2017年山东省济南市历城二中高三高考冲刺模拟试卷物理 11页

2017 年山东省济南市历城二中高三高考冲刺模拟试卷物理 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分。 14.如图所示，一半球状的物体放在地面上静止不动，一光滑的小球系在轻绳的一端，轻绳 绕过定滑轮另一端在力 F 的作用下，拉动小球由图示位置沿球体表面缓慢向上移动。(定滑 轮位于半球球心的正上方，不计滑轮的摩擦)则( ) A.拉力Ｆ的大小在增大 B.小球受到球状体的支持力减小 C.地面对半球体的支持力减小 D.地面对半球体的摩擦力在减小 解析：由对小球做受力分析， 三角形相似可得，小球所受支持力不变，绳上拉力减小。对小球与半球体作为整体做受力分 析，因为拉力减小且与竖直方向的夹角增大，所以整体所受水平向右的分力即拉力水平的分 力减小，则水平向左的摩擦力减小。拉力竖直向上的分力增大，故地面对整体向上的支持力 增大。D 正确。 答案：Ｄ 15.甲乙两车沿一平直公路上同向行驶，某时刻甲车在乙车后方 50 米，从此刻起两车的运动 情况如图所示，则下列说法正确的是：( ) A.在 t=20s 时两车恰好相遇 B.在 t=5.86s 时，两车第一次相遇 C.在 t=20s 时，甲车在乙车后面 D.甲车停住后，乙车又反追上甲车 解析：20s 时，甲车比乙车多行驶 100 米，甲车在前， A 错。由 tvattvx , 0 2 0 )2 1(  解得 21020 t ，故 B 正确。 答案：B 16.双星系统是由两颗恒星组成的，在两者间的万有引力相互作用下绕其连线上的某一点做 匀速圆周运动。研究发现，双星系统在演化过程中，两星的某些参量会发生变化。若某双星 系统中两星运动周期为 T，经过一段时间后，两星的总质量变为原来的 m 倍，两星的距离变 为原来的 n 倍，则此时圆周运动的周期为( ) A. Tm n 2 3 B. Tm n2 C. Tm n3 D. Tm n 3 解析：双星的角速度相同有： 12 2 1 21 212 2 21 2 1 4,, rTmL mGmLrrrmrm   ，以上三是 联立可得 2 2 3 21 4)( TL mmG  ，故，C 正确。 答案：C 17.某实验室工作人员，用初速度 v0＝0.09c(c 为真空中的光速)的 α 粒子轰击静止的氮原 子核 14 7 N ，产生了质子1 1 H。若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核与质子同方向运动，垂 直磁场方向射入磁场，通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为 1∶20，已知 质子质量为 M.( ) A.该核反应方程 4 2 He＋ 14 7 N → O8 16 ＋ 1 1 H。 B.质子的速度 v 为 0.20c C.若用两个上述质子发生对心弹性碰撞，则每个质子的动量变化量是 0.20mc D.若用两个上述质子发生对心弹性碰撞，则每个质子的动量变化量方向与末动量方向相反 解析：(1) 4 2 He＋ →17 8 O ＋ 1 1 H。 (2)α 粒子、新核的质量分别为 4m、17m，质子的速度为 v，对心正碰， 由动量守恒定律得：4mv0＝17mv 20 ＋mv，解出 v＝0.20C。 (3)两质子质量相等且发生对心弹性碰撞，则碰撞后两质子交换速度。对某一质子，选其末 动量方向为正方向，则 p2＝mv，p1＝－mv，又 Δp＝p2－p1，故解出 Δp＝0.40mc，方向与末 动量方向一致。 答案：B 18.如图所示，一水平放置的平行板电容器其间距为 d，两极板分别与电池的两极相连，上 极板中央有一小孔，小孔对电场的影响可以忽略不计。开关闭合时，小孔正上方 d/3 处有一 带正电的粒子，粒子由静止开始下落恰好能到达下极板但没有与下极板接触，下列说法正确 的是( ) A.保持开关闭合，若将下极板上移 d/2，粒子将在距上级板 d/3 处返回 B.保持开关闭合，若将下极板上移 d/2，粒子将在距上级板 d/5 处返回 C.断开开关，若将下极板上移 d/5，粒子将能返回原处 D.断开开关，若将上极板上移 d/5，粒子将能返回原处 解析：原来运动状态： 0)3(  quddmg ，下极板上移后 有： 0 )2( )3(    udd xqxdmg ，解得 5 dx  。开关断开后，电量不变，移动极板电场 E 不变。下极板上移时，粒子将打在板上，上级板上移时，板间电压增大，粒子定能返回。 答案：BD 19.空间存在垂直于纸面的匀强磁场，在纸面内有如图所示的三根相同金属棒 abc，三者均 接触良好，现用力使 a 棒向右匀速运动，从图示的位置开始计时，下列关于回路中电流 i 和回路中总功率 P 与时间 t 的关系图线，可能正确的是( ) A. B. C. D. 解析：设导轨 bc 夹角为θ，导体单位长度的电阻 r，初位置到顶点的距离为 L 有， rvtLvtLR       cos)tan1)(( ，   cos 1tan1 tantan)(   Bv R vvtLBi 为与 t 无关 的量，A 正确。因为 )(cos 1tan122 vtLriRiP       ，C 正确。 答案：AC 20.一含有理想变压器的电路如图所示，变压器的匝数比为 10:1.电路中三电阻的阻值相同， 电流表和电压表都是理想电表。U 为正弦式交流电源电压的有效值，其值恒定。当开关闭合 时，下列说法正确的是：( ) A.电流表的示数增大 B.电压表的示数增大 C.电源的输出功率减小 D.R1 与 R2 的功率之比为 1:25 解析：开关闭合，右侧电阻减小，u 恒定，干路电流增大，p=uI，电源的输出功率增大。变 压器原线圈的电压减小，所以输出端电压也减小。R1，R2 的电流之比为 5 1 2 1 I I ， 25 1 2 2 2 1  RI RIP 。 答案：AD 21.如图所示，质量为 M 表面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上，其倾角为θ，斜面顶端与 劲度系数为 k 自然长度为 L 的轻质弹簧相连，弹簧的下端连接着质量为 m 的物块。压缩弹簧 使其长度为 L4 3 时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中斜面体始终处于静止状 态，(重力加速度为 g)则下列说法正确的是( ) A.物块下滑的过程中弹簧的弹性势能一直增大 B.物块下滑到速度最大时其重力势能减少 4 sinsin 222  mgL k gm  C.物块下滑过程中，地面对斜面体的摩擦力最大值为 4 sincossin  kLmg  D.斜面体与地面的摩擦因数   sincos44 coscossin4 2 kLmgMg kLmg   解析：物块下滑时，弹簧先回复原长在伸长，弹性势能先减小再增大，A 不正确。 当物块速度最大时， kxmg sin ，所以  sin)sin 4( k mgLmgEp  ，B 正确。当物块 在运动的最高点和最低点时，其加速度最大，其摩擦力最大。对整体列牛顿第二定律， 4 coscossincos)4sin(  kLmgm kLgmmaf x  ，C 不正确 当物块在最高点时，其与地面的压力最小，起摩擦因数最大。 NFkLmgf   4 coscossin  sin)4sin()( m kLgmmaFgmM yN  所以有 。D 正确。 答案：BD 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。 (一)必考题(共 129 分) 22.(6 分)测量金属丝的电阻率，要先测出它的电阻 xR (约为 10 )，备用器材如下： A.电源，电动势 3V 左右。 B.电流表，量程 0----500mA，内阻  0.1r 。 C.电流表，量程 0----3A，内阻  1.0r 。 D.电压表，量程 0----3V，内阻约 3K 。 E.电压表，量程 0----15V，内阻约 15K 。 F.阻值变化范围 0----10 ，额定电流为 0.3A 的滑动变阻器 H.开关 S 为了准确测出电阻，电流表选________，电压表选__________，画出测量电路图。 解析：因电流表内阻已知故电流表内接，如采用分压电路变阻器超额定电流故采用限流接法。 答案：BD(每空 1 分) 电路图(4 分)如电流表内接而变阻器分压给 2 分； 如变阻器限流而电流表外接给 2 分。 23.(9 分)在研究“质量一定，加速度与力的关系”实验中，某同学根据学过的理论设计了 如下装置(如图甲)：水平桌面上放置了气垫导轨(摩擦可忽略)，装有挡光片的滑块放在气垫 导轨的某处(挡光片左端与滑块左端对齐)。实验中测出了滑块释放点到光电门(固定)的距离 为 ms 0.1 ，挡光片经过光电门的速度为v ，钩码的质量为 m 。(重力加速度 2/10 smg  ，) 本实验中所挂钩码的质量要满足的条件是______________________。 该同学实验测得数据如下： m(g) 20 40 60 80 100 120 v(m/s) 0.58 0.81 1.00 1.15 1.30 1.41 该同学想用作图法来间接验证加速度和力的关系，他以所挂钩码的质量 m 为横坐标轴，应 以_______为纵坐标轴作图。 请根据数据在乙图中做出图像来验证加速度和力的关系 请根据所做图像求出滑块及挡光片的总质量_________ kg (保留两位有效数字) 解析：钩码质量远小于滑块及挡光片的总质量---------2 分 2v --------2 分 图像--------3 分 1.2(1.1-----1.3 均给分)-----2 分 答案：见解析 24.(12 分)如图所示，半径为 R、圆心为 O 的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环固 定在大圆环上竖直对称轴的两侧θ=45°的位置上，，一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两 端都系上质量为 m 的重物，小圆环的大小、绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略。当在两个 小圆环间绳子的中点 C 处，挂上一个质量 M 的重物，M 恰好在圆心处处于平衡。(重力加速 度为 g)求： (1)M 与 m 质量之比。 解析：(1)以 M 为研究对象，受力分析：Mg=2mgcos450(2 分) M:m= 1(2 分) 答案： 1 (2)再将重物 M 托到绳子的水平中点 C 处，然后无初速释放重物 M，则重物 M 到达圆心处的 速度是多大？ 解析：M 与 2 个 m 组成的系统机械能守恒： MgRsin -2mg(R-Rcosθ)= MV1 2+ mV2 2(4 分) V2=V1cosθ(2 分) V1=( -1) (2 分) 答案：( -1) 25.(20 分)如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置，相距为 L，导轨 上端接电阻 R，宽度相同的水平条形区域Ⅰ和Ⅱ内有磁感应强度为 B、方向垂直 导轨平面向里的匀强磁 场 ，其 宽 度 均 为 d，Ⅰ和Ⅱ之间相距为 h 且 无 磁 场 。一 长 度为 L、质量为 m、电阻为 r 的导体棒，两端套在导轨上，并与两导轨始终保持 良 好 的 接 触 ，导体 棒 从 距 区 域 Ⅰ上边界 H 处 由 静 止 释 放 ，在穿 过 两 段 磁 场 区 域 的 过程中，流过电阻 R 上的电流及其变化情况相同，重力加速度为 g。求： (1)导体棒进入区域Ⅰ的瞬间，通过电阻 R 的电流大小与方向。 解析：设导体棒进入区域Ⅰ瞬间的速度大小为 V1， 根据动能定理：mgH= mV1 2(1)(2 分) 由法拉第电磁感应定律：E=BLV(2)(1 分) 由闭合电路的欧姆定律：I= (3)(1 分) 由(1)(2)(3)得： (2 分) 答案： 2gH (2)导体棒进入区域Ⅰ的过程，电阻 R 上产生的热量 Q。 解析：由题意知，导体棒进入区域Ⅱ的速度大小也为 V1， 由能量守恒，得：Q 总=mg(h+d)(3 分) 电阻 R 上产生的热量 Q= R Rr mg(h+d)(2 分) 答案： R Rr mg(h+d) (3)求导体棒穿过区域Ⅰ所用的时间。 解析：设导体棒穿出区域Ⅰ瞬间的速度大小为 V2，从穿出区域Ⅰ到进入区域Ⅱ， V1 2-V2 2=2gh，得：V2= (2 分) 设导体棒进入区域Ⅰ所用的时间为 t，根据动量定理： 设向下为正方向：mgt-B Lt=mV2-mV1(3 分) 此过程通过整个回路的电量为：q= t= (2 分) 得：t= + - (2 分) 答案： + - (二)选考题： 33.[物理──选修 3-3](15 分) 下列说法正确的是________。 A.气体很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 B.雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用 C.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性 D.两个物体内能相同，则它们的温度一定相同 E.温度升高时，液体的饱和汽压增大 如图所示，一气缸竖直放在水平地面上，缸体质量 M＝10kg，活塞质量 m＝4kg，活塞横截面 积 S＝2×10－3m2，活塞上面封闭了一定质量的理想气体，活塞下面与劲度系数 k＝2×103N/m 的竖直轻弹簧相连，气缸底部有气孔 O 与外界相通，大气压强 p0＝1.0×105PA。当气缸内气 体温度为 127℃时，弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度 L1＝20cM.g 取 10m/s2，缸体始终竖 直，活塞不漏气且与缸壁无摩擦。 当缸内气柱长度 L2＝24cm 时，缸内气体温度为多少？ 缸内气体温度上升到 T0 以上，气体将做等压膨胀，则 T0 为多少？ 解析：BCE(5 分，选对一个 2 分，两个 4 分，错一个扣 3 分，扣完为止) 由题意知，V1＝L1S，V2＝L2S，T1＝400K p1＝p0－ mg S ＝0.8×105Pa(1 分) p2＝p0＋ 12(L L ) mgk S ＝1.2×105Pa(1 分) 根据理想气体状态方程得 11 1 pV T ＝ 22 2 pV T (2 分) 解得 T2＝720K。(1 分) 当气体压强增大到一定值时，气缸对地压力为零，此后再升高气体温度，气体压强不变，气 体做等压变化。设气缸刚好对地没有压力时弹簧压缩长度为Δx，则 kΔx＝(m＋M)g(1 分) 解得Δx＝7cm(1 分) 由题意知，V3＝(Δx＋L1)S p3＝p0＋ Mg S ＝1.5×105Pa(1 分) 根据理想气体状态方程得 11 1 pV T ＝ 13 0 pV T (1 分) 解得 T0＝1012.5K。(1 分) 答案：见解析 34.【物理——选修 3-4】 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中一质点 P 以此时刻为计时起点的振 动图像，则由图可知________。 A.质点振动的周期 T＝0.2s B.波速 v＝20m/s C.因一个周期内质点运动 0.8m，所以波长 λ＝0.8m D.从该时刻起经过 0.15s，波沿 x 轴正方向传播 3m E.从该时刻起经过 0.25s 时，质点 Q 的加速度大于质点 P 的加速度 如图所示，在平静的湖面岸边处，垂钓者的眼晴恰好位于岸边 P 点正上方 0.9m 高度处，浮 标 Q 离 P 点 1.2m 远，鱼饵灯 M 在浮标正前方 1.8m 远处的水下，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮 标挡住，已知水的折射率 n＝ 4 3 。求鱼饵灯离水面的深度；若鱼饵灯缓慢竖直上浮，当它离 水面多深时，鱼饵灯发出的光恰好无法从水面 PQ 间射出？ 解析：ABD(5 分，选对一个 2 分，两个 4 分，错一个扣 3 分，扣完为止) 如图所示，设入射角、折射角分别为 r、i，鱼饵灯离水面的深度为 h2，则 sini＝ 1 22 11 s sh ，sinr＝ 2 22 22 s sh (2 分) 根据光的折射定律得 n＝ sin sin i r (2 分) 联立解得 h2＝2.4M。(1 分) 当鱼饵灯离水面深度为 h3 时，水面 PQ 间恰好无光射出，此时鱼饵灯与浮标的连线和竖直方 向的夹角恰好为临界角 C，则 sinC＝ 1 n (2 分) 由几何关系得 sinC＝ 2 22 22 s sh (2 分) 解得 h3＝ 37 5 m≈1.6M。(1 分) 答案：见解析