河南省开封市2017届高三第一次模拟考试（12月）物理试题解析（解析版）

河南省开封市2017届高三第一次模拟考试（12月）物理试题解析（解析版）

www.ks5u.com 选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。第14~17小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，第18~21小题给出的四个选项中，有多个选项正确，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．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法和科学假说法、建立理想模型法、微元法等等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（ ）‎ A．牛顿用微元法提出了万有引力定律，并计算出了太阳和地球之间的引力 B．根据速度定义式v=，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思维法 C．将插有细长玻璃管的玻璃瓶内装满水．用力捏玻璃瓶，通过细管内液面高度的变化，来反映玻璃瓶发生形变，该实验采用了放大的思想 D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 ‎【答案】A 考点：考查了物理研究方法 ‎【名师点睛】在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习．‎ ‎15．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放另一截面也为半圆的柱状物体B，整个装置处于静止状态，截面如图所示。设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3。在B上加一物体C，整个装置仍保持静止，则 A．F1保持不变，F3增大 B．F1增大，F3保持不变 C．F2增大，F3增大 D．F2增大，F3保持不变 ‎【答案】C 考点：考查了力的动态平衡分析 ‎【名师点睛】①整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解．在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力．‎ ‎②隔离法：从系统中选取一部分（其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数）进行分析．隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析．‎ ‎③通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用 ‎16．如图（甲）所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A。木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，木板B的加速度a与拉力F关系图象如图（乙）所示，则小滑块A的质量为（ ）‎ A．4kg B．3kg C．2kg D．1kg ‎ ‎【答案】B 考点：考查了牛顿第二定律与图像 ‎【名师点睛】知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析．‎ ‎17．如图所示，电路电源电动势为E，内阻r ，R1、R2为定值电阻，调节电阻箱R的阻值，使电压表V的示数增大△U，在此过程中（ ）‎ A．路端电压增加，增加量一定等于△U ‎ B．电阻R2两端的电压减小，减少量一定等于△U ‎ C．通过电阻R1的电流增加，增加量一定等于△U / R1、‎ D．通过电阻R2的电流减小，但减少量一定大于△U /R2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：电压表V的示数增大，和r两端的电压减小，干路电流减小，则两端的电压减少，‎ 电源的内电压也减小，则路端电压即外电路两端的总电压增大，增加量一定小于，故A错误；电压表V的示数增大，和r两端的电压减小，干路电流减小，则两端的电压减少，电源的内电压也减小，则路端电压即外电路两端的总电压增大，所以两端的电压减少量一定小于电压表V的示数增大量，故B错误；电压表V的示数增大，则通过的电流增加，由于是定值电阻，所以其电流增加量一定等于，故C正确；电压表V的示数增大，和r两端的电压减小，干路电流减小，通过的电流减小，电压减小量小于，所以电流减少量一定小于，故D错误；‎ 考点：考查了电路动态变化 ‎【名师点睛】闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行；分析内电路主要根据总电流及内阻分析内压，而外电路较为复杂，要注意灵活应用电路的性质．‎ ‎18．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。现用一水平恒力F作用在滑块上，当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s。下列说法正确的是 A．上述过程中，滑块克服摩擦力做功为f(L+s)‎ 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 ‎【答案】AB 考点：考查了功的计算，功能关系 ‎【名师点睛】对物理过程仔细分析是解题关键，同时对物理模型要把握和熟悉．本题就是常见而重要的滑块和木板模型．‎ ‎19．我国计划在2017年发射“嫦娥四号”，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T。根据以上信息可求出 A．“嫦娥四号”绕月运行的速度为 B．“嫦娥四号”绕月运行的速度为 C．月球的平均密度 D．月球的平均密度为 ‎【答案】AC 考点：考查了万有引力定律的应用 ‎【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算 ‎20．如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L=0.4 m，导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连，导轨电阻不计。导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B随位置x变化如图（乙）所示。一根质量m=0.2 kg、电阻r=0.1 Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变。下列说法中正确的是（ ）‎ A．金属棒向右做匀减速直线运动 B．金属棒在x=1 m处的速度大小为1.5m/s C．金属棒从x=0运动到x=1m过程中，外力F所做的功为-0.175 J D．金属棒从x=0运动到x=2m过程中，流过金属棒的电量为2C ‎【答案】CD ‎，故B错误；金属棒在处的安培力大小为，对金属棒金属棒从运动到m过程中，根据动能定理有，代入数据，解得，故C正确；根据感应电量公式，到过程中，B-x图象包围的面积，，，故D正确 考点：考查了导体切割磁感线运动 ‎【名师点睛】考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式、做功表达式、动能定理等的规律的应用与理解，运动过程中金属棒所受的安培力不变，是本题解题的突破口，注意B-x图象的面积和L的乘积表示磁通量的变化量．‎ ‎21．下列说法正确的是（　　）‎ A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B．α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构 C．氢原子核外电子轨道半径越大，其能量越低 D．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1＞λ2，那么原子从a能级跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子 ‎【答案】BD 考点：考查了β衰变、α粒子散射实验、氢原子跃迁 ‎【名师点睛】β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上时，能量减小．减小的能量以光子的形式释放出来．‎ ‎22．验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示．‎ ‎①安装打点计时器时，应使打点计时器的平面处在 平面内，且两个纸带限位孔的连线处在 方向上．‎ ‎②图乙为实验所得的一条纸带，在纸带上选取了点迹清晰、连续的3个点A、B、C，测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为h1，h2，h3．已知打点周期为T，当地重力加速度为g．甲、乙两同学分别用表达式vB=g（4T）、vB=来计算B的速度．那么，其中 同学的计算方法更符合实验的要求．‎ ‎③本实验中产生系统误差的主要原因是 ．‎ ‎【答案】①竖直,竖直②乙③重锤下落过程中受到阻力的作用 考点：验证机械能守恒定律．‎ ‎【名师点睛】由于重锤在下落过程中要克服阻力做功，使系统的机械能减小，造成系统误差，为了减小误差，打点计时器所在面需竖直，重锤选择质量大一些，体积小一些的．‎ ‎23．某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为3 V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99 Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干.‎ ‎ (1)先测电阻R1的阻值.请将该同学的操作补充完整：‎ A.闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1.‎ B.保持电阻箱示数不变，__________，读出电压表的示数U2.‎ C.则电阻R1的表达式为R1=__________.‎ ‎（2）该同学已经测得电阻R1=3.2 Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值，其做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的－图线，则电源电动势E=____ V，电阻R2=_____ Ω.‎ ‎【答案】（1）将S2切换到b；（2）E=2V，‎ 考点：考查了电源电动势和内阻实验 ‎【名师点睛】用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内电阻（本题的R2相当于内电阻）并用图象进行数据处理求出结果；本方法可与伏安法类比简称伏阻法．也是实验中常用方法之一．‎ ‎24．如图所示,真空中有一以O点为圆心的圆形匀强磁场区域,半径为R=0.5m，磁场垂直纸面向里．在y>R的区域存在沿－y方向的匀强电场，电场强度为E=1.0×105v/m.在M点有一正粒子以速率v=1.0×106m/s沿＋x方向射入磁场，粒子穿出磁场进入电场，速度减小到0后又返回磁场，最终又从磁场离开。已知粒子的比荷为q/m=1.0×107c/kg，粒子重力不计．‎ ‎ ‎ ‎（1）求圆形磁场区域磁感应强度的大小；‎ ‎（2）求沿＋x方向射入磁场的粒子，从进入磁场到再次穿出磁场所走过的路程 ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）沿＋x方向射入磁场的粒子进入电场后,速度减小到0，粒子一定是 从如图1的P点射出磁场，逆着电场线运动，所以粒子在磁场中做圆周运动的半径 根据，得，得代入数据得 考点：考查了带电粒子在组合场中的运动 ‎【名师点睛】带电粒子在组合场中的运动问题，首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况，再选择合适方法处理．对于匀变速曲线运动，常常运用运动的分解法，将其分解为两个直线的合成，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解；对于磁场中圆周运动，要正确画出轨迹，由几何知识求解半径 ‎25．如图所示，在高h1=30m的光滑水平平台上，物块A以初速度vo水平向右运动，与静止在水平台上的物块B发生碰撞，mB=2mA，碰撞后物块A静止，物块B以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好沿光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道，B点的高度h2=15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L=70m的水平粗糙轨道CD平滑连接，物块B沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞．g取10m/s2．求：‎ ‎（1）物块B由A到B的运动时间；‎ ‎（2）物块A初速度vo的大小；‎ ‎（3）若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点p（p点没画出）．设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围．‎ ‎【答案】（1）t=1.732s（2）（3）‎ ‎（3）设小物块在水平轨道CD上通过的总路程为s，根据题意，该路程的最大值是 路程的最小值是 路程最大时，动摩擦因数最小；路程最小时，动摩擦因数最大．由能量守恒知：‎ ‎，‎ 解得，，即 考点：考查了动量守恒定律，平抛运动，能量守恒定律 ‎【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合进入圆弧轨道的速度方向，通过平行四边形定则求出初速度是解决本题的关键．‎ ‎【物理--选修3-3】‎ ‎26．下列说法中正确的是（ ）‎ A．分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零 B．液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引【来.源：全,品…中&高*考*网】‎ C．空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示 D．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体 E．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小 ‎【答案】BDE 考点：考查了分子平均动能，相对湿度，晶体和非晶体，分子间相互作用力 ‎【名师点睛】加强对基本概念的记忆，基本方法的学习利用，是学好3-3的基本方法．此处高考要求不高，不用做太难的题目．【来.源：全,品…中&高*考*网】‎ ‎27．如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B，A、B的质量均为m=62.5 kg，物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10 cm.开始时活塞距缸底L1=10 cm，缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105 Pa，温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热，(g=10 m/s2)求：【来.源：全,品…中&高*考*网】‎ ‎①物块A开始移动时，汽缸内的温度；‎ ‎②物块B开始移动时，汽缸内的温度.‎ ‎【答案】①②‎ ‎【解析】‎ 试题分析：①物块A开始移动前气体做等容变化，则有 由查理定律有，解得 考点：考查了理想气体状态方程的应用 ‎【名师点睛】本题考查理想气体的状态方程，要熟悉理想气体等温变化，用玻意耳定律；理想气体等容变化，用查理定律；理想气体等压变化，用盖•吕萨克定律．‎ ‎【物理-选修3-4】‎ ‎28．一列简谐横波沿x轴传播，t=2s时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图象如图乙所示，则该波的传播速度大小为　　，如果该波向右传播则图乙是　　（填“0”“2m”“4m”或“6m”）的质点振动图象．波如果向右传播，观察者在x=6m处向左运动，观察者接收到该波的频率将　　（填“大于”“小于”或“等于”）0.25Hz．‎ ‎【来.源：全,品…中&高*考*网】‎ ‎【答案】1m/s；0、4m；大于 ‎【解析】‎ 试题分析：由波动图象知，波长为，由振动图象知，周期为，则波的传播速度为．根据振动图象知该质点在时在平衡向下振动，根据“上下坡法”：上坡向下、下坡向上可知，该质点在波形图中处于平衡位置，并且处在上坡上，波如果向右传播，应是x=0、4m处质点的振动图象．频率为，波如果向右传播，观察者向左运动，观察者接收到该波的频率将增大，将大于0.25Hz．‎ 考点：考查了横波图像，波长、波速以及频率的关系 ‎【名师点睛】解决本题的关键能够从波动图象和振动图象中获取信息，知道波速、波长、周期的关系，要把握两种图象之间的内在联系．‎ ‎29．如图所示，AOB为扇形玻璃砖，一细光束照射到AO面上的C点，入射光线与AO面的夹角为30°，折射光线平行于BO边，圆弧的半径为R，C点到BO面的距离为，AD⊥BO，∠DAO=30°，光在空气中国的传播速度为c，求 ‎①玻璃砖的折射率及光线在圆弧面上出射时的折射角；‎ ‎②光在玻璃砖中传播的时间．‎ ‎【答案】①60°②‎ ‎②由几何关系可知 光在玻璃砖中传播的速度为 因此光在玻璃砖中传播的时间为：【来.源：全,品…中&高*考*网】‎ 考点：考查了光的折射 ‎【名师点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式，运用几何知识结合解决这类问题．‎