2018届湖北省高三4月调研考试理综物理试题(解析版)

湖北省2018届高三4月调研考试理综物理试题
二、选择题
1. 磁感应强度度B和磁场强度H是不同的物理量，在真空中。

若用国际单位制的基单位表示，的单位为,则磁场强度的单位为
A. B. C. D. A/m
【答案】D
【解析】根据；B的单位；的单位为，则磁场强度的单位
，故选D.
2. 在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n=3能级发出的谱线属于帕邢系。

若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于帕邢系，则这群氢原子自发跃迁时最多发出不同频率的谱线的条数为
A. 3
B. 6
C. 10
D. 15
【答案】C
点睛：本题重点考查考生对原子模型理论的理解，及氢原子跃迁理论的运用．涉及的主要知识有氢原子光谱，帕邢系及氢原子跃迁知识，突破口是电子只能产生两条帕邢系线，故电子处于n=5的能级．
3. 超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示，在锥形金属筒内放置四颗小铁珠(其余两颗未画出),工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属简的底部，同时，小铁珠陷于钉柱上的凹槽里，锁死防盗扣。

当用强磁场吸引防盗扣的顶部时，铁环和小铁珠向上移动，防盗扣松开。

已知锥形金属筒底部的圆锥角刚好是120°,弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力F,小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为(不计摩擦以及小铁珠的重力)
A. B. F C. D. 2F
【答案】A
【解析】将力F分解为沿垂直于钉柱的压力和垂直斜面的压力，则由几何关系可知，则每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为，故选A.
4. 如图，某楼梯有k级台阶，每级台阶长L=30cm,高h=15cm。

某同学从第0级台阶的边缘以v0=2.4m/s的速度平抛小球，小球将落在(不计空气阻力、重力加速度g取10m/s2)
A. 第1级台阶上
B. 第2级台阶上
C. 第3级台阶上
D. 第4级台阶上
【答案】B
【解析】如图作一条连接各端点的直线，只要小球越过该直线，则小球落到台阶上。

设小球落到斜线上的时间t；水平：x=v0t；竖直：y=gt2；且；联立解得t=0.24s
相应的水平距离：x=2.4×0.24m=0.576m；则台阶数：n=≈1.6＞1；知小球抛出后首先落到的台阶为第2级台阶。

故B正确，ACD错误。

故选B.
点睛：本题考查平抛运动基本规律的应用，在解题要注意只要物体突破了直线，就会落到台阶上，要能熟练运用运动学公式．
5. 如图所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴以角速度ω逆时针匀速转
动。

已知磁感应强度B=0.50T,线圈匝数N=100匝,边长L ab=0.20m,L bc=0.10m,转速n=3000r/min。

若以线圈平面与磁场夹角θ=30°时为计时起点，电动势的瞬时值的表达式为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】；交流电的最大值，则电动势的瞬时值的表达式为，故选B.
6. 如图所示，均匀带电的半圆环在圆心O点产生的电场强度为E、电势为,把半圆环分成AB、BC、CD三部分。

下列说法正确的是
A. BC部分在O点产生的电场强度的大小为
B. BC部分在O点产生的电场强度的大小为
C. BC部分在O点产生的电势为
D. BC部分在O点产生的电势为
【答案】AD
【解析】如图所示，B、C两点把半圆环等分为三段。

设每段在O点产生的电场强度大小均为E′。

AB段和CD段在O处产生的场强夹角为120°，它们的合场强大小为E′则O点的合场强：E=2E′，则：E′=E/2；故圆弧BC在圆心O处产生的场强为E/2。

电势是标量，设圆弧BC在圆心O点产生的电势为φ′，则有3φ′=φ，则φ′=φ/3，故选AD。

点睛：本题要注意电场强度是矢量，应根据平行四边形定则进行合成，掌握电场的叠加原理；电势是标量，可直接取代数和．
7. 如图所示,小球A、B、C的质量分别为m、m、2m,A与BC间通过铰链用轻杆连接，杆长为L,B、C置于水平地面上。

现让两轻杆并拢，将A由静止释放下降到最低点的过程中，A、B、C在同一竖直平面内运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g。

则
A. A、B、C组成的系统水平方向动量守恒
B. A、C之间的轻杆始终对C做正功
C. A与桌面接触时具有水平方向的速度
D. A与桌面接触时的速度大小为
【答案】AD
【解析】A、B、C组成的系统水平方向受到的合力为零，则水平方向动量守恒，选项A正确；小球C的速度先增大后减小，则A、C之间的轻杆对C先做正功后做负功，选项B错误；系统初动量为零，水平方向末动量也为零，因A与桌面接触时，三个球的水平速度相等，则根据水平方向动量守恒可知三个球的水平方的速度均为零，选项C错误；竖直方向，当A与桌面接触时，小球A的重力势能转化为系统的动能，因
BC的速度为零，则mgL=mv2，解得，选项D正确；故选AD.
8. 如图所示，足够长的水平桌面上放置着质量为m、长度为L的长木板B，质量也为m的物体A放置在长木板B的右端，轻绳1的一端与A相连，另一端跨过轻质定滑轮与B相连，在长木板的右侧用跨过定滑轮的轻绳2系着质量为2m的重锤C。

已知重力加速度为g,各接触面之间的动摩擦因数为μ(μ<0.5),不计绳与滑轮间的摩擦，系统由静止开始运动，下列说法正确的是
A. A、B、C的加速度大小均为
B. 轻绳1的拉力为
C. 轻绳2的拉力为mg
D. 当A运动到B的左端时，物体C的速度为
【答案】BD
【解析】三个物体的加速度相等，设三个物体的加速度均为a，对物体A：T1-μmg=ma；对
B：；对C：2mg-T2=2ma；联立解得；T1=mg；T2=mg-2μmg，选项B正确，AC错误；当A运动到B的左端时有：，此时物体A、B、C的速度均为v=at=，选项D正确；故选BD.
点睛：此题是牛顿第二定律的应用问题；解题的关键是采用隔离法，知道三个物体的加速度都相同，并能确定三个物体所受的滑动摩擦力的方向.
三、非选择题：
（一）必考题：
9. 城市建设中常常用半径很大的圆形水泥管道作为雨水和污水的排放管道。

为估测该管道的半径，使用的器材有：小球、秒表、上表面光滑的长木板。

请将下列实验步骤补充完整：
(1)将小球放在管道中，标出小球静止在水泥管圆弧底部的最低点A；
(2)将长木板倾斜放置在圆形管道上，______________；
(3)让小球从长木板上端由静止滑下,_____________。

由上述测量结果，可得圆形管道的半径R=_____________。

(已知重力加速度为g)
【答案】(1). (2)让木板的下端置于A点(2). (3)用秒表测量出小球从木板的上端滑到A点的时间t
(3).
【解析】(2)将长木板倾斜放置在圆形管道上，让木板的下端置于A点；
(3)让小球从长木板上端由静止滑下, 用秒表测量出小球从木板的上端滑到A点的时间t。

设木板与OA的夹角为α，则小球下滑的加速度a=gcosα，
根据2Rcosα=at2可解得：R=gt2
10. 电阻应变式称重传感器的工作原理如下：弹性体在外力作用下发生弹性形变，使粘贴在其表面的电阻应变片也发生形变，同时引起阻值的变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号，从而将外力变换为电信号。

电阻应变式称重传感器的结构如图(a)所示，弹性体的一端固定，另一端安装测力钩，在它的上下表面共粘贴4个应变片R1、R2、R3、R4.测量电路图如图(b)所示，未发生形变时，应变片的阻值均为R=800Ω,当弹性体受到向上的拉力作用发生形变时，上表面压缩，R1、R2阻值变小，下表面拉伸，R3、R4阻值增大。

已知每个应变片阻值的变化量与拉力F的变化规律均为,其中k=5Ω/N;电路中电源电动势E=8.0V,内阻不计。

完成下列填空：
(1)当测力钩不受力拉力时，图(b)中_________；
(2)当向上施加拉力时，______0 (选填“>”、“<”"或者“=”)
(3)若电压表的示数为1.0V,则该传感器受到的力的大小为__________N。

【答案】(1). (1) 0 (2). (2) > (3). (3) 20
【解析】（1）当测力钩不受力拉力时，四个电阻的阻值均相等，则图(b)中U AB=0.
（2）当向上施加拉力时，R1、R2阻值变小，R3、R4阻值增大，此时R1两端的电压减小，则A点电势升高；R3两端的电压变大，则B点电势降低；则U AB>0.
（3）若电压表的示数为1.0V，则弹性体向上施加拉力，设此时R1和R2分别为800-∆R，则R3和R4分别为800+∆R，由电路可知：，其中，解得∆R=100Ω，则根据ΔR=kF可得受到的力的大小为.
点睛：此题的关键是搞清实验的原理，知道电路的结构以及AB两点电势差的求解方法.
11. 某公司对新推出的掌上智能无人机进行试验。

让无人机从地面由静止开始以最大动力竖直上升，经时间t=4s时离地面的高度h=48m。

若无人机的质量m=0.3kg,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=0.3N,重力加速度g取10m/s2.
(1)动力系统提供给无人机的最大动力为多大?
(2)调整动力后无人机继续上升，恰能悬停在距离地面高度H=78m处，求无人机从h上升到H的过程中，动力系统所做的功。

【答案】（1）5.1N（2）12.6J
【解析】(1)无人机向上匀加速直线运动①
由牛顿第二定律②
解得③
(2)由运动学公式④
由动能定理⑤
解得⑥
12. 如图(a)所示，在xOy平面内，坐标原点O处有粒子源，沿y轴正方向发射质量为m,电荷量为q(q>0)、初速度为v0的粒子。

在y=d处放置足够长、平行于x轴的收集板,不考虑粒子打到板上反弹和粒子间的相互作用，粒子重力忽略不计。

(1)若只在xOy平面内施加沿y轴正向、电场强度为E1的匀强电场，求粒子打在收集板上的速度大小;
(2)若只在xOy平面内施加垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场(且),求粒子打在收集板上的位置的横坐标x1;
(3)在第(2)问的前提下，若在xOy平面内加上沿y轴负方向的电场强度大小为E2的匀强电场，使粒子刚好不打在收集板上，轨迹如图(b)所示。

研究表明：粒子在xOy平面内做周期性运动，可看作沿轴负方向的匀速直线运动和xOy平面内的匀速圆周运动。

求运动过程中的最小速度v和E2的大小。

【答案】（1）（2）（3）
【解析】(1)施加电场E1，粒子打到收集板上，由动能定理①
解得②
(2)沿y轴正向入射的粒子运动轨迹如图所示，打在收集板上的位置A，洛伦兹力提供向心力
③
又④
解得⑤
(3)v0可分解成如图所示的速度v1、v2，⑥
分速度v1对应的洛伦兹力与电场力平衡，⑦
粒子到最高点时的速度最小⑧
从坐标原点到最高点，由动能定理⑨
解得⑩
所以
(二)选考题
13. 关于热现象，下列说法正确的是_________。

A.两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随着分子间的距离的增大而减小
B.液晶像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向同性
C.处于失重状态的宇宙飞船中，由于消除了重力的影响，一大滴水银的表而将收缩到最小面积—球面，水
银滴成为球形
D.液面上部的蒸汽达到饱和时，就没有液体分子从液面飞出，所以从宏观上看来液体不再蒸发
E.热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但要从低温物体向高温物体传递，必须有第三者的介入【答案】ACE
【解析】两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随着分子间的距离的增大而减小，选项A正确；液晶像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，选项B错误；处于失重状态的宇宙飞船中，由于消除了重力的影响，一大滴水银的表而将收缩到最小面积—球面，水银滴成为球形，选项C正确；液面上部的蒸汽达到饱和时，液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中；从宏观上看，液体不再蒸发；故D错误；热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但要从低温物体向高温物体传递，必须有第三者的介入，选项E正确；故选ACE.
14. 如图所示，一钢筒竖直放置在水平桌面上，筒内有一与底面平行可上、下无摩擦滑动的活塞K，活塞导热性及密封性良好。

在筒的顶部有一块与活塞K质量相等的金属盖，金属盖与筒的上端边缘接触良好(无漏气缝隙)。

当筒内温度t=27℃时，A、B两部分理想气体的体积之比为，压强分别为
P A=1.00×105Pa、P B=1.20×105Pa。

已知大气压强P0=1.05×105Pa,不考虑活塞的体积，现对筒内气体缓慢加热。

求：
(i)金属盖恰好被顶开时气体的温度t1；
(ii)当筒内气体温度达到t2=252℃时，B部分气体体积占气缸总体积的百分之几?
【答案】（1）93.7℃（2）95.5%
【解析】(i)设钢筒体积为V，活塞和金属盖的质量均为m，活塞横截面积为S；理想气体温度达到t1时，两部分气体的压强分别为和。

对活塞，由平衡条件①
当金属盖恰好被顶开时
，且
由理想气体状态方程，对A、B两部分气体分别有②
③
解得，即④
(ii)当筒内气体的温度达到时，金属盖被顶开，气体A将会泄漏，而B
部分气体则继续作等压变化。

对气体B，由盖—吕萨克定律⑤
解得⑥
所以⑦
点睛：本题是气体实验定律与理想气体状态方程的综合，解决本题的关键是知道气体A中会有气体漏出，要求能正确分析状态变化；并根据题目给出的条件求出气体状态参量，根据状态方程求解即可．
15. 下列说法正确的是_________。

A.不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率，与系统的固有频率无关
B.游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介质进入另一种介质，频率并不改变
C.当光从一种介质射入另一种介质时，如果入射角足够大，就会发生全反射现象
D.麦克斯韦电磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场，变化的电场激发磁场
E.相对论认为：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大
【答案】ABD
页 11第 16. “道威棱镜”广泛地应用在光学仪器中，如图所示，将一等腰直角校镜截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射。

从M 点发出的一束平行于底边CD 的单色光从AC 边射人，已知棱镜玻璃的折射率,光在真空中的速率为c 。

(1)请通过计算判断该光线能否从CD 边射出；
(i)若,光在“道威棱镜“内部传播的时间为多少。

【答案】（1）光线无法从CD 边射出；（2）
【解析】(i)光在棱镜中传播光路如图所示。

由折射定律
① 解得
② 而
③ 解得
④
光线到达CD 边时，，故光线无法从CD 边射出。

⑤
(ii)光线在棱镜内传播
⑥
由正弦定理
解得
⑦ 由对称性可知，光在棱镜内部传播的路程
⑧ 而
⑨ 所以 ⑩ 点睛：本题关键是画出光路图，找出入射角和折射角，掌握折射定律公式
和全反射定律sinC=。