广东省佛山市2018届高三下学期综合能力测试（二）物理试题Word版含解析.doc

www.ks5u.com 广东省佛山市2018届高三下学期综合能力测试（二）物理试题 二、选择题 ‎1. 首次提出“微观粒子的能量是量子化的”这一观念，与下列物理常量相关的是 A. 引力常量G B. 普朗克常量h C. 静电力常量k D. 阿伏加德罗常数NA ‎【答案】B ‎【解析】首次提出“微观粒子的能量是量子化的”这一观念，与普朗克常量h相关。故B项正确。‎ ‎2. 一热气球在地面附近匀速上升，某时刻从热气球上掉下一沙袋，不计空气阻力。则此后 A. 沙袋重力的功率逐渐增大 B. 沙袋的机械能先减小后增大 C. 在相等时间内沙袋动量的变化相等 D. 在相等时间内沙袋动能的变化相等 ‎【答案】C ‎【解析】不计空气阻力，沙袋从匀速上升的热气球上掉下后，做竖直上抛运动。‎ A：此后沙袋做竖直上抛运动，竖直方向的速度先减小后增大，沙袋重力的功率不是逐渐增大。故A项错误。‎ B： 沙袋从匀速上升的热气球上掉下后，只受重力，机械能守恒。故B项错误。‎ C：沙袋从匀速上升的热气球上掉下后，只受重力，据动量定理，在相等时间内沙袋动量的变化相等。故C项正确。‎ D：沙袋从匀速上升的热气球上掉下后，只受重力，加速度一定，相等时间内速度的变化相等，相等时间内沙袋动能的变化一般不相等。故D项错误。‎ 点睛：不计空气阻力，沙袋从匀速上升的热气球上掉下后，由于惯性做竖直上抛运动。‎ ‎3. 在静电场中由静止释放一电子，该电子仅在电场力作用下沿直线运动，其加速度a随时间t的变化规律如图所示。则 A. 该电场可能为匀强电场 B. 电子的运动轨迹与该电场的等势面垂直 C. 电子运动过程中途经各点的电势逐渐降低 D. 电子具有的电势能逐渐增大 ‎【答案】B ‎【解析】A：由加速度a随时间t的图象可知，电子的加速度变化，所受电场力变化，运动轨迹上各点的场强大小改变，电场不是匀强电场。故A项错误。‎ B：电子仅在电场力作用下沿直线运动，且运动过程中加速度方向不变，所受电场力方向不变，则运动轨迹上各点场强方向一样且场强方向与轨迹同一直线，电场方向与等势面垂直，所以电子的运动轨迹与该电场的等势面垂直。故B项正确。‎ CD：电子由静止释放做加速运动，电子所受电场力做正功，电子具有的电势能减小，电子运动过程中途经各点的电势逐渐升高。故CD两项错误。‎ ‎4. 来自太阳的带电粒子会在地球的两极引起极光。带电粒子与地球大气层中的原子相遇，原子吸收带电粒子的一部分能量后，立即将能量释放出来就会产生奇异的光芒，形成极光。极光的光谐线波长范围约为3100～6700（1-10-10m）。据此推断以下说法不正确的是 A. 极光光谐线频率的数量级约为1014Hz B. 极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关 C. 原子在从高能级向低能级跃迁时辐射出极光 D. 对极光进行光谱分析可以鉴别太阳物质的组成成分 ‎【答案】D ‎【解析】A：极光光谐线频率的最大值；极光光谐线频率的最小值。则极光光谐线频率的数量级约为1014Hz。故A项正确。‎ B：来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。当他们进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光。极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关。故B项正确。‎ C：地球大气层中的原子吸收来自太阳带电粒子的一部分能量后，从高能级向低能级跃迁时辐射出极光。故C项正确。‎ D：地球大气层中的原子吸收来自太阳的带电粒子的一部分能量后，从高能级向低能级跃迁时辐射出极光。对极光进行光谱分析可以鉴别地球大气层的组成成分，故D项错误。‎ 本题选不正确的，答案为D。‎ 点睛：线状光谱：由狭窄谱线组成的光谱。单原子气体或金属蒸气所发的光波均有线状光谱，故线状光谱又称原子光谱。连续光谱：包含一切波长的光谱，炽热固体所辐射的光谱均为连续光谱。吸收光谱：具有连续谱的光波通过物质样品时，处于基态的样品原子或分子将吸收特定波长的光而跃迁到激发态，于是在连续谱的背景上出现相应的暗线或暗带，称为吸收光谱。能用来做光谱分析的是线状光谱和吸收光谱。‎ ‎5. 如图，理想变压器的原线圈与二极管一起接在u=220sin 50πt（V）交流电源上，副线圈接有R=55Ω的电阻，原、副线圈匝数比为2:1。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，电流表为理想电表。则 A. 副线圈的输出功率为110w B. 原线圈的输入功率为110w C. 电流表的读数为lA D. 副线圈输出的电流方向不变 ‎【答案】A ‎【解析】AB：因为原线圈上接有理想二极管，原线圈只有半个周期有电流，副线圈也只有半个周期有电流。，所以副线圈电压的最大值。‎ 设副线圈电压的有效值为，则 ，解得：‎ 副线圈的输出功率，原线圈的输入功率。故A项正确，B项错误。‎ C：电流表读数，故C项错误。‎ D：因为原线圈上接有理想二极管，原线圈中电流方向不变，原线圈中电流增大和减小时在副线圈中产生的感应电流方向相反，副线圈输出的电流方向改变。故D项错误。‎ 点晴：有效值是根据电流热效应来规定的，让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。计算电功率使用有效值，交流电表的读数是有效值。‎ ‎6. 2017年4月7日出现了“木星冲日”的天文奇观，木星离地球最近最亮。当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学称之为“木星冲日”。本星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动。不考虑木星与地球的自转，相关数据见下表。则 质量 半径 与太阳间距离 地球 m R r 木星 约320m 约11R 约5r A. 木星运行的加速度比地球运行的加速度大 B. 木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大 C. 下一次“木星冲日”的时间大约在2018年5月份 D. 在本星表面附近发射飞行器的速度至少为7.9km/s ‎【答案】BC ‎【解析】A：太阳对行星的引力充当行星做圆周运动的向心力，则，可得：。木星与太阳间距离比地球与太阳间距离大，木星运行的加速度比地球运行的加速度小。故A项错误。‎ B：行星对表面物体的万有引力等于物体在表面时受到的重力，则，可得：。木星质量是地球质量的320倍，木星半径是地球半径的11倍，则木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大。故B项正确。‎ C：据开普勒第三定律，，则 设从木星冲日到下次木星冲日的时间间隔为t,则，解得：，所以下一次“木星冲日”的时间大约在2018年5月份。故C项正确。‎ D：绕星球表面做圆周运动的飞行器，则，木星质量是地球质量的320倍，木星半径是地球半径的11倍，所以在木星表面发射的飞行器的最小速度大于地球表面发射的飞行器最小速度（7.9km/s）。故D项错误。‎ 综上答案为BC。‎ ‎7. 如图，是磁电式转速传感器的结构简图。该装置主要由测量齿轮、软铁、永久磁铁、线圈等原件组成。测量齿轮为磁性材料，等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上（圆心在旋转体的轴线上），齿轮转动时线圈内就会产生感应电流。设感应电流的变化频率为f，测量齿轮的齿数为N，旋转体转速为n。则 A. f=nN B. f=‎ C. 线圈中的感应电流方向不会变化 D. 旋转体转速越高线圈中的感应电流越强 ‎【答案】AD ‎【解析】AB：旋转体转一圈，测量齿轮靠近和远离线圈N次，线圈中的感应电流变化N次。‎ 旋转体的转速为n，感应电流的变化频率为f，则f=nN。故A项正确，B项错误。‎ C：测量齿轮靠近和远离线圈时，线圈中磁通量的变化相反，产生的感应电流方向相反。故C项错误。‎ D：旋转体转速越高，测量齿轮靠近和远离线圈越快，线圈中磁通量的变化越快，线圈中感应电动势越大，线圈中的感应电流越强。故D项正确。‎ 综上答案为AD。‎ ‎8. 如图，质量均为m的两光滑小环A和B用轻绳连接，分别套在水平和竖直的固定直杆上。在绳上O点施一水平力F拉紧轻绳，设法使整个系统处于静止状态。随后使力F缓慢增大，则在此过程中 A. OA段绳中的张力始终大于mg，且逐渐增大 B. 杆对A环的作用力始终大于2mg，且逐渐增大 C. OB段绳中的张力始终大于mg，且逐渐增大 D. OB段绳与竖直方向的夹角逐渐增大 ‎【答案】CD ‎【解析】AB：以AB两个小环整体为研究对象，对整体受力分析，整体受总重力2mg、水平力F、水平杆对A环向上的支持力、竖直杆对B环水平向左的支持力。据平衡条件可得：水平杆对A环向上的支持力，竖直杆对B环水平向左的支持力。‎ 以A为研究对象，对A受力分析，A受重力、水平杆对A竖直向上的支持力、绳OA对A的拉力，三力平衡，绳OA的拉力一定竖直向下，且，解得：。‎ 故AB两项均错误。‎ CD：以B为研究对象，对B球受力分析如图，设OB段绳与竖直方向的夹角为 ‎ ‎ 由平衡条件可得：，。‎ 力F缓慢增大，OB段绳中的张力始终大于mg，且逐渐增大；OB段绳与竖直方向的夹角逐渐增大。故CD两项均正确。‎ 三、非选择题 ‎9. 如图甲，利用恒速滴液瓶（每隔相同时间从玻璃管口滴下一个液滴)和频闪光源来研究自由落体运动。实验时，调节频闪光源的频率和恒速液滴的频率，使两者恰好相等，屏幕上就会出现“液滴不动”的影点，设此时频闪光源的频率为f。某次实验的影点位置如图乙所示，三个影点间的距离分别为h1、h2和h3。‎ ‎（1)若图乙中最上边一个影点的初速度恰好为零，则h1:h2:h3=________，液滴下落加速度的表达式为a=_________‎ ‎（2）图乙中自上而下第二个影点瞬时速度的表达式为v=______________‎ ‎【答案】 (1). 1:3:5 (2). (3). ‎ ‎【解析】(1) 最上边一个影点的初速度恰好为零，初速度为零的匀加速直线运动，在相邻相等时间内通过的位移之比 设液滴从一个影点到下一个影点所用时间为，则 据，解得：‎ ‎(2) 图乙中自上而下第二个影点瞬时速度 点睛：初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移之比为 ‎10. 某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻。‎ ‎（1）现备有下列器材：‎ A.待测的干电池一节 B.电流表G（量程0-150mA，内阻Rg=3.0Ω）‎ C.电压表V（量程0~3V，内阻Rv，约lkΩ）‎ D.滑动变阻器R0（0-20Ω，l.0A）‎ E.电阻箱R0（0-99.99）‎ F.开关和若干导线 该同学发现上述器材中电流表的量程较小，他想利用现有的电流表和电阻箱改装成一块量程为0~0.6A的电流表，则电阻箱R0的阻值应取_____Ω。请在图甲的虚线框内画出利用上述器材测量干电池电动势和内阻的实验电路图_____。‎ ‎（2）图乙为该同学根据合理电路所绘出的U-I图像（U、I分别为电压表V和电流表G的示数）。根据该图像可得被测电池的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。‎ ‎（3）该同学完成实验后又尝试用以下方案测定一节干电池的电动势。如图丙，Ex为待测干电池，Es为电动势已知的标准电池，AB为一根粗细均匀的直线电阻丝，R1为保护电阻。该同学的操作步骤如下：‎ ‎①闭合开关S1，粗调滑动变阻器R，使直线电阻AB两端的电压约为2.0V（可用电压表粗测）；‎ ‎②将开关S2拨到位置“1”，调节滑动触头C至C1点时灵敏电流计G的读数为零，测出AC1的长度为L1； ‎ ‎③将开关S2拨到位置“2”，调节滑动触头C至C2点时灵敏电流计G的读数再次为零，测出AC2的长度为L2‎ 则待测电池电动势的表达式为Ex=_________。‎ ‎【答案】 (1). 1.0 (2). 电路如图所示:‎ ‎ (3). 1.48（1.46~1.49之间） (4). 0.84（0.82~0.87之间） (5). ‎ ‎【解析】(1)电流表G（量程0-150mA，内阻Rg ‎=3.0Ω）改装成一块量程为0~0.6A的电流表，则电阻箱R0的阻值 改装后电流表的内阻，相对于电源来说，电流表的分压不能忽略，应采用电流表的外接法。电路如图：‎ ‎(2)U、I分别为电压表V和电流表G的示数，据闭合电路欧姆定律可得：，对表达式变形后：，将U-I图像向两端延长后借助图象的纵截距和斜率可得：，，解得：‎ ‎(3)由题意得：，，，则 点睛：图象法处理数据时，要根据物理规律写出横纵坐标之间的关系式。结合图象的截距、斜率、面积等求解。‎ ‎11. 如图，是游乐场的一项娱乐设备。一环形座舱装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落的高度为H=75m，当落到离地面h=30m的位置时开始制动，座舱均匀减速。在一次娱乐中，某同学把质量m=6kg的书包放在自己的腿上。g取10m/s2，不计座舱与柱子间的摩擦力及空气阻力。‎ ‎（1）当座舱落到离地面h1=60m和h2=20m的位置时，求书包对该同学腿部的压力各是多大； ‎ ‎（2）若环形座舱的质量M=4×103kg，求制动过程中机器输出的平均功率。‎ ‎【答案】（1）（2）1.5×106W ‎ ‎【解析】本题考查物体在自由下落和减速下降过程中的受力和功率问题，需运用运动学公式、牛顿运动定律、功率等知识求解。‎ ‎（1）当座舱距地面h1=60m时，书包处于完全失重状态。故书包对该同学的压力F1=0。‎ 座舱自由下落高度为H-h=(75-30)m=45m时，座舱开始制动，设此时的速度为v，由运动学公式得 座舱制动过程做匀减速直线运动，设其加速度大小为a，则有 联解得：a=15m/s2，方向竖直向上。 ‎ 设此过程中书包受到腿的支持力为F2，根据牛顿第二定律，对书包有 代入数据可得 根据牛顿第三定律有：该同学腿部受到的压力 ‎（2）设制动过程中座舱所受的制动力为F，经历的时间为t，‎ 由运动学公式得：‎ 根据牛顿第二定律，对座舱有 座舱克服制动力做功 ‎ 机器输出的平均功率 联立解得P=1.5×106W ‎12. 如图甲所示，一光滑绝缘的水平轨道固定在离地面一定高度处，整个空间存在着水平向右的匀强电场。一质量为2m、不带电的弹性小球A以速度v0沿水平轨道向右运动。轨道边缘处锁定一大小与A相同、质量为m、电荷量为-q的弹性小球B。两球碰前瞬间解除对小球B的锁定。已知该电场的场强为，重力加速度为g，两球碰撞过程中电荷不发生转移，空气阻力不计。‎ ‎（1）求两球再次碰撞前相距的最大距离Δx，并分析说明为确保两球能够再次碰撞，水平轨道离地面的高度h应当满足的条件；‎ ‎（2）为缩短两球再次碰撞的时间间隔，某同学设计了两种方案，一种方案是仅增大弹性小球入的质量；另一种方案是仅增加该电场的场强。请你对这两种方案的可行性进行分析评价；‎ ‎（3）若在两球第一次碰后瞬间，迅速撤去电场并同时在整个空间加一磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场，请在图乙中定性画出小球B此后的运动轨迹。‎ ‎【答案】（1）（2），仅增加该电场的场强这一方案可行 ‎（3）如图所示：‎ ‎【解析】本题考查物体的弹性碰撞及带电粒子在电场中的运动，需运用动量守恒、能量守恒、运动的合成和分解等规律求解。‎ ‎（1）设小球A、B第一次碰撞后的速度分别为v1和v2，两球发生弹性碰撞，根据动量守恒与能量守恒定律有： 、 ‎ 联立解得， ‎ A球不带电，所以碰后做平抛运动； B球在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀减速直线运动（类竖直上抛运动），所以两球在竖直方向运动情况相同，始终保持在同一高度。设A、B在时间t内水平方向的位移分别为xA和xB，小球B的加速度大小为aBx，则 ‎ 、 ‎ B球在水平方向上的加速度为 ‎ 当小球B的水平分速度减小到与A的水平分速度相等即时，两者相距最远。‎ 对B球有 解得 ‎ 则 设两球再次碰撞的时间间隔为Δt，两小球A、B发生的位移分别为和，‎ 再次相碰有 其中： ‎ 联立以上各式可得： ‎ 则水平轨道离地面的高度 ‎ 即 ‎ ‎（2）设小球A、B的质量分别为m1和m2，设两球首次碰后的速度大小分别为和，则有 、 ‎ 联立以上两式可得：，即碰后两球的速度之差与A、B小球质量无关。‎ 设两球再次碰撞的时间间隔为Δt´，两小球A、B发生的位移分别为和，小球B的加速度大小为，则 再次相碰有 其中： ‎ 联立以上各式可得： ‎ 可见，为了缩短两球再次碰撞的时间间隔，仅增大小球A的质量这一方案不行，仅增加该电场的场强这一方案可行。 ‎ ‎（3）此时小球B除了受到重力外，还受到竖直向上的洛伦兹力，大小为 小球B此后的运动可以拆分成两个分运动：一个是水平向右、速度大小为的匀速直线运动（对应的洛伦兹力与重力相平衡）；另一个是在竖直平面内速度大小为、沿逆时针方向的匀速圆周运动。其轨迹示意图如图所示。 ‎ ‎ ‎ ‎13. 下列说法正确的是________‎ A.物体吸收热量时内能就会增加 B.内能不同的物体，其分子热运动的平均动能可能相同 C.气体分子热运动的平均动能减小，其压强不一定减小 D.分子间的相互作用力随分子间距离的减小而增大 E.两铅柱压紧后悬挂起来而不脱落，主要是由于分子引力的作用 ‎【答案】BCE ‎【解析】A：如果物体在吸收热量的同时对外做功，物体的内能有可能减小。故A项错误。‎ B：内能通常指热力学系统构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和。内能不同的物体，温度可能相同，其分子热运动的平均动能可能相同。故B项正确。‎ C：气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的。气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定。则气体分子热运动的平均动能减小，其压强不一定减小。故C项正确。‎ D：在分子间表现为斥力时，分子间的相互作用力随分子间距离的减小而增大；在分子间表现为引力时，分子间的相互作用力随分子间距离的减小可能增大可能减小。故D项错误。‎ E：两铅柱压紧后悬挂起来而不脱落，主要是由于分子引力的作用。故E项正确。‎ 综上答案为BCE。‎ ‎14. 如图，一粗细均匀的细长玻璃管，上端开口、下端封闭，上部有高h1=44cm的水银柱，水银面恰好与管口平齐，中部封有长l=6.0cm的理想气体，下部有高h2=60cm的水银柱。现使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢转动到开口向下的位置。已知大气压强为P0=76cmHg，转动过程中无漏气现象。‎ ‎（i）请分析玻璃管转动到水平位置时，开口端的水银是否会有一部分流出。若不会流出，请说明理由；若会流出，请求出剩余部分的长度。‎ ‎（ii）求转动到开口向下的位置时玻璃管中空气柱的长度。‎ ‎【答案】（i）16cm（ii）‎ ‎【解析】本题考查气体实验定律的应用，涉及到气体压强的计算。‎ ‎（i）玻璃管竖直时气体压强大于大气压，玻璃管水平时气体压强等于大气压。缓慢转动，气体温度不变，气体压强减小，气体的体积会逐渐增大，则开口端的水银必然会有一部分流出管口。‎ 玻璃管开口向上时，空气柱的压强为 玻璃管转动到水平位置时，此时空气柱的压强为 设玻璃管横截面积为S，此时空气柱的长度为l2，由玻意耳定律得 解得：，则开口端剩余部分水银的长度为 ‎ ‎（ii）玻璃管开口向上时，空气柱的压强为 玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空。此时空气柱的压强为 设玻璃管横截面积为S，此时空气柱的长度为l´，由玻意耳定律得 联立解得 ‎ ‎15. 周期为4.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动。下列说法正确的是________‎ A.该波沿x轴正方向传播 B.该波的波速为v=10m/s C.质点P此刻的速度为v=5m/s D.当波源向着观测者运动时，观测者接受到该波的频率将大于波源的实际频率 E.当遇到直径为20m的圆形障碍物时，该波能够发生较明显的衍射现象 ‎【答案】ADE ‎.....................‎ B：由图知，波长，则波速。故B项错误。‎ C：质点的振动速度与波的传播速度不是同一概念。故C项错误。‎ D：当波源向着观测者运动时，据多普勒效应可知，观测者接受到该波的频率将大于波源的实际频率。故D项正确。‎ E：波的波长，当遇到直径为20m的圆形障碍物时，波长与障碍物尺寸相同，该波能够发生较明显的衍射现象。故E项正确。‎ 综上答案为ADE。‎ ‎16. 如图，是一个用折射率为n的透明介质做成的三棱镜的截面示意图，其中∠A=90°，∠B=∠C=45°。一细光束从D点垂直入射到BC面上，已知BD：DC=1：3。‎ ‎（i）若该细光束在AB面和AC面外侧均无出射光，求n的取值范围；‎ ‎（i i）若n取（i)问中的最小值，不计入射光在镜内经过三次或三次以上的反射光线。使该细光束绕D点顺时针转过θ=30°人射，如图中虚线所示，请分析说明该细光束在AB面和AC面外侧是否有出射光。‎ ‎【答案】（i）（ii）AC面外侧有出射光 ‎【解析】本题考查全反射及反射、折射相关问题。‎ ‎（i）因AB、AC面外侧均无出射光，则光路如图甲所示。‎ 设临界角为α，由折射定律得：‎ 为确保全反射，则必须α≤45° ，可得：‎ ‎（ii）光路如图乙所示。‎ ‎ ‎ 由于，则临界角为α0=45°‎ 同理可得：，故AC面外侧有出射光。‎ ‎ ‎