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河北省石家庄市2018年高三第一次模拟考试物理试题(含参考答案)

河北省石家庄市2018年高三第一次模拟考试物理试题

二、选择题:本大题共8小题,每小题5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.用质子轰击锂核(Li 23)产生α粒子的核反应方程是He k H Li 4

2`1123→+,

已知m Li =7.0160u ,m H =1.0078u ,m He =4.0026u ,1u 相当于931.5MeV ,则该核反应方程中的k 值及该反应放出的核能ΔE 分别是 A.1和3745.7478 MeV B.1和2806.9821MeV C.2和1860.2055 MeV

D.2和17.3259 MeV

15.如图所示,在匀强电场中,由静止释放一质量为m ,电荷量为+q 的小球,小球运动的轨迹与水平方向的夹角为θ.已知重力加速度为g ,下列说法正确的是

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A.电场强度方向可能水平向左

B.小球的电势能一定减小

C.小球的机械能一定增大

D.电场强度的最小值为

θsin q

m g

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16.如图所示,AB 为竖直平面内某圆周的竖直直径,CD 为过O 点且与AB 战60°夹角的固定光滑细直杆.CB 也为一固定光滑细直杆,两细直杆上各套有一个小球,小球可视为质点.两小球分别从C 点由静止释放,小球从C 点运动到D 点所用的时间为t 1,另一小球从C 点运动到B 点所用的时间为t 2,则t 1: t 2等于 A.1:1

B.2:1

C.2:1

D. 2:2

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17.如图所示,地球绕太阳做匀速圆周运动,地球处在运动轨道b 位置时,地球和太阳连线上的a 与位置、c 与d.位置均关于太阳对称。当一无动力的探测器处在a 或c 位置时,它仅在太阳和地球引力的共同作用下,与地球一起以相同的角速度绕太阳做圆周运动,下列说法正确的是

A.该探测器在a 位置受到太阳、地球引力的合力等于在c 位置受到太阳,地球引力的合力

B.该探测器在a 位望受到太阳,地球引力的合力大于在c 位置受到太阳、地球引力的合力

C.若地球和该探测器分别在b 、d 位置,它们也能以相同的角速度绕太阳运动

D.若地球和该规则器分在b 、e 位置,它们也能以相同的角速度绕太阳运动

18.如图甲所示,一物块静止在倾角为α的斜面上。现给物块施加一个平行于斜面底边且逐渐增大的水平力F 作用,物块所受摩擦力f 和推力F 的大小关系如图乙所示,图中a 、b 、F 0均为已知量。已知物块的最

大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速废为g,下列说法不正确

...的是

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A.由图可求出物块的质量

B.由图可求出物块与斜面间的动摩擦因数

C.F小于F0时物块保持静止状态

D.F大于F0后物块做匀变速运动

19.如图所示,N、M、B分别为半径等于0.1m的竖直光滑圆轨道的左端点、最低点和右端点,B点和圆心O 等高,连线NO与竖直方向的夹角为37°。现从B点的正上方某处A点由静止释放一个质量为0.1kg的小球,

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进入圆轨道的后,从N点飞出时的速度大小为2m/s。不计空气阻力,重力加速度

g=10m/s2,下列说法正确的是

A.A、B间的竖直高度为0.12m

B.小球经过B点时对轨道压力的大小为2.4N

C.小球经过M点时对轨道压力的大小为4.4N

D.小球从A点到M点的过程中所变重力的功率一直增大

20.如图所示,理想变压器原线圈两端A、B接在电动势E=16V,内阻r=4Ω的交流电源上,理想变压器的副线圈两端与阻值足够大的滑动变阻器R相连,变压器原副线圈的距数比为1:2,当电源输出功率最大时,下列说法正确的是

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A.滑动变阻器R接入电路中的电阻阻值为16Ω

B.滑动变阻器R接入电路中的电阻阻值为8Ω

C.通过滑动变阻器的电流为2A

D.滑动变阻器消耗的功率为16W

21.如图甲所示,在水平桌面上放置边长为0.20m的正方形闭合金属线圈abcd,线圈的匝数为10匝,总电阻为0.10Ω,线圈与水平桌面的最大静摩擦力为0.2N。线圈的右半边处于垂直桌面、均匀分布的磁场中,磁场左边界MN与线圈ab、cd两边平行且等距。从t=0时刻起,磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。假设垂直桌面向下为正方向,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是

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A.t=1s时线圈受到的安培力为零

B.t=6s时线圈即将向右滑动

C.线圈滑动前,其导线中的电流一直为0.4A

D.线圈滑动前,其产生的焦耳热为2.4×10-2J

第Ⅱ卷(非选择题共174分)

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40题为选考题,考生根据要求作答。

(一)必考题(11题,共129分)

22、(6分)利用如图甲所示的实验装置探究“恒力做功与系统动能变化的关系”,已知小车质量为470.0g,打点计时器所用交流电的频率为50Hz,重力加速度g=9.8m/s2。

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(1)挂小沙桶前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到______________________________;

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(2)挂上30.0g的小沙桶,按实验要求打出的一条纸带如图乙所示,选择某一点为0,之后依次每5个计时点取一个计数点,用刻度尺量出几个相邻计数点间的距离记录在纸带上,测得计数点“1”到计数点“6”

之间的距离为18.00cm。由计数点“1”到计数点“6”的运动过程中,小沙桶所受重力做的功为__________J,小车和小沙桶系统动能的增加量为__________J(计算结果保留三位有效数字)。

23.(9分)在描绘标有“4V、2W”的小灯泡L的伏安特性曲线实验中,可供选用的器材如下:

电流表A1;量程3.0A,内阻约为0.1Ω;

电流表A2;量程0.6A,内阻约为0.2Ω

电压表V;量程1.0V,内阻R v=3.0kΩ;

定值电阻R0;阻值12Ω

定值电阻R1:阻值2.0kΩ;

定值电阻R2:阻值12.0kΩ

滑动变阻器R:阻值范围0~10Ω;

电源E:电动势6.0V,内阻不计:

开关S及导线若干。

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(1)在方框中画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号;

(2)小明同学按照(1)中设计的电路进行实验,检查实验电路连接正确,然后闭合开关,左右调节滑动变阻器滑片,发现电流表和电压表指针始终不发生偏转,在不断开电路的情况下,为检查电路故障,使用多用电表_____________(选填“欧姆×10”、“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”)挡,将多用电表的红、黑表笔与实验电路中的电流表“+”、“-”接线柱接触,再次左右调节滑动变阻器滑片,发现多用电表指针发生明显偏转,说明电路故障是__________________________________;

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(3)该同学排除故障后进行实验,调节滑动变阻器,得到电压表的读数U和电流表读数I,并在坐标纸上画出I-U图线如图所示。现用电源E串联定值电阻R0对该小灯泡供电,则该小灯泡消耗的功率为________W (结果保留两位有效数字)。

24.(12分)甲、乙两辆小车在光滑水平面沿同一直线同向行驶,甲车在前、乙车在后,速度分别为v1=1m/s, v2=3m/s,甲车及车上人、砂袋的总质量M=90kg,乙车总质量也为M=90kg,为了使两车不相撞,甲车上的人分别将车内编号为1、2、3、4…,质量分别为2kg、4kg、6kg、8kg……的砂装依次以相对地面6m/s的水平速度抛入乙车,至少将第几号砂袋抛入乙车后,两车不会相撞。

25.(20分)如图所示,在平面直角坐标系xOy中,用特殊材料制成的PQ界面垂直于x轴,只能让垂直打到PQ界面上的电子通过,且不影响电子的速度,PQ左右两侧有两个对称的直角三角形区域,左侧OAC区域内分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,右侧FDC区域内分布着竖直向上的匀强电场,已知OA=l,∠AOC=45°,现有大量质量为m,电荷量为e的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向以不同速率射向磁场区域,以最大速度通过PQ界面的电子刚好打到x轴上的F点处,不考虑电子间的相互作用,不计电子重力。求:

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(1)能通过PQ界面的电子所具有的最大速度;

(2)以通过PQ界面最大速度的k(0

(3)所有能通过PQ界面进入电场的电子离开电场后,打在x轴上的区间宽度。

(二)选考题:共45分。请考生从给出的3道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应题号右边框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做,则每科按所做的第一题计分。

33.【物理——选修3-3】(15分)

(1)(5分)一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程a到b、b到c、c到a回到原状态,其V-T 图象如图所示,p a、p b、p c.分别表示状态a、b、c的压强,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,最低得分为0分)

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A.由a到b的过程中,气体一定吸热

B. p c.> p b = p a

C.由b到c的过程中,气体放出的热量一定大于外界对气体做的功

D.由b到c的过程中,每一个气体分子的速率都减小

E.由c到a的过程中气体分子的平均动能不变

(2)(10分)如图所示,水平放置且两端开口的柱形气缸AB由左、右两部分组成,两部分气缸截面积分别为S、2S,缸内有两个厚度不计的活塞,两活塞间封闭着一定质量的理想气体,平衡时两活塞距连接处的距离均为L,气体温度为T0,已知外界气体压强恒为p0,B部分气缸和活塞之间的最大静摩擦力为2p0S,A部分气缸内壁光滑,且距气缸连接处左侧2L处有一活塞销。现缓慢升高气体温度,求;

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①A部分气缸中活塞刚好被活塞销卡住时气体的温度;

②B部分气缸中活塞刚要滑动时气体的温度。

34.【物理——选修3-4】(15分)

(1)(5分)如图甲所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,P是平衡位置为x=1m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,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,最低得分为0分)

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A.波沿x轴正方向传播,波速为40m/s

B.t=0.10s时质点Q加速度达到正向最大

C.t=0.075s时,质点P加速度达到正向最大

D.t=0.10s时,质点P的运动方向沿y轴正方向

E.从t=0到t=0.15s质点P通过的路程为30cm

(2)(10分)一细光束以一定的人射角从空气射到等腰直角棱镜的侧面AB边的中点D,光T线进入棱镜后直接射向AC边。逐渐调整光线在AB面的人射角,当入射角α=45°时,光线射到AC边上的E点(E点未画出),此时AC边恰好无光线射向空气。已知AB边长为L,∠A=90°,∠B=45°,真空中光速为c,求:

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①该棱镜的折射率n;

②光线由D点到E点所用的时间。

石家庄市2018届高三第一次模拟考试

物理参考答案

二、选择题:本大题共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。

河北省石家庄市2018年高三第一次模拟考试物理试题(含参考答案)

第Ⅱ卷(非选择题 共174分)

22.(6分)

(1)纸带上各点间隔均匀(或小车做匀速直线运动)(2分) (2)0.0529(2分) 0.0525 (2分) 23.(9分)

(1)电路如右图。(3分)

说明:电路连接正确得1分,标明A 2得1分,标明R 2得1分,共

3

分。

河北省石家庄市2018年高三第一次模拟考试物理试题(含参考答案)

(2)直流电压10 V (2分), 电流表断路(2分) (3)0.48W (0.46W~0.50W )(2分)

24. (12分)

解:甲乙两个小车组成的系统动量守恒:

共Mv Mv Mv 221=+ (3分) s /m 2=共v (2分)

方法1:

以乙车为研究对象,设接到总质量为m ?的砂袋,以两车运动的方向为正方向,则

()2Mv mv M m v -?=+?共 (3分)

方法2:

以甲车为研究对象,设抛出总质量为m ?的砂袋,以两车运动的方向为正方向,则

()1Mv M m v mv =-?-?共 (3分)

解得:=11.25kg m ? (2分)

所以,至少将第3号砂袋投入后,两车不会相撞。 (2分) 25.(20分)

解:(1)(4分)

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洛伦兹力提供向心力:Bev =m v 2

r

(2分)

可得,eB

mv r =

可知:r 越大v 越大,从C 点水平飞出的电子,运动半径最大,对应的速度最大,

即r =l 时(1分), 电子的速度最大,解得:v m =Bel

m

(1分) (2)(8分)

以最大速度通过PQ 界面的电子进入电场后做类平抛运动,刚好被位于x 轴上的F 处的接收器所接收, 水平:m l v t =(1分) 竖直:2

2

1at l =

(1分) 以最大速度的k 倍入射的电子,在磁场中:1m

mkv r kl eB

== (1分) 在电场中做类平抛运动: 水平:11m x kv t =(1分) 竖直:2

1112

y at =

(1分) 位移与水平方向夹角45θ?

=, 1

1

tan y x θ=(1分) 解得:2

1x k l =,2

1y k l =

电子经电场偏转后离开电场的横坐标:2

2x l kl k l =-+,纵坐标:2

y kl k l =- 坐标为(2

2l kl k l -+,2

kl k l -)(2分)

(3)(8分)

离开电场时速度与水平方向夹角正切值tan 2tan 2βθ== (1分)

电子离开电场后到达x 轴水平方向的位移:21111()()=tan 22r y r y kl k l

x β---?==

(2分) 2222

kl k l

s x x l =+?=-+ (1分)

当1

2k =

时,min 158

l s = (2分) 当0=v 时或v 最大时,max 2s l = (1分)

所有能通过PQ 界面的电子最终穿越x 轴的区间宽度为max min 8

l

s s -=(1分) 33.【物理——选修3-3】(15分) (1)ACE (2)(10分)

①A 中活塞被活塞销卡住之前,B 中活塞静止不动,理想气体做等压变化,压强始终为0p (1分) 初态:体积LS S L LS V 321=?+=,温度01T T = (1分)

A 中活塞刚好被活塞销卡住时:体积LS S L LS V 4222=?+=,温度为2T (1分) 则

2

2

11T V T V = (1分) 得023

4

T T =

(1分) ②B 中活塞刚要滑动时,设被封闭气体压强为P ,对B 中活塞受力分析得 022P S p S f ?=?+,(1分) 得02P p = (1分)

从A 中活塞刚好被活塞销卡住到B 中活塞刚要滑动,被封闭气体做等容变化,设此时温度为3T (1分) 则

023

p P

T T = (1分) 得308

3

T T =

(1分) 34.【物理——选修3-4】(15分) (1)(5分)ACD (2)(10分)

解:①光线在AB 面的入射角为α时恰在AC 面全反射,折射光线沿AC 面传播,光路如图。有:sin γ=1

n

(1分)

由几何关系有:β+γ=π

2 (1分)

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光在AB 面的折射有:sin α

sin β=n (1分)

解得棱镜折射率为:n =1+sin 2

α=

2

(1分)

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②由 sin αsin β

=n 得sin

β=

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(1分) 由几何知识求得:1

sin

2

DE x L β=

(2分)

解得=

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2

DE x L (1分)

=

=

DE 4nx t c c

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(2分)