广东省韶关市高三4月第二次模拟考试理科综合物理试题

广东省韶关市2018届高三4月模拟考试（二模）理综物理试题二、选择题：本题共8小题。在每小题给出的四个选项中，第l4~17题只有一项符合题目要求，第l8~21题有多项符合题目要求。1.下列说法中正确的是A.升高放射性物质的温度，可缩短其半衰期B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短C.某原子核经过一次α衰变和三次β衰变后，核内中子数减少4个D.核反应堆是人工控制链式反应的装置【答案】D【解析】半衰期与外界因素无关，A错误；不能发生光电效应说明入射光的频率小于金属的极限频率，B错误；某原子核经过一次衰变和两次衰变后质量数减少4，电荷数不变，核内中子数减少4个，C错误；核反应堆是人工控制链式反应的装置，D正确．2.电容式加速度传感器的原理结构如图，质量块右侧连接轻质弹簧，左侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上.质量块可带动电介质移动改变电容。则A.电介质插入极板间越深，电容器电容越小B.当传感器由静止突然向右加速瞬间，电路中有顺时针方向电流C.若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会伸长D.当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流【答案】B【解析】试题分析：先确定电介质向什么方向运动，再来确定电容器处于充电，还是放电，从而确定电路中的电流方向；由惯性可知，弹簧处于什么状态；由牛顿第二定律，确定弹力是否变化，再确定电容器是否处于充放电状态；根据电容器的电容公式，从而电容的大小变化．根据电容器的电容公式，当电介质插入极板间越深，即电介质增大，则电容器电容越大，A错误；当传感器由静止突然向右加速瞬间，质量块要向左运动，导致插入极板间电介质加深，因此电容会增大，由于电压不变，根据，可知，极板间的电量增大，电容器处于充电状态，因此电路中有顺时针方向电流，B正确；若传感器原来向右匀速运动，突然减速时，因惯性，则继续向右运动，从而压缩弹簧，C错误；当传感器以恒定加速度运动时，根据牛顿第二定律可知，弹力大小不变，则电容器的电容不变，因两极的电压不变，则电容器的电量不变，因此电路中没有电流，D错误．3.如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，如图所示.从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2（θ1、θ2均为锐角），则由此条件可求得A.水星和金星绕太阳运动的周期之比B.水星和金星的密度之比C.水星和金星表面的重力加速度之比D.水星和金星绕太阳运动的向心力大小之比【答案】A【解析】相同时间内水星转过的角度为，金星转过的角度为，可知它们的角速度之比为：，周期，则周期之比为，A正确；水星和金星是环绕天体，无法求出质量，也无法知道它们的半径，所以求不出密度比，B错误；在水星表面物体的重力等于万有引力，有，在金星表面物体的重力等于万有引力由于水星和金星的质量比及半径比都未知，所以无法求出水星和金星表面的重力加速度之比，C错误；根据，得，角速度之比可以得出水星和金星到太阳的距离，因为无法求出水星和金星的质量，所以无法求出水星和金星绕太阳运动的向心力大小之比，D错误．4.如图所示，斜面体C放置在水平地面上，斜面上的物体A通过细绳和定滑轮与物体B相连，在水平力F作用下，A、B、C均处于静止状态，增大F后，A、B、C仍处于静止状态，则A.斜面对物体A的静摩擦力增大B.轻绳对物体A的拉力减小C.地面对斜面体C的静摩擦力增大D.地面对斜面体C的支持力增大【答案】C5.如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5A的保险丝L，原线圈匝数n1=600匝，副线圈匝数n2=120匝.当原线圈接在如图乙所示的交变电源上时，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接A.工作频率为50Hz的家用电视机B.耐压值为36V的电容器C.阻值为15Ω的电阻D.并联两盏“36V，40W”的灯泡【答案】CD【解析】由乙图知周期为0.04s频率为25Hz，不能为10Hz的电视供电，A错误；由乙图知输入电压有效值为180V，所以副线圈两端电压有效值为，副线圈两端电压峰值为，超过电容的耐压值，B错误；副线圈两端电压有效值为36V，接阻值为15Ω的电阻时，电流为，此时原线圈中的电流为，并联两盏的“36V40W”灯泡时，电流为，CD正确．6.如图甲所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示，其中0x1过程的图线是曲线，x1~x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是A.物体在沿斜面向上运动B.在0~x1过程中，物体所受合力一直增大C.在0~x2过程中，物体先减速再匀速D.在x1x2过程中，物体的加速度为gsinθ【答案】BD【点睛】解决本题的关键通过图线的斜率确定出拉力的变化，然后根据牛顿第二定律判断出加速度的方向，根据加速度方向和速度的方向关系知道物体的运动规律．7.如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中.一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中A.PQ中电流先增大后减小B.PO两端电压先减小后增大C.PQ上拉力的功率先减小后增大D.线框消耗的电功率先增大后减小【答案】CD【解析】导体棒由靠近ad边向bc边匀速滑动的过程中，产生的感应电动势，保持不变，外电路总电阻先增大后减小，由欧姆定律分析得知PQ中的电流先减小后增大，A错误；PQ中电流先减小后增大，PQ两端电压为路端电压，由，可知PQ两端的电压先增大后减小，B错误；导体棒匀速运动，PQ上外力的功率等于回路的电功率，而回路的总电阻R先增大后减小，由，分析得知，PQ上拉力的功率先减小后增大，C正确；线框作为外电路，总电阻最大值为，则导体棒PQ上的电阻始终大于线框的总电阻，当导体棒向右运动的过程中电路中的总电阻先增大后减小，根据闭合电路的功率的分配关系与外电阻的关系可知，当外电路的电阻值与电源的内电阻相等时外电路消耗的电功率最大，所以可得线框消耗的电功率先增大后减小，D正确．8.如图所示，质量为m、电量为q的小球在电场强度E的匀强电场中，以初速度v0沿直线ON做匀变速运动，直线ON与水平面的夹角为30°，若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为g，且mg=qE，则下面说法中正确的是A.电场方向竖直向上B.小球运动的加速度大小为gC.小球最大高度为D.小球电势能的最大值为【答案】BD【解析】试题分析：以小球为研究对象进行受力分析如图所示：因小球所受电场力与重力大小相等，而合力方向只能与运动方向共线，所以可知电场力的方向只能如图所示，与水平方向成300夹角，所以选项A错误；故可知小球所受合力大小，所以小球的加速度为g，方向与运动方向相反，故选项B正确；小球的最大位移，故可知其上升的最大高度为，所以选项C错误；电场力做的功为，故可知小球的电势能增大了，因初始位置电势能为零，所以可知到达最高点时电势能最大，为，故选项D正确；考点：电场力做功、电势能、运动学公式三、非选择题9.某同学看到法治节目中报道有人用弹弓射击野生保护动物，他对此行为表示强烈造责，为了教育其他同学不要玩弹弓，他想用学过的物理知识来实际测量它的威力。于是他准备了一个节目中类似的弹弓（如图甲），它每侧固定有两根完全相同的橡胶管。金属弹珠质量为10g，直径为10mm.（1）他首先猜想橡胶管拉伸过程中弹力与形变量的关系满足胡克定律，为了验证猜想进行了实验。由于实验室的传感器量程较小，于是他取其中一根橡胶管进行实验，通过传感器拉动橡皮管，记下它每一次的长度L及对应的拉力F大小，并在坐标纸画出图乙所示的图像.为了便于研究，他在老师的启发下将原图像拟合成如图丙所示，请你根据图像，计算出该单根橡胶管的原长L0=__________，劲度系数k=__________.（2)同学查阅资料发现，当弹丸发射后的比动能（动能与最大横截面积的比值）超过1.8J/cm2就可被认定为枪支，并且满足胡克定律的物体在弹性限度内其弹性势能E与形变量x的关系式可表示为E=kx2.在一次测试中弹弓每侧的橡皮管组拉至49cm长.请你估算弹珠离开弹弓时的比动能____________________（π取3，结果保留两位有效数字）【答案】(1).34cm(2).70N/m(3).4.2J/cm2【解析】试题分析：在FL图象中，斜率代表橡胶管的劲度系数；根据胡克定律F=kx求得弹簧的原长；根据，求得金属珠的动能，即可求得比动能．（1）由图线可知；设橡胶管的原长为，当时，，解得；（2）当弹弓拉到49cm时，由机械能守恒，弹珠的比动能．10.某实验小组设计如下电路图来测量电源的电动势及内阻.其中待测电源电动势约为2V，内阻比较小；所用电压表量程为3V、内阻很大。（1）按实验电路图在图②中连接实物图____________.（2）先将电阻箱电阻调至如图③所示，则其电阻读数为_________.闭合开关S，将S1l.l端，读出电压表的读数为l.l0V；然后将S1打到a端，此时电压表读数如图④所示，则其读数为_________.根据以上测量数据可得电阻R0=_________Ω（计算结果保留两位有效数字）.（3）将S1打到b端，读出电阻箱读数R以及相应的电压表读数U，不断调节电阻箱R，得到多组R值与相应的U值，作出图如图⑤所示，则通过图象可以得到该电源的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω.(计算结果保留三位有效数字）【答案】(1).(2).11(3).1.50(4).4.0(5).1.67(6).1.00【解析】①根据电路图连接实物如图②电阻箱电阻调至如图（3）所示，则其电阻读数为电压表的分度值是0.1V，要估计到分度值的下一位；电压表读数如图（4）所示，则其读数为1.50V。因为R与R0串联，所以，即，解得③根据闭合电路欧姆定律可得：，变形得：根据图的截距得，解得：根据图的斜率得，解得：11.如图所示，有一对平行金属板，板间加有恒定电压；两板间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向里。金属板右下方以MN、PQ为上、下边界，MP为左边界的区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为d，MN与下极板等高，MP与金属板右端在同一竖直线上.一电荷量为q、质量为m的正离子，以初速度v0沿平行于金属板面、垂直于板间磁场的方向从A点射入金属板间，不计离子的重力（1）已知离子恰好做匀速直线运动，求金属板间电场强度的大小；（2）若撤去板间磁场B0，已知离子恰好从下极板的右侧边缘射出电场，方向与水平方向成30°角，求A点离下极板的高度；（3）在（2）的情形中，为了使离子进入磁场运动后从边界MP的P点射出，磁场的磁感应强度B应为多大？【答案】（1）E=v0B0（2）（3）【解析】(1)设板间的电场强度为E，离子做匀速直线运动，受到的电场力和洛伦兹力平衡，有qE＝qv0B0解得E＝v0B0。(2)设A点离下极板的高度为h，离子射出电场时的速度为v，根据动能定理，得qEh＝mv2－mv02离子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速运动，有解得(3)设离子进入磁场后做匀速圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律，得由几何关系得＝rcos30°解得12.如图所示，一质量M=3kg的长木板B静止在光滑的水平面上，长木板B的右端与竖直挡板的距离s=0.5m.一个质量m=lkg的小物块A以v0=13m/s的水平初速度从长木板B的左端开始运动，当长木板B与竖直挡板发生碰撞时，小物块A均未到达长木板B的右端。小物块A可视为质点，与长木板B间的动摩擦因数μ=0.3，长木板B与竖直挡板的碰撞时间极短，且碰撞过程中无机械能损失，g取10m/s2.（1）长木板B与竖直挡板第一次碰撞前的瞬间，小物块A和长木板B的速度各是多少?（2）当长木板B的速度第一次减小到0时，小物块A和长木板B组成的系统中产生的内能为多少?（3）若最后小物块A不从长木板B上滑下，小物块A和长木板B的最终速度为多少？【答案】（1）v1=lm/s，v1=l0m/s（2）Q=60J（3）0.125m/s，负号表示A和B最终运动方向向左【解析】试题分析：小物块A和长木板B组成的系统动量守恒，取小物块A的初速度方向为正方向，在长木板B与竖直挡板第一次碰撞前的过程，满足守恒定律，在对长木板B，在长木板B与竖直挡板第一次碰撞前的过程，根据动能定理联立以上即可求出小物块A和长木板B的速度；长木板B每次与竖直挡板碰撞前后，速度大小不变，方向反向，从长木板B与竖直挡板碰撞后到长木板B的速度第一次减小到0的过程，小物块A和长木板B组成的系统动量守恒，在结合动能定理即可求出内能；从长木板B与竖直挡板第一次碰撞后到长木板B第二次与竖直挡板发生碰撞前的过程，应用动量守恒定律，即可求出小物块A和长木板B的最终速度。（1）小物块A和长木板B组成的系统动量守恒，取小物块A的初速度方向为正方向，在长木板B与竖直挡板第一次碰撞前的过程，根据动量守恒定律有对长木板B，在长木板B与竖直挡板第一次碰撞前的过程，根据动能定理有解得：，（2）长木板B每次与竖直挡板碰撞前后，速度大小不变，方向反向，从长木板B与竖直挡板碰撞后到长木板B的速度第一次减小到0的过程，小物块A和长木板B组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律有解得：从小物块A开始滑动到长木板B的速度第一次减小到0的过程，对系统根据动能定理有解得：（3）从长木板B与竖直挡板碰撞后，到长木板B的速度第一次减小到0的过程有解得：从长木板B第一次速度减小到0到长木板B第二次与竖直挡板发生碰撞前，长木板B走过的距离相等，摩擦力做功相等，获得的速度相等，即第二次与竖直挡板碰撞前的速度仍为，从长木板B与竖直挡板第一次碰撞后到长木板B第二次与竖直挡板发生碰撞前的过程，对系统应用动量守恒定律有：解得：此时，系统动量方向仍为正方向，长木板B会与竖直挡板发生第三次碰撞，从长木板B与竖直挡板第二次碰撞后到长木板B第三次与竖直挡板发生碰撞前的过程，对系统应用动量守恒定律有：解得：此时，若最后小物块A不从长木板B上滑下，小物块A和长木板B最终以相同速度运动，即解得：点睛：本题主要考查了碰撞过程中满足动量守恒问题，关键是要分清过程，列出相应的动量守恒和能量守恒公式即可求解。13.下列说法中正确的是__________.A.温度、压力、电磁作用可以改变液晶的光学性质B.大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体C.空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气压强与同温度水的饱和蒸汽压的比值D.分子质量不同的两种气体，温度相同时其分子的平均动能相同E.理论上，第二类永动机并不违背能量守恒定律，所以随着人类科学技术的进步，第二类永动机是有可能研制成功的【答案】ACD【解析】温度、压力、电磁作用可以改变液晶的光学性质，选项A正确；大颗粒的盐磨成了细盐，不改变晶体的结构，故还是晶体，选项B错误；空气的绝对湿度是指大气中水蒸气的实际压强；空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气压强与同温度水的饱和蒸汽压的比值，选项C正确；温度是分子平均动能的标志，故分子质量不同的两种气体，温度相同时其分子的平均动能相同，选项D正确；理论上，第二类永动机并不违背能量守恒定律，但是违背热力学第二定律，所以随着人类科学技术的进步，第二类永动机也不可能研制成功的，选项E错误；故选ACD.14.如图所示，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长度l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度与l3=40.0cm.已知大气压强为P0=75.0cmHg.现将一活塞（图中未画出）从玻璃管口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l1'=20.0cm，假设活塞下推过程没有漏气，求：①压缩后下部空气柱的压强；②活塞下推的距离。【答案】①125cmHg②15.0cm【解析】①设玻璃管的