2018届河北省衡水中学2015级高三高考押题考试理科综合物理试卷(二)及答案.pdf

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1、1 2018 届河北省衡水中学2015 级高三高考押题考试理科综合物理试卷（二）祝考试顺利二选择题(本题共 8 小题,每小题 6 分,在每小题给出的四个选项中,第 1418 题只有一项符合题目要求,第 1921 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.我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要,研制了一种小型核能电池,将核反应释放的核能转变为电能,需要的功率并不大,但要便于防护其产生的核辐射。请据此猜测“玉兔号”所用核能电池有可能采纳的核反应方程是A.32411120HHHenB.235114192192056360UnBakr3

2、 nC.238238094951PuAmeD.274301132150AlHePn15.穿梭于大街小巷的共享单车解决了人们出行的“最后一公里”问题。单车的传动装置如图所示,链轮的齿数为 38,飞轮的齿数为 16,后轮直径为 660mm,若小明以 5m/s 匀速骑行,则脚踩踏板的角速度约为A.3.2 rad/s B.6.4 rad/s C.12.6 rad/s D.18.0rad/s 16.如图所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心 O射入匀强磁场,又都从该磁场中射出,这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短,若带

3、电粒子只受磁场力的作用,则在磁场中运动时间越短的带电粒子2 A.在磁场中的周期一定越小B.在磁场中的速率一定越小C.在磁场中的轨道半径一定越大D.在磁场中通过的路程一定越小17.如图所示,质量可忽略的绝缘细杆做成正方体框架,边长为 a,框架的每个顶点固定着一个带电荷量为+q、质量为 m的小球,将这个框架静止放在足够粗糙的水平面上,平面上方有水平向右的匀强电场,场强为 E,下列说法正确的是A.立方体中心位置处电场强度为零B.上方四个小球受到的电场力的合力均相同C.若以右下底边为轴把这个立方体向右侧翻转90,系统电势能减少了6qEaD.若以右下底边为轴把这个立方体向右侧翻转90,系统电势能减少了8

4、qEa18.如图甲所示是一个理想变压器和一组理想二极管,A、B是变压器次级线圈的输出端,C、D、E、F、G、H 是二极管组接线端,变压器原、副线圈的匝数比为10:1,原线圈电压按图乙所示规律变化,原线圈接有交流电压表,把 A、B端适当的接在 C、E、F、H中的某些位置,就可以向接在 D、G之间的用电器供直流电,下列说法正确的是A.A、B两端电压为2202VB.A、B输出端电流方向 1s 改变 100 次C.把 AC接一起,再把 BH接一起,则电流可以从 G流出过用电器从 D流回D.把 ACF接一起,再把 BEH 接一起,则电流可以从 G流出过用电器从D流回19.北斗卫星导航系统是中国自行研制的

5、全球卫星导航系统。由35颗卫星组成,包括 5颗静止3 轨道卫星、3 颗倾斜同步轨道卫星、27 颗中地球轨道卫星,下表给出了其中三颗卫星的信息,其中倾角为轨道平面与赤道平面的夹角。下列陈述正确的是A.北斗-IGSO2的运行周期和地球自转周期相等B.北斗-G4 的线速度小于北斗-M3的线速度C.北斗-IGSO2总在地面上某点的正上方D.北斗-IGSO2和北斗-M3的周期的三分之二次方之比约等于5320.如图所示,光滑水平地面上有A、B两物体,质量都为 m,B左端固定一个处在压缩状态的轻弹簧,轻弹簧被装置锁定,当弹簧再受到压缩时锁定装置会失效。A以速率 v 向右运动,当 A撞上弹簧后,设弹簧始终不超

6、过弹性限度,关于它们后续的运动过程说法正确的是A.A物体最终会静止,B物体最终会以速率v 向右运动B.A、B系统的总动量最终将大于mvC.A、B系统的总动能最终将大于212mvD.当弹簧的弹性势能最大时A、B的总动能为214mv21.如图所示,光滑水平桌面上并排放两个完全相同的可视为质点的物块A、B,质量均为 m ,其中物块 A被一条遵守胡克定律的弹性绳连接,绳另一端固定在高处O点,弹性绳的原长为 L,劲度系数为 k,当物块 A在 O点正下方时绳处于原长状态。现使物块A、B 一起从绳和竖直方向夹角为=60开始释放,下列说法正确的是A.刚一释放时物块 A对物块 B的推力为34kLB.物块 A向右

7、运动的最远距离为2 3LC.从静止到物块 A、B分离,绳对 A做的功大于 A对 B做的功D.从静止到物块 A、B分离,绳对 A的冲量大于 A对 B的冲量4 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,考生根据需求作答。)(一)必考题：共 129分22.(7 分)手机电池多为锂电池,这种电池的电动势并不是一个定值,刚充满的电池电动势约4.2V,在使用过程中降低到3.2V 时建议终止放电。为尽可能精确地测量出某手机电池刚充满电时的电动势,可供选用的器材如下:A.电流表 A:量程 00.6A、内阻 0.6 B.电压

8、表 V:量程 015V、内阻 3kC.滑动变阻器 R :最大阻值 5D.电阻箱 R0:09999 E.待测手机电池 EF.一个开关 S及导线若干(1)选用合适的仪器,在答题纸的虚线框内画出你设计的实验电路图。(2)根据自己设计的电路,得到电动势需要测量的物理量有 ,电动势测量值的表达式。23.(8 分)某同学用如图所示的气垫导轨和光电门装置来做“验证动能定理”的实验,他的操作步骤如下:将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上,将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点 B处,将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处,用 n 个质量为m的钩码连接成串,经绕过滑轮的细线拉滑块,使滑块

9、从 A点由静止释放,在光电计时器上读出遮光条通过光电门的时间t ,改变钩码个数,使滑块每次从同一位置A由静止释放,重复上述实验过程。实验中释放点A到光电门的距离为s,遮光条的宽度为 d。(1)该同学操作中疏漏的重要实验步骤是 ;(2)数据处理时,该同学认为钩码的总重力等于滑块所受的外力,得出滑块动能的表达式为 ,滑块所受外力做功的表达式为 ;5(3)根据你掌握的物理知识判断,该同学认为“钩码的总重力等于滑块所受的外力”,是否合理,并说明理由 ;(4)该同学正确操作后,用图像法处理数据,若以钩码个数为横轴,以时间t的次方为纵轴,画出的图像是直线,直线斜率的表达式是。24.(14 分)如图甲所示,

10、足够长的柔软导线跨过滑轮悬挂两条水平金属棒MN、PQ ,棒长均为l=0.50m,电阻值均为 R=1.0 的电阻。MN质量 m1=0.10kg,PQ质量 m2=0.20kg,整个装置处于磁感应强度 B=1.0T 的匀强磁场中,磁场方向水平且垂直于MN 和 PQ。t=0时刻,对金属棒 MN 施加一个竖直向下的外力F,使之由静止开始运动,运动过程中电路中的电流I 随时间 t 变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计,g 取 10m/s2。(1)求 2.0s 末金属棒 MN 瞬时速度的大小;(2)求 4.0s 末力 F的瞬时功率;(3)已知 03.0s 时间内 MN 上产生的热量为0.36J,

11、试计算 F 对金属棒 MN 所做的功。25.(18 分)如图所示,在竖直平面内有一固定光滑绝缘轨道,其中 AB部分是倾角为=37的直轨道,BCD部分是以 O为圆心、半径为 R的圆弧轨道,两轨道相切于 B点,D点与 O点等高,A点在 D点的正下方.圆的水平直径下方有水平向左的电场,质量为 m、带电荷量为 q 的小球从 A点由静止开始沿斜面向上运动,已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,然后经过 D点落回到AB之间某点.已知 sin37=0.6,cos37=0.8,重力加速度大小为g.求:6(1)小球在 C点的速度的大小;(2)小球在 AB段运动过程中电场力所做的功;(3)小球从 D点运动落到 AB

12、上某点的时间。(二)选考题：共 15 分。请从给出的 2 道物理题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一个题目计分。33.【物理选修 3-3】(15 分)(1)(5分)如图所示,一定质量的理想气体状态发生改变,在 p-V 关系图像中经历从abcda 状态循环变化过程。下列说法正确的是。(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 5 分,每选错一个扣 3 分,最低得 0 分)A.ab 过程中,分子的平均动能增大,外界对气体做正功B.bc 过程中,分子的平均动能增大,气体吸热,C.cd 过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减小D.bcd 过程,气体对外做的功

13、等于系统和外界传递的热量E.da 过程中,气体分子速率分布曲线的峰值位置不发生变化(2)(10 分)伽利略温度计结构如图所示。玻璃泡 A容积为 V0,内封有一定量气体,与 A相连的 B管插在液体槽中,液体密度为,管内径的横截面积为S,已知环境温度为T0时,管内液面的高7 度差为 x0,当环境温度变化时,x 即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由 B管上的刻度直接读出。已知大气压强为p0,重力加速度为 g,只有在近似条件下温度T 和 x 的关系才是线性关系。在下述条件下求此线性关系a.B管的容积远小于 A泡的容积;b.管内液体密度很小,引起的压强远小于大气压强;试分析指出这种温度计的缺点。3

14、4.【物理选修 3-4】(15 分)(1)(5分)如图所示,从点光源 S发出的一束复色光,以一定的角度入射到玻璃三棱镜的表面,经过三棱镜的两次折射后分为a、b 两束光。下面的说法中正确的是。(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 5 分,每选错一个扣 3 分,最低得 0 分)A.在三棱镜中 a光的传播速率大于b 光的传播速率B.a光频率大于b光频率C.若改变复色光的入射角,可在入射面发生全反射D.a、b 两束光分别通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距xaxbE.真空中的 a、b 两束光的光速相对于不同的惯性参考系是相同的(2)(10分)振源处于 x 轴

15、原点处,分别向 x 轴正向和负向形成两列简谐横波,在 x 轴上有两点 P和 Q,它们的振动图像分别是图甲和图乙,它们间的距离为 d=10m,8 如果它们都在x轴的正半轴,求这列波的可能速度;如果 P点在 x 轴的负半轴,坐标为-4m,Q点在 x 轴的正半轴,求这列波的最大速度?2018 届河北省衡水中学2015 级高三高考押题考试理科综合物理（二）参考答案9 二选择题(第 1417 题只有一项符合题目要求,第 1821 题有多项符合题目要求)题号14 15 16 17 18 19 20 21 答案C B C D BCD AB CD ACD 14.C【解析】A 是聚变反应,反应剧烈,至今可控聚变

16、反应还处于各种实验研究阶段,B 是裂变反应,虽然实现了人工控制,但因反应剧烈,防护要求高还不能小型化,C 是人工放射性同位素的衰变反应,是小型核能电池主要采用的反应方式,D 是人工核反应,需要高能 粒子,故选 C。15.B【解析】飞轮和后轮角速度1相等,链轮和飞轮的边缘线速度v 相等,链轮和踏板角速度 2相等,可得1226.4rad/sN vN R,B 正确。16.C【解析】根据公式2 mTqB可知,粒子的比荷相同,它们进入匀强磁场后做匀速圆周运动的周期相同,选项 A错误;如图所示,设这些粒子在磁场中的运动圆弧所对应的圆心角为,则运动时间360tT,在磁场中运动时间越短的带电粒子,圆心角越小,

17、运动半径越大,根据mvrqB可知,速率一定越大,选项 B错误,选项 C正确;通过的路程即圆弧的长度Lr,与半径 r 和圆心角 有关,所以选项 D错误。17.D【解析】立方体中心位置处电场强度为E,A错误;上方四个小球受到的电场力的合力方向不同,B 错误;电场力做功为系统电势能的减少量,且电场力做功与路径无关,则有W=4qE2a,C 错误,D 正确。18.BCD【解析】由图乙可知,A、B两端电压的峰值是2202V,故 A错误,副线圈交变电流频率为 50Hz,1s 内电流方向改变 100 次,B 正确;由二极管的单向导电性可知C、D正确。19.AB【解析】由北斗-G4 和北斗-IGSO2的轨道高度

18、可知 A正确;卫星运动轨道半径越高,线速度越小,B 正确;北斗-IGSO2轨道因倾角过大,为非静止轨道,C 错误;由开普勒第三定律可推得北斗-IGSO2和北斗-M3的周期的三分之二次方之比约等于轨道半径之比而非高度之比,D1 0错误。20.CD【解析】系统水平方向动量守恒,弹簧解除锁定后存储的弹性势能会释放导致系统总动能增加,A、B错误,C 正确;弹簧被压缩到最短时A、B两物体具有相同的速度,由动量守恒知12vv,则有2211()224kvEmmv,D 正确。21.ACD【解析】释放时 A对 B的弹力为34kL,A 正确;物块 A向右运动的最远距离小于2 3L,B错误;物块 A、B 在 O点正

19、下方分离,绳对 A做的功等于 A、B动能的增加量,A对 B做的功等于 B动能的增加量,C 正确;分离时 A、B速度相等绳对 A的冲量的水平分量等于A、B的总动量增量,A对 B的冲量等于 B的动量增量,D 正确。22.(1)如图所示 (3分)(2)电阻箱的示数和相应电流表示数(2 分)121221()I IRREII(2 分)【解析】(1)常见的测量电源电动势的方法有伏安法、伏阻法、安阻法,本实验电压表量程过大,滑动变阻器阻值太小,会使电流表过载,因而应选用安阻法。(2)根据安阻法原理E=I(r+R+RA),需记录电阻箱阻值R及对应的电流表读数I,可解得1 21221()I IRREII。23.

20、(1)第步中,气垫导轨应调水平(2 分)(2)222Mdt(1 分)nmgs (1 分)(3)不合理,因钩码处于失重状态,因而钩码的总重力大于滑块所受的外力(2 分)(4)-2(1分)22mgsMd或22()mgsMm d (1分)【解析】对滑块进行分析,合外力做功等于动能的变化,若 m M ,则2212mgsntMd,可得斜率为22mgsMd。或对滑块和钩码进行分析,合外力做功等于动能的变化,同理可得斜率为22()mgsMm d.1 124.(1)0.80m/s (2)3.1W (3)2.7J【解析】(1)由图乙可得:t=2.0s 时,I=0.4A。根据EIRr,E=2Blv (2分)解得

21、v=0.80m/s (1分)(2)由BlvIR可知,金属棒做初速度为零的匀加速直线运动。由运动学规律v=at,解得金属棒的加速度大小a=0.40m/s2 (2分)对金属棒进行受力分析,根据牛顿第二定律得:F+m1g-m2 g-2 F安=(m1+m2)a (2分)又 F安=BIl由题图乙可得 t=4.0s 时,I=0.8A,解得 F安=0.4N,外力 F=1.92N (1分)由速度与电流的关系可知t=4.0s 时 v=1.6m/s 根据 P=Fv,解得 P=3.1W (1分)(3)MN与 PQ串联,可知电路中产生的总热量为Q总=20.36J=0.72J (1分)根据能量守恒定律有2211221(

22、)()2Wmm ghmmvQ总 (2分)又221.8m2vha,v2=at2 (1分)联立可得 F对金属棒所做的功W=2.7J (1分)25.(1)当小球在最高点时2CvmgmR (2分)解得CvgR (1分)(2)小球从A点到C点的过程有2122CqERmghmv (2分)cos(sin)tan3hRRRRR (2分)得74qEmg,小球在 AB段运动过程中电场力所做的功(sin)WqE RR (2分)W =2.8 mgR (1 分)1 2(3)小球从 C点运动到 D点的过程221122DCmgRmvmv (2分)解得3DvgR (1分)设小球落点到 A的水平距离为 x,竖直距离为 y,21

23、2qExtm (1分)212()2DyRv tgt (1分)由几何关系有tanyx (1分)联立这三个方程得56 16 337Rtg (2分)33.(1)BCD (2)a.0000pgxTTpgxb.000()1xxSTTV见解析【解析】(1)在 ab 的过程中,气体体积不变,外界对气体不做功,压强增大,故气体温度升高,选项 A错误;bc 的过程中,压强不变,体积增大,温度升高,气体分子的平均动能增大,选项 B正确;cd 的过程中,气体体积不变,压强减小,故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减小,选项 C正确;由于 b、d 状态的 pV值相等,所以温度相等,根据热力学第一定律,选项 D正确;d

24、a 的过程为温度降低,所以气体分子的速率分布曲线的峰值位置发生变化,选项 E错误。(2)a.由于 B管的体积与 A泡体积相比可忽略不计,该过程为等容过程,有0000pgxpgxTT(2 分)得0000pgxTTpgx (2分)b.管内液体引起的压强远小于大气压强,该过程为等压过程,有0000()VVxxSTT (2分)000()1xxSTTV (2分)(2)温度变化时,管内液体高度变化,导致气体的体积和压强都在变化,所以刻度不均匀;近似条件的限制使得它的测量范围限制在很小的区间内;1 3第一种情况在环境大气压发生变化时测量结果需要修正。(任指出一条即可得2 分)34.(1)BDE 【解析】(1)由图可知 a 光折射角大,a 光折射率大,介质中的速度小,频率大,波长短,干涉条纹窄。由狭义相对论可知光速相对于不同惯性系是不变的。(2)从图像可知振源的周期为T=0.4s,P和 Q的相位始终相反,则2dn (2分)由波速 vT,得50m/s21vn (n=0,1,2,3,)(2分)周期一定,波长越大则波速越大,原点两侧的波形是镜像对称图形,P点和它的对称点 P 振动相同2mxOQOP (2分)2xk (k=0,1,2,3,)(2分)当波长最大时 k=0,=4m,10m/svT (2分)2018 届河北省衡水中学2015 级高三高考押题考试理科综合物理试卷（二）