湖北省宜昌市达标名校2018年高考三月物理模拟试卷含解析

湖北省宜昌市达标名校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．下列说法中正确的是( )
A．β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比 射线弱
B．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核
C．已知质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是（2m1+2m2-m3）c2
D．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核外的电子发生电离产生的
2．如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度向右匀速运动，现将质量为的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为。

为保持木板的速度不变，从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施加一水平向右的作用力，那么力对木板做功的数值为（）
A．B．C．D．
3．如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动．用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是()
A．B．
C．D．
4．如图所示，两根互相平行的长直导线垂直于平面S，垂足分别为M、N，导线中通有大小相等、方向相反的电流。

O为MN的中点，PQ为M、N的中垂线，以O为圆心的圆与MN、PQ分别相交于a、b、c、d四点。

则下列说法中正确的是（）
A．O点处的磁感应强度为零
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．a、c两点处的磁感应强度方向不同
D．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
5．分离同位素时，为提高分辨率，通常在质谐仪内的磁场前加一扇形电场．扇形电场由彼此平行、带等量异号电荷的两圆弧形金属板形成，其间电场沿半径方向．被电离后带相同电荷量的同种元素的同位素离子，从狭缝沿同一方向垂直电场线进入静电分析静电分器，经过两板间静电场后会分成几束，不考虑重力及离子间的相互作用，则
A．垂直电场线射出的离子速度的值相同
B．垂直电场线射出的离子动量的值相同
C．偏向正极板的离子离开电场时的动能比进入电场时的动能大
D．偏向负极板的离子离开电场时动量的值比进入电场时动量的值大
6．某同学按如图1所示连接电路，利用电流传感器研究电容器的放电过程。

先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线，如图2所示。

定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0，以及图线与坐标轴围成的面积S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是（）
A．电容器放出的总电荷量B．电阻R两端的最大电压
C．电容器的电容D．电源的内电阻
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．如图所示是一玻璃球体，O 为球心，cO 水平，入射光线ab 与cO 平行，入射光线ab 包含a 、b 两种单色光，经玻璃球折射后色散为a 、b 两束单色光．下列说法正确的是（ ）
A ．a 光在玻璃球体内的波长大于b 光在玻璃球体内的波长
B ．上下平移入射光线ab ，当入射点恰当时，折射光线a 或b 光可能在球界面发生全反射
C ．a 光在玻璃球内的传播速度大于b 光在玻璃球内的传播速度
D ．在同一双缝干涉实验中，仅把a 光照射换用b 光，观察到的条纹间距变大
8．一物体沿一直线运动，先后经过匀加速、匀速和减速运动过程，已知物体在这三个运动过程中的位移
均为s ，所用时间分别为2t 、t 和32t ，则( ) A ．物体做匀加速运动时加速度大小为2s t
B ．物体做匀减速运动时加速度大小为249s t
C ．物体在这三个运动过程中的平均速度大小为
3s t D ．物体做匀减速运动的末速度大小为3s t
9．如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，实线为0.2t =s 时刻的波形图，虚线为t=0.8s 时的波形图，波的周期0.6s T >，则（ ）
A ．波速为10m/s
B ．A 比B 先回到平衡位置
C ．在0.5=t s 时，B 点到达波峰位置
D ．经过0.4s ，B 点经过的路程为0.4m
E.在 1.0t =s 时，A 点沿y 轴负方向运动
10．如图所示，圆心在O 点、半径为R 的圆弧轨道abc 竖直固定在水平桌面上，Oc 与Oa 的夹角为60°，轨道最低点a 与桌面相切．一轻绳两端分别系着质量为m 1和m 2的小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c 的两边，开始时，m 1在c 点从静止释放．设轻绳足够长，不计一切摩擦．则( )
A ．在m 1下滑过程中，两球速度大小始终相等
B ．m 1在由c 下滑到a 的过程中重力的功率逐渐增大
C ．若m 1恰好能沿圆弧下滑到a 点，则m 1=2m 2
D ．若m 1=4m 2，则m 1下滑到a 点速度大小为2g 3
v R = 11．如图1所示，矩形线圈放在光滑绝缘水平面上，一部分处于竖直向下的匀强磁场中，线圈用绝缘直杆连接在竖直墙上．当磁场的磁感应强度B 随时间t 按如图2所示的规律变化时，则在0-t 时间内
A ．杆对线圈的作用力一直是拉力
B ．轩对线圈的作用力先是拉力后是推力
C ．杆对线的作用力大小恒定
D ．杆对线圈的作用力先减小后増大
12．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 三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．欲测量G 表的内阻g r 和一个电源的电动势E 内阻.r 要求：测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便，电表最大读数不得小于量程的1.3
待测元件及提供的其他实验器材有：
A 、待测电源E ：电动势约1.5V ，内阻在0.40.7Ω-间
B 、待测G 表：量程500μA ，内阻在150250Ω～间
C 、电流表A ：量程2A ，内阻约0.1Ω
D 、电压表V ：量程300mV ，内阻约500Ω
E 、定值电阻0R ：0300ΩR =；
F 、滑动变阻器1R ：最大阻值10Ω，额定电流1A
G 、电阻箱2R ：09999Ω～
H 、开关S 一个，导线若干
（1）小亮先利用伏安法测量G 表内阻g r ．
①图甲是小亮设计的实验电路图，其中虚线框中的元件是______；(填元件序号字母)
②说明实验所要测量的物理量______；
③写出G 表内阻的计算表达式g r =______．
（2）测出200g r =Ω后，小聪把G 表和电阻箱2R 串联、并将2R 接入电路的阻值调到2800Ω，使其等效为一只电压表，接着利用伏安法测量电源的电动势E 及内阻r ．
①请你在图乙中用笔画线，将各元件连接成测量电路图，
（______）
②若利用测量的数据，作出的G 表示.G I 与通过滑动变阻器1R 的电流I 的关系图象如图丙所示，则可得到电源的电动势E =______V ，内阻r =______.Ω
14．为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案：
A ．实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为m ＝0.5 kg 的钩码．用垫块将长木板附定滑轮的一端垫起，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
B ．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，连接纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示．
请回答下列问题：
（1）图乙中纸带的____端与滑块相连（选填“左”或“右”）．
（1）图乙中相邻两个计数点之间还有4个点未画出，打点计时器接频率为50 Hz 的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a ＝________ m ／s 1．
（3）不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量M ＝________ kg （g 取9.8 m ／s 1，结果保留3位有效数字）．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．滑雪是人们喜爱的运动之一。

如图甲所示，固定于安全坐垫上的小孩抱一玩具熊，从如图乙所示雪道的A 点沿倾角为60︒的雪道AB 下滑，雪道BC 面水平，滑到C 点时把玩具熊平抛后小孩和玩具熊分别落在D E 、两点。

已知雪道上A 、C 两点的高度差为h ，B ，C 长度为33h ，安全坐垫与雪道间的动摩擦因数为34
，2CD DE =。

不计空气阻力和小孩经过B 点时的能量损失。

重力加速度为g 。

求： （1）小孩滑至C 点时的速度大小；
（2）抛出玩具熊后，小孩的水平速度与玩具熊的水平速度之比。

16．底面积为S ，高度为L ，导热性能良好的气缸竖直放置，气缸开口向上，用一质量可忽略不计的活塞封闭了一定质量的气体，稳定时活塞恰好位于气缸口处。

一位同学把某种液体缓慢地倒在活塞上，使活塞沿气缸壁无摩擦的缓慢向下移动，已知大气压强为P 0=1.0×105Pa ，环境温度保持不变。

求：
(1)若某种液体为水，为了满足题意，气缸的高度L 应满足什么条件？（ρ水=1.0×103kg/m 3）
(2)若某种液体为水银，气缸高度L=2.0m ，则活塞下降的高度h 为多少时就不再下降？（ρ水银=13.6×103kg/m 3） 17．如图所示是一个水平横截面为圆形的平底玻璃缸，玻璃缸深度为2h ，缸底面圆心处有一单色点光源S ，缸中装有某种液体，深度为h ，O 点为液面的圆心，OS 垂直于水平面。

用面积为2h π的黑纸片覆盖在液面上，则液面上方恰好无光线射出。

若在上述黑纸片上，以O 为圆心剪出一个面积为213
h π的圆孔，把余下的黑纸环仍放置在液面上原来的位置，使所有出射光线都从缸口射出，则缸口的最小面积为多少？
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】
A 、β射线是电子流，不是电磁波，穿透本领比γ射线弱，故A 错误；
B 、半衰期具有统计意义，对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用，故B 错误；
C 、根据爱因斯坦质能方程可得释放的能量是2123(22)E m m m c ∆=+-，故C 正确；
D 、β衰变是原子核的衰变，与核外电子无关，β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的，故D 错误；
故选C ．
2．C
【解析】
【详解】
由能量转化和守恒定律可知，拉力F 对木板所做的功W 一部分转化为物体m 的动能，一部分转化为系统内能，故，，，以上三式联立可得。

A. ，选项A 不符合题意； B. ，选项B 不符合题意； C.
，选项C 符合题意； D.
，选项D 不符合题意；
3．B 【解析】
【分析】
【详解】
由于无人机正沿直线朝斜向下方匀速运动即所受合外力为零 ，所以只有B 图受力可能为零，故B 正确． 4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．根据右手螺旋定则，M 处导线在O 点产生的磁场方向竖直向下，N 处导线在O 点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A 错误；
B ．M 在a 处产生的磁场方向竖直向下，在b 处产生的磁场方向竖直向下，N 在a 处产生的磁场方向竖直向下，b 处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a 、b 两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故B 错误；
C ．M 在a 处产生的磁场方向竖直向下，N 在a 处产生的磁场方向竖直向下，则a 处的合磁场方向竖直向下，M 在c 处产生的磁场方向垂直于cM 偏下，N 在c 处产生的磁场方向垂直于cN 偏下，且大小相等，由平行四边形定则可知，c 处的合磁场方向竖直向下，故C 错误；
D ．M 在c 处产生的磁场方向垂直于cM 偏下，N 在c 处产生的磁场方向垂直于cN 偏下，且大小相等，由平行四边形定则可知，c 处的合磁场方向竖直向下，同理可知，d 处的合磁场方向竖直向下，由于c 到M 、N 的距离与d 到M 、N 的距离相等，则c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故D 正确。

故选D 。

5．D
【解析】 垂直电场线射出的离子，在电场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有2
v Eq m r
=，解得21122
Eqr mv =，同位素的质量不同，所以垂直电场线射出的离子动能的值相同，速度不同，动量不同，AB 错误；偏向正极板的离子离开电场时克服电场力做功，动能比进入电场时的小，C 错误；偏向负极板的离子离开电场时，过程中电场力做正功，速度增大，动量增大，故比进入电场时动量的值大，D 正确． 6．D
【解析】
【详解】
A.根据Q It =可知I t -图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量，即Q S =，故选项A 可求；
B.电阻R 两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候，则最大电压max 0U I R =，故选项B 可求；
C.根据Q C U
=可知电容器的电容为max 0Q S C U I R ==，故选项C 可求； D.电源的内电阻在右面的充电电路中，根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压，也就是刚开始放电时的电压，即max 0E U I R ==，但内电阻没法求出，故选项D 不可求。

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．AC
【解析】
【详解】
A ．由图可知，b 光的折射程度比a 光大，可知玻璃对b 光的折射率比a 光大，b 光的频率较大，则b 光
的波长较小，选项A 正确；
B ．因光线ab 从玻璃球中出射时的入射角等于进入玻璃球中的折射角，可知此角总小于临界角，则折射光线a 或b 光不可能在球界面发生全反射，选项B 错误；
C ．根据v=c/n 可知，因为玻璃对b 光的折射率比a 光大，则a 光在玻璃球内的传播速度大于b 光在玻璃球内的传播速度，选项C 正确；
D ．根据l x d
λ∆=可知，因b 光的波长较小，则在同一双缝干涉实验中，仅把a 光照射换用b 光，观察到的条纹间距变小，选项D 错误．
8．BD
【解析】
【详解】
A ．匀速运动的速度
s v t
=， 设匀加速运动的初速度为1v ，根据平均速度公式有：
122v v s t
+=， 联立上面两式得：
10v =，
对匀加速运动，根据位移公式有：
12212
()s a t =， 解得：
2
2s a t =， A 错误；
BD ．设匀减速直线运动的末速度为2v ，对匀减速直线运动，根据平均速度公式有：
2 322
v v s t +=， 解得：
23s v t
=， 匀减速直线运动的加速度大小：
243392
s s v s t a t t t t ∆=∆-'==， BD 正确；
C ．三个过程中的平均速度大小
332322s
s v t t t t ==++，
C 错误。

9．ACD
【解析】
【详解】
A ．横波沿x 轴正方向传播，由于波的周期T>0.6s ，经过t ∆=0.6s ，传播距离x ∆=6m ，则波速 10x v t
∆==∆m/s 故A 正确；
B ．t=0.2s 时，质点A 由波峰向平衡位置振动，质点B 沿y 轴正方向向平衡位置振动，故B 比A 先回到平衡位置，故B 错误；
C ．由图可知，波长λ=8m ，则传播距离
x ∆=6m=0.75λ
则传播时间为
t ∆=0.6s=0.75T
解得T=0.8s ，在t=0.5s 时，B 振动了38T ，波传播了38λ=3m ，根据波形平移可知，B 点到达波峰位置，故C 正确；
D ．经过0.4s=0.5T ，则B 点振动了2A=0.4m ，故D 正确；
E ．t=1.0s 时，质点A 振动了0.8s=T ，则A 点回到波峰位置，速度为零，故E 错误。

故选ACD 。

10．CD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．m 1由C 点下滑到a 点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，在m 1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线而存在，所以此时两个物体的速度必然不相同的，故A 错误；
B ．重力的功率就是P=mgv ，这里的v 是指竖直的分速度，一开始m 1是由静止释放的，所以m 1一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到A 点的时候，由于此时的切线是水平的，所以此时的竖直速度也是零，但是在这个c 到a 的过程当中是肯定有竖直分速度的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率mgv 也是先增大后减小的过程，故B 错误；
C ．若m 1恰好能沿圆弧轨道下滑到a 点，此时两小球速度均为零，根据动能定理得：
m 1gR （1-cos60°）=m 2gR ，
解得：
m 1=2m 2
选项C 正确；
D ．若m 1=4m 2，设m 1下滑到a 点速度大小为v ，则
22121211160-=(cos30)22
m gR cos m gR m v m v -︒+o （） 解得
v =故D 正确。

故选CD 。

11．BD
【解析】
【详解】
AB.磁通量先减小后增大，根据楞次定律可知，杆对线圈的作用力先是拉力后是推力， A 错误，B 正确； CD.由于磁场均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势恒定，感应电流恒定，由于磁感应强度先变小后变大，由F =BIL 可知，杆对线圈的作服力先减小后增大，C 错误，D 正确．
12．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．
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．E G 表示数I ， V 表示数U
0U R I
- 电路图见解析 1.5 0.6 【解析】
【详解】
（1）[1]．G 表本身可以测量通过的电流，但由题意可知，G 表内阻较小，无法直接用电压表进行测量，故应与E ：定值电阻R 0串联后再与电压表并联；
[2][3]．同时由于两表量程偏低，且滑动变阻器阻值偏小，为了安全，采用滑动变阻器分压接法；故原理
图如甲图所示；为了更好地保护电路，也可以与电阻箱串联后给G 供电；故电路图可以是甲图中的任一个；
由欧姆定律可知
0U I
R R =+ 解得：
0U R R I
=- 则要测量的量是： G 表示数I ，V 表示数U ；
（2）①[4]．将G 表与电阻箱串联后，可以充当电压表使用，则其应并联在电源两端，滑动变阻器与电流表串联后即可进行测电源电动势和内电阻的实验，实物电路图如图所示：
②[5][6]．电源的路端电压
U=I G （200+2800）=3000I G
故图象与纵坐标的交点为500μA ，则电源的电动势为：
E=500μA×3000=1.5V ；
内阻
61.53501030000.60.75
r --⨯⨯=Ω=Ω 14．右端 1.65 1.97
【解析】
【分析】
（1）滑块拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移越来越大，进而判断哪端与滑块相连；
（1）根根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT 1可以求出加速度的大小；
（3）根据牛顿第二定律F=Ma 即可求解质量；
【详解】
（1）[1]．因为打点计时器每隔0.01s 打一个点，两个计数点之间还有4个打点未画出，所以两个计数点的时间间隔为T=0.1s ，时间间隔是定值，滑块拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移越来越大．所以图乙中纸带的右端与滑块相连；
（1）[1]．根据△x=aT 1利用逐差法，有：
220.0790.06250.0460.0295 1.65m/s 40.1
a +--=⨯＝． （3）[3]．由A 步骤可知，取下细绳和钩码后，滑块受到的合外力为：
F=0.5×9.8=4.9N
根据牛顿第二定律得：
4.9 2.97kg 1.65
F M a =＝＝. 【点睛】
探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量，实验时要注意小车质量应远大于重物质量．纸带处理时能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．（1
；（2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由动能定理得 2f 12
mgh W mv -= 又
f 1cos60sin 602
BC h W mg mgx mgh μμ︒︒=⋅
+= 解得
v =（2）由2CD DE =可知，抛出玩具熊后小孩的水平位移与玩具熊的水平位移之比为
12:2:3x x =
由
tan 45y x
︒= 可得竖直位移之比为
12:2:3y y =
由平抛运动规律有
111x v t =，222x v t =
21112y gt =，22212
y gt = 联立解得
12v v = 16． (1)L ＞10m ；(2)h=1.26m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设活塞下降的距离为ΔL ，为了满足题意，应有气体增加的压强Δp 小于水产生的压强，即 Δp ＜ρ水gΔL
气体做等温变化，有
p 0SL=(p 0+Δp)S(L －ΔL)
两式联立，得
L －ΔL ＞10m
活塞下降ΔL ＞0，所以
L ＞10m
(2)由(1)中分析知，活塞不再下降，即气体增加的压强等于水银产生的压强，有 Δp=ρ水银gh
p 0SL=(p 0+Δp)S(L －h)
联立两式并代入数据，得
h=1.26m
17．2423h π+ 【解析】
【详解】
用面积为2
1S h π=的黑纸片覆盖在液面上，液面上方恰好无光线射出，则从点光源S 发出的光线射到黑纸片的边缘处恰发生全反射，临界角为C ，光路图如图甲所示。

2211S r h ππ==
由几何关系得
1tan r C h
= 由全反射知识有
1sin C n
=
解得 2n = 剪出一个面积为2213S h π=圆孔后，设透光部分的半径为2r ，射出光线的最大入射角为i ，对应的折射角为θ，光路图如图乙所示。

222213
S r h ππ== 由几何关系得
2tan r i h
= 根据折射定律有 sin sin n i
θ= 缸口的最小半径为 32tan r r h θ=+ 缸口的最小面积为 233S r π=
解得
23433
S h +=。