普通高校招生全国统一考试2018年高考物理仿真模拟卷（四）

普通高校招生全国统一考试2018年高考仿真模拟卷(四)物理试卷本试卷分第一部分(选择题）和第二部分(非选择题)两部分。满分110分。考试时间60分钟。第一部分二、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1417题只有一项符合题目要求，第1821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。(请将答案填写在第5页答题区)14.如图所示为氢原子的能级图，对于处在n=4能级的大量氢原子，下列说法正确的是a.这群氢原子向低能级跃迁时一共可以辐射出4种不同频率的光子b.处在n=4能级的氢原子可以吸收任何一种光子而跃迁到高能级c.这群氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时向外辐射的光子的波长最长d.这群氢原子辐射的光子中如果只有两种能使某金属发生光电效应，则该金属的逸出功w0应满足10.2evw012.09ev15.如图所示，将一右端带有固定挡板的长薄板放在水平面上，一轻质弹簧右端拴接在挡板上，左端拴接一可视为质点的滑块，当弹簧原长时滑块位于长薄板的o点，当滑块位于图中的a点时整个装置处于静止状态。现将长薄板的右端缓慢地抬起直到滑块将要沿长薄板下滑。滑块所受的静摩擦力、支持力的大小分别用ff、fn表示。则长薄板的右端缓慢抬起的过程，下列说法正确的是a.ff先减小后增大、fn一直减小b.ff先增大后减小、fn一直增大c.ff一直增大、fn先减小后增大d.ff保持不变、fn一直减小16.已知其静电场的电场强度的方向与x轴的正方向一致，电场强度大小e与位置x的关系图象如图所示，其中0x2段为抛物线的一段且关于x=x1对称，x2x3段为倾斜的直线，且x1-0=x2-x1=x3-x2，开始时一带正电的粒子位于原点，现给该粒子一水平向右的初速度，使其仅在电场力的作用下沿x轴的正方向运动。则下列说法正确的是a.带电粒子在0x2段先做减速运动再做加速运动b.带电粒子在x2x3段做匀加速直线运动c.位置0与x1间的电势差等于位置x1与x2间的电势差d.在0x3段电场力对带电粒子一直做负功17.如图甲所示为一自耦变压器，p2为副线圈的滑动触头，电压表与电流表均为理想交流电表，p1为滑动变阻器r的滑动触头，变压器的原线圈接有如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是a.当p2位于正中央时，电压表的读数为b.流过电流表的电流方向1s内改变50次c.当p2向下缓慢移动的过程中，两理想电表的读数均减小d.当p1向下移动时，变压器的输入功率减小18.如图所示为飞船b与空间站a对接的示意图，已知飞船b对接前沿图中的椭圆轨道运行，空间站a沿图中的圆轨道运行。经过调整在o点实现对接，然后一起环绕地球沿图中的圆轨道做匀速圆周运动。假设对接后的空间站距离地面的高度为h，环绕地球n圈所用的时间为t，地球的半径为r，引力常量为g。地球可视为均匀球体，则下列说法正确的是a.如果飞船b与空间站a成功对接，则飞船b在地球表面的发射速度可能小于地球的第一宇宙速度b.飞船b在椭圆轨道上运行的周期比对接后的运行周期小c.由于飞船b与空间站a都经过o点，则对接时不需要采取任何措施d.地球的平均密度为19.小宇为了研究自感现象，利用实验室提供的实验器材设计了如图所示的电路，其中甲、乙为两个完全相同的小灯泡，l为自感系数很大的线圈，且稳定时的电阻与电路中定值电阻的阻值相同。则下列说法正确的是a.开关闭合的瞬间，甲、乙两灯同时变亮b.断开开关的瞬间，甲灯立即熄灭，乙灯后熄灭c.闭合开关，当电路稳定时甲、乙两灯的亮度相同d.断开开关的瞬间，m点的电势低于n点的电势20.如图所示为某建筑工地所用的水平放置的运输带，在电动机的带动下运输带始终以恒定的速度=1m/s顺时针传动，建筑工人将质量为m=2kg的建筑材料静止地放到运输带的最左端，同时建筑工人以v0=1m/s的速度向右匀速运动。已知建筑材料与运输带之间的动摩擦因数为=0.1，运输带的长度为l=2m，重力加速度大小为g=10m/s2。则下列说法正确的是a.建筑工人比建筑材料早到右端0.5sb.建筑材料在运输带上一直做匀加速直线运动c.因运输建筑材料电动机多消耗的能量为1jd.运输带对建筑材料做功为1j21.如图所示为粗细均匀的铜导线制成的半径为r的圆环，pq为圆环的直径，其左右两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为b，但方向相反，圆环的电阻为2r。一根长度为2r、电阻为r的金属棒mv绕着圆环的圆心o点紧贴着圆环以角速度沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒与圆环始终接触良好，则金属棒旋转一周的过程中a.金属棒中电流方向始终由n到mb.金属棒中电流的大小始终为c.金属棒两端的电压大小始终为d.电路中产生的热量为第二部分三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第2225题为必考题，每个试题考生都必须做答，第3334题为选考题，考生根据要求做答。(一)必考题（共47分）(请将第22 24题答案填写在第5页答题区)22.(6分)某实验小组的同学在做验证机械能守恒定律的实验，实验装置如图甲所示，接下来该小组的同学完成了如下的操作：(1)首先利用10分度的游标卡尺测出了小球的直径，其示数如图乙所示，该示数为_cm；(2)将该小球由光电门1的正上方无初速度释放，先后通过光电门1、2，通过电脑显示的时间分别为t1=510-3s、t2=410-3s，若小球通过两光电门1、2的速度分别用v1、v2表示，由以上数据可知v1=_m/s，如果换成直径较小的球，则实验误差将_(选填“增大”、“不变”或“减小”)；(3)该小组的同学测出两光电门之间的距离为h，重力加速度用g表示，若小球的机械能守恒，则需要验证的关系式为_。（用题中所给字母表示）23.(9分)实验室为了测量阻值约为几百欧姆的电阻的阻值，小勇利用如下的实验器材改装成了一个简易欧姆表。a.满偏电流为ig=500a、内阻为rg=1000的电流计gb.内阻可忽略不计的电动势为1.5v的干电池ec.可调范围在099.99的电阻箱r1d.可调范围在0999.9的电阻箱r2e.可调范围在0100的滑动变阻器r3f.可调范围在01000的滑动变阻器r4g.开关和导线若干。请回答下列问题：(1)小勇通过分析可知，该电流计的内阻过大，导致误差较大，因此小勇首先将该电流计g改装成量程为3ma的电流表，则电流计g应_(选填“串联”或“并联”)电阻箱_(选填“r1”或“r2”)，且应把电阻箱调至_；(2)完成操作（1）后，小勇利用改装后的电流表改装成了满足题中要求的欧姆表，使指针位于表盘中央刻度时，对应被测电阻的阻值为500，请将设计的电路补充完整，并标出相应符号，其中a为_(选填“红”或“黑”)表笔；(3)利用该欧姆表测量一未知电阻时，电流计g的读数为200a，则该电阻的阻值约为_。（结果取整数）24.(14分)水平面上静止着两个大小可忽略的物块a和b，b的质量是a的4倍，a与水平面间的动摩擦因数=0.3，b与水平面间无摩擦力，b与右侧竖直挡板的距离s=0.5m。现给a一水平向右的速度，a与b相碰前瞬间，a的速度大小v0=5 m/s，a、b两物块发生弹性正碰，b与挡板碰撞时无能量损失，碰撞时间很短，可忽略不计，已知重力加速度g =10 m/s2，求两物块相碰后经过多长时间再次相碰？25.(18分) 如图所示，pq为一竖直放置的荧光屏，一半径为r的圆形磁场区域与荧光屏相切于o点，磁场的方向垂直纸面向里且磁感应强度大小为b，图中的水平虚线与磁场区域相切，在虚线的上方存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为e。在o点放置一粒子发射源，能向右侧与荧光屏成角的方向发射一系列带正电的粒子，粒子的质量均为m，电荷量均为q，在磁场中运动的轨迹半径均为r，忽略粒子的重力。(1)当=90时，该粒子从发射至到达荧光屏上所用的时间为多少？(2)当=60时，粒子到达突光屏时的位置距离o点多远？(3)当0180时，粒子发射源发射出的粒子到达突光屏时的位置与o点的距离范围为多少？(二)选考题：本题共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题做答。如果多做，则按所做的第一题计分。33.物理选修3-3(15分)（1）(5分)将一个分子p固定在o点，另一分子q放在图中的a点，两分子之间的作用力与其间距的关系图线如图所示，虚线1表示分子间相互作用的斥力，虚线2表示分子间相互作用的引力，实线3表示分子间相互作用的合力。如果将分子q从a点无初速度释放，分子q仅在分子力的作用下始终沿水平方向向左运动。则下列说法正确的是_。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）a.分子q由a点运动到c点的过程中，先加速再减速b.分子q在c点的分子势能最小c.分子q在c点的加速度大小为零d.分子q由a点释放后运动到c点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大e.该图能表示固、液、气三种状态下分子力的变化规律（2）(10分)一体积为v0的绝热气缸固定在水平面上，开口向右，气缸的横截面积为s，用一厚度不计的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，开始封闭气体的体积为、压强与外界大气压强相同且为p0，封闭气体的温度为t0。已知活塞与气缸之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且用f表示。现用电热丝对封闭气体加热，封闭气体的温度缓慢地升高，活塞缓慢地向右移动。求：(i)绝热活塞将要向右移动时，封闭气体的温度t1；(ii)绝热活塞刚好移动到气缸的最右端时，封闭气体的温度t2。33.物理选修3-4(15分)（1）(5分)在x=5 m处有一波源，该波源产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，波长为=4m，经过一段时间，x=1m处的质点c刚开始振动，振动方向沿y轴正方向，将该时刻作为计时起点。t=0.3s时，x=-1m处的质点第一次处在波峰。则下列说法正确的是_。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）a.该简谐波的速度大小为10m/sb.t=0时x =3 m处的质点b的振动方向沿y轴正方向c.在t=0.3s时x=4 m处的质点a位于平衡位置且运动方向沿y轴正方向d.在t=0.4s时x=4m处的质点a的加速度最大且沿y轴正方向e.在t=0.5s时x=-3 m处的质点d第一次处在波峰（2）(10分)玻璃砖的截面为等腰三角形abc，如图所示，底边，a=30，图中的虚线为底边bc的垂直平分线，且垂足为o。一细光束由o点斜射入玻璃砖内，当该细光束第一次射到边时，刚好发生全反射，已知该玻璃砖对该光的折射率为，光在真空中的传播速度用c表示，。求：a.细光束在底边bc的入射角i；b.该细光束从o点射入玻璃砖到第一次射到ab边所需的时间。参考答案14.d【命题意图】本题考查了氢原子的能级公式和跃迁、光电效应，意在考查考生对玻尔理论的理解能力。【解题思路】这群氢原子向低能级跃迁时能够辐射出6种不同频率的光子，a错误；氢原子从低能级向高能级跃迁时吸收的能量等于两能级的能量差，b错误；氢原子从n4能级跃迁到n1能级时向外辐射出的光子的频率最大，波长最短，c错误；如果这群氢原子辐射出的光子中只有两种能使某金属发生光电效应，则这两种光子分别是由氢原子从n4能级跃迁到n1能级和氢原子从n3能级跃迁到n1能级时辐射出的，由光电效应发生的条件可知，该金属的逸出功应满足e2e1w0e3e1，即10.2evw012.09ev，d正确。15.a【命题意图】本题考查了动态平衡问题，意在考查考生利用正交分解法处理问题的能力。【解题思路】假设滑块的重力为g，长薄板与水平面之间的夹角为，弹簧的弹力大小用f表示，由题意可知，当长薄板的右端缓缓抬起时，逐渐增大，弹簧的拉力一直不变，滑块的重力沿长薄板向下的分力先小于弹簧的弹力，后大于弹簧的弹力，滑块所受的静摩擦力方向先沿长薄板向下再沿长薄板向上。当滑块的重力沿长薄板向下的分力小于弹簧的弹力时，则有gsinfff，当增大时，f不变，ff减小；当滑块的重力沿长薄板向下的分力大于弹簧的弹力时，则有gsinfff，增大时，f不变，ff增大，故滑块所受的静摩擦力先减小后增大。滑块所受的支持力等于重力垂直长薄板向下的分力，即fngcos，增大时，fn一直减小，a正确。16.c【命题意图】本题考查了电场的力的性质与能的性质，意在考查考生的理解能力。【解题思路】0x3段电场的方向始终沿x轴的正方向，则该带电粒子所受的电场力一直沿x轴的正方向，粒子一直沿x轴的正方向做加速运动，则电场力一直对该粒子做正功，a、d错误；x2x3段电场强度沿x轴的正方向逐渐增大，粒子做加速度逐渐增大的加速运动，b错误；根据对称性可知，位置0与x1间的平均电场强度与位置x1与x2间的平均电场强度相等，则由可知，位置0与x1间的电势差等于位置x1与x2间的电势差，c正确。17.c【命题意图】本题考查了交流电以及自耦变压器，意在考查考生对电路动态分析的能力。【解题思路】当p2位于正中央时，原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈电压的有效值为，又由可知副线圈的输出电压的有效值为110v，因此电压表的读数为110v，a错误；由题图乙可知该交流电的周期为t0.02s，则1s内电流方向改变100次，b错误；当p2向下缓慢移动的过程中，副线圈的匝数减小，则副线圈的输出电压减小，电压表的读数减小，由欧姆定律可知电流表的读数也减小，c正确；当p1向下移动时，电流表的读数增大，由pui可知变压器的输出功率增大，则变压器的输入功率也增大，d错误。18.bd【命题意图】本题考查了万有引力定律及其应用，意在考查考生的理解能力。【解题思路】飞船b在地球表面的发射速度一定大于第一宇宙速度，a错误；飞船b与空间站a对接后，飞船b的轨道半径增大，则由开普勒第三定律可知，对接后的运行周期增大，b正确；飞船b在椭圆轨道上经过o点时，要点火加速，使其速度增大做离心运动，从而转移到圆轨道上与空间站a对接，c错误；对接后，对飞船b，由万有引力提供向心力有，则地球的质量为，又，地球的体积为，整理可得地球的平均密度为，d正确。19.cd【命题意图】本题考查了自感现象，意在考查考生的推理能力。【解题思路】开关闭合的瞬间，由于线圈中自感电动势的阻碍，甲灯先亮，乙灯后亮，a错误；断开开关的瞬间，线圈中产生自感电动势，由于甲、乙两灯串联在一起构成闭合回路，两灯同时逐渐熄灭，b错误；闭合开关，当电路稳定后，自感作用消失，又由于稳定时线圈的电阻与电路中的定值电阻r的阻值相同，故通过甲、乙两灯的电流相等，两灯亮度相同，c正确；断开开关的瞬间，线圈中产生自感电动势，线圈的右端相当于电源的正极，与甲、乙两灯泡和定值电阻构成回路，因此n点的电势较高，d正确。20.ad【命题意图】本题考查了牛顿第二定律、功能关系等知识，意在考查考生利用力学规律综合处理问题的能力。【解题思路】建筑工人匀速运动到右端，则所需时间，假设建筑材料先加速再匀速运动，加速时的加速度大小为ag1m/s2，加速的时间为，加速运动的位移为，假设成立，因此建筑材料先加速运动再匀速运动，匀速的时间为，因此建筑工人比建筑材料早到达右端的时间为tt3t2t10.5s，a正确，b错误；建筑材料与运输带在加速阶段摩擦生热，该过程中运输带的位移为x2v0t21m，则因摩擦而生成的热量为qmg（x2x1）1j，由动能定理可知，运输带对建筑材料做的功为，则因运输建筑材料电动机多消耗的能量为2j，c错误，d正确。21.bcd【命题意图】本题主要考查右手定则、电磁感应、闭合电路欧姆定律，意在考查考生的推理能力和分析综合能力。【解题思路】根据右手定则可知，金属棒在题图所示位置时，电流方向由m到n，当金属棒经过直径pq后，电流方向由n到m，a错误；根据法拉弟电磁感应定律可得，产生的感应电动势，等效电路如图所示，两半圆环并联的总电阻为，所以金属棒中的电流为，b正确；金属棒两端的电压大小为，c正确；金属棒旋转一周的过程中，电路中产生的热量为，d正确。22.【答案】（1）1.21（2分）（2）2.42（1分）减小（1分）（3）（2分）【命题意图】本题考查了验证机械能守恒定律的实验、游标卡尺的读数、误差分析等，意在考查考生的实验能力。【解题思路】（1）游标卡尺是10分度的，则由游标卡尺的读数规则可知该读数为d12mm10.1mm12.1mm1.21cm；（2）小球通过光电门1时的速度为，小球的直径越小，挡光时间越短，因此小球经过光电门时的瞬时速度越接近挡光过程的平均速度，实验误差越小；（3）小球从光电门1到光电门2的过程中动能的增加量为，小球重力势能的减少量为mgh，由于两边都有质量m，可以约掉，因此只需验证。23.【答案】（1）并联（1分） r2（1分） 200（2分）（2）如图所示（2分）红（1分）（3）750（2分）【命题意图】本题考查了电表的改装以及欧姆表的工作原理，意在考查考生的实验能力和分析推理能力。【解题思路】（1）将电流计改装成量程为i3ma的电流表时，应并联一电阻，该电阻的阻值为；（2）改装后的电流表的内阻为，如果要求改装后电流表的示数为1.5ma时对应被测电阻的阻值为500，则需要串联一阻值为的电阻，因此选用滑动变阻器r4，电路设计如图所示；（3）改装后电流表量程为改装前电流计量程的6倍，当电流计的读数为200a，电路中的电流为i200a61.2ma，则待测电阻的阻值为。【技巧点拨】电压表和电流表的改装方法：改装后的电压表或电流表，虽然量程扩大了，但通过电流表的最大电流仍为电流表的满偏电流ig，加在电流表两端的最大电压仍为电流表两端的满偏电压ug，只是由于串联电路的分压或并联电路的分流使电表的量程扩大了。由改装后电压表的分压电阻r（nl）rg，可知改装后电压表量程越大，其分压电阻越大，电压表内阻rv越大；由改装后的电流表的分流电阻可知，改装后电流表的量程越大，其分流电阻越小，电流表的内阻越小。24.【命题意图】本题考查动量、能量和运动学知识，意在考查考生运用动量的方法解决动力学问题的能力。【解题思路】设a的质量为m，则b的质量为4m，两物块发生弹性正碰时，由动量守恒定律和机械能守恒定律得mv0mva4mvb（2分）（2分）解得va3m/s（1分）vb2m/s（1分）碰后a向左做减速运动，b向右做匀速运动，与挡板相碰后向左做匀速运动，设碰后a经过时间t1停止运动，向左运动的位移为x1，则由动量定理和动能定理得mgt10mva（2分）（2分）解得t11s，x11.5m（1分）在t1时间内，b运动的路程为s1vbt12m（1分）当a停止运动时，b与a的距离为x20.5mb继续运动时间t2后与a相碰，则（1分）t总t1t21.25s（1分）因此两物块相碰后经过1.25s再次相碰25.【命题意图】本题考查了带电粒子在组合场中的运动，意在考查考生的分析综合能力和应用数学知识处理物理问题的能力。【解题思路】（1）如图甲所示，假设粒子从o点以任意方向进入磁场，经偏转后由磁场边界的o2点离开磁场，由于粒子的轨迹半径等于磁场的半径，令磁场区域的圆心为o3、轨迹圆的圆心为o1，则oo1o2o3为菱形，又因为oo3垂直荧光屏，故粒子离开磁场的速度方向垂直o1o2，因此所有粒子离开磁场的速度方向均平行于荧光屏。（2分）粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力得（1分）解得当90时，粒子在磁场中转过圆弧后以平行于荧光屏的速度v进入匀强电场，粒子在磁场中运动的时间为（1分）粒子进入电场后做类平抛运动，粒子到达荧光屏上时沿电场方向运动的距离为r，由匀变速直线运动规律有（1分）解得（1分）故粒子从发射至到达荧光屏上所用的时间为（1分）（2）当60时,粒子的运动轨迹如图乙所示，粒子在磁场中转过120角后离开磁场，再沿直线到达图乙中的m点，最后垂直电场方向进入电场，做类平抛运动，并到达荧光屏，由几何关系可得m到荧光屏的距离为x1rrsin 301.5r（1分）设粒子在电场中运动的时间为t3，由匀变速直线运动规律有（1分）解得（1分）在电场中，粒子在竖直方向上做匀速直线运动，到达荧光屏上时有（1分）粒子到达荧光屏时的位置与o点的距离为（1分）（3）假设无限接近0时，粒子由磁场的最右端离开后竖直向上运动，垂直进入电场中做类平抛运动，到达荧光屏上时的位置距离o点最远，此时xmax2r（1分）则（1分）粒子在电场中竖直向上运动的距离为（1分）此时粒子到达荧光屏上的位置与o点的距离为（1分）假设无限接近180时，粒子到达荧光屏上时的位置距离o点最近，此时ymin 0（1分）故粒子到达荧光屏上时的位置与o点的距离范围为（1分）33.（1）【答案】bcd（5分）【命题意图】本题考查了分子间相互作用力与分子间距离的关系，意在考查考生的理解能力。【解题思路】c点为斥力和引力相等的位置，c点的右侧分子间作用力的合力表现为引力，c点的左侧分子间作用力的合力表现为斥力，因此分子q由a点运动到c点的过程中，分子q一直做加速