2018年普通高等学校招生全国统一考试仿真卷(四)+理综物理试题(解析版)
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2018年普通高等学校招生全国统一考试仿真卷
理科综合物理能力测试（四）
二、选择题：
1. 利用图象来描述物理过程、探寻物理规律是常用的方法，如图是描述某个物理过程的图象，对相应物理过程分析正确的是
A. 若该图象为质点运动的速度—时间图象，则前2秒内质点的平均速率等于0
B. 若该图象为一条电场线上电势随坐标变化的图象，则可能是点电荷电场中的一条电场线
C. 若该图象为闭合线圈内磁场的磁感应强度随时间变化的图象，则该闭合线圈内一定产生恒定的电动势
D. 若该图象为质点运动的位移—时间图象，则质点运动过程速度一定改变了方向
【答案】C
【解析】若为速度—时间图象，则图象与时间轴围成的面积表示位移，时间轴以上表示位移为正，时间轴以下表示位移为负，前2秒内位移为0，平均速度为0，但是对应的路程不等于0，平均速率为路程与时间之比，所以平均速率不等于0，故A错误；若为一条电场线上电势随坐标变化的图象，则图象的斜率，由于斜率不变，所以可能为匀强电场，不可能是点电荷的电场线，故B错误；若为闭合线圈内磁场的磁感应强度随时间变化的图象，则斜率是定值，根据感应电动势，可判断感应电动势恒定，故C正确；若为位移—时间图象，则图象的斜率表示速度，可知质点运动过程速度方向不变，故D错误。所以C正确，ABD错误。
2. “高分四号”卫星是我国首颗地球同步轨道高分辨率光学成像卫星，也是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星，它的发射和应用使我国天基对地遥感观测能力显著提升。关于“高分四号”，下列说法正确的是
A. “高分四号”卫星的空间分辨率很高，采取措施使它距地球更近一些，效果会好一些
B. “高分四号”卫星绕地球做圆周运动的线速度小于地球的第一宇宙速度7.9 km/s
C. “高分四号”卫星的向心加速度小于静止在赤道上物体的向心加速度 D. “高分四号”卫星的向心力与其他同步卫星的向心力的大小相等
【答案】B
3. 如图所示，质量为m的小球用细绳拴住放在光滑斜面上，斜面足够长，倾角为α的斜面体置于光滑水平面上，用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高(细绳尚未到达平行于斜面的位置)。在此过程中
A. 细绳对小球的拉力减小
B. 斜面体对小球的支持力减小
C. 水平推力F减小
D. 地面对斜面体的支持力不变
【答案】A
【解析】对小球受力分析如图所示，重力的大小方向不变，平移另两个力构成一首尾相连的闭合的三角形，滑块左移会引起FT的方向及大小的变化而FN的方向不变，且合力为0，则三力依然为闭合三角形，如图所示：则FT与FN相垂直时FT最小，此时细线和斜面平行，则闭合三角形发生如图所示变化，则细绳尚未到达平行于斜面的位置时，FT逐渐变小，FN逐渐变大．故选项A正确，B错误；
对斜面体分析，受推力、支持力、重力和压力，根据平衡条件，有：F=FNsinαN′=Mg+FNcosα由于FN增加，故支持力N′和推力F均增加，故CD错误；故选A.
点睛：本题关键是先后隔离球和斜面体；要知道若三力合力为0，则三力首尾相连构成一闭合三角形，分析出不变的力不动，另外的两个力依变化改变方向或大小，但依然是闭合三角形，分析边长的变化就得出力大小的变化。
4. 如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为－q的小环，在杆的左侧固定一个电荷量为＋Q的点电荷，杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形，c是ab的中点。使小环从O点无初速度释放，小环通过a点的速率为v。若已知ab＝Oa＝l，静电常量为k，重力加速度为g。则
A. 在a点，小环所受弹力大小为
B. 在c点，小环的动能最大
C. 在c点，小环的电势能最大
D. 在b点，小环的速率为
【答案】D
【解析】在a点，小环所受的库仑力沿aQ方向，大小为，水平方向小球受力平衡，所以小球受到向右的弹力大小等于库仑力沿水平方向的分力，故A错误；从c点到b点，小环所受重力做正功，库仑力做负功，由于重力和库仑力大小关系未知，在c点，小环的动能不一定最大，故B错误；c点距离正点电荷Q最近，对应电势最高，带负电荷的小环在c点电势能最小，故C错误；从a点到b点，由点电荷电场分布特点及几何关系知，a、b两点电势相等，则电场力不做功，应用动能定理：，解得：，故D正确。所以D正确，ABC错误。
5. 在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v。 则此时
A. B的质量满足m2gsin θ＝kd
B. A的加速度为
C. 拉力做功的瞬时功率为Fvsin θ
D. 此过程中，弹簧弹性势能的增加量为Fd－m1gdsinθ－m1v2
【答案】D
【解析】开始A、B组成的系统处于静止状态，弹簧弹力等于A的重力沿斜面向下的分力，当B刚要离开挡板C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面向下的分力，故m2gsin θ＝kx2，x2为弹簧相对于原长的伸长量，但由于开始时弹簧是压缩的，故d>x2，m2gsin θ
6. 下列说法正确的是
A. 卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核内有中子存在
B. 核泄漏事故污染物137Cs能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为→＋x，可以判断x为电子
C. 若氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应
D. 质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m1＋2m2－m3)c2
【答案】BCD 【解析】卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子的核式结构模型，没有提出原子核内有中子存在，故A错误；根据137Cs的核反应方程式，可知x的质量数为137－137＝0，电荷数为55－56＝－1，故x为电子，故B正确；氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光子的频率大于从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光子的频率，故若从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故C正确；质子和中子结合成一个α粒子，需要两个质子和两个中子，质量亏损Δm＝2m1＋2m2－m3，由质能方程可知，释放的能量ΔE＝Δmc2＝(2m1＋2m2－m3)c2，故D正确。所以BCD正确，A错误。
7. 如图甲所示电路中的理想变压器原线圈a匝数n1＝500，副线圈b匝数n2＝100，线圈a接在如图乙所示的交变电压的交流电源上，“3 V,6 W”的灯泡恰好正常发光，电阻R2＝18.5 Ω，电压表为理想电表。下列推断正确的是
A. 交流电源的频率为100 Hz
B. 穿过铁芯的磁通量的最大变化率为Wb/s
C. 电压表的示数为44 V
D. R1消耗的功率为8 W
【答案】BD
【解析】由图像知交变电流的频率为 ，A错误； 副线圈电流的有效值，电阻R2两端的电压U＝I2R2＝2×18.5V＝37V，副线圈两端电压的有效值U2=37V+3V=40V，副线圈电压的最大值40V，根据 知 ，B正确；由B可知：电压表V的示数为40V，故C错误；变压器初级电流： ,初级电压： ；R1上的电压：UR1=220V-200V=20V; 电阻R1消耗的功率 ；故D正确；故选BD．
点睛：要根据理想变压器中电流、电压与匝数比之间的关系进行有关问题的解答，注意电表的示数均为有效值.
8. 如图甲所示，质量m＝3.0×10－3kg的金属细框竖直放置在两水银槽中，细框的水平细杆CD长l＝0.20 m，处于磁感应强度大小B1＝1.0 T、方向水平向右的匀强磁场中。有一匝数n＝300、面积S＝0.01 m2 的线圈通过开关K与两水银槽相连。线圈处于与线圈平面垂直、沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度B2随时间t变化的关系如图乙所示。t＝0.22 s时闭合开关K，细框瞬间跳起(细框跳起瞬间安培力远大于重力)，跳起的最大高度h＝0.20 m。不计空气阻力，重力加速度 g＝10 m/s2，下列说法正确的是
A. 0～0.10 s内线圈中的感应电动势大小为3 V
B. 开关K闭合瞬间，CD中的电流方向为由C到D
C. 磁感应强度B2的方向竖直向下
D. 开关K闭合瞬间，通过CD的电荷量为0.03 C
【答案】BD
【解析】A、由图示图象可知，内：，线圈中的感应电动势大小：，故选项A错误；
B、由题可知细杆CD所受安培力方向竖直向上，由左手定律可知，电流方向为：，由安培定则可知感应电流的磁场方向竖直向上，由图示图象可知，在内穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律可知，磁感应强度方向：竖直向上，故选项B正确，选项C错误；
D、对细框，由动量定理得：，细框竖直向上做竖直上抛运动：，电荷量：，解得：，故选项D正确。
点睛：本题是电磁感应与电学、力学相结合的综合题，分析清楚题意、分析清楚图乙所示图象是解题的关键，应用法拉第电磁感应定律、左手定则、安培定则、楞次定律、动量定理等即可解题。
三、非选择题：
9. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，甲、乙两位同学实验时都先正确平衡摩擦力。实验装置如图甲、乙所示，甲同学在实验时用细线一端连接小车、另一端连接钩码，钩码的重力作为细线的拉力；乙同学利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力，两位同学通过改变钩码的个数，确定加速度与细线拉力F的关系。已知甲图中小车的质量等于乙图中力传感器与小车的质量之和。
(1)为减小实验误差，甲同学在实验过程中，小车的质量要________(选填“≫”或“≪”)钩码的质量。乙同学在实验过程中，_______(选填“需要”或“不需要”)满足这个条件。
(2)甲、乙两位同学在实验中采用相同质量的小车，用甲、乙两位同学得到的实验数据在同一坐标中作出图象aF，如图丙所示图线①②，其中图线①是_______同学所作出的图象，图线②是_______同学所作出的图象。图象中随着F的增大，图线_______将发生弯曲。
【答案】 (1). ≫； (2). 不需要； (3). (2)乙； (4). 甲； (5). ②；
【解析】（1）甲同学的实验中，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma ，对钩码有：mg-F=ma ，联立解得：，可得当M≫m时，满足F≈mg。乙同学实验方案中，力传感器测得的拉力就是小车所受的合外力，故对小车和钩码质量的大小关系没有要求，即不需要满足前述条件。
(2)由小车的质量相同，当甲、乙两实验中小车的加速度相同时，细线的拉力相等，对乙，细线的拉力为合外力，传感器测出的就是细线的拉力；对甲，钩码的重力大于细线的拉力，即当加速度相同时，甲的F值大于乙的F值，故图线②是甲同学所作出的图象，图线①是乙同学所作出的图象。当F较大时，M≫m这个条件将不满足，图线②将发生弯曲。
10. 某同学在“测定金属丝的电阻率”的实验中：
