理综物理（A）卷·2018届北京四中高三第一次模拟考试（一模）仿真卷（2018-02）

理综物理（A）卷·2018届北京四中高三第一次模拟考试（一模）仿真卷（2018-02）

‎2018届高三第一次模拟考试（一模）理综 物理试卷（A卷）‎ 二、选择题（本题共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）‎ ‎14．(2017·河北保定调研) 氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11 eV。下列说法正确的是 （ ）‎ A．一个处于n＝2能级的氢原子可以吸收一个能量为3eV的光子 B．大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光是不可见光 C．大量处于n＝4能级的氢原子跃迁到基态的过程中可以释放出4种频率的光子 D．氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量可能大于13.6 eV ‎15．(2017·湖南常德3月模拟)甲、乙两质点沿同一方向做直线运动，某时刻经过同一地点。若以该时刻作为计时起点，得到两质点的x－t图象如图所示。图象中的OC与AB平行，CB与OA平行。则下列说法中正确的是(　　)‎ A．t1～t2时间内甲和乙的距离越来越远 B．0～t2时间内甲的速度和乙的速度始终不相等 C．0～t3时间内甲和乙的位移相等 D．0～t3时间内甲的平均速度大于乙的平均速度 ‎16．(2017·山东三校3月联考)某实验小组打算制作一个火箭。甲同学设计了一个火箭质量为m，可提供恒定的推动力，大小为F＝2mg，持续时间为t。乙同学对甲同学的设计方案进行了改进，采用二级推进的方式，即当质量为m的火箭飞行经过时，火箭丢弃掉的质量，剩余时间，火箭推动剩余的继续飞行。若采用甲同学的方法火箭最高可上升的高度为h，则采用乙同学的方案火箭最高可上升的高度为(重力加速度取g，不考虑燃料消耗引起的质量变化)(　　)‎ A．1.5h B．2h C．2.75h D．3.25h ‎17．(2017·广东广州测试)如图a，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，与副线圈相连的两个灯泡完全相同、电表都为理想电表。原线圈接上如图b所示的正弦交流电，电路正常工作。闭合开关后(　　)‎ A．电压表示数增大 B．电流表示数增大 C．变压器的输入功率增大 D．经过灯泡的电流频率为25 Hz ‎18．(2017·湖北八校联考)据英国《每日邮报》报道，科学家发现了一颗距离地球仅14光年的“另一个地球”—沃尔夫(Wolf)1061c。沃尔夫1061c的质量为地球的4倍，围绕红矮星沃尔夫1061运行的周期为5天，它是迄今为止在太阳系外发现的距离最近的宜居星球。设想从地球发射一颗科学探测卫星围绕沃尔夫1061c表面运行。已知万有引力常量为G，天体的环绕运动可看作匀速圆周运动。则下列说法正确的是(　　)‎ A．从地球发射该卫星的速度应该小于第三宇宙速度 B．卫星绕行星沃尔夫1061c运行的周期与该卫星的密度有关 C．沃尔夫1061c和地球公转轨道半径的三次方之比等于 D．若已知探测卫星的周期和地球的质量，可近似求出沃尔夫1061c的半径 ‎19．(2017·广西南宁一模)如图所示，带电小球Q固定在倾角为θ的光滑固定绝缘细杆下端，一质量为m、电荷量为q的带正电小球M穿在杆上从A点由静止释放，小球到达B点时速度恰好为零，已知A、B间距为L，C是AB的中点，两小球均可视为质点，重力加速度为g，则(　　)‎ A．小球从A到B的过程中加速度先减小后增大 B．小球在B点时受到的库仑力大小为mgsin θ C．小球在C点时速度最大 D．在Q产生的电场中，A、B两点间的电势差为－ ‎20．(2017·江西名校学术联盟调研)图甲为固定在匀强磁场中的正三角形导线框abc，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abca的方向为线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向。关于线框中的电流I与ab边所受的安培力F随时间t变化的图象(图中不考虑2 s末线框中的电流及ab边的受力情况)，下列各图正确的是(　　)‎ ‎21．(2017·湖北襄阳调研)如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块。当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，下列结论中正确的是(　　)‎ A．上述过程中，F做功等于滑块和木板动能的增量 B．其他条件不变的情况下，M越大，s越小 C．其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达木板右端所用时间越长 D．其他条件不变的情况下，f越大，滑块与木板间产生的热量越多 第Ⅱ卷（非选择题）‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。‎ ‎（一）必考题 ‎22．(2017·山西四校联考)(6分)要测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接的测量工具，某实验小组选用下列器材：轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套(总质量m＝0.2 kg)、细线、刻度尺、秒表。他们根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量。请完成下列步骤：‎ ‎(1)实验装置如图所示，设右边沙袋A的质量为m1，左边沙袋B的质量为m2。‎ ‎(2)取出质量为m′的砝码放在右边沙袋中，剩余砝码都放在左边沙袋中，发现A下降，B上升。(左、右两侧砝码的总质量始终不变)‎ ‎(3)用刻度尺测出A从静止下降的距离h，用秒表测出A下降h所用的时间t，则可知A 的加速度大小a＝________。‎ ‎(4)改变m′，测量相应的加速度a，得到多组m′及a的数据，作出______(填“a－m′ ”或“a－”)图线。‎ ‎(5)若求得图线的斜率k＝4 m/ kg·s－2，截距b＝4 m/s2。则沙袋的质量m1＝________kg，m2 ＝ ________kg。(取g＝10 m/s2)‎ ‎23．(2017·江南十校联考)(9分)某实验小组设计了如图甲的电路，其中RT为热敏电阻，电压表量程为3 V，内阻RV约10 kΩ，电流表量程为0.5 A，内阻RA＝4.0 Ω，R为电阻箱。‎ ‎(1) 该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验。闭合开关，调节电阻箱，记录不同情况下电压表示数U1、电流表的示数I和电阻箱的阻值R，在I－U坐标系中，将各组U1、I的数值标记在相应位置，描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线，如图乙中曲线所示。为了完成该实验，应将导线c端接在________(选填“a”或“b”)点；‎ ‎(2)利用(1)中记录的数据，通过分析计算可得外电路的电压U2、U2的计算式为______________________；(用U1、I、R和RA表示)‎ ‎(3)实验小组利用(2)中的公式，计算出各组的U2，将U2和I的数据也描绘在I－U坐标系中，如图乙中直线所示，根据图象分析可知，电源的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω；‎ ‎(4)实验中，当电阻箱的阻值调到6 Ω时，热敏电阻消耗的电功率P＝__________W。(保留两位有效数字)‎ ‎24．(2017·河北邯郸一模)(14分)置于光滑水平面上的A、B两球质量均为m，相隔一定距离，两球之间存在恒定斥力作用，初始时两球均被锁定而处于静止状态。现同时给两球解除锁定并给A球一冲量I，使之沿两球连线射向B球，B球初速度为零。在之后的运动过程中两球始终未接触，试求：‎ ‎（1）两球间的距离最小时B球的速度；‎ ‎（2）两球间的距离从最小值到刚恢复到初始值过程中斥力对A球做的功。‎ ‎25．(2017·河北保定调研)(18分)如图(a)所示，灯丝K可以连续逸出不计初速度的电子，在KA间经大小为U的加速电压加速后，从A板中心小孔射出，再从M、N两极板的正中间以平行极板的方向进入偏转电场。M、N两极板长为L，间距为L。如果在两板间加上如图(b)所示的电压UMN，电子恰能全部射入如图(a)所示的匀强磁场中。不考虑极板边缘的影响，电子穿过平行板的时间极短，穿越过程可认为板间电压不变，磁场垂直纸面向里且范围足够大，不考虑电场变化对磁场的影响。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力及它们之间的相互作用力。‎ ‎(1)求偏转电场电压UMN的峰值；‎ ‎(2)已知在t＝时刻射入偏转电场的电子恰好能返回板间，求匀强磁场的磁感应强度B的大小；‎ ‎(3)求从电子进入偏转电场开始到离开磁场的最短时间。‎ ‎（二）选考题：请考生从2道试题中任选一题作答。如果多做 ‎，则按所做的第一题计分。‎ ‎33．【物理——选修3－3】(15分)‎ ‎(1)(6分)下列说法中正确是________。(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错一个扣3分，最低得分为0分)‎ A．气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果 B．物体温度升高，组成物体的所有分子速率均增大 C．一定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量 D．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 E．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关 ‎(2)(9分)如图所示，内壁光滑、截面积不相等的圆柱形汽缸竖直放置，汽缸上、下两部分的横截面积分别为2S和S。在汽缸内有A、B两活塞封闭着一定质量的理想气体，两活塞用一根长为l的细轻杆连接，两活塞导热性能良好，并能在汽缸内无摩擦地移动。已知活塞A的质量是2m，活塞B的质量是m。当外界大气压强为p0、温度为T0时，两活塞静止于如图所示位置。重力加速度为g。‎ ‎①求此时汽缸内气体的压强。‎ ‎②若用一竖直向下的拉力作用在B上，使A、B一起由图示位置开始缓慢向下移动的距离，又处于静止状态，求这时汽缸内气体的压强及拉力F的大小。设整个过程中气体温度不变。‎ ‎34．【物理——选修3－4】(15分)‎ ‎(1)(6分)某时刻O处质点沿y轴向下开始简谐振动，形成沿x轴正向传播的简谐横波，O处质点开始振动后t＝0.8 s时波的图象如图所示。P点是x轴上距坐标原点96 cm处的质点。则该波的波速是________m/s；从O处质点开始振动计时，经过________s，P处质点开始振动；从P处质点开始振动，再经________s，P处质点第一次经过波峰。‎ ‎(2)(9分)细束平行光以一定的入射角从空气射到直角棱镜的侧面AB，光线进入棱镜后直接射向另一侧面AC。逐渐调整光线在AB面的入射角，使AC面恰好无光线射出，测得此时光线在AB面的入射角为α。‎ ‎①画出光线在AB面的入射角为α时，在AB面、AC面两次折射的光路图；‎ ‎②计算该棱镜的折射率。‎ ‎2018届高三第一次模拟考试（一模）理综试卷（A卷）‎ 物理参考答案 ‎14．B 处于n＝2能级的氢原子吸收能量为3 eV的光子不会发生跃迁，选项A错误；氢原子由高能级向n＝3能级跃迁释放光子的能量都不大于1.51 eV，显然在不可见光范围内，选项B正确；大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁能释放出光子的种类为C＝6种，选项C错误；氢原子由高能级向低能级跃迁释放光子的最大能量小于13.6 eV，选项D错误。‎ ‎15．C　x－t图象的斜率表示物体运动的速度，在t1～t2时间内甲和乙的速度相同，两者之间的距离不变，A、B项错误；x－t图象的交点表示两物相遇，因甲、乙两物体从同一点出发，故0～t3时间内甲和乙的位移相同，由平均速度的定义知，在0～t3时间内二者的平均速度也相同，C项对，D项错。‎ ‎16．C　对甲同学的火箭，t时间的加速度a1，F－mg＝ma1，a1＝g，t时刻的速度v1＝a1t，上升的高度h＝gt2＋＝gt2，对乙同学的火箭，在0～内的加速度a2＝a1＝g，时刻的速度为v2＝a2·＝gt，在～t内加速度为a2′，则F－mg＝ma2′，则a2′＝3g，在t时的速度v2′＝v2＋a2′·＝2gt，上升的高度为h2＝v2·＋·＋＝2.75gt2＝2.75h，C项对，A、B、D项错。]‎ ‎17．C　对理想变压器，副线圈两端的电压U2＝U1，只与和U1有关，K闭合，电压表的示数不变，A项错；灯泡两端的电压为U2不变，流经灯泡的电流不变，电流表的示数不变，B项错；闭合K后，变压器的输出功率P2增大，由P1＝P2可知，变压器的输入功率P1增大，C项对；变压器工作时不改变交变电流的频率，D项错。‎ ‎18．D　因发射该卫星需飞出太阳系，则发射速度需大于第三宇宙速度，A项错；卫星绕1061c运行的周期与该卫星的密度无关，B项错；因1061c和地球绕转的中心天体不同，故C项错；对绕1061c表面运转的卫星，有＝mR，R＝，又M＝4M地，则可求出1061c的半径R，故D正确。‎ ‎19．AD　由题意可知，小球从A由静止运动在B点时，速度为零，则小球先加速后减速，那么一开始库仑力小于重力沿着细杆的分力，当减速运动时，则库仑力大于重力沿着细杆的分力，因此加速度先减小，再增大，故A正确；球在B点时，速度为零，但不是处于平衡状态，由于球要向上运动，那么受到的库仑力大小大于mgsin θ，故B错误；当球的加速度为零时，速度才能达到最大，而C虽是AB的中点，但此处库仑力、支持力与重力的合力不为零，故C错误；根据动能定理，从A到B，则有：0－0＝mgLsin θ＋qUAB；解得：UAB＝－，故D正确。‎ ‎20．AD　根据欧姆定律及法拉第电磁感应定律可知：I＝＝∝＝k，又由楞次定律可知，在0～1 s和3 s～4 s时间段，感应电流均取正值，所以选项A正确，B错误；ab边所受安培力F＝BIL＝BL＝·＝·k，在0～1 s时间段内，通过ab边的感应电流从a到b，根据左手定则可知，安培力水平向右，又根据B－t图象的斜率k不变，所以F∝B，选项C错误，D正确。‎ ‎21．BD　在滑块滑到木板右端的过程中，F做的功转化为滑块和木板的动能以及系统的内能，选项A错误；木板质量越大，木板的加速度越小，因而木板的位移越小，选项B正确；其他条件不变，F越大，滑块滑到木板右端所需的时间越短，选项C错误；根据Q＝fL可知f越大，产生的热量越多，选项D正确。‎ ‎22．【解析】(3)由运动学公式h＝at2得a＝，‎ ‎(4)对系统整体由牛顿第二定律得 ‎(m1＋m′)g－(m2＋m－m′)g＝(m1＋m2＋m)a 解得a＝＋m′‎ 因a与m′为线性关系，故作出“a－m′”图线 ‎(5)由上式可知k＝　b＝ 代入数值解得m1＝3.5 kg　m2＝1.3 kg ‎【答案】(3)　(4)a－m′　(5)3.5　1.3‎ ‎23．【解析】(1)利用伏安法测电阻，由图象可知热敏电阻的阻值远小于电压表电阻，所以采用电流表外接法，导线c端接在a点上。‎ ‎(2)电源两端的电压利用欧姆定律可得，U2＝U1＋I(RA＋R)。‎ ‎(3)利用电源的外特性曲线可知电动势E＝6.0 V，内电阻r＝ Ω＝5.0 Ω。‎ ‎(4)把电流表、电阻箱、电源作为等效电源，等效电源的电动势为6.0 V，内电阻为15 Ω。在I－U图象中作等效电源的外电路特性曲线，与热敏电阻的伏安特性曲线的交点坐标(2.5，0.24)。所以热敏电阻的电功率为0.60 W。考虑作图的误差故功率计算范围0.53～0.62 W。‎ ‎【答案】(1)a　(2)U2＝U1＋I(R＋RA)　(3)6.0　5.0　(4)0.60(0.53～0.62均得分)‎ ‎24．【解析】（1）对A由动量定理可得I＝mv0‎ 两球间的距离最小时两球等速，根据系统动量守恒 mv0＝2mv 得v＝ ‎（2）从初始状态到二者距离达到与初始状态相等过程中，设二者位移大小均为l，根据动量守恒定律 mv0＝mv1＋mv2‎ 对A由动能定理可得－Fl＝mv－mv 对B由动能定理可得Fl＝mv－0‎ 可得v1＝0　v2＝v0‎ 两球距离从最小值到刚恢复到初始值过程中斥力对A球做的功 WA＝mv－mv2＝－ ‎【答案】(1)ABC　(2)①　②－ ‎25．【解析】(1)电子在经过加速电场过程中，根据动能定理可得 eU＝mv 由题意可知在偏转电压达到峰值时进入的电子恰好沿极板边缘飞出电场 L＝at a＝ L＝v0t0‎ 联立可得Um＝U ‎(2)设t＝时刻进入偏转电场的电子离开电场时速度大小为v，v与v0之间夹角为θ，则 tan θ＝·＝，所以θ＝30°‎ v0＝vcos θ 电子垂直进入磁场，由洛伦兹力充当向心力：evB＝ 根据几何关系2Rcos θ＝L 解得B＝ ‎(3)电子在偏转电场中运动历时相等，设电子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，经N板边缘飞出的电子在磁场中运动时间最短，在磁场中飞行时间为 又T＝ 联立解得tmin＝＋ ‎【答案】(1)U　(2)　(3)＋ ‎33．【解析】‎ ‎(1)气体分子不停地做无规则运动，气体对容器壁的压强是气体分子对容器壁频繁碰撞而产生的，故A正确；物体温度升高，分子平均动能增大，平均速率增大，但并不是所有分子速率均增大，故B错误；一定质量的理想气体等压膨胀过程中，体积增大，气体对外界做功，由气体状态方程＝C知，气体的温度升高，内能增大，由热力学第一定律知，气体一定从外界吸收热量，故C正确；根据热力学第二定律可知，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故D正确；饱和汽压与分子密度有关，与温度也有关，故E错误。‎ ‎(2)①以两活塞整体为研究对象，设此时汽缸内气体压强为p1，根据平衡条件则有： p0·2S＋3mg＋ p1S ＝p1·2S＋ p0S 解得：p1＝p0＋ ‎②初态：p1＝p0＋，V1＝2lS 末态：p2待求，V2＝lS 根据玻意耳定律有：(p0＋)·2lS＝p2·lS 解得：p2＝(p0＋)‎ 以两活塞整体为研究对象，根据平衡条件有：‎ F＋p0·2S＋3mg＋ p2S ＝p2·2S＋ p0S 解得F＝＋mg ‎【答案】(1)ACD　(2)①p0＋　②(p0＋)　＋mg ‎34．【解析】(1)由题意可知，波的周期为T＝0.8 s，由波的图象可知，波长为λ＝24 cm＝0.24 m，则波速为v＝＝0.3 m/s。则经Δt1＝＝ s＝3.2 s，波源的振动传至P处，P处质点开始沿y轴负方向振动，再经Δt2＝T＝0.6 s，P处质点第一次经过波峰。‎ ‎(2)①画出光线在AB面的入射角为α时恰在AC面发生全反射，折射光线沿AC面传播，光路如图所示 ‎②由于光在AC面恰好全反射。故有：sin γ＝ 由几何关系有：β＋γ＝ 对光在AB面的折射有：＝n 解得棱镜的折射率为n＝ ‎【答案】(1)0.3　3.2　0.6　(2)①光路图见解析　②