安徽省达标名校2018年高考三月大联考物理试卷含解析
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安徽省达标名校2018年高考三月大联考物理试卷
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.如图,容量足够大的圆筒竖直放置,水面高度为h ,在圆筒侧壁开一个小孔P ,筒内的水从小孔水平射出,设水到达地面时的落点距小孔的水平距离为x ,小孔P 到水面的距离为y 。
短时间内可认为筒内水位不变,重力加速度为g ,不计空气阻力,在这段时间内下列说法正确的是( )
A .水从小孔P 射出的速度大小为gy
B .y 越小,则x 越大
C .x 与小孔的位置无关
D .当y = 2
h ,时,x 最大,最大值为h 2.如图所示,一飞行器围绕地球沿半径为r 的圆轨道1运动,经P 点时,启动推进器短时间向后喷气使其变轨,轨道2、3是与轨道1相切于P 点的可能轨道,则飞行器( )
A .变轨后将沿轨道3运动
B .变轨后相对于变轨前运行周期变大
C .变轨前、后在两轨道上运动时经P 点的速度大小相等
D .变轨前经过P 点的加速度大于变轨后经过P 点的加速度
3.有三个完全相同的重球,在每个球和水平面间各压了一块相同的木板,并都与一根硬棒相连,棒的另一端分别与一铰链相连,三个铰链的位置如图甲、乙、丙所示。
现分别用力F 甲、F 乙、F 丙将木板水平向右匀速抽出,(水平面光滑,重球和木板是粗糙的)。
则下列关于F 甲、F 乙、F 丙大小关系判断正确的是
A .F 甲=F 乙=F 丙
B .F 甲<F 乙=F 丙
C .F 甲=F 乙< F 丙
D .F 甲<F 乙<F 丙
4.2019年5月17日,在四川省西昌卫星发射基地成功发射了第45颗北斗导航卫星,该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)。
已知地球的质量为M 、半径为R 、地球自转周期为T 、该卫星的质量为m 、引
力常量为G ,关于这颗卫星下列说法正确的是( )
A .距地面高度为2324GMT R π-
B .动能为2GMm R
C .加速度为2GM a R =
D .入轨后该卫星应该位于西昌的正上方
5.如图所示,实线表示某电场中的电场线,但方向未知,虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运
动轨迹,A 、B 是运动轨迹上的两点。
若带电粒子在运动中只受电场力作用,在A 、B 两点的电势分别为A ϕ、B ϕ,加速度大小分别为A a 、B a ,速度大小分别为A v 、B v ,电势能大小分别为P A E 、P B E ,则下列说法正确的是( )
A .
B <A v v , A a >B a
B .A v >B v , A ϕ <B ϕ
C .A a > B a , P A E < P B E
D .A ϕ < B ϕ, P A
E > P B E
6.在地球上不同的地方,重力加速度大小是不同的。
若把地球看成一个质量分布均匀的球体,已知地球半径为R ,地球自转的周期为T ,则地球两极处的重力加速度与赤道处的重力加速度之差为
A .23R T π
B .22R T π
C .4216R T π
D .224R T
π 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,一定质量的理想气体的状态连续变化,变化过程为a b c a →→→。
其中ab 直线平行于p 轴,ca 直线平行于V 轴,b c →为等温过程。
下列分析正确的是_______
A .ab 过程气体内能减小
B .ab 过程外界对气体做功
C .ca 过程气体对外界做功
D .cb 过程气体放出热量
E.ab 过程气体放出热量
8.以下说法正确的是
A.晶体具有各向同性,而非晶体具有各向异性
B.液体表面张力与重力有关,在完全失重的情况下表面张力消失
C.对于一定的液体和一定材质的管壁,管内径的粗细会影响液体所能达到的高度
D.饱和汽压随温度而变,温度越高饱和汽压越大
E.因为晶体熔化时吸收的热量只增加了分子势能,所以熔化过程中晶体温度不变
9.有关对热学的基础知识理解正确的是________。
A.液体的表面张力使液体的表面有扩张的趋势
B.低温的物体可以自发把热量传递给高温的物体,最终两物体可达到热平衡状态
C.当装满水的某一密闭容器自由下落时,容器中的水的压强为零
D.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发变慢
E. 在“用油膜法测分子直径”的实验中,作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理
10.如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上.t=0时,棒ab以初速度v0向右滑动.运动过程中,ab、cd始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v1、v2表示,回路中的电流用I表示.下列图像中可能正确的是
A.B.C.D.
11.某科技小组设计的月球探测器的环月轨道方案如图所示,环月轨道Ⅰ为圆形轨道,环月轨道Ⅱ为椭圆轨道,远月点记为P,近月点记为Q(图中未标出),下列说法正确的是()
A.探测器在环月轨道Ⅰ上运动的速度比月球的第一宇宙速度小
B.探测器在环月轨道Ⅰ上的运行周期比在环月轨道Ⅱ上的运行周期长
C.探测器在轨道Ⅱ上运行时,远月点的加速度数值比近月点的加速度数值大
D.探测器在环月轨道Ⅰ上运行时的机械能小于在环月轨道Ⅱ上的机械能
12.下列说法正确的是。
A.物体的摄氏温度变化了1℃,其热力学温度变化了1K
B.气体放出热量时,其分子的平均动能一定减小
C.气体之所以能充满整个空间,是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱
D.如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计,则气体的内能只与温度有关
E.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计分子势能)向外界释放热量,而外界对其做功
三、实验题:共2小题,每题8分,共16分
13.某实验小组欲自制欧姆表测量一个电阻的阻值,实验提供的器材如下:
A.待测电阻R x(约200Ω)
B.电源(电动势E约1.4V,内阻r约10Ω)
C.灵敏电流计G(量程1mA,内阻R g=200Ω)
D.电阻R1=50Ω
E.电阻R2=200Ω
F.滑动变阻器R(阻值范围为0~500Ω)
G.开关,导线若干
(1)由于电源电动势未知,该实验小组经过分析后,设计了如图(a)的测量电路。
部分步骤如下:先闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器R,使灵敏电流计示数I1=0.90mA,此时电路总电流I总=______mA;
(2)同时测出电动势1.35V后,该小组成员在图(a)的基础上,去掉两开关,增加两支表笔M、N,其余器材不变,改装成一个欧姆表,如图(b),则表笔M为______(选填“红表笔”或“黑表笔”)。
用改装后的欧姆表先进行电阻调零,再测量R x阻值,灵敏电流计的示数I如图(c),待测电阻R x的阻值为______Ω。
14.某兴趣小组用如图所示的办法来测玻璃的折射率,找来一切面为半球的透明玻璃砖和激光发生器。
若激光垂直底面半径从O点射向玻璃砖,则光线沿着___________射出;若将激光发生器向左移动,从M点垂直底面射向玻璃砖,光线将沿着如图所示的方向从N点射出,若想求此玻璃砖的折射率,需要进行以下操作:
(a)测玻璃砖的半径:____________。
(b)入射角1θ的测量:__________,折射角2θ的测量:_______。
(c)玻璃砖的折射率计算表达式:_______________。
(d)将激光束继续向左移动到A点,刚好看不到出射光线,则临界角C即等于图中_______。
四、解答题:本题共3题,每题8分,共24分
15.如图甲所示,质量均为m=0.5 kg的相同物块P和Q(可视为质点)分别静止在水平地面上A、C两点.P 在按图乙所示随时间变化的水平力F作用下由静止开始向右运动,3 s末撤去力F,此时P运动到B点,之后继续滑行并与Q发生弹性碰撞.已知B、C两点间的距离L=3.75 m,P、Q与地面间的动摩擦因数均为μ=0.2,取g=10 m/s2,求:
(1)P到达B点时的速度大小v及其与Q碰撞前瞬间的速度大小v1;
(2)Q运动的时间t.
16.如图所示,导热性能良好的气缸静止于水平地面上,缸内用横截面积为S,质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体。
在活塞上放一砝码,稳定后气体温度与环境温度相同均为T1.若气体温度为T1时,气柱的高度为H。
当环境温度缓慢下降到T2时,活塞下降一定的高度;现取走砝码,稳定后活塞恰好回到原来高度。
已知外界大气压强保持不变,重力加速度为g,不计活塞与气缸之间的摩擦,T1、T2均为热力学温度,求:
(1)气体温度为2T时,气柱的高度;
(2)砝码的质量。
17.如图所示,马桶吸由皮吸和汽缸两部分组成,下方半球形皮吸空间的容积为1000 cm3,上方汽缸的长度为40 cm,横截面积为50 cm2。
小明在试用时,用手柄将皮吸压在水平地面上,皮吸中气体的压强等于大气压。
皮吸与地面及活塞与汽缸间密封完好不漏气,不考虑皮吸与汽缸的形状变化,环境温度保持不变,汽缸内薄活塞、连杆及手柄的质量忽略不计,已知大气压强p0=1.0×105 Pa,g=10 m/s2。
①若初始状态下活塞位于汽缸顶部,当活塞缓慢下压到汽缸皮吸底部时,求皮吸中气体的压强;
②若初始状态下活塞位于汽缸底部,小明用竖直向上的力将活塞缓慢向上提起20 cm高度保持静止,求此时小明作用力的大小。
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 .取水面上质量为m 的水滴,从小孔喷出时由机械能守恒定律可知
212
mgy mv =
解得 2v gy
选项A 错误;
BCD .水从小孔P 射出时做平抛运动,则
x=vt h-y=12
gt 2 解得
2()=2()g
h y x v y h y -=-可知x 与小孔的位置有关,由数学知识可知,当y=h-y ,即y=
12h 时x 最大,最大值为h ,并不是y 越小x 越大,选项D 正确,BC 错误。
故选D 。
2.B
【解析】
【详解】
根据题意,飞行器经过P 点时,推进器向后喷气,飞行器线速度将增大,做离心运动,则轨道半径变大,变轨后将沿轨道2运动,由开普勒第三定律可知,运行周期变大,变轨前、后在两轨道上运动经P 点时,地球对飞行器的万有引力相等,故加速度相等,故B 正确,ACD 错误。
故选B 。
3.D
【解析】
【详解】
设球的重力为G ,杆对球的拉力方向与竖直方向的夹角为θ,球与木板的动摩擦因数为μ,球处于静止状态,受力平衡,
对球受力分析,受到重力G 、杆子的拉力T 、木板对球的支持力N 以及木板对球水平向右的滑动摩擦力f ,根据平衡条件得:
sin N G T θ=+,cos f T θ=,
而f N μ=,解得:
1tan G
f μθ=-
木板处于静止状态,再对木板受力分析,根据平衡条件可知,水平方向有:
1tan G
F f μθ==-,
根据图象可知,从甲到乙再到丙,θ增大,则f 增大,所以F 增大,故
F F F <<甲乙丙,
A .综上分析F F F <<甲乙丙,A 错误;
B .综上分析F F F <<甲乙丙,B 错误;
C .综上分析F F F <<甲乙丙,C 错误;
D .综上分析F F F <<甲乙丙,D 正确。
故选D 。
4.A
【解析】
【分析】
【详解】
A .万有引力提供向心力
2
224Mm G m r r T
π=
解得同步卫星的轨道半径 2324GMT r π= 则距离地球表面高度为2324GMT R π
-,A 正确; B .万有引力提供向心力
2
2Mm v G m r r
= 动能
2k 122GMm E mv r
== B 错误;
C .万有引力提供向心力
2
Mm G ma r = 解得加速度为 2GM a r =
C 错误;
D .同步卫星在赤道上空,西昌不在赤道,入轨后该卫星不可能位于西昌的正上方,D 错误。
故选A 。
5.C
【解析】
【详解】
虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹,带电粒子在运动中只受电场力作用,粒子的受力方向和场强方向如图:
若粒子由A 运动到B ,电场力方向和运动方向成钝角,电场力做负功,粒子的电势能增大,即P P A B E E <;
粒子在运动中只受电场力作用,电场力做负功,粒子动能减小,A B v v >;P P A B E E <,粒子带负电,
A B ϕϕ>。
A 处电场线比B 处密集,粒子在A 处受到的电场力比B 处大,则粒子在A 处的加速度大于B 处,即A B a a >。
故C 项正确,ABD 三项错误。
6.D
在两极:12mM G mg R =;在赤道上:2222-=()mM G mg m R R T π,则2212224=()R g g g R T T
ππ∆=-=; A.
23R T
π,与结论不相符,选项A 错误; B. 22R T π,与结论不相符,选项B 错误; C. 4216R T
π,与结论不相符,选项C 错误; D. 224R T
π,与结论相符,选项D 正确; 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.ACE
【解析】
【详解】
AE .ab 过程为等容变化,a b →压强减小,由公式
C p T
=可知,温度降低,则理想气体内能减小,由热力学第一定律可知,气体放出热量,故AE 正确;
B .ab 过程为等容变化,气体对外不做功,外界对气体也不做功,故B 错误;
C .c a →过程为等压变化,体积变大,气体对外做功,故C 正确;
D .c b →过程为等温变化,内能不变,体积变大,气体对外做功,由热力学第一定律可知,气体吸收热量,故D 错误。
故选ACE 。
8.CDE
【解析】
【分析】
【详解】
A .晶体分为单晶体和多晶体,单晶体各向异性,多晶体各向同性,非晶体各向同性,故A 错误;
B .液体表面张力是微观的分子引力形成的规律,与宏观的超失重现象无关,则在完全失重的状态下依然有表面张力的现象,故B 错误;
C .浸润现象中,浸润液体在细管中上升时,管的内径越小,液体所能达到的高度越高,故对于一定的液体和一定材质的管壁,管内径的粗细会影响液体所能达到的高度,则C 正确;
D .饱和汽压与温度有关,温度越高饱和汽压越大,故D 正确;
E .晶体熔化时吸收热量,导致内能增大,但只增加了分子势能,故熔化过程中晶体温度不变,故E 正确。
【解析】
【详解】
A、表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直指向液体内部,故A错误;
B、根据热力学第二定律,低温的物体不会自发把热量传递给高温的物体,必然会引起外界变化。
故B错误;
C、液体压强由重力产生,当装满水的某一密闭容器自由下落时,容器处于完全失重状态,故容器中的水的压强为零,故C正确;
D、空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发变慢,故D正确;
E、在“用油膜法测分子直径”的实验中,需要将油膜看作单分子层,同时要忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形,故E正确;
故选CDE.
10.AC
【解析】
【详解】
ab棒向右运动,切割磁感线产生感应电流,则受到向左的安培力,从而向右做减速运动,;金属棒cd受向右的安培力作用而做加速运动,随着两棒的速度差的减小安培力减小,加速度减小,当两棒速度相等时,感应电流为零,最终两棒共速,一起做匀速运动,故最终电路中电流为0,故AC正确,BD错误.11.AB
【解析】
【详解】
A.根据第一宇宙速度的表达式v Ⅰ上运动的半径大于月球的半径,则在轨道Ⅰ上的运行速度比月球的第一宇宙速度小,选项A正确;
B.根据开普勒第三定律可知,探测器在环月轨道Ⅰ上的运行半径大于在环月轨道Ⅱ上的运行的半长轴,则探测器在环月轨道Ⅰ上的运行周期比在环月轨道Ⅱ上的运行周期长,选项B正确;
C.探测器在轨道Ⅱ上运行时,在远月点受到的月球的引力较小,则在远月点的加速度数值比近月点的加速度数值小,选项C错误;
D.探测器从轨道Ⅰ在P点减速才能进入轨道Ⅱ,可知探测器在环月轨道Ⅰ上运行时的机械能大于在环月轨道Ⅱ上的机械能,选项D错误;
故选AB.
12.ACE
【解析】
【分析】
【详解】
A .由热力学温度与摄氏温度的关系:T=t+273,可知摄氏温度变化1℃,热力学温度变化1K ,故A 正确;
B .气体放出热量时,若外界对气体做功,则气体的温度也可能升高,其分子的平均动能增加,选项B 错误;
C .无论是气体,液体还是固体,其分子间都存在间距,但气体的间距最大,由于分子间存在较大的间距,气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱,气体分子可以在空间自由运动,所以气体能充满整个空间,C 正确;
D .气体的内能除分子势能、分子平均动能有关外,还与气体的质量有关。
对于气体分子间作用力可以忽略时,气体的内能只由温度和质量决定。
分子越多,总的能量越大,所以D 错误;
E .不计分子势能时,气体温度降低,则内能减小,向外界释放热量;薄塑料瓶变扁,气体体积减小,外界对其做功,故E 正确。
故选ACE 。
三、实验题:共2小题,每题8分,共16分
13.4.50 黑表笔 180
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]闭合开关S 1、S 2,G 与R 1并联,调节滑动变阻器R ,灵敏电流计读数I 1=0.90mA ,根据并联电路特点,通过R 1的电流
'111 3.60mA g
R I I R ==
故此时电路总电流
4.50mA I =总
(2)[2]改装为欧姆表后,表内有电源,根据多用电表“红进黑出”的特点,表笔M 应接黑表笔
[3]根据欧姆表的原理,欧姆调零时,有
31.35=Ω270Ω510
E R I -==⨯内 接待测电阻后,读出表的电流为I=0.60mA ,电路中的总电流为
5 3.00mA I I ==总
则有
x E R R I +=内总
解得
180Ωx R =
14.OO '方向 在白纸上描出O N 、两点,并测出ON 长 连接ON ,入射光线与ON 的夹角为1θ ON 与出射光线的夹角为2θ 21
sin sin n θθ=
ABO ∠ 【解析】
【详解】 [1].当光线垂直质界面射入时,传播方向不发生改变,故从O 点垂直底面射向玻璃砖的光线将沿OO '方向射出。
(a )[2].记录出射点N ,连接ON ,ON 长即为半径。
(b )[3][4].连接ON 即为法线,入射光线与ON 夹角为入射角1θ,出射光线与ON 夹角为折射角2θ。
(c )[5].由折射率公式知
21
sin sin n θθ= (d )[6].当光线从A 点入射时恰好发生全反射,即此时ABO ∠等于临界角。
四、解答题:本题共3题,每题8分,共24分
15. (1)8m/s v =, 17m/s v = (2) 3.5s t =
【解析】
(1)在0-3s 内,对P ,由动量定理有:
F 1t 1+F 2t 2-μmg (t 1+t 2)=mv-0
其中F 1=2N ,F 2=3N ,t 1=2s ,t 2=1s
解得:v=8m/s
设P 在BC 两点间滑行的加速度大小为a ,由牛顿第二定律可得:μmg=ma
P 在BC 两点间做匀减速直线运动,有:v 2-v 12=2aL
解得:v 1=7m/s
(2)设P 与Q 发生弹性碰撞后瞬间的速度大小分别为v 1′、v 2′,取向右为正方向,由动量守恒定律和动能守恒有:
mv 1=mv 1′+mv 2′
12mv 12=12mv 1′2+12
mv 2′2 联立解得:v 2′=v 1=7m/s
碰后Q 做匀减速直线运动,加速度为:a′=μg=2m/s 2
Q 运动的时间为:27 3.53
v t s s a '===' 16. (1)21HT T ;(2)()()0122
p S mg T T gT +- 【解析】
【分析】
【详解】
(1)设气体温度为1T 时,气柱的高度为H ,环境温度缓慢下降到2T 的过程是等压変化,根据盖—吕萨克定律有
12
HS hS T T = 解得
21
HT h T = (2)设砝码的质量为M ,取走砝码后的过程是等温变化 20()m M g p p S
+=+,2V hS = 30mg p p S
=+, 3V HS = 由玻意耳定律得
2233p V p V =
联立解得
()()
0122p S mg T T M gT +-=
17.①3×105 Pa ②250 N
【解析】
【详解】
①以汽缸和皮吸内的气体为研究对象,开始时封闭气体的压强为p 0, 体积:
V 1=1000 cm 3+40×50 cm 3=3000 cm 3
当活塞下压到汽缸底部时,设封闭气体的压强为p ,体积为V 2=1000 cm 3, 由玻意耳定律:p 0V 1=p 2V 2
解得:
p 2=3p 0=3×105 Pa
②以皮吸内的气体为研究对象,开始时封闭气体的压强为p 0,体积为V 2=1000 cm 3,活塞缓慢向上提起
20 cm高度保持静止时,设小明作用力的大小为F,封闭气体的压强为p3,体积为:V3=1000 cm3+20×50 cm3=2000 cm3
由玻意耳定律有:p0V2=p3V3
又有:F+p3S=p0S
解得:
F=250 N。