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東北三省四市教研聯(lián)合體2018屆高三物理第一次模擬考試試題（含解析） 二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，-共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14～18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19～21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。 1.如圖所示，物體A、B由跨過定滑輪且不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，由靜止開始釋放，在物體A加速下降的過程中，下列判斷正確的是( ) A. 物體A和物體B均處于超重狀態(tài) B. 物體A和物體B均處于失重狀態(tài) C. 物體A處于超重狀態(tài)，物體B處于失重狀態(tài) D. 物體A處于失重狀態(tài)，物體B處于超重狀態(tài) 【答案】D 【解析】 A加速下降，則加速度向下，輕繩的拉力小于重力，故A處于失重狀態(tài)；同時(shí)B加速上升，則加速度向上，輕繩的拉力大于重力，故B處于超重狀態(tài)，故ABC錯(cuò)誤，D正確，故選D. 2.2022年冬奧會(huì)將在中國(guó)舉辦的消息吸引了大量愛好者投入到冰雪運(yùn)動(dòng)中。若跳臺(tái)滑雪比賽中運(yùn)動(dòng)員在忽略空氣阻力的情況下，在空中的運(yùn)動(dòng)可看成平拋運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員甲以一定的初速度從平臺(tái)飛出，軌跡為圖中實(shí)線①所示，運(yùn)動(dòng)員乙以相同的初速度從同一點(diǎn)飛出，且質(zhì)量比甲大，則乙運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為圖中的 A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】A 【解析】 平拋運(yùn)動(dòng)分為水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上有，在水平方向上有：，解得：，說明以相同初速度從同一點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡方程與質(zhì)量無關(guān)，故乙的運(yùn)動(dòng)軌跡仍是實(shí)線①，故選A. 3.如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在一正點(diǎn)電荷Q，坐標(biāo)軸上有A、B、C三點(diǎn)，OA=OB=BC=a，其中A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相等，O點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)相等，靜電力常量為k，則下列說法正確的是（　?。? A. 點(diǎn)電荷Q位于O點(diǎn) B. O點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)高 C. C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 D. 將某一正試探電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn)，電勢(shì)能一直減小 【答案】C 【解析】 因A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相等，O點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)相等，故A、B到點(diǎn)電荷的距離相等，O、C到點(diǎn)電荷的距離也相等，則點(diǎn)電荷位置如圖所示 由圖可知A錯(cuò)誤，因點(diǎn)電荷帶正電，故離點(diǎn)電荷越近電勢(shì)越高，故O點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)低，故B錯(cuò)誤，由圖可知OC的距離，根據(jù)，得，故C正確；由圖可知，將正試探電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn)，電勢(shì)先升高再降低，故電勢(shì)能先增大再減小，故D錯(cuò)誤，故選C. 4.在研究甲、乙兩種金屬光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率v的關(guān)系如圖所示，則 A. 兩條圖線與橫軸的夾角α和β一定不相等 B. 若增大入射光頻率v，則所需的遏止電壓Uc隨之增大 C. 若某一頻率的光可以使甲金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則一定也能使乙金屬發(fā)生光電效應(yīng) D. 若增加入射光的強(qiáng)度，不改變?nèi)肷涔忸l率v，則光電子的最大初動(dòng)能將增大 【答案】B 【解析】 根據(jù)光電效應(yīng)方程，可知圖線的斜率表示普朗克常量，故兩條圖線與橫軸的夾角α和β一定相等，故A錯(cuò)誤；根據(jù)和，得，故增大入射光頻率v，則所需的遏止電壓隨之增大，故B正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程，當(dāng)時(shí)，，即甲的逸出功小于乙的逸出功，故當(dāng)某一頻率的光可以使甲金屬發(fā)生光電效應(yīng)，但此光不一定能使乙金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射強(qiáng)度無關(guān)，故D錯(cuò)誤，故選B. 5.隨著電子技術(shù)的發(fā)展，霍爾傳感器被廣泛應(yīng)用在汽車的各個(gè)系統(tǒng)中。其中霍爾轉(zhuǎn)速傳感器在測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，情景簡(jiǎn)化如圖（甲）所示，被測(cè)量轉(zhuǎn)子的輪齒（具有磁性）每次經(jīng)過霍爾元件時(shí)，都會(huì)使霍爾電壓發(fā)生變化，傳感器的內(nèi)置電路會(huì)將霍爾元件電壓調(diào)整放大，輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，霍爾元件的原理如圖（乙）所示。下列說法正確的是（　?。? A. 霍爾電壓是由于元件中定向移動(dòng)的載流子受到電場(chǎng)力作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的 B. 若霍爾元件的前端電勢(shì)比后端低，則元件中的載流子為負(fù)電荷 C. 在其它條件不變的情況下，霍爾元件的厚度c越大，產(chǎn)生的霍爾電壓越高 D. 若轉(zhuǎn)速表顯示1800r/min，轉(zhuǎn)子上齒數(shù)為150個(gè)，則霍爾傳感器每分鐘輸出12個(gè)脈沖信號(hào) 【答案】B 【解析】 元件內(nèi)載流子受到洛倫茲力和電場(chǎng)力的作用，故A錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則，電子向前端偏轉(zhuǎn)，前端帶負(fù)電，后端帶正電，所以前端的電勢(shì)低，符合要求，則元件中的載流子為負(fù)電荷，故B正確；當(dāng)電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，有：，，解得：，故當(dāng)c增大時(shí)，U減小，故C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)速， 則霍爾傳感器每分鐘輸出的脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)為個(gè)，故D錯(cuò)誤，故選B. 6.2011年9月29日發(fā)射的“天宮一號(hào)”是我國(guó)第一個(gè)目標(biāo)飛行器，預(yù)計(jì)2018年上半年實(shí)現(xiàn)“受控”墜落。目前“天宮一號(hào)”運(yùn)行軌道平均高度約370公里，高度每天大約減少100米。若其運(yùn)行軌道近似看成圓，在高度逐漸降低的過程中 A. “天官一號(hào)”的引力勢(shì)能逐漸減小 B. “天宮一號(hào)”的動(dòng)能逐漸減小 C. “天宮一號(hào)”的角速度逐漸減小 D. 地球?qū)Α疤鞂m一號(hào)”的萬有引力逐漸增大 【答案】AD 【解析】 根據(jù)萬有引力，可知當(dāng)高度h降低時(shí)萬有引力做正功，引力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，萬有引力逐漸增大，故AD正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力，得，得，當(dāng)高度h降低時(shí)角速度增大，故C錯(cuò)誤，故選AD. 7.如圖所示，斜面1、曲面2和斜面3的頂端高度相同，底端位于同一水平面上，斜面1與曲面2的底邊長(zhǎng)度相同。一物體與三個(gè)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，在它由靜止開始分別沿三個(gè)面從頂端下滑到底端的過程中，下列判斷正確的是　　 A. 物體減少的機(jī)械能 B. 物體減少的機(jī)械能 C. 物體到達(dá)底端時(shí)的速度 D. 物體到達(dá)底端時(shí)的速度 【答案】BD 【解析】 由功能關(guān)系可知物體克服摩擦力所做功，等于物體減少的機(jī)械能。當(dāng)物體在斜面上滑動(dòng)時(shí)，物體克服摩擦力所做功為，可知物體克服摩擦力所做功與BC邊長(zhǎng)度有關(guān)，，由于在軌道2上滑動(dòng)時(shí)，為曲線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知，故在軌道2上滑動(dòng)時(shí)滑動(dòng)摩擦力大于，綜合上述分析；可得，故物體減少的機(jī)械能△E2>△El>△E3；由動(dòng)能定理可知 ，由于可得。故本題正確答案為BD 8.如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ放置在同一水平面內(nèi)，M、P之間接一定值電阻R，金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。t=0時(shí)對(duì)金屬棒施加水平向右的外力F，使金屬棒由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。下列關(guān)于通過金屬棒的電流i、通過導(dǎo)軌橫截面的電荷量q、拉力F和拉力的功率P隨時(shí)間變化的圖象，正確的是 A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 由題知，金屬棒由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有：，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：，則感應(yīng)電流，故A正確；根據(jù)、和，得，而，故，故B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律有：，，解得：，故C正確；根據(jù)P=Fv，得，故D錯(cuò)誤；故選AC. 三、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩部分。第22～32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33～38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。 9.某研究性學(xué)習(xí)小組要研究彈簧的勁度系數(shù)與繞制彈簧的金屬絲直徑間的關(guān)系，為此他們選擇了同種材料制成的不同直徑的鋼絲來繞制彈簧。 （1）進(jìn)行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)需要采用控制變量法，除了材料相同外，你認(rèn)為還應(yīng)控制哪些因素相同(寫出兩項(xiàng)即可)________________________、______________________。 （2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量繞制彈簧的鋼絲直徑，某次測(cè)量示數(shù)如圖所示，則該鋼絲的直徑為____________mm； （3）根據(jù)下表中相關(guān)數(shù)據(jù)，分析可得：在其它條件相同的情況下，彈簧的勁度系數(shù)與其所用鋼絲直徑的___________次冪成正比。 【答案】 (1). 彈簧的自然長(zhǎng)度、總匝數(shù)、單位長(zhǎng)度的匝數(shù) (2). 彈簧圈的直徑（半徑）、彈簧的粗細(xì)、彈簧的很截面積 (3). 1.4 (4). 4 【解析】 （1）由題可知，本實(shí)驗(yàn)主要探案彈簧的勁度系數(shù)與材料直徑的關(guān)系，根據(jù)控制變量法可知，還要保證彈簧的自然長(zhǎng)度、總匝數(shù)、單位長(zhǎng)度的匝數(shù)等相同；（2）由圖可知，游標(biāo)卡尺是10分度的，主尺上的讀數(shù)為，游標(biāo)尺上讀數(shù)為，故讀數(shù)為；（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，，故彈簧的勁度系數(shù)與其所用鋼絲直徑的4次冪成正比. 10.有一只靈敏電流計(jì)G，刻度盤上共有N格刻度而無具體示數(shù)，現(xiàn)要根據(jù)圖(a)所示電路測(cè)出此表的滿偏電流Ig和內(nèi)阻Rg。 （1）請(qǐng)按原理圖(a)，將圖(b)中的實(shí)物電路連接完整______； （2）實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0和電阻箱R，使靈敏電流計(jì)剛好滿偏，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)U和電阻箱的阻值R1；然后再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0和電阻箱R，使靈敏電流計(jì)剛好半偏，且電壓表的示數(shù)仍為U，讀出此時(shí)電阻箱的阻值R2。用U、R1和R2表示靈敏電流計(jì)的滿偏電流Ig和內(nèi)阻Rg，表達(dá)式Ig=____________，Rg=____________。 （3）僅從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理上看，這種測(cè)量方法得到滿偏電流的測(cè)量值與真實(shí)值相比___________（選填“偏大”、“偏小”或“相等”)。 【答案】 (1). (2). (3). (4). 相等 【解析】 （1）連接的實(shí)物圖如圖 （2）當(dāng)電流表滿偏時(shí)有：，當(dāng)電流表半偏時(shí)有：，聯(lián)立解得：，.（3）實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了等效代替法，兩種情況下電路兩端電壓相等，則電流表內(nèi)阻測(cè)量值等于真實(shí)值，故相等. 11.如圖所示，在某電子設(shè)備中有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。AC、AD兩塊擋板垂直紙面放置，夾角為90。一束電荷量為十q、質(zhì)量為m的相同粒子，從AD板上距A點(diǎn)為L(zhǎng)的小孔P處以不同速率垂直于磁場(chǎng)方向射入，速度方向與AD板的夾角為60，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。求： （1）直接打在AD板上Q點(diǎn)的粒子，其從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間是多少? （2）直接垂直打在AC板上的粒子，其運(yùn)動(dòng)速率是多大? 【答案】（1）（2） 【解析】 （1）根據(jù)已知條件畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖I所示 粒子打在AD板上的Q點(diǎn)，圓心為，由幾何關(guān)系可知：軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角 由洛倫茲力提供向心力，則有： 圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式為： 聯(lián)立解得： 則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 （2）粒子垂直打到AC板上，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖II所示： 由圖可知圓心為，，設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為r，由幾何關(guān)系得： 由洛倫茲力提供向心力： 解得： 12.如圖所示，光滑曲面與長(zhǎng)度L＝lm的水平傳送帶BC平滑連接，傳送帶以v＝lm/s的速度順時(shí)針運(yùn)行。質(zhì)量m1＝lkg的物塊甲（可視為質(zhì)點(diǎn)）從曲面上高h(yuǎn)＝lm的A點(diǎn)由靜止釋放，物塊甲與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2．傳送帶右側(cè)光滑水平地面上有一個(gè)光滑的四分之一圓軌道狀物體乙，軌道末端與地面相切，質(zhì)量m2＝3kg，重力加速度g＝l0m/s2．求： （1）甲第一次運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度大?。? （2）甲第二次運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度大?。? （3）甲第二次到C點(diǎn)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間再次到達(dá)C點(diǎn)。 【答案】（1）（2）（3） 【解析】 （1）物塊甲從A運(yùn)動(dòng)至B，由動(dòng)能定理得： 解得： 假設(shè)物塊在傳送帶上一直做勻減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得： 解得： 因，故物塊甲第一次運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的速度大小為 （2）以物塊甲和物塊乙為研究對(duì)象，從甲滑上乙開始至甲滑下來的過程中，系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒，則有： 系統(tǒng)能量守恒，則有： 聯(lián)立解得： 則甲從乙物體上滑下后向左勻速運(yùn)動(dòng)，第二次到達(dá)C點(diǎn)的速度大小為2m/s （3）甲向左進(jìn)入傳送帶，做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得： 解得： 從C運(yùn)動(dòng)B，由動(dòng)能定理得： 解得：到達(dá)B點(diǎn)的速度為 物塊甲從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到左端B點(diǎn)的時(shí)間為 接著甲在傳送帶上向右做加速度仍為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)到與傳送帶共速時(shí)所用時(shí)間為，則有： 甲在時(shí)間內(nèi)的位移為，由動(dòng)能定理得： 解得： 甲與傳送帶共速后隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，位移為 則所用的時(shí)間為 故甲從第二次到第三次到達(dá)C的過程中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 13.如圖所示，“奧托循環(huán)”由兩條絕熱線和兩條等容線組成，其中，a-b和c-d為絕熱過程，b-c和d-a為等容過程。下列說法正確的是 。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分） A．a(chǎn)-b過程中，外界對(duì)氣體做功 B．a(chǎn)-b過程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變 C．b-c過程中，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增多 D．c-d過程中，單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少 E．d-a過程中，氣體從外界吸收熱量 【答案】ACD 【解析】 【詳解】氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有△U=W+Q判斷氣體吸熱還是發(fā)熱；根據(jù)圖象利用理想氣體狀態(tài)方程對(duì)每一個(gè)過程進(jìn)行分析即可。 a-b過程為絕熱過程，Q=0，體積變小，外界對(duì)氣體做功，W>0，所以內(nèi)能ΔU>0,溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能變大，故A正確，B錯(cuò)誤；b-c過程中，體積不變 ，由 ，可知壓強(qiáng)變大，溫度升高，故單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增多，故C正確；c-d過程中，為絕熱變化，體積變大，單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少，故D正確；d-a過程中，為等容變化，壓強(qiáng)減小，溫度降低，由，可知，，故，氣體放熱，故E錯(cuò)誤；綜上分析，正確答案為ACD 14.利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可測(cè)量粉末狀物體的體積。導(dǎo)熱性能良好的密閉容器，頂部連接一氣壓計(jì)可測(cè)出容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)，容器左端與一個(gè)帶有活塞的氣缸相連，右端有一個(gè)小門。把小門開啟，將活塞置于圖中l(wèi)位置，記錄此時(shí)氣壓計(jì)讀數(shù)po=1.00 atm。把小門封閉，將活塞緩慢推至圖中2位置，記錄此時(shí)氣壓計(jì)讀數(shù)p1=1.20 atm。此過程中，氣缸中氣體體積變化△V=0.5 L。然后打開小門，將活塞恢復(fù)到l位置，放人待測(cè)粉末狀物體后封閉小門。再次將活塞緩慢推至2位置，記錄此時(shí)氣壓計(jì)讀數(shù)p2=1.25atm。整個(gè)過程中環(huán)境溫度不變，求待測(cè)粉末狀物體的體積。 【答案】0.5L 【解析】 未放入粉末狀物體時(shí)，推動(dòng)活塞時(shí)，氣體經(jīng)歷等溫壓縮過程，由玻意耳定律得： 壓縮后氣體的體積為： 放入粉末狀物體后，推動(dòng)活塞時(shí)，氣體仍經(jīng)歷等溫變壓縮過程，由玻意耳定律得： 壓縮前氣體的體積為： 壓縮后體的體積為： 代入數(shù)據(jù)得： 15.插針法測(cè)量半圓形玻璃磚的折射率。將半圓形玻璃磚平放在白紙上，在白紙上先畫出玻璃磚的輪廓，并確定其圓心O的位置。再畫出一條通過圓心〇的直線，將兩枚大頭針P1、P2 豎直插在這條直線上，如圖所示。 ①為了確定入射光線P1P2的折射光線方向，至少需要在玻璃磚另一側(cè)插入____枚大頭針； ②若測(cè)得人射光線與ON的夾角為α，折射光線與OM的夾角為β，則該玻璃磚的折射率為______。 【答案】 (1). ①1 (2). ② 【解析】 (i)作出光路圖，如圖 由圖可知只需要一根大頭針就可以確定出折射光線；(ii)由圖可知，入射角，折射角，根據(jù)折射定律得：. 16.甲、乙兩列橫波傳播速率相同，分別沿x軸負(fù)方向和正方向傳播，t0時(shí)刻兩列波的前端剛好分別傳播到質(zhì)點(diǎn)A和質(zhì)點(diǎn)B，如圖所示，設(shè)to時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，已知甲波的頻率為5 Hz，求： (i)to時(shí)刻之前，x軸上的質(zhì)點(diǎn)C振動(dòng)了多長(zhǎng)時(shí)間？ (ii)在to時(shí)刻之后的0.9 s內(nèi)，x=0處的質(zhì)點(diǎn)位移為+6 cm的時(shí)刻。 【答案】(1) (2) 和 【解析】 （i）由題中條件可知，甲波的周期為： 波速為： 乙波的周期為： 由圖可知，D點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻距圖中時(shí)刻為： 得質(zhì)點(diǎn)D已振動(dòng)時(shí)間： （ii）x＝0處的質(zhì)點(diǎn)位移為+6 cm，表明兩列波的波峰同時(shí)到達(dá)x＝0處。 甲波的波峰到達(dá)x＝0處的時(shí)刻為： (m＝0、1、2、3……） 乙波的波峰到達(dá)x＝0處的時(shí)刻為： (n＝0、1、2、3……） 解得：m＝2n+1 n＝0時(shí)，m＝1，t＝0.2 s n＝1時(shí)，m＝3，t＝0.6 s n＝2時(shí)，m＝5，t＝1 s 可知：在之后的0.9 s內(nèi)，x＝0處的質(zhì)點(diǎn)位移為+6 cm的時(shí)刻為0.2 s和0.6 s