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齐鲁名校教科研协作体山东、湖北部分重点中学2018年高考冲刺模拟试卷(五)理科综合物理试题命题:湖北郧阳中学(李兴国) 审题:山东泰安一中(罗凯)山东沂水一中(黄成传)湖南常德一中(夏美泉)[原创]14.下列说法正确的是:A.伽利略通过“理想斜面实验”推理出的结论是:重的物体和轻的物体下落一样快B.牛顿发现了万有引力定律,并测出了万有引力常量C.汤姆生通过对天然放射现象的研究发现了电子D.卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子[答案]D[解析]理想斜面实验的结论是:维持物体的运动不需要力,所以A错;万有引力常量是卡文迪许利用扭秤实验测出来的,所以B错;汤姆生研究了阴极射线并发现了电子,所以C错;卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子,所以D对[改编]15.如图是某电动模型车在启动过程中的速度与时间的关系图像vt和牵引力的功率与时间的关系图像pt,设运动过程中模型车受阻力大小不变,则下列说法正确的是(g=10m/s2)0055v/(ms1)t/s055P/wt/s10A.模型车受到的阻力大小为2NB.模型车的质量为1kgC.加速阶段牵引力做的功为12.5JD.加速阶段合外力对模型车做的功为25J[答案]B[解析]由图像知,5s后车做匀速运动,所以,F=f;此时的牵引功率为5w,由P=Fv可以算出f=1N,故A错;在加速阶段,车的加速度大小为1m/s2,5s时的功率为10w,故F=2N,由牛顿第二定律得,Ff=ma,解得m=1kg,故B对;由图像可知,加速阶段的位移为12.5m,w=Fx=25J,故C错;由动能定理,合外力做功为12.5J,D错。[改编]16.地球绕太阳的公转轨道近似为圆,其半径为r,公转周期为1年,太阳的半径为RS,地球的半径为RE,若太阳和地球的密度不变,将它们的半径加倍,而地球的公转半径减半,则公转周期变为:A.1年B.年C.年D.年[答案]D[解析]由万有引力定律得,,故D对。[原创]17.质量为m=0.5kg的物体在光滑水平面上运动,沿两个互相垂直的方向的运动方程分别为:x=3t2,y=5t+4t2。下列说法正确的是:A.物体受到的合外力大小为10NB.物体做匀加速直线运动C.前2s内合外力对物体做的功为140JD.第2s末合外力对物体做功的功率为165w[答案]C[解析]由得,ax=6m/s2,ay=8m/s2,则a=10m/s2,所以F=ma=5N,A错;物体沿x和y两方向都做匀加速直线运动,合外力方向与初速度(y方向)不共线,所以物体做的是匀变速曲线运动,B错;由功的定义,合外力的功W=Fxx+Fyy=140J,C对;同理,P=Fxvx+Fyvy=120W,D错。[原创]18.将电荷量为q=2×105C的正点电荷从A移动到B,电场力做功为4×104J;将其从B移动到C,克服电场力做功2×104J,规定φC=0,则下列说法正确的是:A.A、B两点的电势分别为φA=10V,φB=10VB.若A、B、C三点在同一条电场线上,则C一定是AB的中点C.若将电荷量为2×105C的点电荷从A移动到B,电势能减小4×104JD.若是匀强电场,且AB=10cm,则电场强度可能为100N/C[答案]A[解析]由,得UAB=20V,同理UBC=10V,则φA=10V,φB=10V,A对;电场不一定是匀强电场,所以B错;负电荷从A到B,电场力做负功,电势能增加,C错;由U=Ed可知,匀强电场的最小场强为200N/C,D错。[原创]19.如图为俯视图,水平放置的光滑平行轨道宽度为d,匀强磁场方向竖直向下,长为1.5d的导体棒GH垂直轨道放置,在外力作用下在水平面内左右运动,其速度表达式为v=v0sinωt,轨道右端连接电灯A和理想变压器原线圈,变压器副线圈接电灯B和C,各灯规格分别为A(4V,0.5A)、B(2V,1A)、C(2V,0.5A)。轨道电阻不计,导体棒总电阻为6Ω。三个电灯均正常发光,不考虑电灯电阻随温度的变化,下列说法正确的是:AABCGHA.理想变压器原、副线圈匝数比为2:1B.导体棒两端电压为16VC.变压器输入功率为3WD.若拆除电灯C,则电灯B亮度不变[答案]BC[解析]原、副线圈的电流分别为I1=0.5A、I2=1.5A,所以匝数比n1:n2=I2:I1=3:1,A错;输出电压U2=2V,所以变压器输入电压U1=6V,所以导体棒轨道间部分产生的电动势为E=U1+UA+I1=12V,则整个导体棒产生的电动势为E总=18V,则导体棒两端的电压U=E总I1=16V,B对;变压器输入功率等于输出功率,即P1=P2=PB+PC=3W,C对;C灯拆除后,原线圈电流减小,变压器输入电压增大,故输出电压增大,B灯亮度增加,甚至被烧毁,D错。[原创]20.如图所示,圆弧轨道ABC被竖直固定,其左端点A的切线沿竖直方向,圆心O与右端点C的连线与竖直方向夹角为θ=37°。现将可视为质点的质量为m=0.5kg的小球从A点由静止释放,小球从C点冲出后,最终垂直打在右方的竖直墙上的D点(未画出),C端与墙壁的水平距离为l=4.8m,不计一切摩擦和阻力,g=10m/s2,则下列说法正确的是:4.8mA4.8mABθCOA.圆弧轨道的半径为6.25mB.小球在轨道最低点B对轨道的压力大小为10NC.从A到D的整个过程中,重力的功率先增加后减小D.从C到D重力的冲量为3N·s[答案]AD[解析]设小球在C点的速度为v,则从C到D的过程中,有:,解得:v=10m/s从A到C由机械能守恒定律得:,解得:R=6.25m,A正确;从A到B由动能定理得:,则,FNB=15N,由牛顿第三定律得小球对轨道的压力FNB'=15N,B错;从A到B,重力功率先从0增加,再减小到0;从B到D,重力功率从0先增加,再减小到0,所以整个过程重力的功率比较复杂,C错;从C到D,=0.6s,重力是恒力,故其冲量为IG=mgt=3N·s,D对。[原创]21.水平面上的三点A、O、B在一条直线上,OB=2OA,OO'是竖直的分界线,其左边区域内有水平向右的匀强电场,场强大小为E1,其右边区域内有水平向左的匀强电场,场强大小为E2,现将一带电小球从A点以初速度v0竖直向上抛出,小球在空中越过分界线后,竖直向下落在B点,不计阻力,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是:E1E1E2v0AOBA.小球落在B点时的速度大小等于v0B.左右两区域电场强度大小的比值为E1:E2=1:2C.小球经过分界线时离水平面的高度为D.小球在B点的电势能大于在A点的电势能[答案]AC[解析]小球在竖直方向的分运动为竖直上抛运动,而在B点,小球的速度竖直向下,其水平分速度为0,所以小球在B点的速度大小等于初速度,A对;水平方向上,小球在左边区域做初速度为0的匀加速直线运动,在右边区域做末速度为0的匀减速直线运动,设经过分界线时的水平分速度大小为vx,有:,E1:E2=2:1,B错;,,可知t2=2t1,设小球经过分界线的竖直分速度大小为vy,由以上分析可知,此时其方向为竖直向上,有:,,解得:,则其上升高度为:,C对;从A到B,电场力做总功为0,小球在A、B两点具有的电势能相等,D错。[原创]22.(5分)某同学设计了如下实验研究做功与速度之间的关系:在桌面上放置一个粗糙程度处处相同的长木板,并将一刻度软尺固连在长木板一侧。将带有滑轮的一端稍伸出桌外,并在其附近固定光电门,小车通过细线绕过滑轮与钩码相连,调节滑轮的高度使细线与木板平面平行,在小车上固定挡光片。将小车从距光电门一定距离处由静止释放,利用刻度尺测出挡光片到光电门的距离(挡光片和光电门中部均有指示箭头辅助读数),计算出小车经过光电门时的速度;然后保持钩码质量和小车质量不变,改变小车的释放位置重复实验,测得多组数据,从而研究其关系。如图所示。挡光片光电门挡光片光电门(1)这位同学找到了两个挡光片,用游标卡尺测出挡光片a的宽度(图甲),用螺旋测微器测出挡光片b的宽度(图乙),读数分别为______________mm,_________________mm;他应该选择挡光片_________(填a或b)进行实验。55302040(图乙)33401020cm(图甲)(2)他的实验是否需要平衡摩擦力?是否需要钩码质量远小于小车质量?_________A.需要,需要B.不需要,不需要C.需要,不需要D.不需要,需要(3)他通过实验数据和计算数据没有找到做功和速度之间的关系,所以打算用图象对数据进行处理,他利用小车释放时挡光片与光电门的距离S和挡光片经过光电门时的挡光时间t两组数据,并用S做纵轴,那么横轴数据应该为____________[答案](1)25.80,7.825(7.823~7.827),b(2)B(3)(每空1分)[解析](1)略;(2)这种实验方法不需要计算功的数值,只要合外力恒定即可,所以不需要平衡摩擦力,也不需要满足钩码质量远小于小车质量的条件,所以选择B;(3)合外力的功等于动能的变化即末动能,而动能与速度的平方成正比,,所以应该用做横轴。
[改编]23.(10分)某同学要测量一个表盘有刻度线但无数字的电压表Vx的量程和内阻,实验过程如下(1)(4分)先用多用电表粗测电压表的内阻和量程,实验中多用电表红表笔应与电压表_______(填“正”或“负”)接线柱相连;若已知多用电表内部电源电动势为6V,欧姆表的中央刻度盘数值为15,所用倍率为“×1K”,调零后测量,指针位置如图所示,此时电压表指针指在满刻度的五分之四处,则所测电压表内阻为_____________kΩ,量程为____________V;(2)(6分)若电压表量程为(1)问中所测数值,则为了精确测量其内阻,现提供以下器材:待测电压表Vx电流表A(量程0.6A,内阻约为3Ω)电压表V(量程10V,内阻约为15kΩ)定值电阻R0(阻值为20kΩ)滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω,额定电流为1A)滑动变阻器R2(最大阻值为50Ω,额定电流为1A)电源E(电动势为12V,内阻约为1Ω)开关和导线若干①本实验中应选择的滑动变阻器为_____(填“R1”或“R2”);②请从所给的器材中选择合适的器材,在方框中画出实验电路图;(3)根据实验电路,写出电压表内阻测量值的表达式Rx=__________,其中可能用到的电表数据:电压表Vx的读数为Ux,电压表V的读数为U,电流表A的读数为I。VRVR2VxR0(2)R2(2分),电路图如图(2分)(3)(2分)[解析](1)红表笔是欧姆表的负极,所以应该接电压表的“负”接线柱;欧姆表显示的是被测电阻即电压表的内阻,为10kΩ;欧姆表的中值电阻即欧姆表的内阻,为15kΩ,则:,解得U=3V;(2)滑动变阻器的电阻远小于电压表内阻,应选择分压接法,使用R1会使流过滑动变阻器的电流超过1A,故要选择R2;电路图如图;(3)略
[原创]24.(14分)如图所示,水平轨道AB和CD与竖直圆轨道平滑相接于最低点,圆轨道在最低点稍微里外错开一点,外面是B点,里面是C点。整个轨道除AB部分粗糙外,其余部分均光滑,AB长度为S=10m。在CD部分的右侧有一与CD等高的传送带紧靠D点,并顺时针转动。质量为m2=1kg的乙物体静止在B点,质量为m1=0.5kg的物体甲从A点在恒定的拉力F=5N的作用下由静止开始向右运动,F与水平方向夹角为θ=37°,物体甲与AB间的动摩擦因数为μ1=0.2,物体运动到B点时撤去拉力,随后甲、乙发生正碰,碰后甲物体静止,乙物体滑上圆轨道,圆轨道的半径为R=0.5m,g=10m/s2,取sin37°=0.6,A、B可视为质点,求:(1)物体乙运动到圆轨道最高点E时对轨道的压力为多大?(2)传送带顺时针转动的转速可随意调节,使得物体乙离开传送带时速度随之变化。物体乙与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.3,传送带的长度为L=3m,则物体滑离传送带的速度在什么范围内?AAB(C)DFθE甲乙24.[答案](1)22N;(2)m/s≤v≤m/s[解析].(1)从A到B过程中,物体受力分析如图,有:FFN1f1mgFFN1f1mg=0.4N由动能定理得:解得:v0=12m/s(3分)物体甲和乙碰撞过程动量守恒,有:m1v0=m2v1解得:v1=6m/s(2分)物体乙在光滑轨道上运动过程中机械能守恒,则从B到E的过程中,由机械能守恒定律得:解得:v2=4m/s解得:FN2=22N(2分)由牛顿第三定律得乙到圆轨道最高点E时对轨道的压力大小F2'=22N(1分)(2)①若传送带速度足够小,则物体一直减速滑过,此时滑离传送带具有最小速度,由动能定理得:FN3=m2g解得:m/s(3分)②若传送带速度足够大,物体一直加速滑过,此时滑离传送带具有最大速度,由动能定理得:解得:m/s(2分)综上所述,物体滑离传送带的速度应有:m/s≤v≤m/s(1分)[原创]25.(18分)如图,平行板电容器两极间加上电压U,一质量为m、带正电荷量为q的粒子,从两极板正中间的M点由静止释放,粒子被电场加速,从下极板正对M点的小孔N飞出;在电容器的下方,有一个边长为L的正方体绝缘空腔,其截面如图,正方体的上边中点正对N孔也开有一小孔P,粒子从电容器飞出后恰好垂直上边从P飞入正方体空腔,整个空腔处在有上边界的垂直纸面向里的匀强磁场中;若粒子在正方体空腔中与四壁的碰撞都是弹性正碰(垂直四壁碰撞且碰撞前后速度大小相等、方向相反),且电荷量不变,粒子与空腔四壁除碰撞外无其他相互作用,粒子最终又从P点飞出空腔。不计粒子的重力和阻力,不计碰撞时间,求:(1)粒子飞入空腔时的速度v0是多大?(2)若v0为已知,则粒子在空腔中与四壁碰撞次数最少时运动的时间t0是多少?对应的磁感应强度B0是多大?(3)若v0为已知,求所有满足条件的磁感应强度的大小,并计算对应的在空腔内运动的时间。MNMNP25.[答案](1);(2);;(3);(n=0,1,2…)[解析](1)由动能定理得:,(4分)(2)粒子与另外三壁各碰一次且碰撞位置为各边中点时,碰撞次数最少则有:,可得:(3分)在磁场中做匀速圆周运动,有:解得:(3分)(3)粒子的半径应满足的关系式为:(n=0,1,2…)所以:由得:(n=0,1,2…)(4分)运动时间为:(n=0,1,2…)(4分)[原创]33.(15分)(1)(5分)下列说法正确的是:A.晶体都是各向异性的B.浸润和不浸润都是液体分子之间相互作用力的结果C.自然界中一个孤立系统自发进行的过程,都是向着熵不减少的方向进行的D.扩散现象和布朗运动的剧烈程度都随温度的升高而变大E.水蒸气达到饱和时,水蒸气的压强不再变化,但蒸发仍在进行(2)(10分)粗细均匀的直玻璃管AB水平放置,B端开口,A端封闭,用质量为m的可视为质点的水银滴封闭有长为l0的理想气体,初始温度为(热力学温度)T0,大气压强为P0,玻璃管横截面积为S。①若将温度升高到T,求空气柱的长度l为多大(水银未溢出)?②保持温度T0不变,通过绕A点的竖直轴让玻璃管水平转动,也能将空气柱增加到①中升温到T后的长度,则转动角速度ω为多少?AAB[答案](1)CDE(2)①;②[解析](1)单晶体是各向异性的,而多晶体是各向同性的,所以A错;浸润和不浸润是附着层的液体分子之间、液体和固体分子之间相互作用力共同作用的结果,所以B错;自然界中一个孤立系统(即绝热系统)自发进行的过程,若可逆则熵不变,若不可逆,则熵增加,即孤立系统的熵永不减少,这是熵增加原理,C对;分子热运动的剧烈程度随温度的升高而变大,所以D对;水蒸气达到饱和时,蒸发和液化仍在进行,达到了动
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