山西省达标名校2018年高考三月质量检测物理试题含解析

山西省达标名校2018年高考三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．如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a 、b 、c 为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c 位于圆环最高点，ac 连线与竖直方向成60°角，bc 连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。

下列说法正确的是（ ）
A ．a 、b 、c 小球带同种电荷
B ．a 、b 小球带异种电荷，b 、c 小球带同种电荷
C ．a 、b 小球电量之比为36
D ．a 、b 小球电量之比39
2．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E 运行，在P 点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是： （ ）
A ．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P 点的速度都相同
B ．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P 点的加速度都相同
C ．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度
D ．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量(动量P=mv ，v 为瞬时速度)
3．如图（a ），场源点电荷固定在真空中O 点，从与O 相距r 0的P 点由静止释放一个质量为m 、电荷量为q （q>0）的离子，经一定时间，离子运动到与O 相距r N 的N 点。

用a 表示离子的加速度，用r 表示离子与O 点的距离，作出其2
1a r -图像如图（b ）。

静电力常量为是k ，不计离子重力。

由此可以判定（ ）
A ．场源点电荷带正电
B ．场源点电荷的电荷量为N N ma r kq
-
C ．离子在P 点的加速度大小为0N N a r r
D ．离子在P 点受到的电场力大小为22
0N N r ma r 4．如图所示，斜面置于粗糙水平地面上，在斜面的顶角处，固定一个小的定滑轮，质量分别为m 1、m 2的物块，用细线相连跨过定滑轮，m 1搁置在斜面上．下述正确的是（ ）
A ．如果m 1、m 2均静止，则地面对斜面没有摩擦力
B ．如果m 1沿斜面向下匀速运动，则地面对斜面有向右的摩擦力
C ．如果m 1沿斜面向上加速运动，则地面对斜面有向左的摩擦力
D ．如果m 1沿斜面向下加速运动，则地面对斜面有向右的摩擦力
5．关于物理学中的思想或方法，以下说法错误的是（ ）
A ．加速度的定义采用了比值定义法
B ．研究物体的加速度跟力、质量的关系采用假设法
C ．卡文迪许测定万有引力常量采用了放大法
D ．电流元概念的提出采用了理想模型法
6．真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O 点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与'OO 垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点。

粒子重力不计。

下列说法中正确的是（ ）
A ．在荧光屏上只出现1个亮点
B ．三种粒子出偏转电场时的速度相同
C ．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1
D ．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2
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．下列有关原子和原子核的认识，正确的是（ ）
A ．平均结合能越大，原子核越稳定
B ．氢原子辐射光子后，电子绕核运动的动能增大
C．卢瑟福通过 粒子散射实验的研究，发现了中子.
D．光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
8．如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平地面上，小车的右端固定着竖直挡板，挡板与弹簧右端相连，弹簧的左端连接质量为m的木块。

弹簧处于原长状态，木块与小车间的滑动摩擦因数为μ。

从某时刻开始给小车施加水平向右的外力F，外力F从零开始缓慢均匀增大，当F增大到2μ(m+M)g时保持大小不变。

弹簧一直处于弹性限度内，木块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列各种说法中正确的是（）
A．木块所受的摩擦力先均匀增大，后保持不变
B．当弹簧产生弹力时，外力F的大小为μ(m+M)g
C．在外力F从零达最大的过程中，静摩擦力和弹簧对木块所做的功相等
D．在外力F从零达最大的过程中，弹簧获得的弹性势能等于系统获得的内能
9．如图所示，质量为M=2kg足够长的小车以v0=2.5m/s的速度沿光滑的水平面运动，在小车正上方h=1.25m 处有一质量为m=0.5kg的可视为质点的物块静止释放，经过一段时间刚好落在小车上无反弹，作用时间很短，随后二者一起沿水平面向右运动。

已知物块与小车上表面之间的动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度为g=10m/s2，忽略空气阻力。

则下列说法正确的是（）
A．物块落在小车的过程中，物块和小车的动量守恒
B．物块落上小车后的最终速度大小为3m/s
C．物块在小车的上表面滑动的距离为0.5m
D．物块落在小车的整个过程中，系统损失的能量为7.5J
10．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2×10-5 C，质量为1 g的小物块在水平面上从C点静止释放，其运动的v-t图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。

则下列说法正确的是（）
A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=100 N/C
B．由C点到A点电势逐渐减小
C．由C到A的过程中物块的电势能先变大后变小
D．A、B两点间的电势差U AB=－500 V
11．如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直纸面向里．现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界的v﹣t图象，图中数据均为己知量，重力加速度为g，不计空气阻力，则在线框穿过磁场的过程中，下列说法正确的是（）
A．t1到t2过程中，线框中感应电流沿顺时针方向
B．线框的边长为v1（t2﹣t1）
C．线框中安培力的最大功率为
2 1
2
mgv
v
D．线框中安培力的最大功率为
2
2
1
mgv
v
12．如图，理想变压器原.副线圈匝数比n1 : n2=3: 1，灯泡A、B完全相同，灯泡L与灯泡A的额定功率相同，但额定电压不同，当输入端接上452sin100
u tπ
=(V)的交流电压后，三个灯泡均正常发光，图中两电流表均为理想电流表，且电流表A2的示数为2A，则（）
A．电流表A1的示数为12A
B．灯泡L的额定功率为20W
C．灯泡A的额定电压为5V
D．将副线圈上的灯泡A撤去，灯泡L不能正常发光
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．某实验小组为了测量滑块与水平轨道间的动摩擦因素，设计如图（a）所示的实验装置，弹簧左侧固定在挡板A上，处于原长的弹簧右端位于C，弹簧与滑块接触但不拴接，滑块上安装了宽度为d的遮光板，轨道B处装有光电门。

(1)实验的主要步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d，如图（b）所示，d=______cm；
②将滑块向左压缩弹簧，由静止释放滑块，同时记录遮光片通过光电门的时间t；
③测量并记录光电门与滑块停止运动位置之间的距离x；
④改变弹簧压缩量，多次重复步骤②和③。

(2)实验手机的数据并处理如下。

①实验小组根据上表数据在2v x
-图像
-图中已描绘出五个点，请描绘出余下的点并作出2v x
__________。

②根据所作图像，可得滑块与水平轨道间的动摩擦因数为________（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）。

14．某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点O的正前方，竖直放置一块毛玻璃．他们利用不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片如图1，小明在O点左侧用水平的平行光源照射，得到的照片如图3；如图2，小红将一个点光源放在O点照射重新实验，得到的照片如图4已知光源的闪光频率均为31Hz，光源到玻璃的距离L=1.2m，两次实验小球抛出时的初速度相等．根据上述实验可求出：(结果
均保留两位小数)
（1）重力加速度的大小为___________m/s2，投影点经过图3中M位置时的速度大小为___________ m/s （2）小球平抛时的初速度大小为_____________ m/s
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长l l=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm．已知大气压强为P0=75.0cmHg．现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为1l'=20.0cm．假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离．
16．如图所示，一足够长的水平传送带以速度v= 2m/s匀速运动，质量为m1 = 1kg的小物块P和质量为m2 = 1.5kg的小物块Q由通过定滑轮的轻绳连接，轻绳足够长且不可伸长．某时刻物块P从传送带左端以速度v0 = 4m/s冲上传送带，P与定滑轮间的绳子水平．已知物块P与传送带间的动摩擦因数μ= 0.5，重力加速度为g =10m/s2，不计滑轮的质量与摩擦，整个运动过程中物块Q都没有上升到定滑轮处．求：
(1)物块P刚冲上传送带时的加速度大小；
(2)物块P刚冲上传送带到右方最远处的过程中，PQ系统机械能的改变量；
(3)若传送带以不同的速度v（0 <v<v0）匀速运动，当v取多大时物块P向右冲到最远处时，P与传送带间产生的摩擦生热最小？其最小值为多大？
17．如图所示，将横截面积S=100cm2、容积为V=5L，开口向上的导热良好的气缸，置于t1=－13C︒的环
境中。

用厚度不计的轻质活塞将体积为V 1=4L 的理想气体封闭在气缸中，气缸底部有一个单向阀门N 。

外界大气压强p 0=1.0×105Pa ，重力加速g=10m/s 2，不计一切摩擦。

求：
(i)将活塞用卡销Q 锁定，用打气筒通过阀门N 给气缸充气，每次可将体积V 0=100mL ，压强为p 0的理想气体全部打入气缸中，则打气多少次，才能使其内部压强达到1.2p 0；
(ii)当气缸内气体压强达到1.2p 0时，停止打气，关闭阀门N ，将质量为m=20kg 的物体放在活塞上，然后拔掉卡销Q ，则环境温度为多少摄氏度时，活塞恰好不脱离气缸。

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】
【详解】
AB ．对a ，a 受到重力、环的支持力以及b 、c 对a 的库仑力，重力的方向在竖直方向上，环的支持力以及b 对a 的库仑力均沿圆环直径方向，故c 对a 的库仑力为引力，同理可知，c 对b 的库仑力也为引力，所以a 与c 的电性一定相反，与b 的电性一定相同。

即：a 、b 小球带同种电荷，b 、c 小球带异种电荷，故AB 错误；
CD ．对c 小球受力分析，将力沿水平方向和竖直方向正交分解后可得
22sin 60sin30a c b c ac bc
q q q q k k r r ︒=︒ 又
:3ac bc r r =解得：
:3a b q q =
故C 错误，D 正确。

故选D 。

2．B
【解析】
【详解】
从轨道1变轨到轨道2，需要加速逃逸，故A 错误；根据公式2Mm G ma r =可得：2
M a G r =，故只要到地心距离相同，加速度就相同，卫星在椭圆轨道1绕地球E 运行，到地心距离变化，运动过程中的加速度在变化，B 正确C 错误；卫星在轨道2做匀速圆周运动，运动过程中的速度方向时刻在变，所以动量方向不同，D 错误．
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．从P 到N ，带正电的离子的加速度随
2
1r 的增加而增大，即随r 的减小而增加，可知场源点电荷带负电，选项A 错误；
B ．在N 点，由库仑定律及牛顿第二定律 2N N N F kQq a m r m
=
= 解得 2N N a r m Q kq
= 选项B 错误；
CD ．在P 点时，由库仑定律及牛顿第二定律
22200
N P P N r F kQq a a m r m r === 离子在P 点受到的电场力大小为
22
0N N P P r ma F ma r == 选项C 错误，D 正确。

故选D 。

4．A
【解析】
【分析】
【详解】
如果m 1、m 2均静止或m 1沿斜面向下匀速运动，以m 1、m 2和斜面组成的整体为研究对象，整体的为合力都为零，其受力情况如图1，由平衡条件得知，地面对斜面没有摩擦力．故A 正确，B 错误．
如果m 1沿斜面向上加速运动，将m 1的加速度分解为水平和竖直两个方向如图2，根据牛顿第二定律可知，整体有水平向右分加速度，则地面对斜面有向右的摩檫力．故C 错误．与C 项同理可知，如果m 1沿斜面向下加速运动，其加速度沿斜面向下，整体有水平向左的分加速度，根据牛顿第二定律得知，地面对斜面有向左的摩檫力．故D 错误．
故选A.
5．B
【解析】
【详解】
A ．加速度的定义式为a=
v t
∆∆，知加速度等于速度变化量与所用时间的比值，采用了比值定义法，故A 正确，不符合题意；
B ．研究物体的加速度跟力、质量的关系应采用控制变量法，故B 错误，符合题意；
C ．卡文迪许通过扭秤实验，测定了万有引力常量，采用了放大法，故C 正确，不符合题意；
D ．电流元是理想化物理模型，电流元概念的提出采用了理想模型法，故D 正确，不符合题意。

故选B 。

6．A
【解析】
【分析】
【详解】
ABC ．根据动能定理得
21012qU mv = 则进入偏转电场的速度
102qU v m
= 因为质子、氘核和α粒子的比荷之比为2：1：1，2，在偏转电场中运动时间0L t v =
，
则知时间之比为
y qEL v at mv == 则出电场时的速度
v ==因为粒子的比荷不同，则速度的大小不同，偏转位移
2
2220
1122qU L y at md v ==⋅⋅ 因为
21012
qU mv = 则有
2
214U L y U d
= 与粒子的电量和质量无关，则粒子的偏转位移相等，荧光屏将只出现一个亮点，故A 正确，BC 错误； D ．偏转电场的电场力对粒子做功
W=qEy
因为E 和y 相同，电量之比为1：1：2，则电场力做功为1：1：2，故D 错误。

故选A 。

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．AB
【解析】
【分析】
【详解】
A ．平均结合能越大，原子核越稳定，故A 正确；
B ．氢原子辐射光子后，原子的能级降低，电子的轨道半径减小，根据
22
2q v k m r r
= 则可得动能为
2
2122k kq E mv r
== 可知电子绕核运动的动能增大，故B 正确；。