普通高校招生全国统一考试2018年高考仿真模拟卷(五)物理试卷
本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）两部分。满分110分。考试时间60分钟。
第一部分
二、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14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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。
·（请将答案填写在第5页答题区）
14.下列有关光电效应的说法正确的是
A.光电效应现象证明了光是电磁波
B.普朗克为了解释光电效应现象，提出了光子说
C.只要增大入射光的强度，就可以产生光电效应
D.入射光的频率低于金属的截止频率时不发生光电效应
15.甲、乙两辆玩具车在同一平直路面上行驶，二者运动的位置一时间图象如图所示，其中乙车的位置一时间图线是关于x轴对称的抛物线的一部分，则下列说法正确的是
A.甲车先做匀减速直线运动后做匀速直线运动
B.甲车在0~10s内的平均速度为－1.5m/s
C.乙车一定做初速度为零的匀加速直线运动
D.在0~10s内甲、乙两车相遇两次，且相遇时速度可能相等
16.如图所示是远距离输电线路的示意图，发电机输出电压随时间变化的规律是，下列说法正确的是
A.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率增大
B.用户用电器中交变电流的频率为100Hz
C.输电线中的电流由降压变压器原、副线圈的匝数比和用户用电器的总功率决定
D.发电机输出交流电压的有效值为V
17.
某天文研究小组观测到一个三星系统，其简化示意图如图所示，三个星体分布在一条直线上，直线两端的星体A、B的质量均为m，中间的星体质量为M，A、B两星体以O为圆心做周期为T的匀速圆周运动，三个星体的大小均可忽略，引力常量为G，由此可知星体运动的轨道半径为
A. B.
C. D.
18.二氧化锡传感器的电阻R随一氧化碳的浓度c的变化规律如图甲所示。将二氧化锡传感器接入如图乙所示的电路中，可以用来检测汽车尾气中一氧化碳的浓度是否超标。电路中电池的内阻很小，可忽略，V为理想电压表，A为理想电流表，P为滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是
A.保持P位置不变，当c减小时，V示数增大，A示数减小
B.保持P位置不变，当c增大时，V示数增大，A示数减小
C.当c不变时，将P向上滑动，V示数减小，A示数减小
D.当c不变时，将P向下滑动，V示数减小，A示数增大
19.如图所示，在竖直平面内，位于P、Q两点的两个小球相向做平抛运动，二者恰好在M点相遇。已知P、Q、M三点组成边长为L的等边三角形，则下列说法正确的是
A.两个小球相向做平抛运动的初速度一定相同
B.两个小球从抛出到相遇，运动的时间一定相同
C.两个小球相遇时的速度大小一定相等
D.两个小球相遇时速度方向间的夹角为60°
20.水平面上边长为a的正方形的四个顶点A、B、C、D处均固定着一个电荷量为Q的正点电荷，O´在正方形中心O点的上方处。若将质量为m的点电荷放置在O'点，则该点电荷恰好静止，现将O'点的点电荷移去，已知重力加速度为g，静电力常量为k，则
A.O点处电场强度可能不为零
B.O'点处电场强度的方向为竖直向上
C.O'点处电场强度的大小为
D.放在O'点处的点电荷所带电荷量为
21.如图所示为两平行金属极板P、Q，在P、Q两极板上加直流电压U0，极板Q的右侧有一个边长为的正方形匀强磁场区域abcd，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。P极板上中心O处有一粒子源，可发射出初速度为零、比荷为k的带电粒子，Q极板中心有一小孔，可使粒子射出后垂直磁场方向从a点沿对角线ac方向进入匀强磁场区域，则下列说法正确的是
A.如果带电粒子恰好从d点射出，则满足
B.如果带电粒子恰好从b点射出，则粒子源发射的粒子可能带负电
C.带电粒子在匀强磁场中运动的速度为
D.带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径为
第二部分
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22~25题为必考题，每个试题考生都必须做答，第33~34题为选考题，考生根据要求做答。
（一）必考题（共47分）
·（请将第22~24题答案填写在第5页答题区）
22.（7分）
可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用。某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。电表视为理想电表。
（1）在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接；
（2）用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U—I图象如图乙所示，由此可知在该光照强度下，硅光电池内阻______（填“是”或“不是”）常数，短路电流为______mA，电动势为______V。（结果保留三位有效数字）
（3）若将R＝10kΩ的电阻接在该硅光电池两极上，用同样强度的光照射该硅光电池，则该电阻消耗的功率为______W，此时该硅光电池的内阻为______kΩ。（结果保留两位有效数字）
23.（8分）
某同学利用斜槽轨道做“验证动量守恒定律”的实验，实验中小球运动轨迹及落点的情况如图所示。
（1）若大小相等的小球a和小球b的质量均已知，则利用如图所示的装置和器材做“验证动量守恒定律”的实验，还需要的器材是______。
（2）实验时重复多次让小球a从斜槽上滚下，应特别注意__________________。
（3）若测得两小球a、b的质量分别为ma、mb，OM、OP、ON的长度分别为xM、xP、xN，若要验证该碰撞过程中动量守恒，则需验证关系式____________成立。
（4）记录纸上的O点是斜槽水平轨道边缘正下方的位置，若测得各落点痕迹到O点的距离：xM＝2.68cm，xP＝8.62cm，xN＝11.50cm，并知a、b两小球的质量比为2:1，则未放小球b时小球a落地点是记录纸上的______点，系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p´的误差______%（结果保留一位有效数字）。
24.（14分）
如图所示，在与水平面夹角为30°的倾斜面内，放置两根相距L且足够长的平行光滑导轨，导轨上端连接一电容为C的电容器，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直导轨平面向上。有一长度为L、质量为m的金属棒垂直导轨放置且与导轨接触良好，将该金属棒由静止释放，重力加速度为g。求：
（1）当金属棒沿导轨向下运动的速度为v时电容器所带的电荷量；
（2）金属棒沿导轨向下运动x时的速度。
25.（18分）
如图所示，固定在水平面上长度为L的木板与竖直放置的半径为R的半圆形光滑轨道BC相切于B点，在木板左端A处静止放置一个质量为m的小物块（可视为质点）。一个质量为m0＝0.2m的子弹以水平速度射向物块，击中物块后恰好能与物块一起运动到C点，最终落在木板上的D点（图中未画出）。已知重力加速度为g。求：
（1）子弹击中物块后物块的速度和此过程中系统损失的机械能；
（2）物块通过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力以及物块与木板间的动摩擦因数；
（3）D点与B点的距离及物块落在木板上前的瞬时速度与水平方向间夹角的正切值。
（二）选考题：本题共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题做答。如果多做，则按所做的第一题计分。
33.[物理——选修3－3]（15分）
（1）（5分）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.气体吸收热量，其内能一定增加
B.气体对外做功，其内能可能不变
C.空气能热水器是利用空气中的能量将水温升高，使水的温度高于空气的温度，这证明了热量可以自发地从低温物体传递到高温物体
D.从单一热源吸收热量全部用来对外做功是可能的
E.自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
（2）（10分）假设用火箭发射的载人飞船中竖直放置一水银气压计，水银气压计的简易原理图如图所示，水银管上端为密闭真空。火箭起飞前，飞船内水银气压计读数为p0，温度t0＝27°C
，已知水银的密度为ρ，重力加速度为g。
（i）求水银气压计中水银柱的高度L0。
（ii）若火箭竖直向上以加速度大小为0.5g做匀加速运动，此时飞船内水银气压计读数为p＝0.6p0，飞船的体积始终不发生变化，飞船内气体可视为理想气体，求此时飞船内的温度。
34.[物理——选修3－4]（15分）
（1）（5分）如图所示，一由玻璃制成的直角三棱镜ABC，其中AB＝AC，该三棱镜对红光的折射率大于。一束平行于BC边的白光射到AB面上。光束先在AB面折射后射到BC面上，接着又从AC面射出。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.各色光在AB面的折射角都小于30°
B.各色光在BC面的入射角都大于45°
C.有的色光可能不在BC面发生全反射
D.从AC面射出的有色光束中红光在最上方
E.从AC面射出的光束一定平行于BC边
（2）（10分）如图甲所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图。已知x＝1m处的质点做简谐运动的图象如图乙所示。
（i）求波传播的速度大小。
（ii）从t＝0时刻开始经过多长时间位于x＝5m处的质点P开始振动？并求出在0~20s内质点P运动的路程。
参考答案
14.D【命题意图】本题考查光电效应及其相关的知识点，意在考查考生的识记与理解能力。
【解题思路】光电效应显示了光的粒子性，但不能证明光是电磁波，选项A错误。爱因斯坦为了解释光电效应现象，提出了光子说，选项B错误。根据光电效应产生的条件可知，只有当入射光的频率大于金属的极限频率（或截止频率）时，才能发生光电效应，选项C错误，D正确。
15.C【命题意图】本题考查位置一时间图象、追及相遇等，意在考查考生的推理能力。
【解题思路】根据位置一时间图象的斜率表示速度可知，甲车先做匀速直线运动后静止，选项A错误。甲车在0~10s内的位移x＝（4－10）m＝－6m，平均速度，选项B错误。乙车的位置一时间图象是关于x轴对称的抛物线的一部分，则乙车一定做初速度为零的匀加速直线运动，选项C正确。根据两车位置一时间图象的交点表示两车相遇可知，在0~10s内甲、乙两车相遇两次，但相遇时图线斜率不等，故速度不可能相等，选项D错误。
16.C【命题意图】本题考查远距离电能输送及其相关的知识点，意在考查考生的理解能力。
【解题思路】当用户用电器的总电阻增大时，降压变压器输出电流减小，输电线中电流减小，输电线上损失的功率减小，选项a错误；正弦式交变电流的周期为，频率为50Hz，即用户用电器上交变电流的频率为50Hz，选项B错误；输电线中的电流由降压变压器原、副线圈的匝数比和用户用电器的总功率决定，选项C正确；由正弦式交变电流的最大值和有效值的关系可知，发电机输出交流电压的有效值为1000V，选项D错误。
17.B【命题意图】本题考查三星系统、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点，意在考查考生的分析综合能力。
【解题思路】设直线两端的星体A、B之间的距离为L，由于星体A、B质量相等，所以它们运动的轨道半径相等，且为0.5L，根据万有引力提供向心力得，，，联立解得，星体A、B运动的轨道半径，选项B正确。
18.D【命题意图】本题考查传感器，动态电路及其相关的知识点，意在考查考生的推理能力。
【解题思路】保持P位置不变，当c减小时，二氧化锡传感器的电阻R增大，电路中电流减小，V示数减小，A示数减小，选项A错误。保持P位置不变，当c增大时，二氧化锡传感器的电阻R减小，电路中电流增大，V示数增大，A示数增大，选项B错误。当c不变时，二氧化锡传感器的电阻R不变，将P向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中电流减小，二氧化锡传感器两端电压减小，电压表读数增大，即V示数增大，A示数减小，选项C错误。当c不变时，二氧化锡传感器的电阻R不变，将P向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，电流表读数增大，二氧化锡传感器两端电压增大，电压表读数减小，即V示数减小，A示数增大，选项D正确。
19.BC【命题意图】本题考查平抛运动的规律、机械能守恒定律及其相关的知识点，意在考查考生的分析综合能力。
【解题思路】根据平抛运动规律，两个小球相向做平抛运动的初速度大小一定相等，方向相反，选项A错误。两个小球从抛出到相遇，竖直位移相等，根据平抛运动规律，两个小球从抛出到相遇，运动的时间一定相同，选项B
正确。两个小球从抛出到相遇过程机械能守恒，由机械能守恒定律，可知两个小球相遇时的速度大小一定相同，选项C正确。两个小球相遇时位移方向间的夹角为60°，故速度方向间的夹角小于60°，选项D错误。
20.BC【命题意图】本题考查电场叠加、点电荷的电场强度及其相关的知识点，意在考查考生的分析综合能力。
【解题思路】利用对称性，由点电荷电场强度公式可知，O点处电场强度一定为零，O'点处电场强度的方向为竖直向上，选项A错误，B正确；由点电荷电场强度公式可知，O'点处电场强度的大小为，选项C正确；由库仑定律和平衡条件得，解得，选项D错误。
21.ACD【命题意图】本题考查带电粒子在电场中的加速、带电粒子在有界匀强磁场中的运动及其相关的知识点，意在考查考生的分析综合能力。
【解题思路】当带电粒子恰好从d点射出时，根据图中几何关系可知，轨道半径r＝L。设带电粒子射入磁场时速度为v，由，解得。由，解得，选项A正确；由左手定则，如果带电粒子恰好从b点射出，则粒子源发射的粒子一定带正电，选项B错误；由，解得，选项C正确；由，解得，选项D正确。
22.【答案】（1）实物连接图如图所示（2分）
不是（1分）0.295（0.293~0.297）（1分）2.68（2.66~2.69）（1分）
（3）3.0×10－4（2.9×10－4~3.1×l0－4）（l分）5.4（5.2~5.6）（1分）
【命题意图】本题考查硅光电池电动势和内阻的测量及其相关的知识点，意在考查考生的实验能力。
【解题思路】（2）由实验得到的该硅光电池的U—I图象可知，该硅光电池的U—I曲线不是直线，故该硅光电池内阻不是常数。图线在横轴的截距表示短路电流，即短路电流为0.295mA，图线在纵轴的截距表示电动势，即电动势为2.68V。（3）在题图乙中作出R＝10kΩ的电阻的U—I曲线，两图线的交点P对应的纵坐标为电压U＝1.74V，横坐标为电流I＝0.174mA。该电阻消耗的功率P＝UI＝3.0×10－4W。由闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，解得此时该硅光电池的内阻为。
23.【答案】（1）刻度尺（1分）（2）将小球a从同一高度处由静止释放（2分）（3）maxP＝maxM＋mbxN（2分）（4）P（1分） 2（2分）
【命题意图】本题考查验证动量守恒定律实验及其相关的知识点，意在考查考生的实验能力。
【解题思路】（1）本实验利用平抛运动规律来解决小球速度的测量问题，则实验中需要测量小球平抛运动的水平位移，即还需要的器材是刻度尺。（2）由于实验要重复进行多次，以确定碰撞后两小球的落点的确切位置，所以每次碰撞前，小球a的速度v0必须相同，根据，所以每次必须将小球a从同一高度处由静止释放。（3）要验证mav0＝mav1＋mbvb，由于碰撞后小球a和小球b从同一高度同时做平抛运动，根据可得两小球做平抛运动的时间相同，故mav0t＝mav1t＋mbvbt，而v0t＝xP，v1t＝xM，vbt＝xN，故只需验证maxp＝maxM＋mbxN，即可验证碰撞过程中的动量守恒。（4），，所以，代入数据解得。
24.【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、微元法及其相关的知识点，意在考查考生的分析综合能力。
【解题思路】（1）金属棒向下运动时切割磁感线产生感应电动势，当金属棒的速度为v时产生的感应电动势E＝BLv（2分）电容器所带电荷量Q＝CE＝CBLv（2分）
（2）设在△t时间内，金属棒速度变化为△v，根据法拉第电磁感应定律，金属棒产生的感应电动势增加△E＝BL△v（1分）
电容器两极板电压增加△U＝BL△v（1分）
电容器所带电荷量增加△Q＝C△U＝CBL△v（1分）
金属棒中的电流（1分）
对金属棒，由牛顿第二定律有，mgsin30°－BIL＝ma（2分）
联立解得（2分）
由于加速度与时间无关，说明金属棒做匀加速直线运动
由v'2＝2ax解得金属棒沿导轨向下运动x时的速度（2分）
25.【命题意图】本题考查动量守恒定律、能量守恒定律、机械能守恒定律、动能定理、平抛运动规律及其相关的知识点，意在考查考生的分析综合能力。
【解题思路】（1）由动量守恒定律得，m0v0＝(m＋m0)v（1分）
解得（1分）
子弹击中物块过程中系统损失的机械能
（1分）
（2）由于物块恰好能够通过半圆形轨道的最高点C，所以有（1分）
解得（1分）
物块从B点到C点的过程中，由机械能守恒定律得
（2分）
设在B点轨道对物块的作用力为F，由牛顿第二定律有
（1分）
联立解得F＝7.2mg，方向竖直向下（1分）
由牛顿第三定律可知物块通过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力为7.2mg，方向竖直向下（1分）
对物块在木板上的运动，由动能定理得
（2分）
解得（1分）
（3）设物块落在木板上的位置与B点的距离为x，由平抛运动的规律得，x＝vCt（1分）
（1分）
解得x＝2R（1分）
，（1分）
则物块落在木板上前的瞬时速度与水平方向间夹角的正切值tanθ＝2（1分）
33.（1）【答案】BDE（5分）
【命题意图】本题考查内能、热力学第二定律及其相关的知识点，意在考查考生的识记与理解能力。
【解题思路】若气体吸收热量，同时对外做功，其内能不一定增加，选项A错误；若气体对外做功，同时吸收热量，内能可能不变，选项B正确；空气能热水器是把空气中的低温热量吸收进来，经过压缩机后转化为高温热能以此来升高水的温度，在此过程中，需要外界对其做功，故选项C错误；从单一热源吸收热量全部用来对外做功是可能的，但是引起了其他变化，选项D正确；自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，选项E正确。
（2）【命题意图】本题考查平衡条件、牛顿第二定律、气体实验定律及其相关的知识点。
【解题思路】（i）以管内水银为研究对象，火箭起飞前，设水银管的横截面积为S，由平衡条件得p0S＝ρgSL0（2分）
解得（1分）
（ii）水银气压计中水银在气体压力与重力作用下，与火箭做相同的加速运动。设当火箭竖直向上以加速度大小为0.5g做加速运动时飞船内气体压强为p1，飞船内水银气压计读数为p＝0.6p0，即水银柱髙为L1＝0.6L0，由牛顿第二定律有p1S－ρgS·0.6L0＝ρS·0.6L0a（2分）
解得p1＝0.9ρgL0＝0.9p0（1分）
飞船内气体做等容变化，由查理定律有（2分）
解得T1＝270K（1分）
即此时飞船内的温度为t1＝－3°C（l分）
34.（1）【答案】ABE（5分）
【命题意图】本题考查光的折射、全反射及其相关的知识点。
【解题思路】设光在AB面的折射角为α，由折射定律知，，解得，即各色光在AB面的折射角都小于30°，选项A正确。由几何关系知，各色光射向BC面时，入射角都大于45°，选项B正确。由临界角公式知，各色光全反射的临界角都小于45°，各色光都在BC面发生全反射，选项C错误。从AC面射出的光束一定平行于BC边，由于红光射向BC面时的入射角最大，故红光射到AC面时处于最下方，选项E正确，D错误。
（2）【命题意图】本题考查振动图象、波形图、波速计算、波的传播及其相关知识点。
【解题思路】（i）由题图乙可知，振幅A＝2cm，质点做简谐运动的周期为T＝4s，波传播的周期也为T＝4s（1分）
由题图甲可知波长λ＝2m（l分）
波速（2分）
（ii）由题图甲可知，x＝2m处的质点在t＝0时刻刚好开始沿y轴负方向振动，设再经过△t时间质点P开始振动，则
即从t＝0时刻开始经过6s时间质点P开始振动（3分）
由简谐运动的对称性可知，质点在任意一个全振动过程中的路程s0＝4A＝8cm。
质点P开始振动后14s内经历了3.5次全振动
所以在0~20s内质点P运动的路程为s＝3.5s0＝28cm（3分）
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