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广东肇庆市2018届高三物理第二次统检试题(带解析)

时间:2018-05-14 17:45:25作者:佚名试题来源:网络
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肇庆市中小学教学质量评估
2018届高中毕业班第二次统一检测
理科综合能力测试
第Ⅰ卷(选择题 共126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,14~17题只有一项是符合题目要求的,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. 2017年1月9日,大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖。大多数原子核发生核反应的过程中都伴有中微子的产生,例如核裂变、核聚变、β衰变等。下列关于
核反应的说法,正确的是
A.  H+ H→ He+ n是α衰变方程, Th→ Pa+ e是β衰变方程
B. 高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,其核反应方程为
 He+ N→ O+ n
C.  Th衰变为 Rn,经过3次α衰变,2次β衰变
D.  U+ n→ Ba+ Kr+3 n是核裂变方程,也是氢弹的核反应方程
【答案】C
【解析】A. 核反应方程 是轻核的聚变, 中放射出电子,是β衰变方程,故A错误;
B. 高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子,其核反应方程为 ,故B错误;
C.在α衰变的过程中,电荷数少2,质量数少4,在β衰变的过程中,电荷数多1,质量数不变。设经过了m次α衰变,则:4m=234−222=12,所以m=3;设经过了n次β衰变,有:2m−n=90−86=4,所以n=2.故C正确;
D.  是重核裂变方程,也是原子弹的核反应方程。故D错误;
故选:C
2. 如图所示,横截面为直角三角形的斜劈P,靠在粗糙的竖直墙面上,力F通过球心水平
作用在光滑球Q上,系统处于静止状态.当力F增大时,系统仍保持静止。下列说法正
确的是
 
A. 斜劈P对竖直墙壁的压力增大
B. 斜劈P所受合外力增大
C. 球Q对地面的压力不变
D. 墙面对斜劈P的摩擦力增大
【答案】A
【解析】A. 以整体为研究对象,受力分析,根据平衡条件,水平方向:N=F,N为竖直墙壁对P的弹力,F增大,则N增大,所以由牛顿第三定律可得:P对竖直墙壁的压力增大。故A正确;
B. 斜劈P一直处于静止,所受合外力一直为零不变,故B错误;
C. 对Q力分析,如图:
 
根据平衡条件: ,F增大,则N′增大, ,N′增大,则N″增大,根据牛顿第三定律得,球对地面的压力增大,以整体为研究对象,竖直方向:N″+f=Mg,故随支持力的增大,摩擦力减小,若N″增大至与Mg相等,则f=0,故CD错误。
故选:A
点睛:P一直处于静止,所受合外力一直为零不变,以整体为研究对象,分析P对竖直墙壁的压力变化情况以及墙面对A的摩擦力,对Q受力分析,根据平衡条件得出Q对地面的压力变化情况。
3. 在x轴上的-L和L点分别固定了A、B两个电荷点,A的电荷量为+Q,B的电荷量为-Q,如下图所示。设沿x轴正方向为电场强度的正方向,则整个x轴上的电场强度E随x变化的图像正确的是
 
A.      B.      C.      D. 
【答案】D
【解析】
 
点睛:根据等量异种电荷电场线的分布图,分析电场强度E的方向,再判断图象的形状.
4. 有a、b、c、d四颗地球卫星:a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动;b处于离
地很近的近地圆轨道上正常运动;c是地球同步卫星;d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图所示,下列说法中正确的是
A. a的向心加速度等于重力加速度g
B. b在相同时间内转过的弧长最长
C. d的运行周期有可能是20h
D. 把a直接发射到b运行的轨道上,其发射速度大于第一宇宙速度
【答案】B
【解析】A. 地球同步卫星的周期c必须与地球自转周期相同,角速度相同,则知a与c的角速度相同,根据a=ω2r知,c的向心加速度大。由牛顿第二定律得: ,解得: ,卫星的轨道半径越大,向心加速度越小,则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度,而b的向心加速度约为g,故知a的向心加速度小于重力加速度g,故A错误;
B.由牛顿第二定律得: ,解得: ,卫星的轨道半径越大,速度越小,所以b的速度最大,在相同时间内转过的弧长最长。故B正确;
C. 由开普勒第三定律 知,卫星的轨道半径越大,周期越大,所以d的运动周期大于c的周期24h,d的运行周期应大于24h,不可能是20h,故C错误;
D. 把a直接发射到b运行的轨道上,其发射速度等于第一宇宙速度,故D错误;
故选:B
点睛:地球同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,角速度相同,根据a=ω2r比较a与c的向心加速度大小,再比较c的向心加速度与g的大小.根据万有引力提供向心力,列出等式得出角速度与半径的关系,分析弧长关系.根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系.
5. 如图甲为风力发电机的简易模型。在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动,转速与风速成正比。若某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。下列
说法中正确的是
A. 磁铁的转速为10rad/s
B. 电流的表达式为i=0.6sin10πt A
  
C. 风速加倍时线圈中电流的有效值为  A
D. 风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt A
【答案】BC
【解析】由图象可知,线圈转动周期T=0.2s,角速度: ,根据ω=2πn可知转速为5 r/s,故A错误;由图象可知,线圈转动周期T=0.2s,则电流的表达式为i=0.6sin10πtA,故B正确;由转速与风速成正比,当风速加倍时,转速也加倍,电流的最大值Im=1.2A,则电流的表达式为:i=1.2sin20πt(A),故D错误;由转速与风速成正比,当风速加倍时,转速也加倍,电流的最大值Im=1.2A,电流的有效值为 ,故C正确。所以BC正确,AD错误。
6. 在民族运动上,运动员弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为 v1,
运动员静止时射出的弓箭速度为 v2。跑道离固定目标的最近距离为 d。下列说法中正确
的是
 
A. 要想命中目标且箭在空中飞行时间最短,运动
员放箭处离目标的距离为
B. 只要击中侧向的固定目标,箭在空中运动合速
度的大小一定是
C. 要想命中目标且箭在空中飞行时间最短,运动
员放箭处离目标的距离为
D. 箭射到靶的最短时间为
【答案】CD
【解析】ACD. 当放出的箭垂直于马运行方向发射,此时运行时间最短,最短时间 ,则箭在沿马运行方向上的位移为 ,所以放箭处距离目标的距离为 .故A错误,C正确,D正确;
B. 只有放出的箭垂直于马运行方向发射,击中侧向的固定目标,箭在空中运动合速
度的大小才是  ,故B错误。
故选:CD
7. 如图所示,三斜面ab、cd、cb固定于竖直墙面与水平面之间,ab与cd斜面的长度相同。若某滑块(视为质点)分别从三斜面的顶端由开始沿斜面下滑,滑块经过d处时动能不损失且继续沿水平面运动经过b端,滑块与三斜面及水平面间的动摩擦因数均相同。则对于滑块从各斜面的顶端到经过b端的整个过程,下列说法正确的是
 
A. 三种情况下滑块损失的机械能相同
B. 滑块沿ab运动的情况下经过b端时的速度最小
C. 滑块沿三斜面下滑的时间相同
D. 滑块沿cdb路径运动的情况下克服摩擦力做的功最多
【答案】AB
 .....................
B.滑块到b的速度为v,由动能定理得 ,因为从ab滑到b的高度 小于从cb滑到b或沿cd滑到d的高度 ,所以从ab滑到b端时的速度最小,故B正确;
C.对斜面上的滑块受力分析, ,cd和cb高度相同,因此路程为 ,滑到底部需要的时间为 ,根据单调性可知 越大,t越小,所以从cd滑到d的时间比从cb滑到b的时间短,故C错误;
故选:AB
8. 速度相同的一束粒子(不计重力)经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如右图所示,下列说法中正确的是
 
A. 该束带电粒子带正电
B. 速度选择器的P1极板带负电
C. 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于
D. 粒子在磁场中运动半径越大,该粒子的比荷越小
【答案】ACD
【解析】试题分析:由图可知,带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转,所以粒子所受的洛伦兹力方向向下,根据左手定则判断得知该束粒子带正电.故A正确.在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动,由左手定则可知,洛伦兹力方向竖直向上,则电场力方向向下,粒子带正电,电场强度方向向下,所以速度选择器的P1极板带正电.故B错误.粒子能通过狭缝,电场力与洛伦兹力平衡,则有:qvB1=qE,解得: .故C正确.粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得: ,解得: .可见,由于v是一定的,B不变,半径r越大,则 越小.故D正确.故选ACD.
考点:质谱仪;速度选择器
【名师点睛】本题关键要理解速度选择器的原理:电场力与洛伦兹力,粒子的速度一定.粒子在磁场中偏转时,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律则可得到半径。
非选择题:包括必考题和选考题两部分,第22~32题为必考题,每个学生都必须作答。第34~第40为选考题,考生根据要求作答。
(一)必答题(共129分)
9. 某同学利用如图(甲)所示的实验装置运用牛顿第二定律测量滑块的质量M。其主要步
骤为:
 
(1)调整长木板倾角,当钩码的质量为m0时滑块沿木板恰好向下做匀速运动。
保持木板倾角不变,撤去钩码m0,将滑块移近打点计时器,然后释放滑块,滑块沿木板向下做匀加速直线运动,并打出点迹清晰的纸带如图(乙)所示(已知打点计时器每隔0.02s打下一个点)。请回答下列问题(计算结果保留3位有效数字):
 
①打点计时器在打下B点时滑块的速度υB =____m/s;
②滑块做匀加速直线运动的加速度a =____m/s2;
③滑块质量M =_____(用字母a、m0、当地重力加速度g表示)。
【答案】    (1). 1.38    (2). 3.88    (3).  
【解析】由图示纸带可知,两个相邻两个计数点间还有1个点,计数点间的时间间隔t=2T=0.04s,
(1)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小。
   =1.38m/s
(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=at2可以知,加速度的大小:
 
 =3.88 m/s2
(3)滑块做匀速运动时受力平衡作用,由平衡条件得:m0g=Mgsinθ−f,撤去m0时滑块做匀加速直线运动时,受到的合外力:F合=Mgsinθ−f,由牛顿第二定律得:F合=Ma,解得: .
故答案为:(1)1.38;(2)3.88;(3)  .
点睛:根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小;根据匀变速直线运动的推论公式△x=at2可以求出加速度的大小;应用牛顿第二定律可以求出滑块的质量.
10. 甲、乙、丙三同学所在的学习小组利用旧手机的电池及从废旧收音机拆下的电阻、电容器、电感线圈等电子元器件进行实验操究。现从这些材料中选取两个待测元器件进行研究:一是电阻Rx(阻值约2kΩ),二是手机中的锂电池(电动势E的标称值为3.4V)。他们还准备了如下实验器材:
 
A.电压表V(量程0~4V,内阻Rv约10kΩ)
B.电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω)
C.电流表A2(量程0~2mA,内阻约50Ω)
D.滑动变阻器R(0~40Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R0(0~999.9Ω)
F.开关S一个、导线若干。
 
(1)甲同学采用伏安法测定Rx的阻值,他使用的电源是待测的锂电池。图(a)是他连
接的部分实验器材,请你完成实物连接。甲同学选用的电流表应是_____ (选填“A1”或“A2”);他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值,则测量值_____(填“大于”或“小于”)真实值。
(2)乙同学和丙同学设计了如图(b)所示的电路来测量锂电池的电动势E和内阻r。
①乙同学的实验操作是:闭合开关S,调节电阻箱的阻值为R1时,读出电压表的为
U1;调节电阻箱的阻值为R2时,读出电压表的示数为U2。根据乙同学测出的数据可求得该电池的电动势,其表达式为E=_____;
②丙同学认为用线性图像处理数据更便于分析。他在实验中多次改变电阻箱阻值,获取了多组数据,画出的 图像为一条直线,如图(c)所示。则该图像的
函数表达式为____;由图(c)可知该电池的电动势E=_____V,内阻r=____ Ω
(以上二空计算结果小数点后保留二位有效数字)。
【答案】    (1). A2    (2). 大于    (3).       (4).       (5). 3.33    (6). 0.25
【解析】①待测电阻阻值约为2kΩ,滑动变阻器最大阻值为40Ω,滑动变阻器应采用分压接法;电路最大电流约为 =0.0017A=1.7mA,电流表应选A2;电压表内阻约为10kΩ,电流表内阻约为50Ω,待测电阻阻值约为2kΩ,相对来说,待测电阻阻值远大于电流表内阻,电流表应采用内接法,实验电路图如图所示:
 
这样测得的电阻是待测电阻与电流表内阻的总电阻,测量值大于真实值;
②a、由图b所示实验电路可知,在闭合电路中,电源电动势:
 , 
解得: .
b、在闭合电路中,电源电动势: ,
解得: ,
由图象可知,图象截距b= =0.3,则电源电动势 ,
图象斜率   =0.075,
则电源内阻:r=kE=0.075× =0.25Ω;
故答案为:①A2;大于;②a、 ;b、 ;3.33;0.25.
11. 如图甲所示,两根完全相同的光滑平行导轨固定,每根导轨均由两段与水平面成θ=30°的长直导轨和一段圆弧导轨平滑连接而成,导轨两端均连接电阻,阻值R1=R2=2Ω,导轨间距L=0.6m。在右侧导轨所在斜面的矩形区域M1M2P2P1内分布有垂直斜面向上的磁场,磁场上下边界M1P1、M2P2的距离d=0.2m,磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻,在右侧导轨斜面上与M1P1距离s=0.1m处,有一根阻值r=2Ω的金属棒ab垂直于导轨由静止释放,恰好独立匀速通过整个磁场区域,取重力加速度g=10m/s2,导轨电阻不计。求:
(1)ab由静止运动到磁场边界M1P1的时间t及此时的速度大小v;
(2)在t1=0.1s时刻和t2=0.25s时刻电阻R1的电功率之比;
 
【答案】(1)t=0.2s,v=1m/s;(2) 
【解析】(1)棒从刚开始释放到运动至M1P1这段时间内做匀加速直线运动,设其运动的位移大小是s,时间是t。其运动的加速度大小a由牛顿第二定律可得:ma=mgsinθ ①
由匀变速运动规律可得:s=   ②
由②③式联立解得:t=0.2(s) ③
由机械能守恒定律可得:mgssinθ=   ④
由①式解得:v=1(m/s) ⑤(1分)
(2)t1=0.1s时,棒还没有进入磁场,此时由电磁感应规律可得:
    ⑥
此时R2与金属棒并联后再与R1串联,设R1两端的电压U1,由闭合回路欧姆定律可得:
 ⑦
由图乙可知,t1=0.2s后磁场保持不变,ab经过磁场的运动时间:
  ⑧
故当t2=0.25s时,棒ab还在磁场中匀速运动,此时的感应电动势E2:
E2=BLv ⑨
设此时R1两端的电压U1’由闭合回路欧姆定律可得:
 ⑩
由电功率公式可知电阻R1所消耗的电功率:    ⑪
所以在t1=0.1s和t2=0.25s时刻,电阻R1所消耗的电功率之比:
    ⑫
将数据代入上式解得:   ⑬
12. 如下图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到光滑水平面的距离为h=0.8m。已知A的质量为m,物块B的质量是小球A的5倍,静止于水平传送带左端的水平面上且位于O点正下方,传送带右端有一带半圆光滑轨道的小车,小车的质量是物块B的5倍,水平面、传送带及小车的上表面平滑连接,物块B与传送带的动摩擦因数μ=0.5,其余摩擦不计,传送带长L=3.5m,以恒定速率v0=6m/s顺时针运转。现拉动小球使线水平伸直后由静止释放,小球运动到最低点时与物块发生正碰,小球反弹后上升到最高点时与水平面的距离为 。若小车不固定,物块刚好能滑到与圆心O1等高的C点。重力加速度为g=10m/s2,小球与物块均可视为质点。求:
 
(1)小球与物块相碰后物块B的速度vB大小。
(2)若滑块B的质量mB=1kg,求滑块B与传送带之间因摩擦而产生的热量Q及带动传
送带的电动机多做的功W电。
(3)小车上的半圆轨道半径R大小。
【答案】(1)  (2)Q=12.5J, (3)R=1.5m
【解析】(1)小球A下摆及反弹上升阶段机械能守恒,由机械能守恒定律得:
   ①
  ②
B碰撞过程系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mvA=-mv1+5mvB③
代入数据解得: vB=1(m/s)④
(2)经过时间t,B与传送带速度相等,由匀变速直线运动速度公式得:
v0=vB+at   ⑤ 
μmBg =vBa ⑥  
代入数据解得:t=1(s) ⑥
物块滑行的距离:   ⑦
传送带的位移:S传=vt=6(m)⑧
则:Sx=S传-S物=2.5(m) ⑨
滑块B与传送带之间因摩擦而产生的热量:Q=μmBg Sx= 12.5(J)⑩
电动机多做的功  ⑪
代入数据解得:W电=30(J)
(3)物块在传送带上一直加速到达右端时恰好与传送带速度相等,系统水平方向动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得: 5mv0=(5m+25m)v   ⑫
由机械能守恒定律得:  ⑬
代入数据解得:R=1.5(m)
(二)选考题:共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答,并用2B铅笔在答题卷上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卷选答区域指定位置答题。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。
【物理-选修3-3】(15分)
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.液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力
B.固体中的分子是静止的,液体、气体中的分子是运动的
C.汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的
D.液体的蒸发现象在任何温度下都能发生
E.有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高
【答案】ADE
【解析】A. 液体表面层中,分子间距较大,分子间的相互作用表现为引力,即为表面张力,故A正确;
B. 不论固体,还是液体与气体,分子均是永不停息的做无规则运动,故B错误;
C. 汽化现象与液体分子间相互作用力无关,故C错误;
D. 在任何温度下,液体的蒸发现象都能发生,故D正确;
E. 有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高,如晶体,故E正确;
故选:ADE.
14. 如图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面积为S = 0.01m2,
中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动,且不漏气。A的质量不计,B的质量为M,并与一劲度系数为k = 5×103 N/m的较长的弹簧相连。已知大气压p0 = 1.0×105 Pa,平衡时两活塞之间的距离l0 = 0.6 m,现用力压A,使之缓慢向下移动一段距离后,保持平衡。此时用于压A的力F = 500 N,求活塞A下移的距离。
 
【答案】l=0.3m
【解析】根据用力压A,使之缓慢向下移动一段距离后,保持平衡,此过程为等温变化, ,
p1=p0= 1×105Pa,, V1=sl0=0.01 0.6m3,p2=p0+ =1×105+ ,V2=sl2=0.01 l2,
联立以上各式,代入数据得l2=0.4m,因气体体积减小A下移的距离为
同时活塞B对弹簧的压力增大500N,弹簧下移的距离 ,最后活塞A下移的距
离为 。

【物理—选修3-4】(15分)
15. 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.简谐运动的周期与振子的质量无关,但与振幅有关
B.弹簧振子做简谐运动的回复力表达式 中,F为振动物体所受的合外力,k为弹簧的劲度系数
C.在波的传播方向上,某个质点的振动速度就是波的传播速度
D.在双缝干涉实验中,同等条件下用紫光做实验比用红光做实验得到的条纹更窄
E.在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象,狭缝宽度必须比波长小或者相差不多
【答案】BDE
【解析】A. 简谐运动的周期由振动系统内部因素决定,与振动幅度无关,故A错误;
B. 在简谐运动的回复力表达式F=−kx中,对于弹簧振子,F为振动物体受到的合外力,k为弹簧的劲度系数,故B正确;
C. 对于机械波,某个质点的振动速度与波的传播速度不同,横波两者垂直,纵波两者平行,故C错误;
D. 在双缝干涉实验中,根据干涉条纹间距公式 ,同种条件下,因紫光波长小于红光,则用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更窄,故D正确;
E. 在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象,根据明显衍射的条件可知,狭缝宽度必须比波长小或者相差不太多。故E正确。
故选:BDE.
16. 如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角∠BAC=30°,AB边的长度为l,P为垂直于直线BCD的光屏。一宽度也为l的平行单色光束垂直射向AB面,在屏上形成一条宽度等于 的光带,求棱镜的折射率。
 
【答案】n=1.732
【解析】试题分析:行光束垂直射向AB面方向不变,在AC面发生折射,作出光路图.根据几何知识求出AC面上的入射角和折射角,再由折射定律求解折射率n。
平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束,如图所示。
 
图中θ1、θ2为光在AC面上的入射角和折射角,根据折射定律,有
设出射光线与水平方向成α角,则:
由于CC2=A1A2=   ,可得C1C2=
而AC1=BC=  ,由以上可解得:
即α=30°    θ2=60°  
则折射率为:
点睛:本题主要考查了折射率,解题关键是正确作出光路图,根据几何知识求解入射角和折射角,再运用折射定律求折射率。

 

 
 

 

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