陕西省榆林市第一中学2018届高三上学期第四次模拟考试物理

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榆树一中2017—2018学年度高三第四次模拟考试试题

物理试卷

一、选择题（1—8题单选，每题4分。9—12题多选，每题4分。选对但不全得2分。共48分）

1．如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，竿上有一质量为m的人可以看成质点，当此人沿着竖直竿以加速度a加速下滑时，竿对地面上的人的压力大小为

1. (M+m)g+ma B. (M+m)g-ma
   C. (M+m)g D. (M-m)g
   2．如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场，与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球，P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最终都能运动到右极板上的同一位置，则从开始释放到运动到右极板的过程中它们的（ ）
   
   A．运行时间B．电势能减少量之比
   C．电荷量之比D．动能增加量之比
   3．如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值f_m与滑动摩擦力大小相等，则（　）
   
   A．0～t₁时间内F的功率逐渐增大
   B．t₂时刻物块A的速度最大
   C．t₂时刻后物块A做反向运动
   D．t₃时刻物块A的动能最大
   4.如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球A、B处于静止状态．若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，则下列外力F的大小不能维持系统平衡的是（ ）
   
   A． mg B． mg
   C． mg D．mg
   5. 如图所示，在一垂直于xOy平面的匀强磁场中，有甲、乙两个不同的带电粒子（不计重力和两粒子间的作用力），同时从坐标原点O分别沿与x轴正方向成30^o和60^o的方向，以v₁和v₂的速度垂直于磁场方向射入磁场中，并同时到达x轴上的P点。则由此可得甲、乙两粒子的比荷之比k₁：k₂和速率之比v₁：v₂分别为（ ）
   
   A．2：1，2：B．1：2，：2
   C．2：1，：2 D．1：2， 2：
   6．如图所示，一质量为m的滑块以初速度v₀从固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑块之间有摩擦。下列各项分别表示它在斜面上运动的速度v、加速度a、重力势能E_p和机械能E随时间变化的图象，可能正确的是
   
   7．用两根足够长的粗糙金属条折成“「”型导轨，右端水平，左端竖直，与导轨等宽的粗糙金属细杆ab、cd和导轨垂直且接触良好．已知ab、cd杆的质量、电阻值均相等，导轨电阻不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在水平拉力F作用下沿导轨向右匀速运动时，cd杆沿轨道向下运动，以下说法正确的是 ( )
   
   A．cd杆一定向下做匀速直线运动
   B．cd杆一定向下做匀加速直线运动
   C．F做的功等于回路中产生的焦耳热与ab杆克服摩擦做功之和
   D．F的功率等于ab杆上的焦耳热功率与摩擦热功率之和
   8. 彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中小水珠时的 部分光路图，其中a、b为两种单色光．以下说法正确的是 (　  　)
   
   A．在真空中a光波长小于b光波长
   B．在真空中a光速度大于b光速度
   C．用同一单缝衍射装置看到的a光衍射条纹的中央亮纹比b光的窄
   D．用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距比b光干涉条纹间距宽
   9．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，R₁是用氧化锰等金属氧化物烧结而成的热敏电阻，R₀为定值电阻．原线圈接如图乙所示的正弦交流电，下列说法正确的是 ( )
   
   A．交流电压u的表达式u=36sin100πt(V)
   B．变压器原、副线圈中的电流之比为1：4
   C．变压器输入、输出功率之比为1：4
   D．当R₁温度升高时，电压表和电流表的读数均变大
   10、如图，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.由图象可知（ ）
   A、电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB、电阻R的阻值为1.5Ω
   C、电源的输出功率为2W D、电源的效率为66. 7%
   
   11．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U_ab=U_bc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）
   
   A．三个等势面中，c的电势最高
   B．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
   C．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
   D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
   12. 如图甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，P是离原点x₁=2m的一个介质质点，Q是离原点x₂=4m的一个介质质点，此时离原点x₃=6m的介质质点刚刚要开始振动．图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象（计时起点相同）．由此可知（　　）
   

   	A	这列波的波长λ=4m
   	B	这列波的传播速度v=2m/s
   	C	这列波的周期T=3s
   	D	这列波的波源起振方向为向上
   	E	乙图可能是图甲中质点Q的振动图象

   
   二、实验题和填空题（共16分，每空2分）
   13．在描绘电阻的伏安特性曲线的实验中，这个电阻的电阻值大约是10Ω，除了导线和开关外，还有下列器材可供选择：
   电压表V1（量程15V，内阻约为20kΩ） 电压表V2（量程5V，内阻约为5kΩ）
   直流电源E（电动势4.5V，内阻不计） 电流表A1（量程500mA，内阻约为1Ω）
   电流表A2（量程150mA，内阻约为2Ω） 滑动变阻器R1（阻值0 ~ 200Ω）
   滑动变阻器R2（阻值0 ~ 10Ω）
   （1）实验中电压表应选______，电流表应选_____，滑动变阻器应选____。（填写器材代号）
   （2）下面电路图中有两处错误，请指出：① ； ② ，
   （3）实验中得到的数据在坐标纸上描出 曲线如图所示。如果把这个电学元件直接接在
   一个电动势为2.0V、内阻为2.5Ω的电池两端，则电学元件两端的电压是。
   
   14．某放射性原子核A经过一系列α衰变和β衰变后变为原子核B。若B核内质量数比A核内少8个，中子数比A核少7个。则发生了   次α衰变和    次β衰变。
   三、计算题（共36分）
   15.（8分） 一半径为R的1/4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为的透明材料制成．现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如上图所示．已知入射光线与桌面的距离为R/2. 求出射角θ.
   
   16．(14分) 如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R＝3 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.25 kg、电阻r＝1 Ω的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v－t图象如图乙所示(取g＝10 m/s²)。求：
   （1）金属杆ab刚进入磁场时的速度大小；
   （2）磁感应强度B的大小；
   （3）杆在磁场中下落0.2 s的过程中电阻R产生的热量。
   
   17．(14分)如图所示，一个半径为R的1/4圆周的轨道，O点为圆心，B为轨道上的一点，OB与水平方向的夹角为37⁰．轨道的左侧与一固定光滑平台相连，在平台上一轻质弹簧左端与竖直挡板相连，弹簧原长时右端在A点．现用一质量为 m 的小球(与弹簧不连接)压缩弹簧至P点后释放．已知重力加速度为g，不计空气阻力．
   ()
   1. 若小球恰能击中B点，求刚释放小球时弹簧的弹性势能；
   2. 试通过计算判断小球落到轨道时速度会否与圆弧垂直；
   3. 改变释放点的位置，求小球落到轨道时动能的最小值．

1B 2C 3 D 4A 5B 6C 7C 8D 9AB 10AD 11CD 12ABE

13、（1）V₂A₁R₂

（2）①没有开关 ， ②分压式电路接错了

（3）0.65。（0.6—0.7均可）

14、2次，3次

15、（8分）【解析】　设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线．因此，图的角α为入射角．过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B.依题意，∠COB＝α，又由在△OBC知

sinα＝①

设光线在C点的折射角为β，由折射定律得

＝②由①②式得β＝30°

由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见右图)为30°，由折射定律得＝

sinθ＝解得θ＝60°.

16、（14分）解：　⑴由图象知，杆自由下落1 s进入磁场以v＝10 m/s做匀速运动

⑵产生的电动势E＝BLv

杆所受安培力F_安＝BIL

由平衡条件得mg＝F_安

代入数据得B＝1 T.

⑶电阻R产生的热量Q＝I²Rt＝3.75 J.

17、【答案】（1）；（2）小球落到轨道时速度不能与圆弧垂直；（3）为

【解析】（1）小球离开O点做平抛运动，设初速度为v0，由

Rcos37°=v₀tR

解得：由机械能守恒

（2）设落点与O点的连线与水平方向的夹角为θ，小球做平抛运动，由

Rcosθ=v₀t Rsin位移方向与圆弧垂直

设速度方向与水平方向的夹角为α

所以小球不能垂直击中圆弧

（3）设落地点与O点的连线与水平方向的夹角为θ，小球做平抛运动，

Rcosθ=v₀t Rsin由动能定理

解得当sin时，取最小值