(解析版)山西省运城市康杰中学2018届高三模拟(二)理科

山西省运城市康杰中学2018届高考模拟（二）理科综合物理试题
二、选择题：本题共8小题。

在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21题有多项符合题目要求。

1. 一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，人和车的总质量为m，轨道半径为R，车经最高点时发动机功率为P0、车对轨道的压力为mg，设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则
A. 车经最低点时对轨道的压力为mg
B. 车运动过程中发动机的功率一直不变
C. 车经最低点时发动机功率为3P0
D. 车从最高点到最低点的过程中，人和车重力做功的功率不变
【答案】C
2. 一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为下列说法正确的是
A. 衰变后钍核的动能等于粒子的动能
B. 衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小
C. 铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间
D. 衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
【答案】B
【解析】一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，根据系统动量守恒知，衰变后钍核和粒
子动量之和为零，可知衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小，根据知，由于钍核和粒子质量不同，则动能不同，A错误B正确；半衰期是原子核有半数发生衰变的时间，C 错误；衰变的过程中有质量亏损，即衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，D错误。

3. 如图所示，一根劲度系数为的轻质橡皮筋竖直放置，将其一端固定在天花板上的点，另一端穿过一固定平板上的光滑小孔系住一质量为m可视为质点的物块，物块置于点正下方水平地面上的点，在同一竖直线上，当橡皮筋竖直自由放置时，两点间距离恰为橡皮筋的原长，现将物块置于点右侧且逐渐增大距点的距离，物块撤去外力后依然保持静止，则在此过程中下列说法正确的是
A. 物块对地面的压力逐渐减小
B. 物块对地面的压力始终不变
C. 物块与地面间的摩擦力逐渐变小
D. 物块与地面间的摩擦力始终不变
【答案】B
【解析】的距离为为物体在处橡皮筋的伸长量，为物体在任意处的伸长量，由题意可得①，在O2处，根据平衡条件得：②，物体在任意处，根据平衡条件得：③，联立①②③式，解得，由牛顿第三定律得：物体对地面得压力不变，A错误B正确；由式，可得距离增大增大，减小，增大，f增大，CD错误．
【点睛】关键挖掘题目中的两个隐含的条件，找到两次橡皮筋伸长量关系，橡皮筋的伸长量与弹力的关系是遵循胡克定律，运用力的合成与分解．建立两次平衡关系式的联系．4. 竖直平面内有一半径为R的光滑半圆形轨道，圆心为O，一小球以某一水平速度从最高点A出发沿圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水平面上的C点，OA和OB间的夹角为
，不计空气阻力。

下列说法中错误的是
A.
B. 在B点时，小球的速度为
C. A到B过程中，小球水平方向的加速度先增大后减小
D. A到C过程中，小球运动时间大于
【答案】A
【解析】在B点，根据牛顿第二定律可知，解得，从A到B根据动能定理可知，解得，角度与初速度有关，A错误B正确；
在最高点，水平方向的加速度为零，在下落到B之前，在水平方向有加速度，到达B点时，加速度为零，故A到B过程中，小球水平方向的加速度先增大后减小，C正确；从A到C做自由落体运动的时间为，小球从A到B得过程中，在竖直方向的加速度小于g，故从A 到C得时间，D正确．
5. 图中的MN、PQ为两条相互平行的虚线，在MN的上方、PQ的下方空间存在相同的垂直纸面向里的匀强磁场，在图中的O点沿与PQ成角的方向斜向上射出一带电粒子（纸面内运动），粒子在上、下两磁场中各偏转一次后恰好经过图中的S点，且经过S点的速度与O点的速度方向相同。

不计粒子的重力，则
A. 如果保持不变，仅增大粒子的初速度，则粒子一定还能经过S点
B. 粒子每次经过边界PQ时的速度都与初速度相同
C. 该粒子可能带正电也可能带负电
D. 如果仅将增大到，则粒子一定不能经过S点
【答案】AC
【解析】以正电荷为例，画出正电荷先在MN和PQ间做匀速直线运动，进入上方磁场做匀速圆周运动，再分别做匀速直线运动和匀速圆周运动的轨迹如图所示，由于上、下方磁场的磁感应强度相等，则轨迹对应的弦长，而；粒子经过两次匀速直线运动和两次匀速圆周运动后沿水平方向向右移的距离，与半径无关即与速度无关，所以增大速度后，粒子仍将通过S点，A正确；粒子每次经过PQ时速度方向与x轴分别成30°或330°，不相同，B错误；粒子若带负电，则粒子在上方磁场先向右平移x，到下方磁场后在向左平移x，则总的平移距离仍为，与速度无关，C正确；若改变的大小为60°，则粒子上下偏转一次平移的距离也将发生变化，但由于，即粒子上下经过3次上下偏转后，也将通过S点，D错误．
【点睛】带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动问题，关键是精确地画出粒子圆周的轨迹，这样才能不会产生对分析思路的干扰．再就是要抓住圆的对称性，在上下磁场中粒子偏运动的轨迹恰恰形成一个完整的圆周．
6. 在星球表面发射探测器，当发射速度为时，探测器可绕星球表面做匀速圆周运动；当发射速度达到时，可摆脱星球引力束缚脱离该星球。

已知地球、火星两星球的质量比约为10:1，半径比约为2:1，下列说法正确的有
A. 探测器的质量越大，脱离星球所需要的发射速度越大
B. 探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大
C. 探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等
D. 探测器脱离星球的过程中，势能逐渐增大
【答案】BD
【解析】试题分析：探测器刚好脱离星球，动能全部转化为势能，发射速度与质量无关，根据万有引力公式以及地球、火星两星球质量、半径的关系比较万有引力大小，根据发射速度为比较发射速度大小，探测器脱离星球过程中，引力做负功，引力势能增大．解：A、探测器刚好脱离星球，动能全部转化为势能，发射速度与质量无关，故A错误；B、根据万有引力公式得：探测器在地球表面受到的引力，在火星表面受到的引力
F2=，而地球、火星两星球的质量比约为10：1，半径比约为2：1，解得：，即探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大，故B正确；C、探测器脱离星球时，其需要发射速度为，地球与火星的不同，所以所需发射速度也不同，故C错误；D、由于探测器脱离星球过程中，引力做负功，引力势能增大，故D正确．故选：BD
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7. 如图甲所示，在磁感应强度B＝1 T的有界匀强磁场中，用外力将边长L＝0.5m的正方形金属线框（各处都完全相同）沿光滑水平面向右匀速拉出磁场，以bc边刚离开磁场的时刻为计时起点，在将线框拉出磁场的过程中，ab边受到的安培力大小F随时间t变化的关系如图乙所示。

则下列说法正确的是
A. 线框做匀速运动的速度大小为2 m/s
B. 线框产生的感应电流为逆时针方向，大小为0.5A
C. 金属线框的总电阻为0.5Ω
D. 线框穿出磁场过程中产生的焦耳热为0.5J
【答案】ACD
【解析】由题意及图象可知，当时刻ab边的受力最大，为，解得
，根据右手定则，感应电流为顺时针方向，B错误；线框匀速运动，其受到的安培力为阻力大小即为，由能量守恒：，D正确；根据
解得：，C正确；根据有：，A正确；8. 如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力忽略不计，所有粒子均能穿过磁场到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚时间，则下列说法正确的是
A. 粒子到达y轴的位置一定各不相同
B. 磁场区域半径R应满足
C. 从x轴入射的粒子最先到达y轴
D. ，其中角度的弧度值满足
【答案】BD
【解析】粒子射入磁场后做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示：
y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，其它粒子在磁场中发生偏转。

【点睛】本题主要考查了带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的问题，要求同学们能正确画出粒子运动的轨迹，确定圆心位置，知道半径公式及周期公式，并能结合几何关系求解。

三、非选择题
9. 某同学用图甲所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。

已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示，图中标出了五个连续点之间的距离。

（1）物块下滑时的加速度＝________，打C点时物块的速度_______；
（2）已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是______（填正确答案标号）
A. 物块的质量
B. 斜面的高度
C. 斜面的倾角
【答案】 (1). 3.25 (2). 1.79 (3). C
【解析】试题分析：（1）根据，有：，解得：
打C点时物块的速度：
（2）对滑块，根据牛顿第二定律，有：，解得：
故还需要测量斜面的倾角，故选：C；
考点：测量动摩擦因数实验
【名师点睛】实验的核心是实验原理，根据原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，进行数据处理等等．
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10. 某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100A，内阻大约为2500Ω）的内阻，可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个最大阻值为20Ω，另一个阻值为2000Ω)；电阻箱R z（最大阻值为99999.9Ω）；电源E（电动势约为1.5V）；单刀开关S1和S2。

C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。

（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线____________。

（2）完成下列填空：
①R1的最大阻值为_______Ω（填“20”或“2000”）。

②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中滑动变阻器的______端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。

③将电阻箱R z的阻值置于2500.0Ω，接通S1，将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置.最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势_______（填“相等”或“不相等”）。

④将电阻箱R z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z的阻值置于2601.0Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。

待测微安表的内阻为_____Ω（结果保留到个位）。

（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_______________。

【答案】 (1). (2). 20 (3). 左 (4). 相等
(5). 2550 (6). 调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程
【解析】（1）根据电路原理图在实物图上连线，如图所示：
（2）①选择20Ω；这是因为滑动变阻器的分压式接法要求滑动变阻器的最大阻值远小于负载阻值，滑动变阻器的最大阻值越小，滑片滑动时，电压变化越均匀，越有利于实验的进行；故；②为了保护微安表，通过微安表的电流应从零逐渐增大，当滑片C滑到滑动变阻器的最左端时，通过微安表的电流为零．所以开始时，滑片C应滑到滑动变阻器的最左端；
③接通前后，微安表的示数保持不变，则微安表两端的电压不变，又微安表右端电势在接通前后保持不变，所以说明接通前B与D所在位置的电势相等；④设微安表内阻为，根据
题意有，解得；（3）为了提高精度，可以调节上的分压，尽可能使微安表接近满量程．原因是，在微安表的读数接近满量程的情况下，为了使B、D两点电势相等而调节滑动变阻器时，滑片的微小偏差将导致微安表指针产生较大偏摆，有利于更精确的调节；反之，在微安表指针偏摆较小的情况下，滑片的微小偏差很难从微安表上显示出来。

【点睛】根据电路原理图在实物图上连线；据实验方法确定选择阻值较小或较大的滑动变阻器；为了保护微安表，分析滑片C开始应处的位置；接通前后，微安表的示数保持不变，由此分析电势高低；根据比例方法确定的值；从减少误差的方法来提出建议．
11. 冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。

比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。

为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。

设冰壶与冰面间的动摩擦因数为＝0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至＝0.004。

在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出。

为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？（g取
10m/s2）
【答案】10m
【解析】试题分析：设滑至O点速度为0，由动能定理得：mv02＝μ1mg（s−d）+μ2mgd
代入数据解得：d=10m
考点：动能定理
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12. 在如图甲所示的平面直角坐标系内，有三个不同的静电场；第一象限内有由位于原点O
的电荷量为Q的点电荷产生的电场E1（仅分布在第一象限内），第二象限内有沿x轴正方向的匀强电场E2，第四象限内有电场强度大小按图乙所示规律变化、方向平行x轴的电场E3，电场E3以沿x轴正方向为正，变化周期.一质量为m、电荷量为q的正离子（重力不计）从（）点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做圆周运动.以离子经过x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，求：
（1）离子刚进入第四象限时的速度大小；
（2）E2的大小；
（3）当时，离子的速度大小；
（4）当时，离子的坐标。

【答案】（1）（2）（3）（4）
【解析】（1）设离子刚进入第四象限的速度为，在第一象限内离子做匀速圆周运动，有，解得；
（2）在第二象限内，由动能定理可得，解得；
（3）离子进入第四象限后做类平抛运动，在时，沿x轴方向上有
；
此时离子的速度为；
（4）离子在第四象限中运动时，沿 y轴负方向做匀速直线运动，沿x轴正方向离子的前半个
周期做匀加速运动，后半个周期做匀减速运动，直到速度减为零，轨迹如图所示每半个周期离子沿x轴正方向前进的距离
时，离子到y轴的距离
故当时，离子的坐标为
【点睛】确定质点的运动情况是解题的基础，根据粒子在第一象限内做匀速圆周运动电场力提供圆周运动向心力由圆周运动半径和库仑定律求得粒子刚进入第四象限的速度；在第二象限粒子做初速度为零的匀加速直线运动，由动能定理据粒子获得的速度和位移求得第二象限的电场强度；粒子进入第四象限在竖直方向做匀速直线运动，水平方向在电场力作用下先匀加速直线运动后匀减速直线运动，根据时间由运动的合成求得离子的速度；根据粒子水平方向运动的周期性求得粒子的横坐标，再根据竖直方向的运动规律求得粒子的纵坐标。

13. 下列说法中正确的是（____）
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能
B．物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分了数目增多
C．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子平均动能增加
D．物体从外界吸收热量，其内能不一定增加
E．液晶的光学性质具有各向异性
【答案】BDE
【解析】气体分子间的距离比较大，甚至可以忽略分子间作用力，分子势能也就可以忽略不计，所以气体在没有容器约束的情况下散开是分子无规则运动的结果，A错误；在一定温度下，分子速率大小按一定的统计规律分布，物体温度升高时，速率小的分子数目减小，速率大的分子数目增多，B正确；100℃的水变成100℃的水蒸气，温度不变，其分子平均动能不变，C 错误；做功和热传递都能改变物体的内能，根据热力学第一定律知，物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，D正确；液晶的光学性质具有晶体的各向异性，E正确．
14. 如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为l=10.0cm，B侧水银面比A侧的高h=3.0cm.现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为=10.0cm时将开关K关闭。

已知大气压强＝75.0cmHg.
（i）求放出部分水银后A侧空气柱的长度；
（ii）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度.
【答案】（i）12.0cm（ii）13.2cm
【解析】试题分析：（i）以cmHg为压强单位．设A侧空气柱长度l=10.0cm时压强为p，当两侧的水银面的高度差为h1=10.0cm时，空气柱的长度为l1，压强为p1，由玻意耳定律，有：pl=p1l1①
由力学平衡条件，有：
p=p0+h ②
打开开关放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随着减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止，由力学平衡条件，有：
p1=p0﹣h1③
联立①②③，并代入题目数据，有：
l1=12cm ④
（ii）当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为l2，压强为P2，由玻意耳定律，有：
pl=p2l2⑤
由力学平衡条件有：
p2=p0⑥
联立②⑤⑥式，并代入题目数据，有：
l2=10.4cm ⑦
设注入水银在管内的长度为△h，依题意，有：
△h=2（l1﹣l2）+h1⑧
联立④⑦⑧式，并代入题目数据，有：
△h=13.2cm
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15. 在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样，若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是_________
A. 改用红色激光
B. 改用蓝色激光
C. 减小双缝间距
D. 将屏幕向远离双缝的位置移动
E. 将光源向远离双缝的位置移动
【答案】BCE
【解析】根据条纹间距表达式可知：因红光的波长大于绿光的波长，则改用红色激光可增大条纹间距，选项A正确；因蓝光的波长小于绿光的波长，则改用蓝色激光可减小条纹间距，选项B错误；减小双缝间距d可增加条纹间距，选项C正确；将屏幕向远离双缝的位置移动，即增加l可使条纹间距变大，选项D正确；光源与双缝间的距离不影响条纹间距，选项E错误；故选ACD。

【名师点睛】此题考查双缝干涉中条纹间距的影响因素；关键是理解实验原理，知道干涉条纹间距的表达式，题目较简单。

16. 如图，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径是球半径的倍；在过球心O
且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。

【答案】150°
【解析】试题分析：设球半径为R，球冠地面中心为O′，连接OO′，则OO′⊥AB
令∠OAO′=α
则：…①
即∠OAO′=α=30°…②
已知MA⊥AB，所以∠OAM=60°…③
设图中N点为光线在球冠内地面上的反射点，光路图如图所示．
设光线在M点的入射角为i，折射角为r，在N点的入射角为i′，反射角为i″，玻璃的折射率为n．
由于△OAM为等边三角形，所以入射角i=60°…④
由折射定律得：sini=nsinr…⑤
代入数据得：r=30°…⑥
作N点的法线NE，由于NE∥MA，所以i′=30°…⑦
由反射定律得：i″=30°…⑧
连接ON，由几何关系可知△MAN≌△MON，则∠MNO=60°…⑨
由⑦⑨式可得∠ENO=30°
所以∠ENO为反射角，ON为反射光线．由于这一反射光线垂直球面，所以经球面再次折射后不改变方向．
所以，该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角为β=180°-∠ENO=150°
考点：光的折射定律。