2017年物理(全国Ⅰ卷)高考模拟题

2017年物理(全国Ⅰ卷)高考模拟题一、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题自要求，第19～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．14．(2018·衡水金卷调研卷五)如图1所示，质量为m 的A 球以速度v 0在光滑水平面上运动，与原来静止的质量为4m 的B 球碰撞，碰撞后A 球以v ＝a v 0(待定系数a <1)的速率弹回，并与挡板P 发生完全弹性碰撞，若要使A 球能追上B 球再次相撞，则a 的取值范围为( )图1A.15<a <13B.13<a <23 C.13<a <25 D.13<a ≤35答案 D15．(2018·福建省南平市5月综合质检)如图2所示，为践行新形势下的强军目标，在某次军事演习中，水平匀速飞行的无人机在斜坡底端A 的正上方投弹，炸弹垂直击中倾角为θ＝37°，长为L ＝300 m 的斜坡的中点P ，若g 取10 m/s 2，则无人机距A 点的高度h 和飞行的速度v 分别为( )图2A ．h ＝170 m v ＝30 m/sB ．h ＝135 m v ＝40 m/sC ．h ＝80 m v ＝30 m/sD ．h ＝45 m v ＝40 m/s答案 A16．(2018·山东省青岛市第二次质量检测)如图3，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向外．在该区域内，一个带电小球在竖直面内做直线运动．下列说法正确的是( )图3A ．若小球带正电荷，则小球的电势能减小B ．若小球带负电荷，则小球的电势能减小C ．无论小球带何种电荷，小球的重力势能都减小D ．小球的动能可能会增大 答案 C17．(2018·福建省南平市5月综合质检)人们发现铋有极其微弱的放射性，一个铋核(212 83Bi)经过α、β衰变后变成一个铅核(208 82Pb)，并伴随产生了γ射线．该反应中铋核、α粒子、β粒子、铅核的质量分别为m 1、m 2、m 3、m 4，下列说法正确的是( ) A ．α射线、β射线、γ射线相比，γ射线具有较强的电离本领 B ．核反应中释放的γ光子频率是(m 2＋m 3＋m 4－m 1)c 2hC ．铋核的结合能比铅核的结合能大D ．原子核发生一次β衰变后，该原子外层就失去一个电子 答案 C解析 α射线、β射线、γ射线相比，α射线具有较强的电离本领，故A 错误；核反应中释放的能量为ΔE ＝Δmc 2＝(m1－m 2－m 3－m 4)c 2＝hν，解得频率ν＝(m 1－m 2－m 3－m 4)c 2h，故B 错误； 铋核的核子数比铅核的核子数多，故铋核的结合能比铅核的结合能大，故C 正确；衰变反应发生在原子核内部，原子核由质子和中子组成，发生β衰变时一个中子变为质子并释放一个电子，故D 错误．18．(2018·广西钦州市第三次质检)如图4甲所示，ab 为磁场边界，在ab 的右侧存在一个足够大的匀强磁场，t ＝0时刻磁场方向垂直于竖直圆环平面向里，用一根横截面积为S 、电阻率为ρ的硬质导线做成两个半径分别为r 和2r 的圆环1和圆环2，让圆环的直径与边界重合．磁场磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示，则0～t 1时间内( )图4A ．两圆环中产生感应电流的方向为逆时针B ．两圆环一直具有扩张的趋势C ．环1和环2中感应电流的大小之比为1∶2D ．环1和环2中的电功率之比为1∶4 答案 C解析 磁感应强度方向向里且减小，由楞次定律“增反减同”可知，圆环中的感应电流方向为顺时针，0～t 0时间内为了阻碍磁通量的减小，圆环有扩张的趋势，t 0～t 1时间内为了阻碍磁通量的增大，圆环有缩小的趋势，A 、B 错误；由题图乙可知磁场均匀变化，即ΔBΔt 恒定，根据法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ′可知产生的感应电动势大小之比为E 1E 2＝12πr 212π(2r )2＝14，根据电阻定律R ＝ρL S ＝ρ2πr S 可知两环的电阻之比为R 1R 2＝12，故感应电流之比为I 1I 2＝E 1R 1E 2R 2＝12，C 正确；电功率之比为P 1P 2＝I 12R 1I 22R 2＝18，D 错误．19．(2018·广东省汕头市第二次模拟)如图5所示，有两根长均为L 、质量均为m 的细导体棒a 、b ，其中a 被水平放置在倾角为45°的光滑固定绝缘斜面上．b 被水平固定在斜面的右侧．且a 、b 在同一水平面上保持相互平行．当两棒通以大小均为I 的电流时，a 恰好在斜面上保持静止，重力加速度为g ，下列关于b 棒在a 处产生的磁场的说法中，正确的是( )图5A ．方向一定竖直向下B ．方向可能竖直向上C ．磁感应强度大小一定为mgILD ．磁感应强度大小一定为2mg2IL答案 BC解析 由于a 恰好在斜面上保持静止，所以a 、b 之间一定是吸引力，即a 、b 中电流的方向应相同，由于题中没有给出a 中电流的方向，所以b 的电流方向也不确定，则b 棒在a 处产生的磁场可能向上也可能向下，故A 错误，B 正确；a 受到重力、支持力和水平向右的安培力处于平衡状态，因夹角为45°，则B ＝mgIL，故C 正确，D 错误．20．(2018·江西省重点中学协作体第二次联考)在水平面内有一沿x 轴方向的静电场，其电势φ随坐标x 变化的图线如图6所示(φ0、－φ0、x 1、x 2、x 3、x 4均已知，O 、x 1、x 2、x 3、x 4为x 轴上等间距的点)．现有一质量为m 、电荷量为q 的带负电小球(不计重力)从O 点以某一未知初速度v 0沿x 轴正方向射出，则下列说法正确的是( )图6A ．在0～x 1间的电场强度沿x 轴正方向，大小为E 1＝φ0x 1B ．在0～x 1间与在x 3～x 4间电场强度相同C ．只要v 0＞0，该带电小球就能运动到x 4处D ．只要v 0＞2qφ0m，该带电小球就能运动到x 4处 答案 BD解析 由于沿电场方向，电势降落，可知0～x 1间的电场强度沿x 轴负方向，由E ＝Ud ，得E＝ΔφΔx ＝φ0x 1，φ－x 图象的斜率等于电场强度，在0～x 1间与在x 3～x 4间斜率相同，则电场强度相同，故A 错误，B 正确；由φ－x 图象可知，x 3处电势最低，速度最小，只要能到达x 3处就一定能到达x 4处．若小球恰好到达x 3处，由动能定理得：－qU ＝－qφ0＝0－12m v 02，故v 0＝2qφ0m，只要v0>2qφ0m，带电小球就能运动到x4处，故C错误，D正确．21．(2018·江西省南昌市第二次模拟)如图7所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行．现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有()图7A．轻绳对小球的拉力逐渐增大B．小球对斜劈的压力先减小后增大C．竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小D．对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大答案AD解析对小球受力分析，受重力、支持力和轻绳的拉力，如图甲所示：根据平衡条件，细线的拉力F T′增加，支持力F N减小，根据牛顿第三定律，球对斜劈的压力也减小，A正确，B错误；对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力F N，杆的支持力F N′，拉力F T，如图乙所示，根据平衡条件，有：水平方向F N′＝F N sin θ，竖直方向F T＋F N cos θ＝G，由于F N减小，故F N′减小，F T增加，C错误，D正确．二、非选择题22．(2018·广东省梅州市5月二模)如图1甲所示，是研究小车做匀变速直线运动规律的实验装置，打点计时器所接的交流电源的频率为f＝50 Hz，试问：图1(1)实验中，必要的措施是________． A ．细线必须与长木板平行 B ．小车必须具有一定的初速度 C ．小车质量远大于钩码质量D ．必须平衡小车与长木板间的摩擦力(2)如图乙所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 是刚打好的纸带上7个连续的点．从图乙中可读得x 6＝________cm ，计算F 点对应的瞬时速度的表达式为v F ＝________.(3)如图丙所示，是根据实验数据画出的v 2－2x 图线(v 为各点的速度大小)，由图线可知小车运动的加速度为________m/s 2.(保留2位有效数字) 答案 (1)A (2)6.00f (x 6－x 4)2(3)0.50(0.48～0.52) 解析 (1)实验中，细线必须与长木板平行，以减小实验的误差，选项A 正确；实验中让小车由静止释放，不需要初速度，选项B 错误；此实验不需要使得小车质量远大于钩码质量，选项C 错误；此实验没必要平衡小车与长木板间的摩擦力，选项D 错误．(2)从题图乙中可读得x 6＝6.00 cm ，计算F 点对应的瞬时速度的表达式为v F ＝x 6－x 42T ＝f (x 6－x 4)2.(3)由图线可知小车运动的加速度为a ＝Δv 22x ＝1.50－0.2525×10－1 m/s 2＝0.50 m/s 223．(2018·广西钦州市第三次质检)某小组通过实验测绘一个标有“5.0 V 7.5 W ”某元件的伏安特性曲线，电路图如图2甲所示，备有下列器材：图2A．电池组(电动势为6.0 V，内阻约为1 Ω)B．电压表(量程为0～3 V，内阻R V＝3 kΩ)C．电流表(量程为0～1.5 A，内阻约为0.5 Ω)D．滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流1 A)E．定值电阻R1(电阻值为1.5 kΩ)F．定值电阻R2(电阻值为3 kΩ)G．开关和导线若干(1)实验中所用定值电阻应选________(填“E”或“F”)．(2)根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整．(3)某次实验时，电压表示数指针位置如图丙所示，则电压表读数是________V，元件两端电压是________V.(4)通过实验数据描绘出该元件的伏安特性曲线如图丁所示．若把两个同样的该元件并联后与电动势为4.5 V、内阻为1.5 Ω的电源相连接，则此时每个元件的电阻值均为________Ω.(计算结果保留2位有效数字)答案(1)F(2)如图所示(3)2.20 4.4(4)1.7 (1.5～1.9均可)解析(1)电源电动势为6.0 V，电压表量程为3 V，内阻为3 kΩ，则可将电压表扩大量程，串联一个大小为3 kΩ的分压电阻后，量程扩大到6.0 V，则定值电阻应该选择F.(2)实物电路连接如图；(3)某次实验时，电压表示数指针位置如题图丙所示，则电压表读数是2.20 V，元件两端电压是2×2.20 V＝4.4 V.(4)设通过每个元件的电流为I，根据闭合电路欧姆定律应有E＝U＋2Ir，变形为U＝4.5－3I，在表示小灯泡的I－U图象中作出表示电源的I－U图象，如图所示，读出两图线的交点坐标为U＝1.65 V，I＝0.95 A，所以每个元件的电阻为R＝UI≈1.7 Ω.24．(2018·江西省新余市上学期期末)滑梯是幼儿园必备的一种玩具，它可以培养孩子坚定的意志和信心，可以培养孩子的勇敢精神，现有一滑梯，高处水平台面距地面高h＝1.5 m，倾斜槽倾角为37°，下端为水平槽，长L＝0.5 m，厚度不计．倾斜部分和水平部分用一忽略大小的圆弧连接，示意图如图1所示，一质量为20 kg的小孩由静止从高处水平台面沿倾斜槽下滑，当滑到水平槽末端时速度大小为v＝2 m/s.(结果保留两位小数，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：图1(1)若滑梯的倾斜槽和水平槽摩擦因数相同，求此摩擦因数的值．(2)若小孩滑到水平槽末端速度大于1 m/s 时危险性较大，为了小孩能滑到水平槽且保证安全，将滑梯水平槽粗糙处理．[倾斜槽的摩擦因数与(1)问中相同]，请你求出水平槽处理后的摩擦因数取值范围．答案 (1)0.52 (2)大于等于0.82解析 (1)研究小孩的整个运动过程，利用动能定理：mgh －μmg cos θ×h sin θ－μmgL ＝12m v 2可得：μ＝0.52(2)为使小孩能安全到达水平槽的末端，则在水平槽的末端速度v 应小于等于v 0＝1 m/s ，设处理后水平槽摩擦因数为μ1，小孩到达斜槽末端的速度为v 1，根据动能定理 在斜面上有：mgh －μmg cos θ×h sin θ＝12m v 12在水平面上有：12m v 02－12m v 12＝－μ1mgL联立得：μ1＝0.82 所以μ1≥0.8225．(2018·四川省乐山市第一次调研)如图2所示，AB 是位于竖直平面内、半径R ＝0.5 m 的14圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B 与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E ＝5×103 N/C.今有一质量为m ＝0.1 kg 、带电荷量q ＝＋8×10－5 C 的小滑块(可视为质点)从A 点由静止释放．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.05，取g ＝10 m/s 2，求：图2(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B 时对B 点的压力； (2)小滑块在水平轨道上向右滑过的最大距离； (3)小滑块最终的运动情况．答案 (1)2.2 N 方向竖直向下 (2)23m (3)在圆弧轨道上往复运动解析 (1)设小滑块第一次到达B 点时的速度为v B ，圆弧轨道对滑块的支持力为F N ，则由动能定理得mgR －qER ＝12m v B 2由牛顿第二定律得F N －mg ＝m v B 2R解得F N ＝2.2 N由牛顿第三定律知，小滑块滑到B 点时对轨道的压力为2.2 N ，方向竖直向下 (2)设小滑块在水平轨道上向右滑行的最大距离为x ， mgR －qE (R ＋x )－ μmgx ＝0 得x ＝23m(3)由题意知qE ＝8×10－5×5×103 N ＝0.4 N μmg ＝0.05×0.1×10 N ＝0.05 N 因此有qE >μmg所以小滑块最终在圆弧轨道上往复运动．33．(1)(2018·四川省广安、眉山、内江和遂宁第三次模拟)下列关于温度及内能的说法中正确的是________．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 ．温度是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 (2)(2018·衡水金卷调研卷五)如图1甲所示，一截面积为S 的汽缸竖直倒放，汽缸内有一质量为m 的活塞，将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，气柱的长度为L ，活塞与汽缸壁无摩擦，气体处于平衡状态，现保持温度不变，把汽缸倾斜，使汽缸侧壁与竖直方向夹角θ＝37°，重新达到平衡后，如图乙所示，设大气压强为p 0，汽缸导热良好，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度为g .图1①求此时气柱的长度；②分析说明汽缸从竖直倒放到倾斜过程，理想气体吸热还是放热． 答案 (1)ACD (2)①5p 0S －5mg 5p 0S －4mgL ②放热解析 (1)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，分子在永不停息地做无规则运动，所以内能永不为零，故A 正确；物体的内能除与温度有关外，还与物质的量、物体的体积及物态有关，温度高的物体的内能可能比温度低的物体的内能大，也可能与温度低的物体的内能相等，也可能比温度低的物体的内能小，故B 错误；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；内能与温度、体积、物质的量及物态有关，而分子平均动能只与温度有关，故内能不同的物体，它们的分子平均动能可能相同，故D 正确；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．(2)①以活塞为研究对象，汽缸竖直倒放时，根据平衡条件有p 0S ＝mg ＋p 1S ，得p 1＝p 0－mg S 汽缸倾斜后，根据平衡条件有p 0S ＝mg cos 37°＋p 2S ，得p 2＝p 0－mg S cos 37°＝p 0－4mg 5S根据玻意耳定律有p 1LS ＝p 2xS ，解得x ＝5p 0S －5mg 5p 0S －4mgL ②由①得出气体体积减小，大气压对气体做功，W >0，气体等温变化，ΔU ＝0，由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，知Q <0，故气体放出热量．34．(2018·重庆市江津中学、合川中学等七校第三次模拟)(1)下列说法正确的是________．A ．声波从空气进入水中时，其波速增大，波长变长B ．纵波传播过程中各质点的运动方向与波的传播方向总是垂直的C ．当波源与观察者相向运动时，波源自身的频率不变D ．均匀变化的磁场产生变化的电场，均匀变化的电场产生变化的磁场E ．只有频率相同的两列波才可能发生干涉现象(2)半径为R 的半圆柱形玻璃砖的截面如图1所示，O 为圆心，光线Ⅰ沿半径方向从a 点射入玻璃砖后，恰好在O 点发生全反射，另一条光线Ⅱ平行于光线Ⅰ从最高点b 射入玻璃砖后，在底边MN 上的d 点射出，若测得Od ＝R 4，求该玻璃砖的折射率．图1答案 (1)ACE (2)2.03解析 (1)声波由空气进入水中时波速v 变大，频率f 不变，由公式v ＝λf 知，波长λ变大，故A 正确；纵波传播过程中各质点的运动方向与波的传播方向总是平行的，故B 错误；当波源与观察者相向运动时，波源自身的频率不变，故C 正确；均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，故D 错误；只有频率相同的两列波才可能发生干涉现象，故E 正确．(2)设光线Ⅱ的入射角和折射角分别为i 和r ，在△bOd 中，bd ＝Ob 2＋Od 2＝174R ，sin r ＝Od bd ＝1717，由折射定律有n ＝sin i sin r ，即sin i ＝1717n 又因为光线Ⅰ与光线Ⅱ平行，且在O 点恰好发生全反射，有：sin i ＝1n ，所以1717＝1n 2， 解得：n ＝417≈2.03。