2018届全国高考复习领航高考模拟试题(十四)物理试题(解析版)

2018届全国高考复习领航高考模拟试题（十四）物理试题（解析版） (时间：60分钟 满分：110分)第Ⅰ卷(选择题 共48分)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1～4题只有一项符合题目要求，第5～8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．如图所示，a 、b 两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接．已知b 球质量为m ，杆与水平面成θ角，不计所有摩擦，重力加速度为g .当两球静止时，Oa 段绳与杆的夹角也为θ，Ob 段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是( )A ．a 可能受到2个力的作用B ．b 可能受到3个力的作用C ．绳子对a 的拉力等于mgD ．a 的重力为mg tan θ2．甲、乙两球质量分别为m 1、m 2，从同一地点(足够高)同时由静止释放．两球下落过程所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比，与球的质量无关，即f ＝k v (k 为正的常量)．两球的v -t 图象如图所示．落地前，经时间t 0两球的速度都已达到各自的稳定值v 1、v 2.则下列判断正确的是( )A ．释放瞬间甲球加速度较大 B.m 1m 2＝v 2v 1C ．甲球质量大于乙球质量D ．t 0时间内两球下落的高度相等3．如图所示的电路，R 1、R 2、R 3是定值电阻，R 4是滑动变阻器，电源内阻不可忽略．闭合开关，在电路稳定后，将滑动变阻器的滑动触头由中点向上移动的过程中( )A ．电压表示数变小B ．电容器放电C ．电源的总功率变小D ．通过滑动变阻器的电流变大4．如图，水平桌面上固定有一半径为R 的光滑金属细圆环，环面水平，圆环总电阻为r ，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向竖直向下；一长度为2R 、电阻可忽略的导体棒AC 置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点．一拉力作用于棒中点使其以恒定加速度a 从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好．下列说法正确的是( )A ．棒运动过程中产生的感应电流在棒中由A 流向CB ．棒通过整个圆环所用的时间为 2RaC ．棒经过环心时流过棒的电流为4BR 2aRrD ．棒经过环心时所受安培力的大小为16B 2R 22aRr5．如图，在绕地运行的天宫一号实验舱中，宇航员王亚平将支架固定在桌面上，摆轴末端用细绳连接一小球．拉直细绳并给小球一个垂直细绳的初速度，它做圆周运动．在a 、b 两点时，设小球动能分别为E k a 、E k b ，细绳拉力大小分别为T a 、T b ，阻力不计，则( )A ．E k a ＞E k bB ．E k a ＝E k bC ．T a ＞T bD ．T a ＝T b6．图(a)中○A 、○V 为理想电表，理想变压器的原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝20∶1，R ＝55 Ω，变压器原线圈接上如图(b)的正弦交流电．则( )A ．○V 示数为220 VB ．○A 示数为0.2 AC ．原线圈中交流电的频率是50 HzD ．通过R 的电流的频率为2.5 Hz7．无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B 的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即B ＝kIr(式中k 为常数)．如图所示，两根相距L 的无限长直导线分别通有电流I 和3I .在两根导线的连线上有a 、b 两点，a 点为两根直导线连线的中点，b 点距导线I 的距离为L .下列说法正确的是( )A ．a 点和b 点的磁感应强度方向相同B ．a 点和b 点的磁感应强度方向相反C ．a 点和b 点的磁感应强度大小之比为8∶1D ．a 点和b 点的磁感应强度大小之比为16∶18．制造纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d 的两平行金属板，如图甲所示，加在A 、B 间的电压U AB 做周期性变化，其正向电压为U 0，反向电压为－kU 0(k ≥1)，电压变化的周期为2T ，如图乙所示．在t ＝0时，有一个质量为m 、电荷量为e 的电子以初速度v 0垂直电场方向从两极板正中间射入电场，在运动过程中未与极板相撞，且不考虑重力的作用，则下列说法中正确的是( )A ．若k ＝54且电子恰好在2T 时刻射出电场，则应满足的条件是d ≥9eU 0T25mB ．若k ＝1且电子恰好在4T 时刻从A 板边缘射出电场，则其动能增加eU 02C ．若k ＝54且电子恰好在2T 时刻射出电场，则射出时的速度为 v 20＋⎝⎛⎭⎫5eU 0T 4md 2D ．若k ＝1且电子恰好在2T 时刻射出电场，则射出时的速度为v 0第Ⅱ卷(非选择题 共62分)非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9～12题为必考题，每个试题考生都必须做答．第13～14题为选考题，考生根据要求做答．(一)必考题(共47分)9．(7分)(1)用如图甲所示的游标卡尺的________部件(填字母)能很方便地测量管子的内径，如图乙，若该卡尺的游标有20分度，则图中示数为________cm.(2)如图丙，用频闪周期为T ＝0.2 s 的频闪相机记录一个小球在斜面上的运动，由固定在斜面上的标尺测得：AB ＝1.10 cm ，BC ＝1.30 cm ，CD ＝1.50 cm ，DE ＝1.70 cm ，EF ＝1.90 cm ，FG ＝2.10 cm ，则小球经过F 时的瞬时速度大小为________m/s ，小球在斜面上运动的加速度大小为________m/s 2.(计算结果均保留三位有效数字)10．(8分)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻R x 的阻值．(1)现有电源(4 V ，内阻可不计)，滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流2 A)，开关和导线若干以及下列电表 A ．电流表(0～0.6 A ，内阻约0.125 Ω) B ．电流表(0～3 A ，内阻约0.025 Ω) C ．电压表(0～3 V ，内阻约3 kΩ) D ．电压表(0～15 V ，内阻约15 kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用图中的________(选填“甲”或“乙”)．(2)接通开关，改变滑动变阻器滑片P 的位置，并记录对应的电流表示数I 、电压表示数U .某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值R x ＝________Ω.(3)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________．(选填选项前的字母)A ．电流表测量值小于流经R x 的电流值B ．电流表测量值大于流经R x 的电流值C ．电压表测量值小于R x 两端的电压值D ．电压表测量值大于R x 两端的电压值 11.(1)(4分)在研究光电效应现象中，发现钠金属表面逸出的光电子的最大初动能E kmax 与入射光频率ν的关系如图所示，若图中ν0、E 0已知，则钠金属的逸出功为________，普朗克常量h ＝________.(2)(10分)如图所示，底板长度L ＝1 m 、总质量M ＝10 kg 的小车放在光滑水平面上，原长为L3的水平轻弹簧左端固定在小车上．现将一质量m ＝1 kg 的钢块C (可视为质点)放在小车底板上，用细绳连接于小车的A 端并使弹簧压缩，弹簧弹性势能E p0＝8.14 J ．开始时小车和钢块均静止，现突然烧断细绳，钢块被释放，使钢块离开弹簧水平向右运动，与B 端碰后水平向左反弹，碰撞时均不考虑系统机械能的损失．若小车底板上左侧一半是光滑的，右侧一半是粗糙的，且与钢块间的动摩擦因数μ＝0.1，取重力加速度g ＝10 m/s 2.①求钢块第1次离开弹簧后的运动过程中弹簧的最大弹性势能E pmax . ②钢块最终停在何处？12．(18分)如图所示，在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满＋y方向的匀强电场，在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(电场、磁场均未画出)；一个比荷为qm＝k的带电粒子以大小为v0的初速度自点P(－23d，－d)沿＋x方向运动，恰经原点O进入第Ⅰ象限，粒子穿过匀强磁场后，最终从x轴上的点Q(9d,0)沿－y方向进入第Ⅳ象限；已知该匀强磁场的磁感应强度为B＝v0kd，不计粒子重力．(1)求第Ⅲ象限内匀强电场的场强E的大小；(2)求粒子在匀强磁场中运动的半径R及时间t B；(3)求圆形磁场区的最小半径r min.(二)选考题(共15分．请考生从给出的2道题中任选一题做答．如果多做，则按所做的第一题计分)13．[物理——选修3－3](15分)(1)(5分)下列说法正确的是________(填入正确选项前的字母．选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)．A．当一定量的气体吸热时，其内能可能减小B．温度低的物体分子运动的平均速率小C．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大D．当液体与大气接触时，液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力总是指向液体内部E．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体的温度有关(2)(10分)如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气，活塞A上方有水银．用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，当气体温度为20℃时，水银深H＝10 cm，气柱长L ＝20 cm，大气压强p0＝75 cmHg.现保持温度不变，使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒中．①求活塞B移动后筒内气体的压强；②求活塞B向上移动的距离；③此时保持活塞B位置不变，改变气体温度，让A上方的水银刚好全部进入细筒内，则气体的温度是多少？14．[物理——选修3－4](15分)(1)(5分)如图所示，O点为半圆形玻璃砖的圆心，直径MN与屏X1X2垂直，半径OO′与屏X1X2平行，∠P1OM＝∠P2OM＝45°，玻璃对可见光的全反射临界角C<45°，不考虑光在玻璃中的多次反射，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．若紫光沿P1O方向射入玻璃砖，则在屏上会形成两个光斑B．若红光沿P1O方向射入玻璃砖，则在屏上只会形成一个光斑C．若紫光沿P2O方向射入玻璃砖，则在屏上只会形成一个光斑D．红光在玻璃砖中传播速度比紫光的快E．红光在玻璃砖中的波长比紫光的长(2)(10分)如图所示，真空中有一个半径为R＝0.1 m、质量分布均匀的玻璃球，频率为f＝5.0×1014 Hz 的细激光束在真空中沿直线BC传播，在玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中．已知∠COD＝120°，玻璃球对该激光束的折射率为 3.求：①此激光束在真空中的波长；②此激光束进入玻璃时的入射角α；③此激光束穿越玻璃球的时间．高考模拟试题精编(十四)1．解析：选C.对a 、b 受力分析可知，a 一定受3个力，b 一定受2个力作用，选项A 、B 错误；对b 受力分析可知，b 受绳子拉力等于mg ，因此绳子对a 的拉力等于mg ，选项C 正确；对a 受力分析，G a sinθ＝mg cos θ，可得：G a ＝mgtan θ，选项D 错误．2．解析：选C.释放瞬间，两球受到的阻力均为0，因此加速度相同，选项A 错误；运动到最后达到匀速后，重力和阻力相等，mg ＝k v ，所以m 1m 2＝v 1v 2，选项B 错误；由图象可知v 1＞v 2，因此甲球质量大于乙球质量，选项C 正确；下落高度等于图线与坐标轴围成的面积，可知甲球下落高度大，选项D 错误．3．解析：选C.将滑动变阻器的滑动触头由中点向上移动的过程中，电路总电阻增大，总电流减小，路端电压升高，电容器充电，A 、B 错误；电源的总功率P ＝EI ，总电流减小，导致电源的总功率变小，C 正确；由于路端电压升高，流过R 1电流增大，因总电流减小，所以通过滑动变阻器的电流变小，D 错误．4．解析：选D.导体棒AC 切割磁感线产生的感应电流的方向由右手定则可知由C 流向A ，故A 项错；由于棒以恒定加速度a 从静止开始向右运动，则有2R ＝12at 2，解得t ＝2Ra ，故B 项错；棒经过环心时的速度v ＝2aR ，有效切割长度L ＝2R ，回路中总电阻R ＝r 4，由I ＝U R 及U ＝BL v 得此时棒中的电流为8BR 2aRr ，故C 项错；棒经过环心时所受安培力的大小F ＝BIL ＝16B 2R 22aRr，故D 项正确．5．解析：选BD.在绕地运行的天宫一号的实验舱中，小球所受的万有引力提供了小球绕地球做匀速圆周运动的向心力，所以小球在细绳的约束下做圆周运动的向心力只由绳子拉力提供，即小球做匀速圆周运动，则小球的动能不变，细绳拉力的大小不变，故B 项正确，D 项正确．6．解析：选BC.由图(b)可知，U 1＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2可得，U 2＝11 V ，即电压表的示数为11 V ，故A项错；由I 2＝U 2R可得，I 2＝0.2 A ，即电流表的示数为0.2 A ，故B 项正确；由图(b)可知，原线圈中交变电流的频率为50 Hz ，故C 项正确；理想变压器不改变交变电流的频率，所以通过R 的电流频率为50 Hz ，故D 项错．7．解析：选AD.a 点与b 点的磁感应强度应为两条通电直导线分别在两点产生磁场的磁感应强度的合成，由安培定则及公式B ＝kI r 可得，B a ＝8kI L ，方向竖直向下，B b ＝kI2L，方向竖直向下，所以a 点与b 点的磁感应强度大小之比为16∶1，综上可知，A 、D 项正确．8．解析：选AD.竖直方向，电子在0～T 时间内做匀加速运动，加速度的大小a 1＝eU 0md ，位移x 1＝12a 1T 2，在T ～2T 时间内先做匀减速运动，后反向做匀加速运动，加速度的大小a 2＝5eU 04md，初速度的大小v 1＝a 1T ，匀减速运动阶段的位移x 2＝v 212a 2，由题知12d ≥x 1＋x 2，解得d ≥9eU 0T 25m，A 正确；若k ＝1且电子恰好在4T时刻从A 板边缘射出电场，电场力做功为零，动能不变，B 错误；若k ＝54且电子恰好在2T 时刻射出电场，垂直电场方向速度为v 0，射出时的速度为 v 20＋⎝⎛⎭⎫eU 0T 4md 2，C 错误；若k ＝1，电子在射出电场的过程中，沿电场方向的分速度方向始终不变，D 正确．9．解析：(1)游标卡尺的内测量爪用于测量内径，故用如图甲所示的游标卡尺B 部件能很方便地测量管子的内径；游标卡尺的读数是主尺的读数加上游标尺的读数，注意没有估读数位，图乙中读数为26 mm ＋8×0.05 mm ＝26.40 mm ＝2.640 cm.(2)小球经过F 时的瞬时速度大小等于EG 间平均速度的大小，即v F ＝EF ＋FG 2T ＝(1.90＋2.10)×10－22×0.2m/s＝0.100 m/s ；由逐差法可求得小球在斜面上运动的加速度大小，即a ＝(DE ＋EF ＋FG )－(AB ＋BC ＋CD )9T 2，代入数据可得a ＝5.00×10－2 m/s 2.答案：(1)B(1分) 2.640(2.630～2.650)(2分)(2)0.100(2分) 5.00×10－2(2分)10．解析：(1)由电源电动势为4 V ，电阻阻值约为5 Ω可知，流过电阻的电流最大值约为0.8 A ，不足3 A 的13，所以电流表选择A ；电源电动势为4 V ，不足15 V 的13，所以电压表选择C ；由于R x R A ＜R VR x，所以电压表的分流作用比较小，故采用电流表外接，选甲图．(2)由图可知，电流表的示数为0.50 A ，电压表的示数为2.60 V ，所以电阻的阻值R x ＝U I ＝2.600.50Ω＝5.2Ω.(3)甲图中产生误差的原因是电压表的分流作用，使电流表的测量值大于流过被测电阻的电流值，故B 项正确；乙图中产生误差的原因是电流表的分压作用，使电压表的测量值大于被测电阻两端的电压值，故D 项正确．答案：(1)A(1分) C(1分) 甲(1分) (2)5.2(3分) (3)B(1分) D(1分)11．解析：(1)根据爱因斯坦光电效应方程hν＝W ＋E kmax ，得E kmax ＝hν－W ，则ν＝0时W ＝－E 0；h ＝ΔE kmax Δν＝－E 0ν0.(2)①烧断细绳后，当钢块第1次从B 端返回后压缩弹簧且与小车速度相等时，弹簧的弹性势能最大，设此时速度为v 1，则根据动量守恒定律有(M ＋m )v 1＝0(2分) 根据能量守恒定律有E pmax ＝E p0－μmgL －12(M ＋m )v 21(2分) 得E pmax ＝7.14 J(1分)②钢块最终停在粗糙的底板上，此时小车与钢块的共同速度设为v 2，则根据动量守恒定律有 (M ＋m )v 2＝0(2分) 根据能量守恒定律有E p0－μmgx max －12(M ＋m )v 22＝0(2分) 得x max ＝8.14 m 又x max L 2＝16.28钢块最终停止时与B 端相距为 x ＝L 2－0.28×L2＝0.36 m ．(1分) 答案：(1)－E 0(2分) －E 0ν0(2分) (2)①7.14 J ②0.36 m12．解析：(1)粒子在第Ⅲ象限做类平抛运动，则有 水平方向：23d ＝v 0t (1分)竖直方向：d ＝12at 2(1分)又a ＝qEm(2分)解得：场强E ＝m v 206qd ＝v 206kd(2分)(2)设粒子到达O 点瞬间，速度大小为v ，与x 轴夹角为α：v y ＝at ＝v 03(1分)v ＝v 20＋v 2y＝23v 0(1分) tan α＝v y v 0＝13，α＝π6(1分)粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力：q v B ＝m v 2R(1分)解得，粒子在匀强磁场中运动的半径R ＝m v qB ＝2d3(1分)在磁场中运动的轨迹对应的圆心角： θ＝π2＋α＝23π(1分) 在磁场中的运动时间：t B ＝θR v ＝2πd3v 0(2分)(3)如图，若粒子进入磁场和离开磁场的位置恰位于磁场区的某条直径两端，可求得磁场区的最小半径2R sin θ2＝2r min (2分)解得：r min ＝R sin θ2＝d (2分)答案：(1)v 206kd (2)2d 3 2πd3v 0(3)d13．解析：(1)根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W ，如果气体吸热少而对外做功多，则内能可能减小，故选项A 正确；温度高低反映的是分子运动的平均动能，故选项B 错误；微观的分子运动的平均动能与物体宏观的运动状态无关，故选项C 错误；由液体的表面张力可知，选项D 正确；根据气体压强的微观解释可知，选项E 正确.(2)①根据受力分析可知，初状态：p 1＝p 0＋10 cmHg ＝85 cmHg ，V 1＝LS ，T 1＝293 K ，末状态：水银深度变为H ′＝H 2＋H2×4＝25 cm ，p 2＝p 0＋25 cmHg ＝100 cmHg(2分)②根据玻意耳定律有p 1V 1＝p 2V 2(2分) 解得：V 2＝17 cm ×S ，故L ′＝17 cm 则活塞B 向上移动的距离为 x ＝H2＋(L －L ′)＝8 cm(1分)③气体压强变为p 3＝p 0＋40 cmHg ＝115 cmHg ，V 3＝⎝⎛⎭⎫L ′＋H2S (2分) 根据理想气体状态方程有：p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3(1分)故T 3＝p 3V 3T 1p 1V 1＝436 K(1分)所以t ＝163 ℃(1分)答案：(1)ADE(5分) (2)①100 cmHg ②8 cm ③163 ℃ 14．解析：(1)入射角i ＝90°－45°＝45°＞C .若红光或紫光沿P 1O 方向射入玻璃砖，在MN 界面发生全反射而不发生折射，则在屏上只能形成一个光斑，选项B 正确，A 错误；若紫光沿P 2O 方向射入玻璃砖，在MN 界面既发生反射，也发生折射，则在屏上会形成两个光斑，选项C 错误；红光在玻璃砖中传播速度比紫光的快，选项D 正确；红光的频率比紫光的小，由v ＝λf 知红光在玻璃砖中的波长比紫光的长，选项E 正确．(2)①由c ＝λf 知，激光束在真空中的波长为：λ＝3×1085×1014 m ＝6.0×10－7 m ．(2分) ②由几何知识知，光线在C 点的折射角r ＝30°(1分)激光束在玻璃球中折射角为r ，则由折射定律n ＝sin αsin r得，sin α＝n sin r ＝3×12＝32，故α＝60°.(2分)③光束在玻璃砖内传播的距离 x ＝2R cos r ＝2×0.1×cos 30°＝310m(2分) 光在玻璃砖传播的速度 v ＝3×1083m/s ＝3×108 m/s(2分)故激光束穿越玻璃球的时间t ＝x v ，所以解得t ＝1.0×10－9 s ．(1分)答案：(1)BDE (2)①6.0×10－7 m ②60°③1.0×10－9s。