2018年福州市高三理科综合物理试题(含答案)

2018年福州市高三理科综合物理试题（含答案）二、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项符合题目要求，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。）14．许多科学家为物理学的进步做出重大贡献。下列说法符合事实的是A．卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子与金原子核多次碰撞导致大角度偏转B．根据玻尔理论，原子从激发态向基态跃迁时将释放出核能C．布拉凯特利用云室照片发现，α粒子击中氮原子形成复核，复核不稳定，会放出一个质子D．爱因斯坦的光子说认为，只要增加光照时间，使电子多吸收几个光子，所有电子最终都能跃出金属表面成为光电子15．物体在水平地面上受到水平推力的作用，在6s内力F、速度v随时间变化如图所示，由图象可得A．物体的质量为2kgB．物体在6s内的运动的位移为6mC．在2s内推力做的功2JD．物体与地面的动摩擦因数为0.02516．我国已成功发射首艘空间实验室“天宫二号”和首个硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”，它们均可近似看作绕地球做匀速圆周运动。已知“天宫二号”和“慧眼”距地面的高度分别为h1和h2，地球半径为R，则“天宫二号”与“慧眼”的A．加速度之比为22h︰21hB．周期之比为32hR︰31hRC．线速度之比为2hR︰1hRD．角速度之比为31hR︰32hR17．如图所示是一台理想自耦变压器，在a、b之间接电压不变的正弦交流电，○A为理想交流电流表。变压器调压端的滑动头P原来处于线圈中点，电阻箱的电阻为R。若将滑动头P向上移到最高处，并调节电阻箱的阻值为R′，使电流表的读数变为原来的两倍，则R′等于A．R8B．R4C．R2D．4R18．如图所示，ab、ac是竖直平面内两根固定的光滑细杆，a、b、c位于同一圆周上，O为该圆的圆心，ab经过圆心。每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环分别从b、c点无初速释放，用v1、v2分别表示滑环到达a点的速度大小，用t1、t2分别表示滑环到达a所用的时间，则A．v1＞v2B．v1＜v2C．t1＝t2D．t1＜t219．如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，现有比荷大小相等的甲、乙两粒子，甲以速度v1从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过t1时间射出磁场，射出磁场时的速度方向与初速度方向间的夹角为60°；乙以速度v2从距离直径AOB为R2的C点平行于直径AOB方向射入磁场，经过t2时间射出磁场，其轨迹恰好通过磁场的圆心。不计粒子受到的重力，则A．两个粒子带异种电荷B．t1＝t2C．v1∶v2＝3∶1D．两粒子在磁场中轨迹长度之比l1∶l2＝3∶120．真空中，两个固定点电荷A、B所带电荷量分别为Q1和Q2，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向，电场线上标出了C、D两点，其中D点的切线与AB连线平行，O点为AB连线的中点，则A．A带正电，B带负电，且∣Q1∣∣Q2∣B．O点电势比D点电势高C．负检验电荷在C点的电势能大于在D点的电势能D．在C点静止释放一带正电的检验电荷，只在电场力作用下将沿电场线运动到D点21．如图所示，在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，水平放置两条平行长直导轨MN，导轨间距为L。导轨左端接一电阻R，金属杆ab垂直导轨放置，金属杆和导轨的电阻不计，杆与导轨间接触良好且无摩擦。现对金属杆施加一个与其垂直的水平方向恒力F，使金属杆从静止开始运动。在运动过程中，金属杆速度大小v、恒力F的功率PF、金属杆与导轨形成的回路中磁通量Φ等各量随时间变化图像正确的是ABCD三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共129分）22．（5分）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复，测出碰后m1平均落地点在M点，m2平均落地点在N点，不计小球与轨道间的摩擦。(1)实验中，不需要．．．测量的物理量是(填选项前的符号)。A．两个小球的质量m1、m2B．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程(2)若实验中发现m1OM＋m2ON小于m1OP，则可能的原因是(填选项前的符号)。A．碰撞过程有机械能的损失B．计算时没有将小球半径考虑进去C．放上小球m2后，入射球m1从倾斜轨道上静止释放的位置比原来的低(3)若两球发生弹性正碰，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是(填选项前的符号)。A．OP=ON－OMB．2×OP=ON＋OMC．OP=ON－2×OM23．（10分）某小组通过实验测绘一个标有“5.0V7.5W”某元件的伏安特性曲线，电路图如图甲所示，备有下列器材：A．电池组（电动势为6.0V，内阻约为1Ω）B．电压表(量程为0〜3V，内阻RV=3kΩ)C．电流表(量程为0〜1.5A，内阻约为0.5Ω)D．滑动变阻R(最大阻值10Ω，额定电流1A)E．定值电阻R1（电阻值为1.5kΩ）F．定值电阻R2（电阻值为3kΩ）G．开关和导线若干图甲(1)实验中所用定值电阻应选(填“E”或“F”）。(2)根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。(3)某次实验时，电压表示数指针位置如图丙所示，则电压表读数是V；元件两端电压是V。(4)通过实验数据描绘出该元件的伏安特性曲线如图丁所示，若把两个同样的该元件并联后与电动势为4.5V，内阻为1.5Ω的电源相连接，则此时每个元件的电阻值均为Ω。（计算结果保留2位有效数字）24．（14分）如图所示，静止在光滑水平面上的小滑块A和B，质量分别为2m和m；现给小滑块A水平向右的瞬间冲量，小滑块A向右运动与小滑块B发生正碰，并粘在一起，恰好能通过半径为R的半圆形光滑轨道最高点C，飞出后做平抛运动，重力加速度为g。求：(1)小滑块在最高点C的速度大小vC；(2)小滑块落地点到C点的水平距离x；(3)小滑块A开始受到的瞬间冲量大小I。25．（18分）如图所示，光滑水平面上方以CD为界，右边有水平向右的匀强电场，电场强度大小E=104N/C，水平面上有质量为M=0.1kg的绝缘板，板的右端A恰好在边界CD处，板上距A端l=1.8m放置一质量m1=0.1kg、带电量为q=－8×10-5C的小滑块P。质量为m2=0.5kg的小滑块Q以初速度v0=5.5m/s从B端滑入绝缘板，在与小滑块P相遇前，小滑块P已进入电场。已知小滑块P、Q与板之间的动摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.1，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。g=10m/s2。求：(1)小滑块Q刚滑上板时，滑块P的加速度大小a1；(2)小滑块P进入电场后的加速度a2大小和方向；(3)若小滑块P、Q恰好在CD边界相向相遇，AB板的长度L。图乙图丙图丁（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。33．［物理—选修3–3］（15分）（1）（5分）根据热学知识可以判断，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．物体的温度变化时，其分子平均动能一定随之改变B．载重汽车卸去货物的过程中，外界对汽车轮胎内的气体做正功C．当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面D．在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加E．气体的摩尔质量为M，分子质量为m，若1摩尔该气体的体积为V，则该气体单位体积内的分子数为MmV（2）（10分）如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑绝热气缸，汽缸下面有加热装置。开始时整个装置处于平衡状态，缸内理想气体Ⅰ、Ⅱ两部分高度均为L0，温度均为T0。已知活塞A导热、B绝热，A、B质量均为m，横截面积为S，外界大气压强为p0保持不变，环境温度保持不变。现对气体Ⅱ缓慢加热，当A上升h时停止加热。求：①此时气体Ⅱ的温度；②若在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于m时，气体Ⅰ的高度。34．［物理—选修3–4］（15分）（1）（5分）一列简谐横波在x轴上传播，波中A、B两质点平衡位置间的距离为1.0m，且小于一个波长，如图甲所示，A、B两质点振动图象如图乙所示，由此可知。(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．波中任意质点在一个周期内通过的路程为8cmB．若该波沿x轴负方向传播，则波长为4mC．若波速为1.0m/s，则该波沿x轴正方向传播D．在0.5s～1.5s间，A、B两质点的路程相等E．t＝1.5s时，A、B两质点的振动速度都相同（2）（10分）如图所示，置于空气中一透明正立方体截面ABCD，BC面和CD面均镀银，P、M、Q、N分别为AB边、BC边、CD边、AD边的中点。从光源S发出一条光线SP与PA面的夹角成30°，经折射、反射后从N点射出，刚好回到S点。(计算中可能会用到2＝1.41，6＝2.45，sin15°＝0.26)①画出光路图，并求出立方体的折射率n；②已知光在空气中的速度近似等于真空中的速度c，正方形ABCD的边长为a，求该光线从S点发出后回到S点的时间。参考答案14．C15．D16．C17．A18．AD19．AC20．AB21．AD22.（5分）（1）B（2分）（2）C（2分）（3）A（1分）23.（10分）（1）F（2分）（2）如图所示（2分）（3）2.20（2分），4.4（2分）（4）1.7（2分，1.5~1.9给2分）24．（14分）解：(1)小滑块恰好通过轨道最高点，NC=0：由牛顿第二定律得：(2m＋m)g=(2m＋m)RvC2(2分)vC＝gR(2分)(2)小滑块从C点飞出做平抛运动竖直方向：2R＝12gt2(1分)t＝2gR(1分)水平方向：x=vCt＝2R(2分)(3)滑块A、B正碰后粘在一起的速度是v，从圆形轨道最低点到最高点过程中，由动能定理得－(2m＋m)g·2R＝12(2m＋m)(vC2－v2)(2分)v＝gR5(1分)滑块A、B正碰，由动量守恒得：2mvA=(2m＋m)v(1分)对滑块A，由动量定理可知：滑块A受到的冲量I＝△p=2mvA－0(1分)=(2m＋m)v－0=3mgR5(1分)25．（18分）解：（1）设：小滑块P与绝缘板一起向右加速运动，由牛顿第二定律得：μ2m2g=（m1+M）a1(1分)解得：a1=2.5m/s2(1分)对小滑块P，由牛顿第二定律：f1=m1a1=0.25N(1分)f1max=μ1m1g=0.5Nf1假设正确(1分)（2）小滑块P进入电场后，设：小滑块P相对绝缘板运动对绝缘板，由牛顿第二定律得：μ2m2g-μ1m1g=Ma(1分)解得：a=0，做匀速直线运动(1分)对小滑块P，由牛顿第二定律：qE-μ1m1g=m1a1′(1分)解得：a1′=3m/s2方向向左(1分)假设正确（3）设：刚进入电场时小滑块P的速度为v1由运动学公式：m/s3211lav(1分)滑块P进入电场前运动的时间为t1=v0a1=1.2s(1分)设：滑块P回到CD边界时间为t2由运动学公式：x=v1t2－12a1′t22=0(1分)解得t2=2s(1分)对小滑块Q，设：加速度大小为a2由牛顿第二定律得：μ2m2g=m2a2a2=μ2g=1m/s2设：经过t3时间，小滑块Q与绝缘板共速即：v1=v0-a2t3(1分)解得：s5.22103avvtt1+t2=3.2s(1分)设：此后小滑块Q与绝缘板共同做匀减速运动，其加速度大小为a2′由牛顿第二定律得：μ1m1g=（m2+M）a2′解得：22112m/s65mMgma(1分)Q相对