湖南省衡阳市高三下学期第三次联考理综物理试题

2018届高中毕业班联考(三)理科综合能力测试物理部分二、选择题：本题共8小题。每小题6分。共48分。在每小题给出的四个选项中．第14—17题只有一项符合题目要求；第18—21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。1.我国利用“墨子号”量子通信卫星在国际上率先实现了高速星地量子通信，初步构成量子通信网络．关于量予理论，下列说法正确的是A.玻尔首先把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念B.光的强度越大，则光子的能量也就越大C.三种放射线α、β、γ，其本质上都是高能光子D.大量氢原子从高能级向低能级跃迁时，只能发射某些特定频率的光子【答案】D【解析】普朗克首先把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，选项A错误；光的频率越大，则光子的能量也就越大，选项B错误；三种放射线α、β、γ，只有γ射线本质上是高能光子，选项C错误；根据波尔理论，大量氢原子从高能级向低能级跃迁时，只能发射某些特定频率的光子，选项D正确；故选D.2.a、b两个质量相同的球用轻绳连接，a球用轻绳挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的A.B.C.D.【答案】C【解析】对b球受力分析，受重力、斜面对其垂直向上的支持力和细线的拉力，由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故细线拉力向右上方；再对ab两个球整体受力分析，受总重力、斜面垂直向上的支持力和上面细线的拉力，再次根据共点力平衡条件判断上面的细线的拉力方向斜向右上方，故ABD图均错误；故选C。点睛：本题关键是先通过对b球受力分析后判断出下面细线的拉力方向，再对两球整体受力分析，判断上面细线的拉力方向。3.如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为2m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上。弧形槽底端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑，下列说法错误的是A.在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒B.在下滑过程中，物块和槽的水平方向动量守恒C.物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能D.物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为【答案】D【解析】滑块下滑过程，只有重力做功，系统机械能守恒，故A正确；滑块下滑过程，滑块与弧形槽组成的系统水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，故B正确；设小球到达水平面时速度大小为v1，槽的速度大小为v2，且可判断球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右为正方向，在球和槽在球下滑过程中，系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：mv12mv2=0，由机械能守恒定律得：mgh=mv12+•2mv22，由以上两式解得：v1=2，v2=，物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块离开弹簧时速度大小与物块接触弹簧前的速度大小相等，v=v1=2，故D错误；物块与弹簧相互作用过程系统机械能守恒，物块速度为零时，弹簧的弹性势能最大，由机械能守恒定律可知，最大弹性势能Ep=mv12=，故C正确；本题选错误的，故选D。点睛：本题考查了动量守恒定律与机械能守恒定律的应用，分析清楚物体运动过程，应用动量守恒定律与机械能守恒定律即可正确解题．4.某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时．发动机提供的动力方向与水平方向夹角，使飞行器恰好沿与水平方向成角的直线斜向右上方由静止开始匀加速飞行，如图所示．经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转同时适当调节其大小．使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确的是A.加速时动力的大小等于B.加速与减速时的加速度大小之比为2：1C.减速飞行时间t后速度减为零D.加速过程发生的位移与减速到零的过程发生的位移大小之比为2：1【答案】B【解析】起飞时，飞行器受推力和重力，两力的合力与水平方向成30°角斜向上，设动力为F，合力为Fb，如图所示：在△OFFb中，由几何关系得：F=mg，Fb=mg，故A错误；由牛顿第二定律得飞行器的加速度为：a1=g，推力方向逆时针旋转60°，合力的方向与水平方向成30°斜向下，推力F'跟合力F'h垂直，如图所示，此时合力大小为：F'h=mgsin30°；动力大小：F′=mg；飞行器的加速度大小为：a2==0.5g；加速与减速时的加速度大小之比为a1：a2=2：1，故B正确；到最高点的时间为：，故C错误；t时刻的速率：v=a1t=gt；加速与减速过程发生的位移大小之比为=1：2，故D错误。故选B。5.如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平轨道相切.质量均为m的小球A、B用轻杆连接.置于圆轨直上，A位于圆心O的正下方，B与O点等高，某时刻将它们由静止释放，最终两球都在水平面上运动，下列说法正确的是A.下滑过程中重力对B做功的功率一直增大B.B滑到圆轨道最低点时的速度为.C.下滑过程中B的机械能减小D.整个过程中轻杆对A做的功为【答案】CD点睛：本题主要考查了机械能守恒定律、动能定理以及牛顿第二定律的直接应用，知道在下滑过程中，AB小球组成的系统机械能守恒，能根据重力和速度方向的关系判断重力功率的变化。6.据报道，2018年3月14日，某市一处高压电线落地燃烧，幸好没有造成人员伤亡。高压电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示．设人的两脚MN间最大跨步距离为d，触地点O流入大地的电流为I，大地的电阻率为p，ON间的距离为R．电流在以O点为圆心、半径为r的半球面上均匀分布，其电流密度为，电流密度乘以电阻率等于电场强度，该电场强度可以等效成把点电荷Q放在真空中O点处产生的电场强度．下列说法正确的是A.两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法B.等效点电荷Q的电荷量为(k为静电力常量)C.图中MN两脚间跨步电压小于D.当两脚间的距离处于最大跨步时，跨步电压不可能为零【答案】AB【解析】两脚并拢时跨步电压较小，跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法。故A正确。根据题意有：解得．故B正确。N点处电流密度为，由于MN间的电场是非匀强电场，电场强度越靠近O点越大，则知MN间的场强大于，MN两脚间跨步电压大于．故C错误。当两脚位于同一等势线上时即两脚到O点的距离相等时，跨步电压为零。故D错误。故选AB。7.世界上没有永不谢幕的传奇，NASA的“卡西尼”号探测器进入图形探测任务的最后篇章．据NASA报道，“卡西尼”4月26日首次到达土星和土星内环(碎冰块、岩石块、尘埃等组成)之间，之后，卫星将在土星的近圆轨道做圆周运动．在极其稀薄的大气阻力作用下．卫星最终将坠向土星的怀抱，这一阶段将持续到九月中旬．若“卡西尼”只受土星引力和稀薄气体阻力的作用，则A.4月26日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的角速度大于它在内环上绕土星的角速度B.4月28日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的速率小于它在内环上绕土星的速率C.5月到6月间，“卡西尼”的动能越来越大D.6月到8月间，“卡西尼”的动能、以及它与火星的引力势能之和减小【答案】ACD【解析】万有引力提供向心力：，得，则轨道半径小的角速度大，则A正确；由万有引力提供向心力：，得，则轨道半径小的速率大，则B错误；5到6月间，因与稀薄气体阻力做负功其速度减小，做向心运动，重力做正功动能增加，则C正确；6月到8月间，因稀薄气体阻力做负功，机械能减小，则D正确；故选ACD.点睛：明确万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律列式比较线速度、角速度的大；当万有引力大于向心力时，做近心运动。8.如图所示，电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置，间距为L，导轨的P、M端接到匝数比为的理想变压器的原线圈两端，变压器的副线圈接有阻值为R的电阻，在两导轨间区域有垂直导轨平面的磁场，磁场的磁感应强度，一阻值不计的导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，开始时导体棒处于处，从t=0时刻起，导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，则A.导体棒ab中产生的交变电流的周期为kvB.交流电压表的示数为C.交流电流表的示数为D.在t时间内力F做的功为【答案】BD【解析】在t时刻ab棒的坐标为x=vt；感应电动势

e=BLv=B0Lvsin2kπvt；则交变电流的角频率为ω=2kπv；交变电流的频率为f==πv，故A错误。原线圈两端的电压；由，得副线圈两端的电压为，故交流电压表的示数为B0Lv，故B正确。副线圈中电流有效值为；由，得原线圈中电流有效值为，所以交流电流表的示数为，故C错误。在t时间内力F做的功等于R产生的热量，为．故D正确。故选BD。三、非选择题：包括必考题和选考最两部分。第22题一第32题为必考题．每个试题考生都必须做答。第33题～第38题为选考题。考生根据要求做答。9.某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验．在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门．水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为水平面，当地重力加速度大小为g．采用的实验步骤如下：A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；B．用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb；C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上；D．细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；E．记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；F．小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s；G．改变弹簧压缩量，进行多次测量．(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度为_____mm·(2)该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证a、b两物体弹开后的动量大小相等，即______=_______(用上述实验所涉及物理量的字母表示)．【答案】(1).3.550(2).(3).【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度读数为3.5mm，可动刻度读数为0.01×5.0mm=0.050mm，所以最终读数为：3.5mm+0.050mm=3.550mm。（2）烧断细线后，a向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，a经过光电门的速度为：；故a的动量为：Pa=mab离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得：h=gt2sb=vbt解得：vb=sb动量大小：Pb=mbsb若动量守恒，设向右为正，则有：0=mbvbmava即ma=mbsb点睛：本题为探究型实验，解题的关键在于分析题意，明确实验原理，再根据对应的物理规律进行分析求解；要注意明确验证动量守恒定律以及光电门和平抛运动规律的正确应用。10.电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大．某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电，取下四块电池，分别标为A、B、C、D，测量它们的电动势和内阻．(1)用多用表直流电压50V挡测量每块电池的电动势．测量电池A时。多用电表的指针如图甲所示，其读数为_____V．(2)用图乙所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r，图中R0为保护电阻，其阻值为4．改变电阻箱的阻值R．测出对应的电流I，根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的图线，如图丙,由图线C可知电池C的电动势E=______V；内阻r=_____，其内阻测量值________真实值．(填“大于”、“小于”或“等于”)(3)分析图丙可知，电池______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)较优·【答案】(1).11.0(2).12.5(3).2.25(4).大于(5).C【解析】(1)用多用表直流电压50V挡测量每块电池的电动势，可以从表盘中的中间刻度读出正确结果，由指针指示可知：E=11.0V。(2)根据闭合电路欧姆定律有：,因此有：,由此可知,图象的斜率表示1/E,纵轴截距为：（r+R0）/E。由图象可知：k=1/12=1/E,（r+R0）/E=0.5，由此解得：E=12V，r=1Ω。(3)电动势大的内阻小的电源最优，由图象可知C图象代表的电源电动势最大，内阻最小，因此最优。11.一旦发生火灾，高楼居民如何逃生是一直困扰我们的致命同题．最近有人设计了一种新型逃生滑梯．提供了颇具创意的解决方式，这种装置类似于“滑滑梯”，紧急情况中放下．逃生者倚躺在滑梯内．即可顺势滑到底楼．(假设镁层间的高度h=3m，g取10m／s2)(1)经发明者测试，逃生者可以从5楼滑到1楼需要10秒钟，假设滑梯坡度为．忽略空气阻力和转角处的动能损失．求逃生者的下滑加速度大小和逃生者与“滑滑梯”间的动摩擦因素(2)为了安全，处于高层的逃生者都备有智能躺椅，躺椅配有控速系统和刹车系统，控速系统可以限制下滑过程中速度不超过6m／s，刹车系统可以使减速过程的加速度的大小和加速过程的加速度大小相等．为了安全，滑到地面时的速度大小要求不超过2m／s，假设逃生者躺在躺椅上加速下滑的加速度大小和题(1l中的加速度大小相等，求从21楼下滑到地面的最短时间．【答案】(1)；(2)【解析】（1）由解得a=0.4m/s2由牛顿第二定律：解得μ=0.7（2）经分析研究对象先做匀加速运动再做匀速运动最后做匀减速运动时间最短总时间：t=t1+t2+t3=27.5s12.“801所”设计的磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机，其原理如下：系统捕获宇宙中大量存在的等离子体(由电量相同的正、负离子组成)经系统处理后．从下方以恒定速率“向上射入有磁感应强度为E、垂直纸面向里的匀强磁场区域I内．当栅极MN、PQ间形成稳定的电场后。自动关闭区域I系统(关闭粒子进入通道、撤去磁场B1)．区域Ⅱ内有磁感应强度大小为B2、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场右边界是直径为D、与上下极板相切的半圆(圆与下板相切于极板中央A)．放在A处的放射源能够向各个方向均匀发射速度大小相等的氤原子核，氙原子核经过该区域后形成宽度为D的平行氙粒子束，经过栅极MN、．PQ之间的电场加速后从PQ喷出．在加速氙原子核的过程中探测器获得反向推力(不计氙原子核、等离子体的重力．不计粒子之间相互作用与相对论效应)．已知极板长RM=2D，栅极MN和PQ间距为d，氤原子核的质量为m、电荷量为q，求：(1)当栅极MN、PQ间形成稳定的电场时，其电场强度E多大．(2)氙原子核从PQ喷出时的速度大小v2．(3)因区域Ⅱ内磁场发生器故障，导致区域Ⅱ中磁感应强度减半并分布在整个区域Ⅱ中，求能进入区域I的氤原子核占A处发射粒子总数的百分比．【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）等离子体由下方进入区域I后，在洛伦兹力的作用下偏转，当粒子受到的电场力等于洛伦兹力时，形成稳定的匀强电场，设等离子体的电荷量为q′，则即（2）氙原子核在磁场中做匀速圆周运动时,设速度为v3,则有：根据题意，在A处发射速度相等，方向不同的氙原子核后，形成宽度为D的平行氙原子核束，即则：氙原子核经过区域I加速后，离开PQ的速度大小为，根据动能定理可知：其中电压联立可得（3）根据题意，当区域Ⅱ中的磁场变为之后，根据可知，r′=r=D①根据示意图可知，沿着AF方向射入的氙原子核，恰好能够从M点沿着轨迹1进入区域I，而沿着AF左侧射入的粒子将被上极板RM挡住而无法进入区域I。该轨迹的圆心O1，正好在N点，AO1=MO1=D，所以根据几何关系可知，此时∠FAN=900；②根据示意图可知，沿着AG方向射入的氙原子核，恰好从下极板N点沿着轨迹2进入区域I，而沿着AG右侧射入的粒子将被下极板SN挡住而无法进入区域I。AO2=AN=NO2=D，所以此时入射角度∠GAN=300；根据上述分析可知，只有∠FAG=600；这个范围内射入的粒子还能进入区域I。该区域的粒子占A处总粒子束的比例为点睛：考查牛顿第二定律与运动学公式的应用，掌握由洛伦兹力提供向心力的求解方法，理解动能定理的内容，注意正确画出运动轨迹，及分清各段运动性质；第三问要注意临界条件，求出恰从上、下两边缘射出的粒子的入射角，从而求出射入Ⅰ区的粒子数点比。13.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．空中的小雨滴呈球形是水的袭面张力作用的结果B·彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点C．一定质量的100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子势能不变D.干湿泡湿度汁的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果E．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律【答案】ABD【解析】空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，选项A正确；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项B正确；一定质量的100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子动能不变，分子势能增加，选项C错误；干湿泡湿度汁的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果，选项D正确；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，选项E错误；故选ABD.14.如图所示，内壁光滑的气缸分为高度相等的AB、BC两部分。AB、BC,两部分中各有厚度和质量均可忽略的绝热活塞a、b，横截面积Sa=2Sb，活塞a上端封闭氧气，a、b间封闭氮气，活塞b下端与大气连通，气缸顶部导热，其余部分均绝热．活塞a离气缸顶的距离是AB高度的·活塞b在BC的正中间．初始状态平衡，大气压强为p0，外界和气缸内气体温度均为27℃．①通过电阻丝缓慢加热氯气，求活塞b刚降至底部时氮气的温度．②通过电阻丝缓慢加热氮气至750K，求平衡后氧气的压强．【答案】(1)375K(2)由盖——吕萨克定律可得：带入数据可得：T2=375K②设平衡后中间氮气的体积为V3，上方氧气的体积为V4，压强为P，对中间氮气由气态方程可得：氧气初态的体积为，对上方氧气，发生等温变化，由玻意耳定律得：联立各式解得：点睛：本题主要是考查了理想气体的状态方程；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个