物理卷·2018届山东省、湖北省部分重点中学高三上学期第二次（12月）联考试题（解析版）

物理卷·2018届山东省、湖北省部分重点中学高三上学期第二次（12月）联考试题（解析版）

山东省、湖北省部分重点中学2018届高三第二次（12月）联考物理试题 命题学校：宜昌一中 命题人：王仁俊 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，有选错得0分。‎ ‎1. 根据所学知识，判断下列四个“一定”说法中正确的是（ ）‎ A. 物体的速度为零时，其加速度就一定为零 B. 合外力对物体做功为零时，物体的机械能就一定守恒 C. 物体所受合外力冲量的方向与物体动量变化量的方向一定相同 D. 做圆周运动物体的向心力一定等于物体所受的合外力 ‎【答案】C ‎ ‎ ‎2. 如图所示，现闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左移动，下列说法中正确的是(　 　) ‎ A. 灯泡A、B都变亮 B. 灯泡A、B都变暗 C. 灯泡A变亮，灯泡B变暗 D. 灯泡A变暗，灯泡B变亮 ‎【答案】B ‎【解析】闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左移动时，电阻R3减小，电路的总电阻减小，总电流变大，路端电压减小；则上部分支路的电流减小，通过A、B两灯的电流均减小，则A、B两灯均变暗，故选B.‎ ‎3. 在一个点电荷的电场中有一质量为m、带正电q的粒子甲从O点以速率射出，运动到A点时速率为3.另一质量为m、带等量负电荷的粒子乙以速率4仍从O点射出，运动到B点时速率为5.若取O点电势为零，忽略重力的影响。则(　　)‎ A. 在O、A、B三点中，A点电势最高 B. O、A间的电势差比B、O间的电势差大 C. 甲电荷从O到A电场力所做的功比乙电荷从O到B电场力所做的功多 D. 甲电荷在A点的电势能比乙电荷在B点的电势能大 ‎【答案】D ‎【解析】由动能定理可知，从O到A点的正电荷： ；从O到B点的负电荷：，因,则；，及在O、A、B三点中，B点电势最高，选项A错误；O、A间的电势差比B、O间的电势差小，选项B错误；甲电荷从O到A电场力所做的功比乙电荷从O到B电场力所做的功少，选项C错误；根据,可知甲电荷在A点的电势能为，乙电荷在B点的电势能大，则甲电荷在A点的电势能比乙电荷在B 点的电势能大，选项D正确；故选D.‎ ‎4. 如图所示，AB是固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道，CD是固定于竖直平面内的光滑斜面轨道，AB两点和CD两点的高度差相同且AB的弧长与斜面CD长度相等。现让小球甲从A点沿圆弧轨道下滑到B点，小球乙从C点沿斜面轨道下滑到D点，两球质量相等。以下说法正确的是（ ）‎ A. 甲球重力的冲量比乙球重力的冲量小 B. 甲球所受合外力的冲量比乙球所受合外力的冲量小 C. 两球所受轨道的支持力的冲量均为零 D. 两球动量的变化量相同 ‎【答案】A ‎【解析】由机械能守恒定律可知，甲乙两球下滑到底端的速度大小相等，因甲做加速度减小的变加速运动，可知甲的平均速度较乙大，则甲滑到底端的时间较短，根据I=mgt可知，甲球重力的冲量比乙球重力的冲量小，选项A正确；甲乙两球滑到底端时，动量的变化大小相同，但方向不同，根据动量定理可知，合外力的冲量大小相同，但是方向不变，选项BD错误；根据I=FNt可知，因支持力均不为零，则两球所受轨道的支持力的冲量均不为零，选项C错误；故选A.‎ 点睛：此题考查冲量即动量定理的应用问题；注意动量和动量的变化以及冲量都是矢量，不仅要考虑大小，还要注意方向.‎ ‎5. 如甲图所示，水平地面上有一静止的平板车，车上放置一个1kg的小物块，现开始用力控制小车沿水平面做直线运动，平板车和小物块运动的图象分别如乙图中A、B所示。平板车足够长，g取10m/s2，则在这个过程中（ ） ‎ A. 物块和平板车之间的滑动摩擦因数为0.3‎ B. 物块在平板车上相对于车滑行的距离为24m C. 物块和平板车之间因摩擦产生的热量为36J D. 物块相对平板车向后运动的最远距离为36m ‎【答案】C ‎6. 一物体做自由落体运动，若用Ek、、x、P分别表示该物体的动能、速度、位移和重力G的功率。下列四幅图象分别定性描述了这些物理量随时间变化的关系，其中可能正确的是(　 　) ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】根据动能定理,则Ek-t图像是曲线，选项A错误；v=gt，则选项B正确；x=，则x-t图像是曲线，选项C错误；，则P-t图像是直线，选项D正确；故选BD.‎ 点睛：要想研究图像，首先要根据物理规律找到图像的函数关系式，然后结合数学知识分析解答.‎ ‎7. 如图所示，绕同一恒星运行的两颗行星A和B，A是半径为r的圆轨道，B是长轴为2r椭圆轨道，其中Q′到恒星中心的距离为Q到恒星中心的距离的2倍，两轨道相交于P点。以下说法正确的是(　 　)‎ ‎ ‎ A. A和B经过P点时加速度相同 B. A和B经过P点时的速度相同 C. A和B绕恒星运动的周期相同 D. A的加速度大小与B在Q′处加速度大小之比为16:9‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】由牛顿第二定律得：，解得：，经过P点时M、r都相同，则向心加速度相同，故A正确；A行星做匀速圆周运动，而B做的是椭圆运动，二者在同一点处的速度方向不相同，速度不同，故B 错误；根据开普勒第三定律，行星和彗星围绕同一中心天体运动，且半长轴相同，故周期相同，故C正确；B在Q′处时与恒星球心的距离为r，根据故A的加速度大小与B在Q′处加速度大小之比为，故D正确．故选ACD．‎ 点睛：本题考查万有引力的应用，要明确一个天体在绕另一天体做圆周运动时，由万有引力充当向心力；应用万有引力公式、牛顿第二定律与开普勒定律可以解题．‎ ‎8. 如图所示，宽为L＝0.6m的竖直障碍物中间有一间距d＝0.6 m的矩形孔，其下沿离地高h＝0.8 m，与障碍物相距S＝1.0 m处有一小球以＝5 m/s的初速度水平向右抛出。空气阻力忽略不计，g取10 m/s2.为使小球能无碰撞地穿过该孔，小球离水平地面的高度H可以为（ ）‎ A. 1.5 m B. 1.4 m C. 1.3 m D. 1.2 m ‎【答案】AB ‎【解析】若小球恰能从小孔的左边缘上边射入小孔，则：， ，联立解得：H=1.6m；若小球恰能从小孔的右边缘下边射入小孔，则：， ，联立解得：H=1.312m；则能够使小球能无碰撞地穿过该孔，小球离水平地面的高度H满足，故选AB.‎ 三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎9. 某同学想通过实验测定一个定值电阻Rx的阻值。‎ ‎(1)该同学先用多用电表“×10”欧姆挡估测其电阻示数如图，则其阻值为______Ω；‎ ‎(2)为了较准确测量该电阻的阻值，现有电源(12V，内阻可不计)、滑动变阻器(0～200 Ω，额定电流1 A)、开关和导线若干，以及下列电表：‎ A．电流表(0～100mA，内阻约15.0Ω)‎ B．电流表(0～500mA，内阻约25.0Ω)‎ C．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)‎ D．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)‎ 为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______(选填器材前的字母)；实验电路应采用图中的______(选填“甲”或“乙”)。这样测量的阻值比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。‎ ‎(3)图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在(2)问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线____。‎ ‎【答案】 (1). 140±1 (2). A (3). D (4). 甲 (5). 偏小 (6). ‎ ‎【解析】（1）如图，电阻阻值为14×10=140Ω；‎ ‎（2）电源电动势12V，则电压表选择D；电路中可能出现的最大电流，故电流表选择A；因，则电路选择电流表外接，即选择甲电路；因此电路中的电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，则电阻的测量值偏小； ‎ ‎（3）实物连线如图； ‎ ‎10. 学习了《机械能守恒定律》之后，某研究性学习小组自行设计了“探究弹簧的弹性势能与形变量的关系”实验。他们的方法如下：‎ ‎(1)‎ 如甲图所示，在轻弹簧上端固定一只力传感器，然后固定在铁架台上，当用手向下拉伸弹簧时，弹簧的弹力可从传感器读出。用刻度尺测量弹簧原长和伸长后的长度，从而确定伸长量。测量数据如表格所示：‎ 伸长量x/10－2 m ‎2.00‎ ‎4.00‎ ‎6.00‎ ‎8.00‎ ‎10.00‎ 弹力F/N ‎1.60‎ ‎3.19‎ ‎4.75‎ ‎6.38‎ ‎8.02‎ ‎(2)以x为横坐标，F为纵坐标，请你在图乙的坐标纸上描绘出弹力与伸长量关系的图线____。并由图线求得该弹簧的劲度系数=________(保留两位有效数字)。‎ ‎(3)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图丙所示。调整导轨水平，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的时间近似相等。‎ ‎(4)用天平秤出滑块的质量m=300g.‎ ‎(5)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能全部转化为________________。‎ ‎(6)多次重复(5)中的操作，在弹簧弹性限度内得到与x的数据整理如下表所示：‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎1.00‎ ‎2.00‎ ‎3.00‎ ‎4.00‎ ‎5.00‎ ‎6.00‎ ‎1.00‎ ‎4.00‎ ‎9.00‎ ‎16.00‎ ‎25.00‎ ‎36.00‎ ‎0.161‎ ‎0.320‎ ‎0.479‎ ‎0.648‎ ‎0.800‎ ‎0.954‎ ‎0.026‎ ‎0.103‎ ‎0.230‎ ‎0.420‎ ‎0.6400‎ ‎0.910 ‎ ‎0.0039‎ ‎0.0155‎ ‎0.0346‎ ‎0.0630‎ ‎0.0960‎ ‎0.1365‎ ‎(7)结合上面测出的劲度系数和滑块质量m，可得到的表达式：__________________。‎ ‎(8)由上述实验可得的结论：______________________________________________。‎ ‎【答案】 (1). (2). 80±2 N/m (3). 滑块的动能 (4). 或者 (5). 在实验误差允许的范围内，弹簧的弹性势能与形变量的平方成正比 ‎【解析】（2）根据数据画出的F-x图像如图；‎ 根据图像可得： ‎ ‎（5）释放滑块过程中，弹簧的弹性势能全部转化为滑块的动能；‎ ‎（7）根据所测量的数据，结合k=82N/m即m=0.3kg，归纳得出：；‎ ‎（8）由上述实验可得的结论：在实验误差允许的范围内，弹簧的弹性势能与形变量的平方成正比；‎ ‎11. 如图所示，斜边长6m的固定斜面与水平面的倾角θ＝37°，质量为m=1kg的小物块A以8 m/s的初速度从斜面底端开始沿斜面向上运动，同时质量也为m=1kg的小物块B斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，经过一段时间后两物块发生碰撞，碰后两物块粘在一起运动。若两物块和斜面间的动摩擦因数均为0.25．求：（g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）‎ ‎(1)两物块碰撞前运动的时间；‎ ‎(2)两物块碰撞后到达斜面底端时的速度大小。‎ ‎【答案】(1)1s(2)6m/s ‎【解析】(1)根据题意，A上滑做匀减速运动的加速度大小为 ‎ ‎ B下滑做匀加速运动的加速度大小为 ‎ ‎ 设A、B碰撞前运动的时间为t，运动的位移分别为x1、x2，碰撞前的速度分别v1、v2，则 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 代入数据联立解得， ‎ 碰撞前运动的时间为 ‎ ‎(2)设两物块碰撞后的速度为，运动到斜面底端的速度为 由动量守恒定律 ‎ 得 ‎ 此后两物块一起做匀加速运动 ‎ 得 ‎ ‎12. 如图所示，在竖直平面内半径为R的光滑圆形绝缘轨道的内壁，有质量分别为m和2m的A、B两个小球用长为R的绝缘细杆连接在一起，A球不带电，B球所带的电荷量为-q（q>0）。整个装置处在竖直向下的匀强电场中。开始时A球处在与圆心等高的位置，现由静止释放，B球刚好能到达轨道右侧与圆心等高的位置C。求：‎ ‎(1)匀强电场电场强度的大小E；‎ ‎(2)当B小球运动到最低点P时，两小球的动能分别是多少；‎ ‎(3)两小球在运动过程中最大速度的大小。‎ ‎【答案】(1) (2) (2) ‎ ‎【解析】（1）B刚好到达C的过程中，系统转过的角度为120°，与水平方向的夹角为60°.由动能定理可得：‎ 得： ‎ ‎（2）AB在运动的过程中，速度大小始终相等，则 ‎ 在运动到p点的过程中，由动能定理可得： ‎ 联立解得：. ‎ ‎（3）设OA转过的角度为时，两球有最大速度，则由动能定理可得：‎ ‎ ‎ 整理得： ‎ 看见，当时，有最大速度，最大速度为 ‎ ‎ ‎（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每按所做的第一题计分。‎ ‎13. 下列说法正确的是(　 　)‎ A. 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力 B. 由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出理想气体分子间的平均距离 C. 分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高 D. 机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功以转化成机械能 E. 分子间的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小 ‎【答案】ABE ‎【解析】液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，选项A正确； 由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，由，可以估算出理想气体分子间的平均距离，选项B正确；分子平均动能大的物体的温度比分子平均动能小的物体的温度高，选项C错误；机械能能全部转化为内能，但是根据热力学第二定律可知，内能无法全部用来做功以转化成机械能，选项D错误；分子间的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小，选项E正确；故选ABE.‎ ‎14. 如图所示，上端开口的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上，汽缸内部被质量为m的导热性能良好的活塞A和质量也为m的绝热活塞B分成高度相等的三个部分，下边两部分封闭有理想气体P和Q，两活塞均与汽缸接触良好，活塞厚度不计，忽略一切摩擦。汽缸下面有加热装置，初始状态温度均为T0，气缸的截面积为S，外界大气压强为且不变，现对气体Q缓慢加热。求：‎ ‎(1)当活塞A恰好到达汽缸上端时，气体Q的温度；‎ ‎(2)在活塞A上再放一个质量为m的物块C，继续给气体Q加热，当活塞A再次到达汽缸上端时，气体Q的温度。‎ ‎【答案】2T0，‎ ‎【解析】（1）设Q开始的体积为V1，活塞A移动至恰好到达汽缸上端的过程中气体Q做等压变化，体积变为2 V1‎ 有 ‎ 得气体Q的温度为 T1＝2T0 ‎ ‎（2）设放上C继续加热过程后P的体积为V2，气体P做等温变化 ‎ ‎ 而 ‎ 得 ‎ 此时Q的体积 ‎ 由理想气体状态方程得 ‎ ‎ ‎ 得此时气体Q的温度为 ‎ ‎15. 某时刻O处质点沿y轴开始做简谐振动，形成沿x轴正方向传播的简谐横波，经过0.8 s时O处质点形成的波动图象如图所示。P点是x轴上距坐标原点96 cm 处的质点。下列判断正确的是(　 　) ‎ A. 该质点开始振动的方向沿y轴向上 B. 该质点振动的周期是0.8 s C. 从O处质点开始振动计时，经过3.2 s，P处质点开始振动 D. 该波的波速是30 m/s E. 从P处质点开始振动，再经0.6 s，P处质点第一次经过波峰 ‎【答案】BCE ‎【解析】由波形图可知，该质点开始振动的方向沿y轴向下，选项A错误；由题意可知，波的周期为T=0.8s，由图象可知，波长为λ=24cm=0.24m，则波速为：，选项B正确，D错误；经：，波源的振动传至P处，P处质点开始向下振动，再经△t′＝T＝0.6s，P处质点第一次经过波峰，选项CE正确；故选BCE． 点睛：机械波的基本特点是：介质中各质点随着波源做受迫振动，起振方向都与波源相同，各质点的振动情况概括起来为：“前带后，后跟前”．‎ ‎16. 如图所示，一束平行单色光从空气垂直入射到等腰三棱镜的AB面上，AB和AC边长相等，顶角为，底边BC长为，这种单色光在三棱镜中的的折射率为n＝. 在三棱镜右侧有一足够大的竖直光屏垂直于BC，光屏到C点的距离为. 求光屏上光斑的最高点和最低点之间的距离。（，结果可以带根号）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】根据全反射条件，光线射入三棱镜后射出时的临界角C=‎ 光线射入三棱镜后，在AC边的入射角为，不会发生全反射。 ‎ 设射出AC边时的出射角。根据折射定律 ‎ 得 ‎ 根据题意，射到光屏上最低点的位置在图中S1点，如图所示。由几何关系可知，‎ 故 ‎ 在BC边的入射角为大于全反射的临界角，会发生全反射. ‎ ‎ ‎ 由题意可知，从BC边全反射的光线中射到光屏上最高点的位置在图中S2点，如图所示。由几何关系可知，‎ 故 ‎ 所以光屏上光斑的最高点和最低点之间的距离为 ‎ ‎