物理卷·2018届河南省郑州市高三第一次质量检测（模拟）（2018-01）

物理卷·2018届河南省郑州市高三第一次质量检测（模拟）（2018-01）

郑州市 2018 届高三第一次质量检测（模拟） 物理 一、选择题（4×12=48，1~8 单选，9~12 多选，全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分） 1. 有一条小虫，清晨 6 时起从地面沿树干向上爬，下午 6 时爬到树顶。第二天清晨 6 时起 从树顶沿树干向下爬，下午 4 时爬回地面。若小虫爬行速度时快时慢，则两天中相同时刻 爬过树杆上相同高度的机会，下列说法正确的是（ ） A．一定有一次； B．可能有两次； C．可能没有； D．一定没有。 2． 2016 年底以来，共享单车风靡全国各大城市，如图所示，单车的车锁内集成了嵌入式 芯片、GPS 模块和 SIM 卡等，便于监控单车在路上的具体位置。用户仅需用手机上的客户 端软件(APP)扫描二维码，即可自动开锁，骑行时手机 APP 上能实时了解单车的位置；骑 行结束关锁后 APP 就显示计时、计价、里程等信息。此外，单车能够在骑行过程中为车内 电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电。根据以上信息判 断下列说法正确是（ ） A．单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的 B．单车是利用电磁感应原理实现充电的 C．由手机 APP 上的显示信息，可求出骑行的平均速度 D．单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力 3．美国物理学家劳伦斯于 1932 年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动 的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能 量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步。下图为一种改进后 的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在 A、 C 板间，如图所示。带电粒子从 P0 处以速度 v0 沿电场线方向射入加速电场， 经加速后再进入 D 型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动。对于这种改进后的 回旋加速器，下列说法正确的是( ) A．带电粒子每运动一周被加速两次 B．带电粒子每运动一周 3221 PPPP  C. 加速粒子的最大速度与 D 形盒的尺寸有关 D. 加速电场方向需要做周期性的变 化 4. 2016 年 8 月 16 日 l 时 40 分，我国在酒泉用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科 学实验卫星“墨子号”发射升空。如图所示为“墨子号”卫星在距离 地球表面 500km 高的轨道上实现两地通信的示意图。若己知地球表面 重力加速度为 g，地球半径为 R，则下列说法正确的是( ) A、工作时，两地发射和接受信号的雷达方向一直是固定的 B、卫星绕地球做匀速圆周运动的速度小于 7. 9km/s C、可以估算出“墨子号”卫星所受到的万有引力大小 D、可以估算出地球的平均密度 5.在倾角为 30°的光滑斜面上，有一个箱子，箱内有一个斜面，在斜面 上放置一个重 60N 的球，如图所示，当箱子在斜面上下滑时，球对箱子 后壁和箱内斜面的压力分别是（ ） A．40N，30N B. 30N，50N C. N340 , N350 D. N350 , N360 6.将一个光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上如图，槽左侧有一个固定在水平面上的物块。 现让一个小球自左侧槽口 A 点正上方由静止开始落下，从 A 点落入槽内，则下列说法中正 确的是（ ） A．小球在半圆槽内运动的过程中，机械能守恒 B．小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽组成的系统动量守恒 C．小球在半圆槽内由 B 点向 C 点运动的过程中，小球与半圆槽组成的 系统动量守恒 D．小球从 C 点离开半圆槽后，一定还会从 C 点落回半圆槽 7．如图所示，以 O 点为圆心的圆周上有六个等分点 a、b、c、d、e、f， 等量正、负点电荷分别放置在 a、d 两点时，下列说法中正确的是( ) A．b、c、e、f 四点的场强相同 B．b、c、e、f 四点的电势相等 C．O 点的电势高于 b、c、e、f 四点的电势 D．将一带正电的试探电荷从 O 点移到 e 点，电场力做正功 8.在光滑水平面上有一静止的物体.现以水平恒力甲推这一物体,作用一段时间后,换成相反 方向的水平恒力乙推这一物体.当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时,物体恰好回到 原处,此时物体的动能为 32J,则在整个过程中,恒力甲做的功和恒力乙做的功分别都是多少 （ ） A．6J;32J B．6J;24J C．8J;32J D．8J;24J 9．如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，保持输入电压不变。开始时单刀双掷开关 K 接 a；S 断开时，小灯泡 A 发光较暗，要使小灯泡 A 亮度增加，下列操作可行的是（ ） A．闭合开关 S B．开关 K 接 b C．把滑动变阻器滑片向左移动 D．把滑动变阻器滑片向右移动 10.某星级宾馆安装一高档电梯，在电梯的底板上安装了一压 力传感器，在竖直墙壁上的显示盘上可显示人对传感器的作用 力，某乘客乘坐电梯从 1 层直接到 10 层，之后又从 10 层直接 回到 1 层，用照相机进行记录了相关的信息，如图所示，则下列说法中正确的是（ ） A．根据图（a）和图（e）可估测出电梯向下制动时的加速度 B．根据图（a）和图（b）可估测出电梯向上制动时的加速度 C．根据图（a）和图（c）可知人的机械能在减小 D．根据图（a）和图（d）可知人的机械能在减小 11. （多选）如图所示，空间分布着竖直向上的匀强电场 E，现在电场区域内 某点 O 处放置一负点电荷 Q，在以 O 点为球心的球面上选取 a、b、c、d 四点，其中 ac 连线 为球的水平大圆直径，bd 连线与电场方向平行。不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ） A．b、d 两点的电场强度大小相等，电势相等 B．a、c 两点的电场强度大小相等，电势相 等 C．若从 a 点抛出一带正电小球，小球可能做椭圆运动 D．若从 a 点抛出一带负电小球，小球可能沿 b、d 所在圆周作匀速圆周运动 50 40 50 50 40 50 40 50 40 （a） （b） （c） （d） （e） 9 10 2 1 1 12．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 相距为 L，导轨平面与水平面的 夹角θ=30°，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小为 B、方向垂直导轨平面向上的 匀强磁场中。质量为 m、长为 L、电阻为 R 的金属棒垂直导轨放置，且始终与导轨接触良 好。金属导轨的上端连接一个阻值也为 R 的定值电阻。现闭合开关 K，给金属棒施加一个 平行于导轨斜向上、大小为 F=2mg 的恒力，使金属棒由静止开始运动。若金属棒上滑距离 s 时，金属棒开始匀速运动，则在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程，重力加速度为 g， 下列说法中正确的是（ ） A．金属棒的末速度为 B．金属棒的最大加速度为 1.4g C．通过金属棒的电荷量为 D．定值电阻上产生的焦耳热为 mgs– 13．（6 分）如图 1 所示为验证机械能守恒定律的实验装置。现有器材为：带铁夹的铁架台、 电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。 （1）为完成实验，还需要的器材有__________。 A．米尺 B．0~6 V 直流电源 C．秒表 D．0~6 V 交流电源 （2）某同学用图 1 所示装置打出的一条纸带如图 2 所示，相邻两点之间的时间间隔为 0.02 s，根据纸带计算出打下 D 点时重物的速度大小为________m/s。（结果保留三位有效数字） （3）采用重物下落的方法，根据公式 mv2=mgh 验证机械能守恒定律，对实验条件的要求 是_______________，为验证和满足此要求，所选择的纸带第 1、2 点间的距离应接近_______。 （4）该同学根据纸带算出了相应点的速度，作出 v2–h 图象如图 3 所示，则图线斜率的物 理意义是________________________。 14．（9 分）在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用的测量仪器均已校准。待测金属丝接入 电路部分的长度约为 50 cm。 （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某一次测量结果（接近多次测量的平均值）如图 1 所示，其读数为_________mm。 （2）用伏安法测金属丝的电阻 Rx 的阻值（约为 15 Ω）， 实验室提供了如下器材： A．电池组 E（电动势为 3 V，内阻约为 1 Ω） B．电流表 A1（量程为 0~0.6 A，内阻约为 0.5 Ω） C．电流表 A2（量程为 0~3 A，内阻为 0.02 Ω） D．电压表 V1（量程为 0~3 V，内阻约为 5 kΩ） E．电压表 V2（量程为 0~15 V，内阻为 15 kΩ） F．电阻箱 R（阻值范围为 0~99.99 Ω，额定电流为 1 A） G．开关 S，导线若干 为使测量尽可能准确，电流表应选用_______，电压表应选用_______；（填器材前的字母 标号）应采用下面给出的________电路进行测量。 （3）根据记录的电阻箱阻值 R 及对应电流表示数 I 和电压表示数 U，在坐标纸上作 – 图 象如图 2 所示，根据图象可得金属丝的电阻 Rx=_______Ω（保留两位有效数字）。 （4）根据以上数据估算金属丝的电阻率约为_______填选项前的字 母标号）。 A．4×10–2 Ω·m B．4×10–3 Ω·m C．4×10–6 Ω·m D．4×10–8 Ω·m （5）关于本实验的误差，下列说法中正确的是______ A．用螺旋测微器测量金属丝的直径时，由于读数引起的误差属于 系统误差 B．由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 D．用 – 图象处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差 15.（8 分）科研人员乘气球进行科学考察．气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为 990kg．气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，工作人员及时堵住．堵住时气 球下降速度为 1m／s，且做匀加速运动，4s 内下降了 12m. 为使气球安全着陆，向舱外缓慢 抛出—定的压舱物，此后发现气球做匀减速运动，下降速度在 5 分钟内减少 3m／s. 若空气 阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度 g＝9.89m／s2，求抛掉的压舱物的质量． 16. (9 分)如图，半径 R=0. 4 m 的光滑圆弧轨道 BC 固定在竖直平面内，轨道的上端点 B 和 圆心 O 的连 线与水平方向的夹角θ=30°，下端点 C 为轨道的最低点且与粗糙水平面相切， 一根轻质弹簧的右端固定在 竖直挡板上。质量 m=0.1 kg 的小物块(可视为质点)从空中的 A 点以 v0= 2 m/s 的速度被水平拋出，恰好从 B 点沿轨道切线方向进入轨道，经过 C 点后沿水 平面向右运动至 D 点时，弹簧被压缩至最短，此时弹簧的弹性势能 Epm = 0.8J，已知小物块 与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，g 取 10m/s2。求： (1)小物块从 A 点运动至 B 点的时间。 (2) 小物块经过圆弧轨道上的 C 点时，对轨道的压力大小。 (3) C、D 两点间的水平距离 L。 17．(10 分)一匀强磁场，磁场方向垂直于 xoy 平面，在 xoy 平面中，磁场分布在以 o 为圆 心的一个圆形区域内，一个质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子，由原点 O 开始运动，初速度 为 v，方向沿 x 轴正方向，后来粒子经过 y 轴上的 P 点，此时速度方向与 y 轴夹角为 30°， P 到 O 的距离为 L，如右图所示。不计重力的影响，求磁场的磁感应强度 B 的大小和 xy 平 面上磁场区域的半径 R。 18.（10 分）飞船在远离星球的宇宙深处航行时，其它星体对飞船的万有引力作用很微弱， 可忽略不计，此时飞船将不受外力作用而做匀速直线运动。设想有一质量为 M 的宇宙飞船， 正以速度 v0 在宇宙中飞行。飞船可视为横截面积为 S 的圆柱体（如图所示）。某时刻飞船监 测到前面有一片尘埃云。已知尘埃云分布均匀，密度为ρ。假设尘埃与飞船发生的是弹性碰 撞，且不考虑尘埃间的相互作用。为了保证飞船能以速度 v0 匀速穿过尘埃云，在刚进入尘 埃云时，飞船立即开启内置的离子加速器。已知该离子加速器是利用电场加速带电粒子， 形成向外发射的高速（远远大于飞船速度）粒子流，从而对飞行器产生推力的。若发射的 是一价阳离子，每个阳离子的质量为 m，加速电压为 U，元电荷为 e。在加速过程中飞行器 质量的变化可忽略。求单位时间内射出的阳离子数。 v0 郑州市 2018 届高三第一次质量检测 物理模拟试题（答题卡） 座号： 成绩： 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答 案 13．（1） （2） （3） （4） 14．（1） （2） （3） （4） （5） 15.（8 分） 16. （9 分） 17.（10 分） 18.（10 分） v0 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 A B C B C D D D BD AD BC AD 13．（1）AD（2 分） （2）1.75（1 分） （3）重物的初速度为零（1 分） 2 mm（1 分） （4）当地重力加速度的 2 倍（1 分） 14．（1）0.397（0.395~0.399 均可，1 分） （2）B（1 分） D（1 分） 甲（1 分） （3）17（16 也可，2 分） （4）C（1 分） （5）CD（2 分） 15.答案：101kg 【解析】设堵住漏洞后，由牛顿第二定律得： mafmg  ① 式中 a 是气球下降的加速度。以此加速度在时间 t 内下降了 h，则 2 0 2 1 attvh  ② 当向舱外抛掉质量为 m 的压舱物后，有： ammgmmf  )()( ③ 式中 a是抛掉压舱物后气球的加速度。由题意，此时 a方向向上， tav  ④ 式中 v 是抛掉压舱物后气球在 t 时间内下降速度的减少量，由①③得 ag aamm   ⑤ 又知：m=990kg，v0=1m/s，t=4s，h=12m， s300t  ， sv /m3 ，g＝9.89m／s2 代入②④⑤式得 kgm 101 ⑥ 16.（1）小物块恰好从 B 点沿切线方向进入轨道， 由几何关系有： 0 tany vv gt  解得：t=0.35s． （2）小物块由 B 点运动到 C 点，由机械能守恒定律有： mgR（1+sin θ）= 1 2 mvC2- 1 2 mvB2 0 4 /sinB vv m s  在 C 点处，由牛顿第二定律有： 2 CvF mg m R   解得：F=8 N 根据牛顿第三定律，小物块经过圆弧轨道上 C 点时对轨道的压力 F′大小为 8 N． （3）小物块从 B 点运动到 D 点，由能量守恒定律有： 21 1 2pm BE mv mgR sin mgL    （ ） 解得：L=1.2m 17.由几何关系得： rOP 2 LrOP  Lr 3 1 ① r vmBqv 2  得 Bq mvr  ② 1 ② 联 立 得 ： qL mvB 3 设 磁 场 区 域 半 径 为 R 有 ： 30cos2 1  rR LrR 3 33  18.设在很短的时间Δt 内，与飞船碰撞的尘埃的质量为 'm ，所受飞船的作用力为 'f 。 飞船与尘埃发生的是弹性碰撞： 210 v'mMvMv  ， 2 2 2 1 2 0 2 1 2 1 2 1 v'mMvMv  ，解得： 02 2 v'mM Mv  ， 由于 'mM  ，所以碰撞后尘埃的速度 v2=2v0 〖3 分〗 对尘埃，根据动量定理： 2v'mt'f  ，其中 tSv'm  0 ，则飞船所受阻力 2 02 Sv'f  〖2 分〗设一个离子在电场中加速后获得的速度为 v。根据动能定理 2 2 1 mveU  〖1 分〗 设单位时间内射出的离子数为 n。在很短的时间Δt 内，根据动量定理： tmvntF  则飞船所受动力 nmvF  〖2 分〗，飞船做匀速运动 'fF  解得 2 0 2 SveUmn  〖2 分〗