河南省洛阳市2018届高三物理下学期第二次统一考试试题(含解析)

河南省洛阳市2018-2019学年高中三年级第二次统一考试理综物理部
分
一、选择题
1. 下列说法符合物理学史实的是（）
A. 牛顿首次通过实验测出了万有引力常量
B. 卢瑟福首次提出原子核式结构模型
C. 居里夫人首次发现了天然放射现象
D. 爱因斯坦首次提出能量量子假说，成功解释了黑体辐射
【答案】B
【解析】卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故A错误；卢瑟福首次提出原子核式结构模型，故B正确；贝克勒尔发现了天然放射现象，故C错误；普朗克首次提出能量量子假说，成功解释了黑体辐射，故D错误；故选B.
2. 某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示，O、P、M、N为电场中的四个点，其中P和M在一条电场线上，则下列说法正确的是（）
A. M点的场强小于N点的场强
B. M点的电势高于N点的电势
C. 将一负电荷山O点移到M点电势能增加
D. 将一正电荷由P点无初速释放，仅在电场力作用下，可沿PM电场线运动到M点
【答案】C
【解析】电场线密的地方电场强度大，由图可知M点电场线比N点的密，所以M点的场强大于N点的场强度，故A错误；沿电场线方向电势降低，所以M点的电势低于N点的电势，故B 错误；将一负电荷由O点移到M点电场力做负功，所以电荷的电势能增加，故C正确；一正
点电荷从P点由静止释放，该电荷所受的电场力是变力，与电场线的相切，据曲线运动的条件该电荷并不能沿电场线运动到M点，故D错误．故选C.
3. 宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车的设计等多种工作都用到急动度的概念。

加速度对时间的变化率称为急动度，其方向与加速度的变化方向相同。

一质点从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图。

下列说法正确的是( )
A. t=3s时的急动度和t=5s时的急动度等大反向
B. 2s～4s内的质点做减速运动
C. t=6s时质点速度大小等于7m/s
D. 0～6s内质点速度方向不变
【答案】D
【解析】加速度对时间的变化率称为急动度，等于a-t图象的斜率。

则知t=3s时的急动度和t=5s时的急动度等大同向，故A错误；根据a-t图象与t轴所围的面积表示速度的变化量，知2s-4s内质点的速度增大，做加速运动，故B错误；根据a-t图象与t轴所围的面积表示速度的变化量，得0—6s速度的变化量为，因初速度为0，故t=6s时的速度为，故C错误；根据a-t图象与t轴所围的面积表示速度的变化量，知0-6s内质点速度的变化量均为正，说明质点速度方向不变，故D正确；故选D. 【点睛】加速度对时间的变化率称为急动度，等于a-t图象的斜率。

根据加速度与速度方向关系判断质点的速度变化情况.
4. 已知火星的质量约为地球质量的，其半径约为地球半径的，自转周期与地球相近，公转周期约为地球公转周期的两倍。

根据以上数据可推知( )
A. 火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
B. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为
C. 火星椭圆轨道的半长轴约为地球椭圆轨道半长轴的倍
D. 在地面上发射航天器到火星，其发射速度至少达到地球的第三宇宙速度
【答案】C
【解析】根据星球表面物体的重力等于万有引力，有，得，火星表面与地球表面的重力加速度，故A错误；第一宇宙速度即近地卫星的速度，，得，则火星、地球的第一宇宙速度之比，故B 错误；根据开普勒第三定律有：，得，故C正确；从地球上发射航
天器到火星上去，发射速度应小于第三宇宙速度，故D错误．故选C.
5. 水平面上放置一个斜面足够长的斜劈A，小物块B静止在斜面上，如图所示。

现对B施加一个沿斜面向上的拉力F，F的大小从零随时间均匀增大，斜劈A一直处于静止状态。

设A、B 之间的摩擦力大小为f1，A与地面之间的摩擦大小为f2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

则整个过程中摩擦力大小随时间变化的图象可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】对B受力分析可知，当F小于重力沿斜面向下的分力时，根据平衡条件可知，当F
随时间均匀增大时摩擦力随时间均匀减小，当F等于重力沿斜面向下的分力时摩擦力为0，当F大于重力沿斜面向下的分力时，根据平衡条件可知，当F随时间均匀增大时摩擦力随时
间均匀增大，一直达到最大静摩擦力之后，B物体将沿斜面向上滑动，摩擦力将保持不变，且大于刚开始静止时的摩擦力，故A错误，B正确；当AB都静止时，对AB整体受力分析可，A 与地面之间的摩擦大小与F在水平方向的分力大小相等，当F随时间均匀增大时摩擦力也随时间均匀增大，当B相对A滑动时，AB不能当成一个整体，AB间的摩擦力为滑动摩擦力保持不变，此时F随时间均匀增大，对摩擦力没有影响，故此时摩擦力保持不变，故CD错误；故选B.
6. 从水平地面以v0=20m/s的初速度斜向上45°抛一个小球，不计空气阻力，g取10m/s2。

下列判断正确的是( )
A. 小球在最高点吋速度为零
B. 小球上升的最大高度为20m
C. 小球在抛出后经落回地面
D. 小球落回地面的位置据出发点40m
【答案】CD
【解析】斜抛运动分为水平方向的匀速运动和竖直方向的竖直上抛运动；当小球在最高点吋竖直方向的速度为零，而水平方向的速度不为零，故A错误；当竖直方向的速度为零时有最大高度，即，故B错误；上抛至最高点的时间为
，根据运动的对称性可知，从最高点下落至水平面的时间也为
，故总时间为，故C正确；水平方向做匀速直线运动，则水平位移为
，故D正确；故选CD.
7. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=4：1，原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与埋想电压表、理想电流表、热敏电阻RT(阻值随温度的升高而减小)及报警器P(有内阻)组成闭合电路，回路中电流增加到一定值时报警器P将发出警报声，则以下判断正确的是（）
A. 电压表示数为9V
B. RT处温度升高到一定值时，报警器P将会发出警报声
C. RT处温度升高时，变压器的输入功率变大
D. 变压器副线圈中交流电压的瞬时表达式u=9sin(100πt)V
【答案】BC
【解析】原线圈接的图乙所示的正弦交流电，由图知原线线圈的最大电压，周期0.02s，由，得副线圈的最大电压为，而交流电不会改变周期，故角速度，则变压器副线圈中交流电压的瞬时表达式为
，则副线圈的电压有效值为，根据串联电路的特点可知，电压表的示数小于9V，故AD错误；处温度升高时副线圈中电流增大，升高到一定值时，报警器P将会发出警报声，故B正确；处温度升高时副线圈中电流增大，而副线圈的电压不变，变压器的输出功率变大，理想变压器的输入、输出功率之比为1：1，变压器的输入功率变大，故C正确；故选BC.
8. 如图所小，空间存在一有水平边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面垂直，边界间距为L。

一个边长也为L的正方形导体框沿竖直方向运动，线框与磁场方向垂直，且线框上、下边始终水平。

零时刻线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置I)，线框的速度大小为v0，经t1时间线框的下边恰好与磁场的上边界重合(图中位置Ⅱ)，且线框的速度刚好为零，再经t2时间又落回位置I，此时线框的速度大小为v，设重力加速度为g。

下列说法正确的是（）
A. 上升过程中线框的感应电流方向发生了改变
B. 线框从位置Ⅰ运动再落回位置Ⅰ过程中，它的加速度逐渐减小
C. t1＞t2
D. t1+t2=
【答案】AD
【解析】在上升过程中，当上边进入磁场时，由右手定则可知，此时电流方向为逆时针；当下边进入磁场时，由右手定则可知，此时电流方向为顺时针，故在上升过程中线框的感应电流方向发生了改变，故A正确；上升过程中，线框所受的重力和安培力都向下，线框做减速运动．设加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：，解得，线框速度v减小时，加速度a也减小；下降过程中，线框做加速运动，则有，解得
，线框速度v增大时，加速度a减小，故B错误；根据能量守恒定律可知，线框经过同一位置时：上升的速率大于下降的速率，而位移大小相等，故上升的时间小于下降的时间，即，故C错误；对上升过程中，通过的电量为，下降过程中，通过的电量为，则有，上升过程，根据动量定理得：
；下降过程，根据动量定理得：，联立得：
，解得：，故D正确；故选AD.
二、实验题
9. 某小组为探究合力做功与物体动能改变的关系，设计了如下实验。

如图所示，带滑轮的长木板水平放置，力传感器固定在墙上，轻绳分別跨过固定在滑块上的滑轮和固定在长木板木端的滑轮，一端与力传感器连接，另一端竖直悬挂一沙桶，沙桶距地面足够远。

调节两滑轮的位置使轻绳与长木板平行，不计轻绳与各滑轮之间的摩擦。

(1)实验时，必须要进行的操作是__________(填选项前的字母)
A.用天平测量沙和沙桶的总质量m
B.用天平测量滑块(带滑轮)的质量M
C.将长木板右端垫高以屮衡摩擦力
D.使沙和沙桶的总质量η远小于滑块(带滑轮)的质量M
(2)该小组按照止确的步骤进行了多次实验。

在某次实验中，记录了传感器的示数F，得到了一条纸带，在纸带上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，用刻度尺量出了从A点到其它计数点间的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，如图所示。

①若要计算从B到F点的过程中滑块(带滑轮)动能的变化量，则可利用表达式
△E=________________进行计算。

②花要计算从B到F点的过程中合外力对滑块(带滑轮)所做的功，则可利用表达式
W=_______________进行计算。

以上2个表达式必须用题目中所给的字母表示。

【答案】 (1). BC； (2). ； (3). ；
【解析】（1）绳子的拉力可以通过力传感器得出，不需要用天平测量沙和沙桶的总质量，不能不需要满足沙和沙桶总质量远小于滑块质量，故AD错误．因为要计算滑块的动能，故需要用天平测量滑块(带滑轮)的质量M，故B正确；要让滑块所受的合力恰好为轻绳的拉力，故需要将长木板右端垫高以平衡摩擦力，故C正确；故选BC.（2）根据匀变速直线运动的推论可知，B点的速度等于AC的平均速度，即，同理F点的速度等于E到G的平均速度，即，则从B到F点的过程中滑块(带滑轮)动能的变化量为
；（3）要计算从B到F点的过程中合外力对滑块(带滑轮)所做的功，则表达式为.
10. 某小组要测量一节干电池的电动势和内阻，已知该干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.50Ω；实验室提供了电压表V(量程为0~3V，內阻约为3kΩ)、电流表A(量程为0~0.6A，内阻为0.70Ω)、滑动变阻器R(10Ω，2A)、开关和导线若干。

(1)为了尽可能减小实验误差，请在图甲中完善实物图的连接____________。

(2)通过多次测量并记录对应的电流表示数Ⅰ和电压表示数U，利用这些数据在图乙中画出了U-I图线。

由图线可以得出此干电池的电动势E=___________V(保留3位有效数字)，内阻
r=_________Ω(保留2位有效数字)。

(3)实验过程中，发现电流表发生了故障，于是又找来一个电压表和一个定值电阻R0，组成如图丙所示的电路，移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2图线，如图丁所示，图线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=_________，内阻r=_________(用k、a、R0表示)。

【答案】 (1). (2). 1.45； (3). 0.60； (4). ；
(5). ；
【解析】（1）电路直接采用串联即可，电压表并联在电源两端，由于电流表内阻已知，则应采用电流表相对电源的内接法，连接完整的实物图如图所示：
............
三、计算题
11. 如图所示，一光滑水平的平台AB右端连接有一内壁光滑的细圆管轨道BCD，其中BC和CD均为半径R=0.5m的1/4圆周。

D端与水平光滑地面DE相接。

E端通过光滑小圆弧与一粗糙斜面EF相接，斜面与水平而的倾角可在锐角范围内变化(调节好后即保持不变)。

一质量为m=0.1kg的小物块(大小略小于细圆管道内径)以v0=5m/s进入管道。

小物块与斜面的滑动摩擦系数为，g取10m/s2，不计空气阻力。

(1)求物块通过B点时对细管道的压力大小和方向；
(2)当θ取何值时，小物块在EF上向上运动的位移最小?求出最小位移。

【答案】(1)，竖直向上；(2)当时
【解析】（1）以小球为研究对象，在B点受两个力作用，设轨道对小球的弹力竖直向下
根据牛顿第二定律得：
解得：F=4N
根据牛顿第三定律可知，物块对轨道的压力大小为4N，方向竖直向上
（2）物块到达DE时的速度大小为v，根据动能定理得：
解得：
沿斜面上滑，根据牛顿第二定律得：
上滑位移大小
联立解得：
由数学知识可得，当时，有
12. 如图所示，在光滑的绝缘水平面内建立平面直角坐标系xOy，在第一、二、四象限内存在竖直向下的匀强磁场，第三象限内存在竖直向上的匀强磁场，两个磁场的磁感应大小都为B，在原点O放置一个不带电的小球a，球a质量为m。

P(－l，0)、Q(0，－l)为坐标轴上的两个点，现有一质量为2m、电荷量为－q的小球b从P点沿着PQ方向射出，速度大小不确定。

经一段时间击中小球a，二者结合在一起，随后它们继续运动通过了Q点。

小球的电何量不发生变化，忽略两小球碰撞的时间。

试求：
(1)碰撞过程中两小球组成的系统损失的动能与系统初动能的比值。

(2)小球b从P点运动到Q点路程的所有可能值。

(3)小球b从P点运动到Q点的最短时间。

【答案】(1) (2)（3）
【解析】（1）设小球b在P点的速度大小为，则它在磁场中运动时，速度大小不变，设两小球碰后一起运动的速度为，碰撞过程中，根据动量守恒定律得：
系统损失的动能
系统初动能为
联立得：
（2）小球b碰前在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动的半径满足：
两个小球碰后结合在一起做匀速圆周运动的半径满足：
联立解得：R=r
小球b由P点运动一段时间击中a，再一起运动经过Q点的运动情况可分为两类. 第一类情况，PO段是奇数段圆周组成，OQ段是奇数段圆周组成，如图甲所示：
轨迹半径满足，路程s满足，k取0，1，2...
联立解得：
第二类情况，PO段和OQ段分别是偶数段圆周组成，如图乙所示：
轨迹半径满足，路程s满足，k取0，1，2...
联立解得：
综上可得小球b从P点运动Q点的路程可能值是或
（3）第一类情况下，小球b从P点运动到Q点的时间满足
解得：，k取0，1，2...
第二类情况下，小球b从P点运动Q点的时间满足
解得：，k取0，1，2...
13. 下列说法正确的是__________。

A.空气中的水蒸气压强越接近此时的饱和汽压，人感觉就越潮湿
B.品体一定具有固定的熔点、规则的儿何外形和物理性质的各向异性
C.为了保存玉米地的水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管
D.夏天从冰柜中取出的矿泉水瓶，表面会先湿后干，其物态变化过程是先液化后蒸发
E.液体表前张力的方向与液商垂直并指向液体内部
【答案】ACD
14. 如图所示，水平面上有一小车，上固定着右端封闭、左端开口的玻璃管，玻璃管水平部分的长度为l。

管内装有长度为的水银柱，当小车以的加速度向右匀加速运动时，水银柱左端到管冂的距离为。

已知重力加速度为g，大气压强为p0，水银的密度正好等于，环境温度保持不变，求：
①此时玻璃管中封闭气体的压强p；
②若小车改为水平向右匀减速运动，加速度大小仍为，稳定时封闭气体的长度是多少。

【答案】(1)（2）
【解析】①以水银柱为研究对象，则有，且
而水银的质量为
联立解得：
②若小车向右减速运动，以水银柱为研究对象，则有：
解得：
以封闭气体为研究对象，根据理想气体状态方程，则有：
解得：
15. 下列说法正确的是____________。

A.变化的磁场不一定产生变化的电场
B.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象
C.光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大
D.观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率可能发生变化
E.在两列相干波发生干涉的区域内，振动加强点的位移始终比减弱的位移大
【答案】ACD
【解析】在变化的磁场周围一定存在电场，但产生的磁场或电场不一定变化，除非说明是不均匀变化，故A正确；通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹，这是光的衍射现象，故B错误；发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，则光纤的内芯折射率大于外壳的折射率．故C正确．当观察者向静止的声源运动时，两者距离减小，接收到的声音频率大于声源发出的频率．故D正确．振动加点比振动减弱质点的振幅大，但不一定时位移一直大，故E错误；故选ACD.
16. 如图所示，一透明的半圆柱体的橫截面，半径为R，AB是直径，现有一光线从真空中沿平行AB方向从C点射入半圆柱体，经折射后恰经过B点，已知该光线与直线AB间距离等于
，真空中光速为c。

试求：
①该半圆柱体的折射率；
②该光线在半圆柱体中传播的时间。

【答案】(1)（2）
【解析】①设光线经C点折射后光路如图所示：
在中，
根据折射定律得：
在中，
解得：入射角，折射角
则有：
②几何关系可得BC的距离为
根据，得光在半圆柱体的速度
故光线在半圆柱体中传播的时间为。