据机械能守恒定律求滑块下落至B点时的速度,滑块从B向C滑动时,满足系统动量守恒,求出滑块和小车在水平面上一起运动时的共同速度,再根据功能关系求出物块相对BC 运动的位移大小.
7. 某种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图示，E、为已知量，由图线信息可知（）
A. 逸出功
B. 图象的斜率表示普朗克常量的倒数
C. 图中E与的值与入射光的强度、频率均无关
D. 若入射光频率为3，则光电子的最大初动能为3E
【答案】AC
【解析】AB、根据光电效应方程:，根据数学函数知图像与纵坐标的交点表示逸出功，所以逸出功，图像的斜率代表了表示普朗克常量，故A正确；B错误
C、逸出功和极限频率的大小与入射光的强度、频率均无关，由元素本身决定，故C正确
D、根据光电效应方程:，当入射光频率为3，则光电子的最大初动能为2E，故D错误
故选AC
点睛：由爱因斯坦光电效应方程去分析图象中所包含的对解题有用的物理信息,图像与纵轴和横轴交点分别表示普朗克常量和金属的极限频率.
8. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴M处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则（）
A. 带电液滴M一定带正电
B. R4的滑片向上端移动时，电流表示数减小，电压表示数增大
C. 若仅将电容器下极板稍微向上平移，带电液滴M将向上极板运动
D. 若将开关S断开，带电液滴M将向下极板运动
【答案】BC
【解析】A、电容器的上极板带正电,板间场强方向向下,带电液滴M处于平衡状态,则知受到的电场力向上,带电液滴M带负电,故A错误.
B、R4的滑片向上端移动时,其接入电路的电阻增大,根据“串反并同”知电流表示数减小,电压表示数增大,所以B选项是正确的.
C、若仅将电容器下极板稍微向上平移,因为板间电压U不变,由可得E增大,所以液滴受到的电场力增大,液滴将向上极板运动,所以C选项是正确的.
D、若将开关S断开,电容器板间电压增大,液滴受到的电场力增大,液滴将向上极板运动,故D 错误.
故选BC
点睛：根据电容器板间场强的方向,分析液滴的电性.R4的滑片向上端移动时,根据“串反并同”分析两电表示数的变化.若仅将电容器下极板稍微向上平移,根据场强的变化,分析液滴所受电场力的变化,确定其运动方向.若将开关S断开,电容器板间电压增大,带电液滴M将向上运动.
9. 2017年10月16日，美国激光干涉引力波天文台等机构联合宣布首次发现双中子星并合引力波事件，如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（）
A. A的质量一定大于B的质量
B. A的线速度一定大于B的线速度
C. L一定，M越大，T越大
D. M一定，L越大，T越大
【答案】BD
【解析】设双星质量分别为，轨道半径分别为，角速度相等且为，根据万有
引力定律可知：，，距离关系为：，联立解得：，因为，所以A的质量一定小于B的质量，故A错误；根据线速度与角
速度的关系有：，因为角速度相等，半径，所以A的线速度大于B的线速度，故B正确；又因为，联立以上可得周期为：，所以总
质量M一定，两星间距离L越大，周期T越大，故C错误，D正确。

所以BD正确，AC错误。

10. 如图，斜面体C置于水平地面上，斜面上的小物块B通过轻质细绳跨过光滑的定滑轮与物块A连接，连接B的一段细绳与斜面平行，系统处于静止状态，现对A施加一水平力F 使A缓慢地运动，B与斜面体C均保持静止，则在此过程中（）
A. 水平平地面对斜面体C的支持力减小
B. 轻质细绳对物块B的作用力不变
C. 斜面体C对物块B的摩擦力一直增大
D. 水平地面对斜面体C的摩擦力一直增大
【答案】AD
【解析】:取物体A为研究对象,分析其受力情况,设细绳与竖直方向夹角为,则水平力:
;
绳子的拉力;
AB、细绳与竖直方向夹角逐渐增大,绳子的拉力T逐渐增大,T在竖直方向的分力逐渐增大,所以水平地面对斜面体C的支持力减小;所以A选项是正确的; B错
C、在这个过程中尽管绳子张力变大,但是因为物体A所受斜面体的摩擦力开始并不知道其方向,故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定;故C错误;
D、细绳与竖直方向夹角逐渐增大,绳子的拉力T逐渐增大,T在水平方向的分力逐渐增大,则地面对斜面体的摩擦力一定变大;所以D选项是正确的;
故选AD
点睛：以物体B受力分析,由共点力的平衡条件可求得拉力变化;再对B受力分析可求得地面对斜面体的支持力以及摩擦力的变化;再对B和C物体受力分析可以知道C受到的摩擦力的变化.
二、实验题
11. 为了探究动能定理，某同学在实验室组装了如图甲所示的装置：
(1)该同学想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的必要措施是___________
A.平衡摩擦力
B.先接通电源后释放小车
C.钩码的质量远小于小车的总质量
D.钩码的质量远大于小车的总质量
(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图所示，则打B点时的速度__________；
3)该同学经过认真操作后，发现小车动能的变化量总是略小于拉力做的功，他猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的，若钩码质为，小车质量为M，重力加速度为，则小车受到的实际拉力为____________。

【答案】(1). AC(2). (3).
【解析】(1)要使小车受到的合力等于钩码的重力,实验前要平衡摩擦力,实验过程中还要控制钩码质量远小于小车的质量,故AC正确,BD错误;
所以AC选项是正确的;
(2)小车做匀变速直线运动,由匀变速直线运动的推论可以知道,打B点时的速度:
;
(3)由牛顿第二定律得:
对系统:,
对小车
解得：
点睛：
(1)小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;实验要用勾码的重力代替小车所受到的合力,故需对小车受力分析后,结合受力情况,设法改进实验方法,找到使钩码重力等于拉力的方法;
(2)应用匀变速直线运动的推论:做匀变速直线运动在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,求出打B点的速度.
12. 在“练习使用多用电表测电阻”的实验中：
(1)在正确调试后，选用“×10”挡测量一定值电阻的阻值，发现指针偏转角度极小，正确的判断和做法是____________
A.被测电阻值很大
B.被测电阻值很小
C.为了把电阻值测得更准一些，应换用“×1”挡，重新欧姆调零后再测量
D.为了把电阻值测得更准一些，应换用“×100”挡，重新欧姆调零后再测量
(2)调换合适挡位后，按正确的实验操作再次测量该定值电阻，指针停在如图所示位置，则该电阻的测量值为___________，此档位时欧姆表的内阻为___________；
(3)若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻，其测量结果与原结果相比将_____(填“变大”变小”或”不变”)。

【答案】(1). AD(2). 1400(3). 1500(4). 变大
【解析】(1)因为欧姆表的零刻度在表盘的右侧,用“”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度极小,说明所测电阻阻值较大,为准确测量电阻阻值,应换大挡,需换用“”挡,故AD 正确,BC错误;
所以AD选项是正确的;
(2)欧姆表选择挡,由图示表盘可以知道,电阻测量值为:;
欧姆表内阻等于中值电阻,此时欧姆表内阻为:;
(3)欧姆表调零时,其内阻:电池电动势变小，则欧姆表的内阻变小，用欧姆表测电阻时:，因为R变小,I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,所测电阻
偏大;
点睛：(1)欧姆表的零刻度在表盘的右侧,当指针偏转角度较小时,说明电阻较大.每次换挡需重新欧姆调零;
(2)欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数,欧姆表内阻等于其中值电阻,由图示表盘读出其示数、求出欧姆表内阻.
(3)根据闭合电路欧姆定律进行分析,可以判断读数,以及电池电动势变小,内阻变大时测量结果的变化.
三、计算题
13. 如图所示，劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧水平放置左端固定在竖直墙壁上，右端与质量为的小物块相连，小物块另一侧与一根不可伸长的轻质细线相连，细线另一端固定在天花板上，当细线与竖直方向成530时，小物块处于静止状态且恰好对水平地面无压力.(g取，,)求：
(1)此时细线的拉力大小
(2)若小物块与水平地面间的动摩撩因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则剪断细线瞬间小物块的加速度；
(3)剪断细线后，经过一段时间小物块获得最大动能，则此过程因摩擦产生的内能。

【答案】(1)(2) （3）
【解析】（1）由受力平衡有：，解得：
（2）剪断细线瞬间，地面对物块产生支持力，有：
弹簧在瞬间弹力未发生改变，有：
由牛顿第二定律有：
解得：，方向水平向左
（3）当时，物体动能最大，设此时弹簧伸长量为
则有：，解得：
开始弹簧的伸长量为x，则有：，解得：
由功能关系可得产生的内能：。

点睛：要学会用功能关系求系统内产生的热量。

14. 如图所示，空间内有场强大小为E的匀强电场，竖直平行直线为匀强电场的电场线(方向未知)，现有一电荷量为q、质量为m的带负电的粒子，从O点以某一初速度垂直电场方向进入电场，A、B为运动轨迹上的两点，不计粒子的重力及空气的阻力；
(1)若OA连线与电场线夹角为，，求带电粒子从O点到A点的运动时间及进电场的初速度；
(2)若粒子过B点时速度方向与水平方向夹角为，求带电粒子从O点到B点过程中电场力所做的功。

【答案】(1)， (2)
【解析】（1）因带电粒子向上偏转，电场力方向向上，又因为带电粒子带负电，所以电场强度方向竖直向下，设带电粒子的初速度为，带电粒子在电场做类平抛运动，由题意可知：水平方向的位移为：
竖直方向的位移为：
则水平方向有：
竖直方向有：
而：
联立以上各式解得：
，。

（2）设带电粒子在B 点速度为，从O 到B 电场力所做的功为W 由合速度与分速度的关系有：=
解得：
由动能定理有： 代入数据解得：。

点睛：考查了在电场中的类平抛问题，知道此类题的关键是把运动分解，代入公式求解。

15. 如图所示，水平光滑轨道OA 上有一质量为
的小物块甲正向左运动，速度为
，小物块乙静止在水平轨道左端，质量与甲相等，二者发生正碰后粘在一起从A 点
飞出，恰好无碰撞地经过B 点，B 是半径为的光滑圆弧轨道的右端点，C 为轨道最
最低点，且圆弧BC 所对圆心角，C 点又与一动摩擦因数
的粗糙水平直轨道CD
相连，CD 长为
，进入另一竖直光滑半圆轨道，半圆轨道最高点为E ，该轨道的半径也
为R ，不计空气阻力，两物块均可视为质点，重力加速度取
，
，求：
(1)小物块甲与小物块乙正碰粘在一起后的速度大小； (2)AB 的高度差和甲、乙两物块在C 点的动能； (3)通过计算分析甲、乙两物块能否经过E 点?
【答案】(1)
(2)
(3) 甲、乙两物块能够经过E 点
【解析】（1）设小物块甲与小物块乙正碰粘在一起后的速度大小为，由动量守恒定律得到：
解得：
（2）由于甲、乙两物块在B点恰好没有能量损失进入圆弧轨道，可知抛物线和圆恰在B点相切，甲、乙两物块做平抛运动，在B点由几何关系得到：
，又，则AB的高度差：。

甲、乙两物块从A到C，根据机械能守恒定律有：
解得：
（3）假设甲、乙两球可以经过E点，则从C到E根据动能定理有：
解得：
甲、乙两物块恰能经过最高点E时，重力独立提供向心力：
可得对应的动能为：
因为，所以甲、乙两物块能够经过E点。

点睛：本题考查了动量守恒中的碰撞问题，在运用动量守恒解题时要注意规定正方向，还要注意物体作圆周运动恰好过最高点的条件。

16. 如图所示，竖直放置的平行金属板板间电压为U，质量为m、电荷量为的带电粒子在靠近左板的P点，由静止开始经电场加速，从小孔Q射出，从a点进入磁场区域，abde 是边长为2L的正方形区域，ab边与竖直方向夹角为，cf与ab平行且将正方形区域等分成两部分，abcf中有方向垂直纸面向外的匀强磁场B1，defc中有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，粒子进入磁场B1后又从cf上的M点垂直cf射入磁场B2中(图中M点未画出)，不计粒子重力，求：
(1)粒子从小孔Q射出的速度；
(2)磁感应强度度B1的大小；
(3)磁感应强度B2的取值在什么范围内，粒子能从边界cd间射出?
【答案】(1)(2)(3)
【解析】（1）在两板间由动能定理有：
解得：
（2）进入磁场后，粒子做匀速圆周运动，设半径为，轨迹如图所示，
由几何关系有：
由，联立解得：。

由
解得：
若恰好与cd边相切，设此时半径为，则有：
同理可以得到：
综上可得到：时，粒子能从cd间射出。

点睛：本题考查了带电粒子在磁场中的运动问题，理解能从C点出来的条件是什么。