广东省深圳市达标名校2018年高考一月仿真备考物理试题含解析
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广东省深圳市达标名校2018年高考一月仿真备考物理试题
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.关于近代物理学,下列说法正确的是()
A.α射线、β射线和γ射线中,γ射线的电离能力最强
B.根据玻尔理论,氢原子在辐射光子的同时,轨道也在连续地减小
C.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,揭示了原子核的组成
D.对于某种金属,超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大
2.如图所示,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l,在两导线中通有方向垂直于纸面向里的电流.在纸面内与两导线距离均为l的a点,每根通电直线产生的磁场磁感应强度大小均为B.若在a点平行于P、Q放入一段长为L的通电直导线,其电流大小为I,方向垂直纸面向外,则关于它受到的安培力说法正确的是
A.大小等于BIL,方向水平向左
B.大小等于BIL,方向水平向右
C.大小等于3BIL,方向竖直向下
D.大小等于3BIL,方向竖直向上
3.如图所示,R3处是光敏电阻,a、b两点间接一电容,当开关S闭合后,在没有光照射时,电容上下极板上电量为零,当用光线照射电阻R3时,下列说法正确的是()
A.R3的电阻变小,电容上极板带正电,电流表示数变大
B.R3的电阻变小,电容上极板带负电,电流表示数变大
C .R 3的电阻变大,电容上极板带正电,电流表示数变小
D .R 3的电阻变大,电容上极板带负电,电流表示数变小
4.如图所示,物体A 、B 的质量分别为m 、2m ,物体B 置于水平面上,B 物体上部半圆型槽的半径为R ,将物体A 从圆槽的右侧最顶端由静止释放,一切摩擦均不计。
则( )
A .A 、
B 物体组成的系统动量守恒
B .A 不能到达圆槽的左侧最高点
C .A 运动到圆槽的最低点时A 的速率为23gR
D .A 运动到圆槽的最低点时B 的速率为
3gR 5.如图所示,一条质量分布均匀的柔软细绳平放在水平地面上,捏住绳的一端用恒力F 竖直向上提起,直到全部离开地面时,绳的速度为v ,重力势能为E p (重力势能均取地面为参考平面)。
若捏住绳的中点用恒力F 竖直向上提起,直到全部离开地面时,绳的速度和重力势能分别为( )
A .v ,E p
B .2v ,2p E
C .2v ,2p
E D .22
v ,2p E 6.如图所示,战斗机离舰执行任务,若战斗机离开甲板时的水平分速度为40m/s ,竖直分速度为20m/s ,已知飞机在水平方向做加速度大小等于22m/s 的匀加速直线运动,在竖直方向做加速度大小等于21m/s 的匀加速直线运动。
则离舰后( )
A .飞机的运动轨迹为曲线
B .10s 内飞机水平方向的分位移是竖直方向的分位移大小的2倍
C .10s 末飞机的速度方向与水平方向夹角为30
D .飞机在20s 内水平方向的平均速度为50m/s/
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,在一电场强度为E的匀强电场中放一金属空心导体,图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点,当达到静电平衡状态后,则有()
A.a、b两点的电场强度都为零B.a点电场强度为零,b点不为零
C.a、b点的电势相等D.a点电势比b点电势高
8.如图所示,半径为a的圆形区域内,有垂直纸面的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为B,EF、MN为两平行金属板,板长和板距均为2a,一质量为m、电荷量为q的带电粒子以速度0v从A点沿半径方向射入磁场,若金属板接电源,则粒子沿平行于金属板的方向射出,若金属板不接电源,则粒子离开磁场时速度方向偏转60,不计粒子的重力,下列说法正确的是()
A.粒子带负电
B.粒子两次通过磁场区域所用的时间相等
C.速度0v的大小为3qBa m
D.两金属板间的电压为
22 23qB a
m
9.下列关于温度及内能的说法中止确的是
A.物体的内能不可能为零
B.温度高的物体比温度低的物体内能大
C.一定质量的某种物质,即使温度不变,内能也可能发生变化
D.内能不相同的物体,它们的分子平均动能可能相同
E.温度见分子平均动能的标志,所以两个动能不同的分子相比,动能大的分子温度高
10.长为l、间距为d的平行金属板水平正对放置,竖直光屏M到金属板右端距离为l,金属板左端连接有闭合电路,整个装置结构如图所示. 质量为m、电荷量为q的粒子以初速度0v从两金属板正中间自左端
N点水平射入,当滑动变阻器的滑片在某一位置时,粒子恰好垂直撞在光屏上. 对此过程,下列分析正确的是()
A.粒子在平行金属板间的运动时间和从金属板右端到光屏的运动时间相等
B.板间电场强度大小为2mg q
C.若仅将滑片P向下滑动一段后,再让该粒子从N点以水平速度0v射入板间,粒子不会垂直打在光屏上D.若仅将两平行板的间距变大一些,再让该粒子从N点以水平速度0v射入板间,粒子依然会垂直打在光屏上
11.甲、乙两物体一开始沿同一条直线相向运动,在t=0时刻甲、乙相距x=3m,它们的速度-时间图象如图所示。
下列说法正确的是()
A.t=2s时甲、乙速度相等,且恰好相遇
B.t =1s时甲、乙速度不等,但恰好相遇
C.t =1s时,乙的速度方向发生改变,t=2s时追上甲
D.在4s时间内,甲、乙相遇了两次
12.下列说法中正确的是()
A.布朗微粒越大,受力面积越大,所以布朗运动越激烈
B.在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中,它们的分子力先增大后减小再增大
C.在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中,它们的分子势能先增大后减小
D.两个系统达到热平衡时,它们的分子平均动能一定相同
E.外界对封闭的理想气体做正功,气体的内能可能减少
三、实验题:共2小题,每题8分,共16分
13.在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中,提供的器材有:
A.干电池一节
B.电流表(量程0.6A)
C.电压表(量程3V)
D.开关S和若干导线
E.滑动变阻器1R(最大阻值20Ω,允许最大电流1A)
F.滑动变阻器2R(最大阻值200Ω,允许最大电流0.5A)
G.滑动变阻器3R(最大阻值2000Ω,允许最大电流0.1A)
(1)按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻,滑动变阻器应选_____(填“1R”、“2R”或“3R”)
(2)图乙电路中部分导线已连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整____,要求变阻器的滑片滑至最左端时,其使用电阻值最大。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,读取电压表和电流表的示数。
用同样方法测量多组数据,将实验测得的数
-图线_____,由此求得待测电池的电动势E=__________V,据标在如图丙所示的坐标图中,请作出U I
内电阻r=_____Ω。
所得内阻的测量值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)(结果均保留两位有效数字)。
14.某同学设计了如下实验装置,用来测定小滑块与桌面间的动摩擦因数。
如图甲所示,水平桌面上有一滑槽,其末端与桌面相切,桌面与地面的高度差为h。
让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下,滑到桌面上后再滑行一段距离L,随后离开桌面做平抛运动,落在水面地面上的P点,记下平抛的水平位移x。
平移滑槽的位置后固定,多次改变距离L,每次让滑块从滑槽上同一高度释放,得到不同的水平位移x。
作出2
-图像,即可根据图像信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数μ(重力加速度为g)
x L
(1)每次让滑块从滑槽上同一高度释放,是为了____________
(2)若小滑块离开桌面时的速度为v,随着L增大v将会_____(选填增大、不变或减小)
(3)若已知2x L
-图像的斜率绝对值为k,如图乙所示,则滑块与桌面间的动摩擦因数μ=____(用本题中提供的物理量符号表示)
四、解答题:本题共3题,每题8分,共24分
15.如图所示,空间存在一方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。
电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B,电场和磁场的分界面为水平面,用图中虚线表示。
界面上O点是电场中P点的垂足,M点位于O点的右侧,OM=d,且与磁场方向垂直。
一个质量为加、电荷量为g的带负电的粒子,从P点以适当的速度水平向右射出。
恰好能经过M点,然后历经磁场一次回到P点。
不计粒子的重力。
求:
(1)P点离O点的高度h;
(2)该粒子从P点射岀时的速度大小v0。
16.如图所示,半径R=1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点.C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1 kg,上表面与C点等高.质量为m=1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0=1.1 m/s 的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道.取g=10 m/s1.求:
(1)物块经过B点时的速度v B.
(1)物块经过C点时对木板的压力大小.
(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q.
17.如图所示,在竖直虚线范围内,左边存在竖直向下的匀强电场,场强大小为E,右边存在垂直纸面向里的匀强磁场,两场区的宽度相等。
电荷量为e-、质量为m的电子以初速度0v水平射入左边界后,穿过电、磁场的交界处时速度偏离原方向θ角。
再经过磁场区域后垂直右边界射出。
求:
(1)电子在电场中运动的时间1t;
(2)磁感应强度B的大小。
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.D
【解析】
【分析】
【详解】
A .α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透本领比较强,而电离能力最强是α射线,故A 错误;
B .玻尔理论认为原子的能量是量子化的,轨道半径也是量子化的,故氢原子在辐射光子的同时,轨道不是连续地减小,故B 错误;
C .卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出原子核式结构学说,故C 错误;
D .根据光电效应方程km 0
E h W ν=-知,超过极限频率的入射频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大,故D 正确。
故选D 。
2.D
【解析】
【详解】
a 点所在通电直导线的受力分析如图所示:
由题意得:P Q F F BIL ==,30θ=,安培力合力为32cos3023P F F BIL BIL ===,方向竖直向上,故D 正确,ABC 错误.
3.A
【解析】
【详解】
R 3是光敏电阻,当用光线照射电阻R 3时,据光敏电阻的特点,其阻值变小,据闭合电路的欧姆定律知,所以电流表示数变大,CD 错误;
因原来时电容器极板上的带电量为零,故说明ab 两点电势相等;
有光照以后,两支路两端的电压相等,因R 1、R 2支路中电阻没有变化,故R 2的分压比不变;而由于R 3的电阻减小,所以R 3的两端电压减小,3=R U ϕϕ-右左,而ϕ左不变,所以ϕ右增大,故上端的电势要高于下端,故上端带正电,A 正确B 错误;
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
A .A 、
B 物体组成的系统只有水平方向动量守恒,选项A 错误;
B .运动过程不计一切摩擦,故机械能守恒,那么A 可以到达B 圆槽的左侧最高点,且A 在B 圆槽的左侧最高点时,A 、B 的速度都为零,故B 错误;
CD .对A 运动到圆槽的最低点的运动过程由水平方向动量守恒
2A B mv mv =
对AB 整体应用机械能守恒可得
2211222
A B mg mv v R m =+⋅ 所以A 运动到圆槽的最低点时B 的速率为
B v =
A v =
故C 错误,D 正确;
故选D 。
5.D
【解析】
【详解】
重力势能均取地面为参考平面,第一次,根据动能定理有
2122
l Fl mg
mv -= 2P l E mg = 第二次,根据动能定理有
21242
l l F
mg mv '-= 4P l E mg '=
联立解得2
v '=,2p p E E '=,故D 正确,ABC 错误。
故选D 。
6.B
【解析】
【分析】
【详解】
A .飞机起飞后的合速度与合加速度方向一致,所以飞机运动轨迹为直线,A 错误;
B .10s 内水平方向位移 201500m 2
x x x v t a t =+= 竖直方向位移
201250m 2
y y y v t a t =+= B 正确;
C .飞机飞行方向与水平方向夹角的正切tan 0.5θ=,C 错误;
D .飞机在20s 内水平方向的位移
2140202201200m 2
x '=⨯+⨯⨯= 则平均速度为
60m/s x x v t '=='
D 错误。
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.AC
【解析】
【详解】
AB .金属空心导体放在匀强电场中,出现静电感应现象,最终处于静电平衡状态,导体内部的场强处处为零,所以a 、b 两点的电场强度都为零,A 正确,B 错误;
CD .处于静电平衡的导体上,以及导体的内部的电势处处相等,即为等势体,则a 点电势等于b 点电势,C 正确,D 错误;
故选AC 。
8.CD
【解析】
【分析】
【详解】
A .由于磁场方向不确定,故带电粒子的电性不确定,A 错误;
B .当金属板接电源时,由题意可知,带电粒子匀速穿过平行板,粒子通过磁场区域所用的时间 10
2a t v = 当金属板不接电源时,粒子只在磁场中做匀速圆周运动,设轨迹半径为R ,由几何关系有
tan 30a R =
解得
R =
则粒子在磁场中的运动时间
200602π3603R a t v v =⨯=
所以
12t t ≠
B 错误;
C .当金属板不接电源时,粒子只在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,有
200v qv B m R
= 解得
0v = C 正确;
D .当金属板接电源时,两金属板间存在匀强电场,设电场强度大小为
E ,则有
0qE qv B =
得
0E v B =
则两金属板间的电压
022a aBv U E ===⨯D 正确。
故选CD 。
9.ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A .内能是物体内所有分子无规则热运动的动能和分子势能的总和,分子在永不停息的做无规则运动,所以内能永不为零,故A 正确;
B .物体的内能除与温度有关外,还与物体的种类、物体的质量、物体的体积有关,温度高的物体的内能可能比温度低的物体内能大,也可能与温度低的物体内能相等,也可能低于温度低的物体的内能,故B 错误;
C .一定质量的某种物质,即使温度不变,内能也可能发生变化,比如零摄氏度的冰化为零摄氏度的水,内能增加,故C 正确.
D .内能与温度、体积、物质的多少等因素有关,而分子平均动能只与温度有关,故内能不同的物体,它们分子热运动的平均分子动能可能相同,故D 正确;
E .温度是分子平均动能的标志,温度高平均动能大,但不一定每个分子的动能都大,故E 错误。
故选ACD .
【点睛】
影响内能大小的因素:质量、体积、温度和状态,温度是分子平均动能的标志,温度高平均动能大,但不一定每个分子的动能都大.
10.ABD
【解析】
A 、粒子先在水平放置的平行金属板间做平抛运动,粒子恰好垂直撞在光屏上,所以粒子离开电场后,粒子一定打在屏的上方,做斜上抛运动,粒子在水平放置的平行金属板间做平抛运动和离开电场后斜上抛运动,水平方向都不受外力,都做匀速直线运动,速度都等于v 0,所以粒子在平行金属板间的运动时间和从金属板右端到光屏的运动时间相等,故A 正确;
B 、设粒子在平行金属板间的运动过程中加速度大小为a ,则粒子离开电场竖直分速度大小为
10·y qE mg l v at m v -==,粒子离开电场后斜上抛运动则有20·y l v gt g v ==,联立解得2mg E q
=,故B 正确; C 、若仅将滑片P 向下滑动一段后,R 的电压减小,电容器的电压减小,带电量要减小,因为二极管具有单向导电性,所以电容器不能放电,带电量不变,板间的电压不变,所以粒子的运动情况不变,再让该粒子从N 点以水平速度0v 射入板间,粒子会垂直打在光屏上,故C 错误;
D 、若仅将两平行板的间距变大一些,电容器的电容要减小,由Q C U
=知U 不变,电量要减小,但因为二极管具有单向导电性,所以电容器不能放电,带电量不变,板间的电场强度不变,所以粒子的运动情况不变,再让该粒子从N 点以水平速度0v 射入板间,粒子会垂直打在光屏上,故D 正确;
故选ABD .
【点睛】粒子先在水平放置的平行金属板间做平抛运动,粒子恰好垂直撞在光屏上,所以粒子离开电场后,粒子一定打在屏的上方,做斜上抛运动,粒子在水平放置的平行金属板间做平抛运动和离开电场后斜上抛运动,采用运动的合成与分解求解.
11.BD
【解析】
【详解】
AC .由图可知t=1s 时刻,乙的速度方向发生改变,t=2s 时刻甲、乙速度相等,但由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,乙围成的面积是0,说明乙回到出发点,甲的位移4m ,所以两者此时没有相遇,故AC 错误;
B .t=1s 时刻甲、乙速度不等,由图像与坐标轴围成的面积表示位移可知,乙位移是1m ,甲的位移2m ,
两都位移之和刚好是3m,所以恰好相遇,故B正确;
D.t=1s时到t=3s时,甲乙两图像与坐标轴围成的面积相等,说明这段时间内两者的位移相等,由B项分析可知,t=1s时恰好相遇,所以t=3s时也恰好相遇,说明在t=0到t=4s时间内,甲乙仅相遇过二次,故D 错误。
故选BD。
12.BDE
【解析】
【分析】
颗粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈;根据分子力和分子距离的图像和分子势能和分子之间距离图像,分析分子力和分子势能随r的变化情况;两个系统达到热平衡时,温度相同;根据热力学第一定律判断。
【详解】
A.布朗运动微粒越大,受力面积越大,液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的越趋于平衡,所以布朗运动越不剧烈,故A错误;
B.在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中,它们的分子力先增大后减小再增大,如图所示:
故B正确;
C.在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中,它们的分子势能先减小后增大,如图所示:
故C错误;
D.温度是分子平均动能的标志,两个系统达到热平衡时,温度相同,它们的分子平均动能一定相同,故D正确;
E.根据热力学第一定律:
∆=+
U Q W
W>,但气体和外界的热交换不明确,气体的内能可能减少,故E正确。
外界对封闭的理想气体做正功0
故选BDE。
三、实验题:共2小题,每题8分,共16分
13.1R 1.5 1.9 偏小
【解析】
【详解】
(1)[1]为方便实验操作,且需要干电池的路端电压有明显变化,滑动变阻器应选择总阻值较小的1R 。
(2)[2]根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示
(3)[3]根据坐标系内描出的点作出电源的U I -图象,图象如图所示
[4][5]由图可知,纵截距为1.5,则电源电动势为
1.5V E =
电源内阻等于图像的斜率,有
1.50Ω 1.9Ω0.8
U r I ∆-==≈∆ [6]相对于电源来说,电流表采用外接法,电流表的测量值小于通过电源的电流,电动势和内阻的测量值均小于真实值;或者理解为电压表内阻存在分流作用,故电流测量值偏小,可以将电压表内阻与电源并联后看作等效电源,实际测量的是等效电源的电动势和内电阻,故电动势的测量值小于真实值,内电阻的测量
值小于真实值。
14.保证滑块到达滑槽末端的速度相同 减小
4k h
【解析】
【详解】
(1)[1]每次让滑块从滑槽上同一高度释放,是为了保证到达斜面体底端的速度相同;
(2)[2]滑块离开滑槽后,受到摩擦力作用,做匀减速直线运动,设离开滑槽的速度为v 0,根据运动学公式可知
2202v v gL μ-= 随着L 增大,v 将会减小;
(3)[3]滑块从桌边做平抛运动,则有
21,2
h gt x vt == 且有
2202v v gL μ-=
联立解得
22
024hv x hL g μ=- 若x 2-L 图像的斜率绝对值为k ,则有
4h k μ=
得
4k h
μ= 四、解答题:本题共3题,每题8分,共24分
15.(1)22
2qB d h mE =;(2)0E v B
= 【解析】
【分析】
【详解】
(1)分析如图所示
P 到M 做类平抛运动,进入磁场B 中做匀速圆周运动,设在M 点的速度v 的方向与水平方向夹角为θ,在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,有
2
v qvB m r
= sin d r θ
= sin y v v θ=
22y v ah =
Eq=ma
解得
22
2qB d h mE
= (2)在电场中,有
d=v 0t
v y =at
解得
0E v B
= 16.(1)2/B v m s = (1)46N
F N '= (3)Q =9 J . 【解析】
【分析】
【详解】
设物块在B 点的速度为v B ,在C 点的速度为v C ,从A 到B 物块做平抛运动,有
b 0v sin =v θ解得:2/B v m s =
(1)从B 到C ,根据动能定理有
mgR(1+sin θ)=22
c B 11mv -mv 22
解得v C =6 m/s
在C 点,由牛顿第二定律列式,有
2c N v F mg m R
-= 解得:46N F N = 再根据牛顿第三定律得,物块对木板的压力大小46N
F N '= (3)根据动量守恒定律得:(m +M)v =m c v 根据能量守恒定律有 12
(m +M)v 1+Q =2c 1mv 2 联立解得Q =9 J .
17.(1)01tan mv t eE θ=
;(2)0E B v = 【解析】
【详解】
(1)解法一电子在电场中做类平抛运动,有 1y v at =
由牛顿第二定律有
eE ma =
由几何关系有
0tan y
v v θ= 解得01tan mv t eE
θ= 解法二电子在电场中运动,竖直方向上由动量定理有 1y eEt mv =
由几何关系有
0tan y
v v θ= 解得01tan mv t eE
θ= (2)设场区的宽度为d ,则在电场中,有 01d v t = 末速度0cos v v θ
= 电子在磁场中做匀速圆周运动,设轨迹半径为r ,则由几何知识得
sin d r θ=
由洛伦兹力提供向心力有
2
v evB m r
= 解得0
E B v =。