2018年衡水模拟考试(一)物理试题

衡水金卷2018年普通高等学校招生全国统一考试模拟考试（一）理综物理试题一、选择题1. 物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确定了各物理量的单位关系。现有物理单位s（秒）、m（米)、Wb（韦伯）、（欧姆)、C（库仑)、A（安培)、N（牛顿）、T（特斯拉），由它们组成的单位与电压的单位V（伏特）不等效的是（ ）A. A B. Tm2s-1C. NCmD. Wb.s-l【答案】C【解析】根据U=IR，则1V=1A，与电压的单位V（伏特）等效；由E=可知，Tm2/s和 Wbs-1是和电压单位V等效的；1NCm=1JC=1VAsC，与电压的单位不等效；故选C.2. 如图所示，质量分别为M和m的A、B两物体叠放在一起置于光滑水平面上。而物体之间用轻弹簧相连，B上表面水平且光滑，用水平拉力F向右拉A，两物体一起向右加速运动时，A、B间弹簧的长度为L1：用水平拉力F向右拉B，两物体一起向右加速运动时，A、B间弹簧的长度为L2，则弹簧的原长为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】用水平拉力F向右拉A时，根据牛顿第二定律得，整体的加速度a1，隔离对B分析，根据牛顿第二定律得，弹簧的弹力k(L1-L0)ma1；用水平拉力F向右拉B时，根据牛顿第二定律得，整体的加速度a2，隔离对A分析，根据牛顿第二定律得，弹簧的弹力k(L0-L2)Ma2；解得 故选A3. 如图甲所示为研究光电效应中入射光的频率、强弱与光电子发射情况的实验电路，阴极K受到光照时可以发射光电子，电源正负极可以对调。实验中得到如图乙所示的实验规律，下列表述错误的是( )A. 在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值B. 在光的频率不变的情况下，入射光越强饱和电流越大C. 一定频率的光照射光电管，不论光的强弱如何，遏止电压不变D. 蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压是因为蓝光强度大于黄光强度【答案】D【解析】在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，则从K极发射出的电子射到阳极的电子越来越多，则光电流趋于一个饱和值，选项A正确；在光的频率不变的情况下，入射光越强，则单位时间射出的光电子数越多，则饱和电流越大，选项B正确；一定频率的光照射光电管，不论光的强弱如何，根据光电效应的规律可知射出的光电子的最大初动能不变，则截至电压不变，选项C正确；因为蓝光的频率大于黄光，逸出的光电子最大初动能蓝光大于黄光，则蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压蓝光，故选项D错误；此题选择错误的选项，故选D.4. 太阳系八大行星几乎是在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到土星和太阳之间，且三者几乎成一条直线的现象，天文学称为“土星冲日”，据报道，土星最近一次冲日是在2017年6月15日。已知土星绕太阳运动的轨道半径为地球绕太阳运动的轨道半径的9.5倍，则下列判断正确的是( )A. 土星绕太阳运行速度约为地球绕太阳运行速度的三倍B. 在2018年会再次出现土星冲日现象C. 土星绕太阳公转周期约为三年D. 土星相邻两次冲日的时间间隔小于一年【答案】B【解析】A、根据万有引力提供向心力，可知行星运行速度，土星运转半径大于地球运转半径，所以土星运行速度小于地球运行速度，故A错误；C、根据开普勒第三定律得，由轨道半径关系可得土星周期约为29.3年，故C错误；D、土星相邻两次冲日的时间间隔就是地球比土星多运转2弧度的时间，相邻两次冲日的时间间隔=1年，故D错误；B、由估算出土星冲日的时间间隔约1.035年，由于上次冲日时间在2017年6月15日，下次冲日应在2018年6月27日左右出现，故在2018年会再次出现土星冲日现象，故B正确；【点睛】行星围绕太阳做匀速圆周运动；根据开普勒第三定律，其轨道半径的三次方与周期T的平方的比值都相等；从一次行星冲日到下一次行星冲日，为地球多转动一周的时间。5. 如图所示，水平面上有两根是够长的光滑平行会属导轨MN和PQ.两导轨间距为l.电阻均可忽略不计，在M相Q之间接有一阻值为R的电阻器，导体棒ab质量为m，电阻为r，并与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现给ab杆一个初速度v0，使杆向右运动，ab杆最后停在导轨上。下列说法正确的是（ ）A. ab杆将做匀减速运动直到静止。带个过程回路产生的热量为m v02B. ab杆速度减为 时.ab杆加速度大小C. ab杆速度减为 时，通过电阻器的电量D. ab杆速度减为 时，ab杆走过的位救，【答案】D6. 如图所示，竖直面内固定的均匀带电圆环半径为R，带电量为+Q，在圆环的最高点用绝缘丝线悬挂一质量为m、带电量为q的小球（大小不计），小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，小球到圆环中心O距离为R，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则小球所处位置的电场强度为( )A. B. C. D. 【答案】AD【解析】对小球受力分析可知解得，则选项A正确，B错误；由于圆环不能看作点电荷，我们取圆环上一部分x，总电量为Q，则该部分电量为Q；该部分电荷在小球处产生的电场强度为，方向沿该点与小球的连线指向小球；同理取以圆心对称的相同的一段，其电场强度与E1相同；如图所示；则两个场强的合场强为 方向应沿圆心与小球的连线向外； 因圆环上各点均在小球处产生电场，则和场强为方向水平向右；选项D正确，C错误；故选AD.点睛：因库仑定律只能适用于真空中的点电荷，故本题采用了微元法求得圆环在小球处产生的场强，然后叠加，应注意体会该方法的使用库仑力的考查一般都是结合共点力的平衡进行的，应注意正确进行受力分析7. 如图所示，线圈ABCD匝数n=10，面积S=0.4m2，边界MN（与线圈的AB边重合）右侧存在磁感应强度B=T的匀强磁场，若线圈从图示位置开始绕AB边以=10rad/s的角速度匀速转动。则以下说法正确的是( )A. 线圈产生的是正弦交流电B. 线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为80VC. 线圈转动s时瞬时感应电动势为40VD. 线圈产生的电动势的有效值为40V【答案】BD【解析】A、线圈在有界磁场中将产生正弦半波脉动电流，故A错误；B、电动势最大值E=nBS=80V，故B正确；C、线圈转动s、转过角度，瞬时感应电动势为e= nBSsin=40V，C项错误；D、在一个周期时间内，只有半个周期产生感应电动势，根据有效值的定义有，可得电动势有效值U=40V，故D正确；8. CR400复兴号动车组则车在某次试验运行中，小明根据列车显示屏上的速度显示每隔五秒种记录一次速度值，画出了从列车启动到达到标准速度的一段时间内的速度-时间图线，如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，BC段为直线.60s后，列车以额定功率行驶。通过查阅资料可知动车组列车总质量为600t，列车运行机械阻力恒为1.46104N，列车运行速度在200km/h以下时空气阻力f风=kv2（k=6.00Nm-2s2，v为列车速度）。小明根据以上信息做出的以下判断确的是( )A. 启动最初60s时间内动车组牵引力和空气阻力做的总功约为1.3107JB. 动车组的额定功率可达9.6103kWC. 列车速度为180km/h时的加速度约为0.27m/s2D. 以标准速度匀速行驶时的空气阻力为6.0104N【答案】BC【解析】启动最初60 s时间内，列车匀加速运动，位移为；列车受到的空气阻力平均值为，则，选项A错误；最初60 s时列车的加速度，60s末的牵引力,动车组的额定功率可达，选项B正确；列车速度为180 kmh=50m/s时的加速度 ，选项C正确；标准速度为360km/s=100m/s，匀速行驶时的空气阻力为，选项D错误；故选BC. 点睛：此题关键是搞清图像的物理意义，知道列车的运动特点，根据功率知识和牛顿第二定律列出方程求解.二、实验题9. 某同学利用共点力平衡的原理来探究共点力的合成是否遵守平行四边形定则，他将三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律)的一端系在一起，用三条细绳分别连结橡皮筋的另一端，按图示方式把重物竖直吊起。在实验中，可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力的大小，并通过三条细绳的方向确定三个拉力的方向，从而探究其中任意两个拉力的合力是否与第三个力等大反向。（1)在实验过程中，下列说法正确的是_.A.实验过程中需要测量三条橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长B.以OA、OB为两邻边作力的平行四边形，其对角线一定与OC在一条直线上C.多次实验中可改变OA、OB的夹角或改变重物质量，但结点O位置不能改变D.每次实验均需记录三条细绳的方向及结点的位置（2）为减小误差，应选择幼度系数适当_（填“大“或”小“）的檬皮筋，质量适当_（填“大“或“小”)的重物.【答案】 (1). AD; (2). 小； (3). 大；【解析】（1）实验过程中需要测量三条橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长，从而确定橡皮筋的伸长量，从而确定力的大小，选项A正确；以OA、OB为两邻边作力的平行四边形，由于实验存在误差，则其对角线不一定与OC在一条直线上，选项B错误；多次实验中可改变OA、OB的夹角或改变重物质量，因为是不同的实验，则结点O位置可以变动,选项C错误；每次实验均需记录三条细绳的方向及结点的位置，选项D正确；故选AD.（2）为减小误差，应选择劲度系数适当小的橡皮筋，质量适当大的重物，这样橡皮筋的伸长量较大，误差较小； 10. 为了测量某种待测电阻Rx的阻值（约为20），要求在测量中各电表的读数应不小于其量程的一半，调节方便并尽可能精确，有以下器材可供选择。电流表A1（量程60mA，内阻约为10）：电流表A2（量程3A，内阻约为0.12）；电压表V1（量程3V，内阻约为3000）；电压表V2（量程15V，内阻约为15000）；电源E（电动势约为4V，内阻约为0.2）：定值电阻R(30，允许最大电流1.0A)；滑动变阻器R1（010，允许最大电流2.0A）；滑动变阻器R2（0500，允许最大电流0.5A)；开关S一个，导线若干。(1)电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器选_.（填字母代号）（2）请画出测量电阻Rx的实验电路图，并标注出各元件代号_ 。（3）某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则待测电阻阻值的表达式为Rx=_。【答案】 (1). ; (2). ; (3). ; (4). (5). 或 ;【解析】(1)待测电阻阻值约为20，电源电压为3V，电流表3A量程太大不能选用，60mA、3V量程不匹配，当电流满偏时电压表达不到半偏，若把定值电阻R与被测电阻串联后作为被测电阻，其总电阻约为50，60mA、3V量程匹配也满足对电表读数不小于满偏一半的要求，电压表内阻远大于被测部分阻值，测量电路采用电流表外接；被测部分总电阻约为50，为方便调节，滑动变阻器应选用R1，采用分压接法；因而电流表应选A1，电压表选择V1，滑动变阻器选择R1；(2) 又待测电阻阻值远小于电压表内阻，电流表应选外接法，但根据欧姆定律,若将电阻直接接在电压表两端时，电阻两端最大电压为，只是电压表量程的一半；若将待测电阻与定值电阻串联，则它们两端电压为，正好与电压表的量程相同，测量电阻Rx的实验电路图(3)某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则待测电阻阻值的表达式为或【点睛】解决本题的关键是将待测电阻与定值电阻串联使用，应通过估算说明。三、计算题11. 用一水平传送带运送货物，当货物放上传送带时，传送带便自动以恒定加速度a0=4.0m/s2启动，当其速度达到v0=4.0m/s时便以此速度做匀速运动，传送带长度L=16m，货物与传送带间动摩擦因数=0.2，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，货物质量m=10kg，取重力加速度g=10m/s，求：（1）货物经多长时间到达另一端；（2）此过程中由于货物与传送带间的摩擦产生的热量。【答案】（1） (2) 【解析】（1）煤块与传送带的摩擦因数为，则煤块的加速度为：ag=2m/s2煤块到达传送带速度所需时间为： 通过的位移为： 根传送带匀速运动的时间 达到相同速度传送带前进的位移为：则货物到达另一端经过的时间；t=t1+t2=5s（2）传送带加速到4m/s时用时间为 当货物与传送带共速时传送带的位移 当货物与传送带共速时货物的位移则相对位移 此过程中由于货物与传进带间的摩擦产生的热量： . . . . .12. 如图所示，竖直放置的一对平行金属板间的电势差U1=1104V，水平放置的一对平行金属板间的电势差为U2，一带负电的粒子由静止开始经U1加速后，垂直电场方向沿上极板进入水平放置的金属板间，恰好从金属板下板边缘射出，并从开有小孔的圆柱桶上P点进入桶内圆柱形桶内有匀强磁场，方向平行于轴线向里当桶内磁场的磁感应强度为B时，粒子从圆柱桶直径PQ的Q端小孔射出。已知带电粒子的比荷=3.2109C/kg，水平金属板长度L=12cm，板间距离d=6cm，圆柱桶半径R=10cm，不计粒子的重力，求（1）粒子经电扬U1加速后的速度大小；（2）偏转电压U2的大小；（3）圆柱桶内磁场的磁感应强度B的大小。【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）粒子经电场U1加速后，根据动能定理 ，解得v0=8106m/s（2）粒子在偏转电场中：水平方向L=v0t竖直方向： 联立解得U2=1104V（3）粒子进入磁场的竖直速度： 则粒子进入磁场的速度 方向与水平方向成450角.由题意可知，结合几何关系可知，粒子在磁场中运动的半径为r=R=0.1m由解得 点睛：此题是带电粒子在电场及在磁场中的运动的复合问题；关键是掌握处理类平抛运动的方法及圆周运动的方法，并能关联两个运动之间的联系.13. 下列说法正确的是_。A.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关B.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体D.在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用E.在一定温度下，当人们感到潮湿时，水汽蒸发慢，空气的绝对湿度一定较大【答案】ABD【解析】在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，选项A正确；脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，选项B正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片的物理性质各向异性，云母片是单晶体，选项C错误；在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用，选项D正确；在一定温度条件下，空气的相对湿度越大，水蒸发越慢，人就感到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，故E错误；故选ABD.14. 如图甲所示，粗细均匀薄壁“U”型玻璃管，A端封闭，D端开口，AB、CD段水平，BC段竖直。在AB管内用水银封闭有理想气体，外界大气压强p0=75cmHg，环境温度t1=27.气柱和各段水银柱长度分别为L1=50cm，L2=10 cm，L3=24cm，L4=15cm，已知热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K。（）若玻璃管内的气柱长度变为60cm，则环境温度应升高到多少摄氏度?（）若保持环境温度t1=27不变，将“U“型玻璃管绕B点在纸面内沿顺时针方向缓慢旋转90至AB管竖直，如图乙示，求状态稳定后“U”型玻璃管中封闭气柱的长度。【答案】(1) (2) 【解析】（1）对所封气体，初态：V1=50S P1=75 cmHg +24 cmHg=99