2018年河北省石家庄市高考物理一模试卷

第1页（共27页）2018年河北省石家庄市高考物理一模试卷二、选择题：本大题共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．1．（6分）飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等多项作战任务。如图所示为飞艇拖曳扫雷具扫除水雷的模拟图。当飞艇匀速飞行时，绳子与竖直方向恒成θ角。已知扫雷具质量为m，重力加速度为g，扫雷具所受浮力不能忽略，下列说法正确的是（）A．扫雷具受3个力作用B．绳子拉力大小为C．海水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子拉力D．绳子拉力一定大于mg2．（6分）如图所示，a、b、c、d为四颗地球卫星，a静止在地球赤道表面还未发射，6是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星。若b、c、d的运动均可看作匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．a的向心加速度小于a所在处的重力加速度B．在相同时间内b、c、d转过的弧长相等C．c在4小时内转过的圆心角为第2页（共27页）D．d的运动周期可能为20小时3．（6分）如图所示，理想变压器三个线圈的匝数比nl：n2：n3=10：5：1，其中匝数为n1的原线圈接到220V的交流电源上，匝数为n2和n3的两个副线圈分别与电阻R2、R3组成闭合回路。已知通过电阻R3的电流I3=2A，电阻R2=ll0Ω，则通过电阻R2的电流I2和通过原线圈的电流I1分别是（）A．10A，12AB．10A，20AC．1A．0.7AD．1A，3A4．（6分）如图所示，质量为m的物体A和质量为2m的物体B适过不可伸长的轻绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧。开始用手托着物体A使弹簧处于原长且细绳伸直，此时物体A与地面的距离为h，物体B静止在地面上。现由静止释放A，A与地面即将接触时速度恰好为0，此时物体B对地面恰好无压力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．物体A下落过程中一直处于失重状态B．物体A即将落地时，物体B处于失重状态C．物体A下落过程中，弹簧的弹性势能最大值为mghD．物体A下落过程中，A的动能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小5．（6分）质量分别为m1与m2的甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p1=5kg•m/s，p2=7kg•m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为8kg•m/s，则甲、乙两球质量m1与m2间的关系可能是（）A．m1=m2B．2m1=m2C．3m1=2m2D．4m1=m26．（6分）如图所示，正方形ABCD的四个顶点各固定一个点电荷，所带电荷量分别为+q、﹣q、+q、﹣q，E、F、O分别为AB、BC及AC的中点。下列说法正确的是（）第3页（共27页）A．E点电势低于F点电势B．F点电势等于O点电势C．E点电场强度与F点电场强度相同D．F点电场强度大于O点电场强度7．（6分）如图所示，两个质量均为m的小球A、B套在半径为R的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知OA与竖直方向的夹角θ=53°，OA与OB垂直，小球B与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6．下列说法正确的是（）A．圆环旋转角速度的大小为B．圆环旋转角速度的大小为C．小球A与圆环间摩擦力的大小为mgD．小球A与圆环间摩擦力的大小为mg8．（6分）如图所示，等腰直角三角形ab．区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，直角边bc的长度为L．三个相同的带正电粒子从b点沿bc方向分别以速率v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1：t2：t3=3：3：2．不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（）第4页（共27页）A．粒子的速率关系一定是v1=v2＜v3B．粒子的速率可能是v2＜v1＜v3C．粒子的比荷=D．粒子的比荷=三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33题～第38题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题（11题，共129分）9．（6分）小明同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中红外线发射器、接收器可记录小球的挡光时间。小明同学进行了如下操作：（1）用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径为mm；（2）该小球质量为m、直径为d．现使小球从红外线的正上方的高度h处自由下落，记录小球挡光时间t，已知重力加速度为g，则小球下落过程中动能增加量的表达式为；重力势能减少量的表达式为（用所给字母表示）。（3）改变小球下落高度h，多次重复实验，发现小球动能的增加量总是小于重力势能的减少量，你认为可能的原因是（至少写出一条）。10．（9分）某课题研究小组准备测量一个锂电池的电动势和内阻，在操作台上准备了如下实第5页（共27页）验器材：A．待测锂电池（电动势E约为3.7V，内阻r未知）B．电压表V（量程3V，内阻约为几千欧）C．电流表A（量程0.6A，内阻RA=2.2Ω）D．电阻箱R1（0﹣99.9Ω，）E．滑动变阻器R2（最大阻值为l0Ω）F．定值电阻R0（阻值约为5Ω）G．开关S一个、导线若干（1）在实验操作过程中，该小组成员设计了如图甲所示电路。多次改变电阻箱Ri的阻值R，读出电压U，根据测得的数据作出﹣图，如图乙所示，则电源电动势E=V。（2）为了测定锂电池的内阻需测出电阻R0的阻值，小组成员设计了如图丙所示的电路，请在图丁中连接对应的实物图。实验过程中，某次测量电流表示数为0.40A时，电压表示数如图戊所示，由此可求得R0=Ω；结合图乙可求得电池内阻r=Ω．（以上两空结果均保留两位有效数字）11．（13分）如图所示，光滑绝缘水平桌面处在电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场中，某时刻将质量为m、带电荷量为一q的小金属块从A点由静止释放，小金属块经时间t到达B点，此时电场突然反向、电场强度增强为某恒定值，且仍为匀强电场，又经过时间t小金属块回到A点。小金属块在运动过程中电荷量保持不变。求：（1）电场反向后匀强电场的电场强度大小；（2）整个过程中电场力所做的功。第6页（共27页）12．（19分）倾角为37°的绝缘斜面固定在水平地面上，在斜面内存在一宽度d=0.28m的有界匀强磁场，边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，如图甲所示。在斜面上由静止释放一质量m=0.1kg，电阻R=0.06Ω的正方形金属线框abcd，线框沿斜面下滑穿过磁场区域，线框从开始运动到完全进入磁场过程中的图象如图乙所示。已知整个过程中线框底边bc始终与磁场边界保持平行，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6．cos37°=0.8。（1）求金属线框与斜面间的动摩擦因数μ；（2）求金属线框穿越该匀强磁场的过程中，线框中产生焦耳热的最大功率Pm；（3）若线框bc边出磁场时，磁感应强度开始随时间变化，且此时记为t=0时刻。为使线框出磁场的过程中始终无感应电流，求从t=0时刻开始，磁感应强度B随时间t变化的关系式。【物理--选修3-3】（15分）13．（5分）下列说法正确的是（）A．第二类永动机违反了热力学第二定律，但不违反能量守恒定律B．被踩扁的乒乓球（表面没有开裂）放在热水里浸泡，恢复原状的过程中，球内气体对外做正功的同时会从外界吸收热量C．由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势D．两个分子间分子势能减小的过程中，两分子间的相互作用力可能减小E．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动14．（10分）如图甲所示，质量为M的长方体气缸放在光滑水平地面上，气缸用导热性能良好的材料制成，内壁光滑，内有质量为m的活塞，横截面积为S，不计气缸和活塞的厚度。环境温度为死时。活塞恰好在气缸的最右端，外界大气压强恒为p0。第7页（共27页）①若环境温度缓慢降低，求活塞移动到气缸正中间时的环境温度T；②若环境温度T0保持不变，给气缸施加水平向右的推力，最终活塞稳定到气缸正中间随气缸一起向右做匀加速直线运动，如图乙所示，求此时推力F的大小。【物理--选修3-4】（15分）15．甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，如图所示为t=0时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图，甲波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，则（）A．甲、乙两波的频率之比为2：1B．乙波的传播速度为4m/sC．两列波叠加后，x=0处的质点振幅为20cmD．t=0.25s时，x=0处的质点处于平衡位置，且向下运动E．两列波叠加后，x=2m处为振动加强点16．如图所示为某种半圆柱透明介质的截面图，截面ABC的半径r=12cm，直径AB与足够大的水平屏幕朋Ⅳ垂直并与A点接触。透明介质放置在空气中，现有一束紫光射向圆心O，在AB分界面上的入射角为i，i较小时，MN屏幕上有两个亮斑，逐渐增大入射角，当i=45°时，其中一个亮斑恰好消失。已知真空中的光速c=3×l08m/s．求：①该介质对紫光的折射率n；②当i=45°时，紫光从进入透明介质到射到MN屏幕的传播时间t。第8页（共27页）2018年河北省石家庄市高考物理一模试卷参考答案与试题解析二、选择题：本大题共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．1．（6分）飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等多项作战任务。如图所示为飞艇拖曳扫雷具扫除水雷的模拟图。当飞艇匀速飞行时，绳子与竖直方向恒成θ角。已知扫雷具质量为m，重力加速度为g，扫雷具所受浮力不能忽略，下列说法正确的是（）A．扫雷具受3个力作用B．绳子拉力大小为C．海水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子拉力D．绳子拉力一定大于mg【分析】对物体受力分析，受重力、浮力、拉力和水的水平方向的摩擦力，根据平衡条件并运用正交分解法列式分析。【解答】解：A、对扫雷具进行受力分析，受到受重力、浮力、拉力和水的水平方向的摩擦力，如图，故A错误；B、根据平衡条件，有：竖直方向：F浮+Tcosθ=mg，水平方向：f=Tsinθ，计算得出：T=；故B错误；C、D、扫雷器具受到海水的水平方向的作用力摩擦力等于拉力的水平分力，即小于绳子的拉第9页（共27页）力，而绳子拉力不一定大于mg，故C正确、D错误。故选：C。【点评】本题关键是对物体进行受力分析，然后平衡条件列式分析，关键不要忘了有浮力。2．（6分）如图所示，a、b、c、d为四颗地球卫星，a静止在地球赤道表面还未发射，6是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星。若b、c、d的运动均可看作匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．a的向心加速度小于a所在处的重力加速度B．在相同时间内b、c、d转过的弧长相等C．c在4小时内转过的圆心角为D．d的运动周期可能为20小时【分析】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周期关系。【解答】解：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；第10页（共27页）由牛顿第二定律得：，解得：a=，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正确；B、由牛顿第二定律得：，解得：v=，卫星的轨道半径越大，速度越小，故在相同时间内b、c、d转过的弧长各不相同，故B错误；C、c是同步卫星，在4小时内转过的圆心角为：，故C错误；D、由开普勒第三定律=k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D错误；故选：A【点评】