山东、湖北部分重点中学2018年高二(高三新起点)联考
物理试题
命题:湖北天门中学(钟大鹏 曹博) 审题:山东临沂一中(王桂昕) 山东莱芜一中(孟昭) 湖北郧阳中学(张立克)
一、选择题(每题5分共50分,1—5题为单选题,6—10题为多选题)
1、(原创,容易)电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶3,则当R1与R2串联接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1∶U2为 ( ) A.1∶9 答案:D
解析:由并联时的电流与电阻成反比可知R1:R2的电流之比为3∶1,再由串联时电压与电阻成正比可知答案为D
2、 (原创,容易)质量为M=50 kg的人站在地面上,人抓住绳的末端通过滑轮让质量为m=30 kg的重物以5m/s2的加速度匀加速下落,忽略人的重心变化、绳子和定滑轮的质量及一切摩擦,则地面对人的支持力大小为(g取10 m/s2) ( ) A.200 N B350 N 答案:B
解析:设人对绳的拉力大小为F,对重物进行分析,由牛顿第二定律得mg-F=ma;由
牛顿第三定律可知,绳对人向上的拉力F'与人对绳的拉力F等大反向;设地面对人的支持力为FN,对人进行分析,由平衡条件可得F'+FN=Mg;解得FN=Mg-mg+ma=350 N。
3、(原创,中档)如图所示,ABC为一正三角形匀强磁场区域,边长为L,AE为BC边的中线。现有一边长也为L的正方形导体框MNQP,在外力的作用下从图示位置沿AE匀速向右运动,A与PQ中点重合。导体框穿过磁场过程中感应电流i随时间变化的图象正确的是(规定逆时针电流为正)( )
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B9∶1 C.1∶3 D.3∶1
C.400 N D.920 N
M i t N i P A × × × Q i B E C i t t t A B C D 答案:A
解析: 此题需分析线框的有效切割长度。线框进入磁场时有效切割长度线性增加,产生的感应电流线性增加;完全进入后有一小段时间内磁通量不变,无感应电流产生;出磁场时,有效切割长度也在线性增加,产生的感应电流线性增加,A选项正确。 考点:电磁感应图像问题。
4.(原创,中档)一物块在地球表面做自由落体运动,当下落的位移为x时,重力的瞬时功率为P;若将该物块拿到一未知星球的表面,已知该星球的半径和地球相同,密度为地球密度的两倍,仍然使该物块做自由落体运动,当下落的位移为2x时,重力的瞬时功率是( )
A.2P C.22P 答案:D
解析:由黄金代换,可知未知星球的的引力加速度为地球表面的2倍,又因为经过的位移翻倍,所以速度为原来的2倍,功率为原来的四倍
5.(原创,中档)如图所示,当条形磁铁静止在固定闭合导体圆环圆心0的正上方某处时,0点的磁感应强度的大小为B0,当磁铁从下方穿过圆环向上运动到该处时,0点的磁感应强度的大小为B,则圆环中感应电流在0点产生的磁场的磁感应强度大小是( )
A.B0 B.B+B0 C.B-B0 D.B0-B 答案:C
解析:由于磁铁正在远离线圈,所以感应电流在O处产生的磁场方向与原磁场方向相同,有B=B形后有感应电流在0点产生的磁场的磁感应强度大小为B-B0
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感应
B.2P D.4P +B0变
6.(改编,容易)远距离输电的简化电路如图所示,发电厂的输出电压是U,两条输电线输电的等效总电阻为r,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想降压变压器,其原副线圈匝数比为n1:n2,流入用户端的电流是I2;下列说法正确的是( )
A.U、I1、r之间满足UI1r B.I1、I2之间满足2I1n2 I2n1U2C.输电线路上损失的电功率为1 D.理想变压器的输入功率为UI1I1r
r答案:BD
解析:线路上的电势降U损I1rUU1,A选项错误;B选项为电流比与匝数成反比,B选项正确;线路上损耗的功率P损IrUI-U1I,可知C选项错误,D选项正确。 考点:远距离输电的理解
7.(改编,中档)如图所示,真空中有一对等量异种点电荷A、B,点电荷A带正电,点电荷B带负电;实线为点电荷A、B产生的电场的电场线,M、N为电场中的两点;下列说法正确的是( )
A.N点的电场强度大于M点的电场强度 B.N点的电势高于M点的电势
C.同一正点电荷在N点具有的电势能小于在M点具有的电势能 D.同一负点电荷在N点具有的电势能小于在M点具有的电势能 答案:BD
解析:A带正电,B带负点,可知N点电势高于M点电势;根据电场规律可知,正电荷在N点具有的电势
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2能较大,负电荷在M点具有的电势能较大;由于M点的密集程度大,故M点电场强度大。 考点:电场的基本概念
8.(原创,中档)如图、正方形ABCD为空间匀强磁场的边界,一束电子(重力不计)从AB之间某处以大小不同的速率沿与AB垂直的方向飞入磁场,则下列说法中正确的是( ) A.电子在磁场中运动的轨迹越长,其在磁场中运动的时间一定越长 B.如果电子从CD边飞出,则速度偏角一定小于π/2 C.在磁场中运动时间相同的电子所经过的轨迹可以不重合
D.不同速率的电子只要从BC边飞出,其运动的时间一定都相同 答案:BC
解析:电子运动的周期与速率无关,只与圆心角有关,从AB边飞出的粒子转过的圆心角最大为π,时间最长且相等,但轨迹不一定长,所以A错误C正确。从CD边飞出的粒子转过的圆心角一定小于π/2速度垂直于半径所以速度偏角一定小于π/2所以B正确.不同速率的电子从BC边飞出转过的圆心角各不相同,所以运动的时间一是各不相同的,D错误。
9.(原创,中档)金星是天空中较亮的星,大小、质量、密度非常接近于地球,其半径约为地球半径的0.95倍,质量约为地球质量的0.82倍;而且两者几乎都由同一星云同时形成,天文学家将它们当作姐妹行星。金星绕太阳运行的轨道在地球绕太阳运行的轨道以内。关于地球和金星(行星的运动近似看作匀速圆周运动),下列说法中正确的是( ) A.金星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度 B.金星绕太阳公转的周期比地球绕太阳公转的周期长
C.金星做匀速圆周运动的加速度小于地球做匀速圆周运动的加速度 D.金星做匀速圆周运动的加速度大于地球做匀速圆周运动的加速度 答案:AD 解析:由v=
可知金星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度。由太阳对行星的引力提供向心加速
度可知BC错误而D正确
10、(原创,难题)光滑水平面上的三个小球a、b、c的质量均为m,小球b、c与轻弹簧相连且静止,小球
a以速度v0冲向小球b,与之相碰并粘在一起运动.在整个运动过程中,下列说法正确的是 ( )
A.三个小球与弹簧组成的系统动量守恒,机械能不守恒 B.三个小球与弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒 C.当小球b、c速度相等时,弹簧弹性势能最大
D.当弹簧第一次恢复原长时,小球c的速度一定最大,球b此时的速度方向一定水平向左
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答案:AC
解析:在整个运动过程中,系统所受的合外力为零;由动量守恒定律可知,a与b碰撞的过程中系统机械能c速度相等时,弹簧的形变量最大,弹性势能最大,故C正确;当弹簧恢复减小,故A正确,B错误;当小球b、
原长时,小球c的动能一定最大,根据动量守恒和机械能守恒分析可知,小球b的速度方向一定向右,故D错误.
二、实验题(共14分)
11、(改编,容易)(4分)甲同学要测量一圆柱体的电阻率,用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示,可知其长度为_______mm,用螺旋测微器测量其直径如图2所示,可知其直径为_______mm。
图1 图2 答案: 91.70mm , 3.852mm或3.853mm或3.8mm
解析:游标卡尺第14刻正对主尺,91mm+14×0.05mm=91.70mm,螺旋测微器:3.5mm+0.01×35.3mm=3.853mm 考点:游标卡尺、螺旋测微器读数
12、(原创,中档)(10分)某同学要描绘一个标有“5V 4.5W”某元件的伏安特性曲线,要求元件两端的电压由零开始变化.该同学选用的器材有: A.电源:电动势为6V,内阻约0.5Ω
B.直流电流表A1:量程0~1A,内阻约为0.4Ω C. 直流电流表A2:量程0~3A,内阻约为0.2Ω D.直流电压表V1:量程0~15V,内阻约为10kΩ E.直流电压表V2:量程0~3V,内阻为5kΩ F.滑动变阻器RA:最大阻值10Ω,额定电流5A G.滑动变阻器RB:最大阻值1400Ω,额定电流0.2A 另给定值电阻R15k, 定值电阻R220k 开关一个、导线若干.
(1)以上器材中电流表选用 (填选项代号),电压表选用 (填选项代号),滑动变阻器选用 (填选项代号);
(2)根据选用的实验器材,请在方框内画出实验电路图(待测元件用电阻符号R表示,并标出所选元件的相应字母符号)。
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(3)实验得到该元件的伏安特性曲线如图3所示.如果将这个元件R接到图4所示的电路中,已知电源的电动势为4.5V,内阻为2Ω,定值电阻R33,闭合S后该元件的电功率为 W.(保留两位有效数字)
图4
R 图3
答案:1、B、E、F 2、
3、0.90W
解析:1、元件的额定电流为0.9A,选用量程为1A的电流表即可;为了达到额定电压,15V量程过大,可用3V的电压表进行改装,选用R1可将电压表改装成量程为6V的电压表。
3、将R3等效为电源内阻,做电路的U-I图像,与曲线的交点即为元件在该电路中的电流与电压值,交点坐标(1.5V、0.6A),则元件的功率为0.90W. 考点:伏安法测电阻的基本实验。
RA 三.计算题:(共46分)
13、(原创,容易)(8分)如图所示,不计重力的带电微粒从平行板电容器的上极板左边缘处以某一速度
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沿极板方向射入电容器。若平行板电容器所带电荷量为Q1,该粒子经时间t1恰好打在下极板正中间,若平行板电容器所带电荷量为Q2,该粒子经时间t2恰好沿下极板边缘飞出。不考虑平行板电容器的边缘效应,求两种情况下:
(1)粒子在电容器中运动的时间t1、t2之比; (2)电容器所带电荷量Q1、Q2之比。
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答案:
14、(原创,中档)(9分)一根轻弹簧水平放置,左端固定在A点,右端与一个质量m1=1 kg的物块P接触但不相连.AB是水平轨道,B端与半径R=0.8 m的竖直光滑半圆轨道BCD的底部相切,D是半圆轨道的最高点.质量m2=1 kg的物块Q静止于B点.用外力缓慢向左推动物块P弹簧压缩(弹簧始终处于弹性限度内),使物块P静止于距B端L=2 m处.现撤去外力,物块P被弹簧弹出后与物块Q发生正碰,碰撞前物块P已经与弹簧分开且碰撞时间极短,碰撞后两物块粘到一起,恰好能沿半圆轨道运动到D点.物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5,物块P、Q均可视为质点,重力加速度g取10 m/s2.求: (1)物块P与物块Q发生碰撞前瞬间的速度大小; (2)释放物块P时弹簧的弹性势能Ep. 答案:
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15、(原创,难题)(14分)如图所示(俯视),相距为L=0.5m的两条足够长且电阻不计的平行金属导轨固定在水平面上.匀强磁场垂直于导轨平面向下,磁感应强度为B1=4.0T.导轨间接一电阻R1=0.6Ω,阻值为R2=0.4Ω的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触.两导轨右端通过金属导线分别与电容器的两极相连.电容器的X板开有一小孔b,孔b正对一边长为8m的正方形匀强磁场区域ABCD。磁场中作两条虚线MN、PQ,PQ为AB边的中垂线,MN与AB边平行且相距1m;MN与AB间磁场方向垂直平面向上,MN与CD间磁场方向垂直平面向下,磁感应强度均为B22.4T。
(1)用一个垂直金属杆水平向左且功率恒定为P=96W的外力F拉金属杆,使杆从静止开始向左运动.已知杆受到的摩擦阻力大小恒为f=8N,求当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小及杆消耗的电功率。 (2)当金属杆处于(1)问中的匀速运动状态时,电容器C内紧靠Y板的a处的一个带电粒子,粒子经电容器加速从b孔射出,之后从P点垂直AB边进入磁场,已知粒子的质量为m2.410-9kg,带电量
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不计粒子重力与空气阻力,求粒子运动轨迹与PQ的交点距P点的距离及粒子从磁场中射q1.010-9C,
出点距P点的距离(结果可用含根号式子表示)。
答案:(1)分析金属杆匀速运动时,设匀速时的速度为V,感应电流为I,杆消耗的功率为P1
由功率关系得PFV①
杆作匀速直线运动时,处于力学平衡状态,得 FfB1IL② 回路产生的感应电流为 IE③
R1R2 由导体切割磁感线:EB1LV④
2 杆消耗的电功率为 P1IR2 ⑤
联立①~⑤,带入数据得V=4m/s,P1=25.6w
(2)先计算带电粒子在电场中的加速,设粒子加速后的速度为V1.
由动能定理得Uq12mV1 ⑥ 2由串并联知识: UR1R1R2E ⑦
粒子进入磁场后的轨迹半径为r
V 由B2qV1m1 ⑧
r 2 联立⑥~⑧带入数据得V1=2m/s,r=2m 作出粒子在磁场中的轨迹图,如下图所示:
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由几何关系得
O1F3m,PFGH(23)m
O2H3GH(232)mHKr-O2H2233mPK2HK(22233)m22
根据图像的对称性可得JP2O2H431m
选考题(共15分,请考生从16、17题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分) 16.[选修3-3](15分)
(1)(原创,中档)(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. 单晶体和多晶体都有确定的熔点
B. 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力 C. 第二类永动机违反了能量守恒定律
D. 一定质量的理想气体在等温变化过程中,气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功 E. 悬浮在液体中的固体小颗粒会不停的做无规则的运动,这种运动是分子热运动 答案:ABD
(2)(原创,中档)(10分)如图所示,高为h、上端开口的气缸内壁光滑,除底部导热外,其余部分均绝热。在气缸顶部有一个厚度不计的绝热卡环,在气缸内有两个厚度不计的绝热轻质活塞A、B,它们距气缸底部的距离分别为
31h和h。活塞A、B之间封闭了一定质量的理想气体I,活塞B的下方封闭了一定42丝对气
质量的理想气体Ⅱ,气体I、Ⅱ的温度均为27°C。现利用电热体I缓慢加热,求:
(i)活塞A刚好上升到卡环处时气体I的温度; (ii)气体I的温度为800K时,活塞A、B间的距离。 答案:
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17.[选修3-4](15分)
(1)、(原创,中档)平衡位置处于坐标原点O的波源S在t=0时刻从平衡位置开始振动,振动产生的简谐横波向x轴正、负两个方向传播。平衡位置在x轴上的P、Q两个质点的x轴坐标分别为
xP-6m,xQ26m,其中P的振动图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.简谐横波的波长8m
B.当质点Q在波峰位置时,质点P一定在波谷位置
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C.当质点Q在波峰位置时,质点P一定在波峰位置 D.Q质点第三次到达波谷的时间为t=24s时 E. Q质点第三次到达波峰的时间为t=20s时 答案:ABD
解析:由振动图像可知T=4s;波传到p点用了3s,故v=2m/s,λ=8m,A正确;找到p关于o的对称点p1,p1的振动情况与p相同,而p1与Q相距半波长的奇数倍,故p与Q的振动情况完全相反,B对,C错;波传到Q的时间是13s,第三个波谷传过去还需11s,一共是24s,D正确;同理可得E错误。 考点:机械波的相关判断
(2)、(原创,中档)如图所示,直角棱镜ABC放在真空中,∠A=30°,斜边AC=d.在棱镜侧面AB下方有一单色光源S,从S发出的光线SD以60°的入射角从AB侧面中点射入,光线SD在AC边发生全反射后直接垂直BC边射出,已知光在真空中传播的速度为c。 (1)求棱镜的折射率;
(2)求光线在棱镜中传播的时间。
答案:光路图如下
(1)由几何关系可得
300,600,300
sin600由折射定律得nsin 得n3 (2)由几何关系得DE33d,EFd 48 13页
EFDEc, V Vn9d 得t
8c t考点:几何光学的相关计算
14页
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