普通高等学校2018届高三招生全国统一考试模拟试题(四)理科综合物理试题

14．已知一个点电荷与足够大的金属板所形成的电场与等量异种点电荷连线的中垂线一侧的电场分布相同。如图所示，在真空中的某竖直平面内固定一块足够大的接地金属板MN ，在MN 右侧与其相距2d 处的P 点放置一个所带电荷量为Q 的正点电荷，从P 点作平面的垂线，O 点为垂足，A 点为OP 连线的中点，B 点为OP 延长线上的一点，PB=d 。关于各点的电场强度，下列说法正确的是 ( )

A ．O 点电场强度大小为k 24d Q

B ．A 点电场强度大小为k 2d

Q C ．B 点电场强度大小为k 22524d Q D ．A 、B 两点电场强度大小相等，方向相反

15．如图所示，在平面直角坐标系x O y 的第一象限内存在垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场，一个电子从原点O 与x 轴正方向成30°角以初速度v 0射入第一象限，经时间t 从x 轴上(a ，0)点射出磁场，则 ( )

A ．如果仅将电子初速度变为2v 0，则一定经时间2t 从点(2a ，0)射出磁场

B ．如果仅将电子初速度变为2v 0，则仍经时间t 从点(a ，0)射出磁场

C ．如果初速度不变，从O 点射入的是正电子，则经时间2t 从(0，3a)点射出磁场

D ．如果初速度不变，从O 点射入的是正电子，则经时间t 从(0，a)点射出磁场

16．如图甲所示，光滑水平面上静置一个长木板，长木板上表面粗糙，其质量为m 0，t=0时刻质量为m 的滑块以水平向右的速度v 滑上长木板左端，此后长木板与滑块运动的v-t 图像如图乙所示，下列分析正确的是 ( )

A ．m 0=m

B ．m 0=2m

C ．长木板的长度为1 m

D ．长木板与滑块最后的速度大小都是2 m ／s

17．如图所示，一个足够长的光滑斜面倾角为α，一个质量为m 的木块在沿斜面向上的恒力F 作用下从斜面底端由静止开始向上运动，一段时间后撤去恒力F ，则此木块在斜面上运动过程中的机械能E 随时间t 变化的情况可能是下图中的 ( )

18．如图所示，图甲为光电效应的实验电路图，图乙为光电子最大初动能与光电管入射光频率关系图像，下列说法正确的是 ( )

A ．光电管加正向电压时，电压越大光电流越大

B ．光电管加反向电压时不可能有光电流

C ．由图可知，普朗克常量数值上等于

b

a D ．由图可知，普朗克常量数值上等于a

b 19．近期天文学界有很多新发现，若某一新发现的星体质量为m 、半径为R 、自转周期为T ，引力常量为G 。下列说法正确的是 ( )

A ．如果该星体的自转周期Gm

R T 3

2π<，会解体 B ．如果该星体的自转周期Gm

R T 3

2π<，会解体 C ．该星体表面的引力加速度为R

Gm D ．如果有卫星靠近该星体表面飞行，其速度大小为R

Gm 20．随着人民生活水平的提高，环境保护越来越受到重视。如图所示为污水监测仪的核心部分，两块宽度为b 的矩形金属极板平行正对置于排液口的上下表面，排液口侧面厚度为d ，有一垂直于侧面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场。已知污水中含有大量的带电荷量为q 的正离子，当污水水流的速度为v 时，在导体的上下表面间用电压表测得的电压为U H ，则下列判断正确的是 ( )

A ．液体内离子只受洛伦兹力作用

B ．用电压表测U H 时，电压表的“+”接线柱接下表面

C ．厚度d 越大，U H 越大

D ．根据两极板间的电压值可以测出污水的流速

21．如图所示，一个正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在磁场内有一边长为l 、阻值为R 的正方形线框，线框所在平面与磁场垂直，如果以垂直于线框边和磁场的速度v 将线框从磁场中匀速拉出，下列说法正确的是 ( )

A．如果将线框水平向右拉出磁场，线框经过磁场边界过程中将产生顺时针方向的感应电流B．在纸面内无论沿哪个方向将线框拉出磁场，流过线框某一截面的电荷量都相同

C．将线框水平向右拉出磁场时产生的焦耳热与速度v成正比

D．将线框水平向右拉出磁场时产生的焦耳热与速度v2成正比

三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题。考生根据要求作答。

(一)必考题：共129分。

22．(5分)某实验小组用橡皮条与弹簧测力计验证力的平行四边形定则，实验装置如图所示。其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。

(1)本实验用的弹簧测力计的示数的单位为N，图中弹簧测力计的示数为 N。

(2)实验时，如果将橡皮条换成细弹簧 (选填“会”或“不会”)影响实验结果。

(3)实验时，细绳OB与OC长度不等 (选填“会”或“不会”)影响实验结果，同一次实验中结点O的位置 (选填“能”或“不能”)改变。

23．(10分)某实验小组计划测量某种圆柱状半导体材料的电阻率。

(1)用刻度尺量得该材料长度L=0.700 m，用游标卡尺测量它的直径d如图所示，读数为cm。

(2)实验室提供的器材有：

A．电压表V(量程为0～15V，内阻约30kΩ)

B．电流计G(量程为0～300μA，内阻约50Ω)

C．滑动变阻器(最大值10Ω，额定电流1A)；

D．电源(电动势E=12V，内阻r=6Ω)；

E．单刀单掷开关一个，导线若干。

如果要求测量时材料两端的电压从0开始逐渐增大，请根据提供的器材设计一个电路图，画在虚线框内。

(3)实验中测量得到的数据如下表所示，请根据表中数据在坐标纸上画出U-I图线，根据图像求出电阻R= Ω(保留两位有效数字)。

(4)计算半导体材料的电阻率表达式ρ= (用R、d、L表示)，测量值为 ___Ω·m(保留两位有效数字)。

24．(12分)如图所示，阻值不计且足够长的两平行金属导轨倾斜放置，两导轨之间连接电源与滑动变阻器，导轨所在平面倾角θ=37°，导轨间距d=0.2 m，导轨所在区域存在匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，磁场方向垂直导轨平面斜向上。现将质量m=0.1 kg的金属棒ab置于导轨上并始终与导轨垂直，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。如果给金属棒ab一个沿斜面向上的初速度v0=10 m／s，金属棒ab恰好沿导轨匀速运动，g取10 m／s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)求通过金属棒ab的电流大小。

(2)如果t=0时，断开开关S，调整滑动变阻器的阻值，并将磁场方向变为沿斜面向上，t0=6s时，闭合开关S，电流恰好恢复到(1)中的数值，这时金属棒ab仍能匀速运动，求此时磁感应强度的大小。