1、河南省南阳市第一中学校2018届高三第七次考试物理试题二、选择题：1. 以下说法正确的是（ ）A. 法拉第通过实验证实电场线是客观存在的B. 电荷量e的数值最早是由法国学者库仑用实验测得的C. 首先说明原子有结构的是天然放射现象的发现，天然放射现象与原子存在状态无关D. 原子核中核子比结合能大的平均核子质量小【答案】D【解析】法拉第最早提出场的概念，并引入电场线描述电场，但电场线不是客观存在的，故A错误；电荷量e的数值最早是由密立根用实验测得的，选项B错误；首先说明原子核有复杂结构的是天然放射现象的发现，天然放射现象与原子存在状态无关，选项C错误；原子核的平均结合能越大，则原子核中核子的平均质
2、量（原子核的质量除以核子数）就越小，平均每个核子的质量亏损就越多，D正确；故选D.2. 真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x10和x23a的两点，在两者连线上各点的电场强度随x变化的关系如图所示，选沿x轴方向为正方向，则以下判断正确的是（ ）A. 点电荷M、N均为负电荷B. M、N所带电荷量的绝对值之比为2：1C. 沿x轴从0到3a电势逐渐降低D. 将一个正点电荷沿x轴从0.5a移动到2.4a，该电荷的电势能先减小再增大【答案】D【解析】A、若两电荷为异种电荷，在x=2a处，电场强度不可能为0，故两电荷为同种电荷，故A错误；B、由于在x=2a处，电场强度为0，则有，所以M、N所
3、带电荷量的绝对值之比为4：1，故B错误；C、沿x轴从0到2a电势逐渐降低，从2a到3a电势逐渐增大，故C错误；D、从0.5a移动到2.4a电势先降低后增大，根据可知将一个正点电荷沿x轴从0.5a移动到2.4a，该电荷的电势能先减小后增大，故D正确；故选D。【点睛】解决本题的关键根据两点电荷连线之间某点的电场强度为0，而知道两点电荷为同种电荷，根据可知电荷的电势能变化。3. 粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为f，加速电压为U，若中心粒子源S处产生的质子质量为m、电荷量为e，在加速器
4、中被加速，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（ ）A. 不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速a粒子B. 加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大C. 质子被加速后的最大速度不能超过2pRfD. 质子第二次和第一次经过D形盒狭缝后轨道半径之比为2：1【答案】C点睛：解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关，以及知道粒子在磁场中运动的周期与电场的变化的周期相等4. 已知地球和火星绕太阳公转的轨道半径分别为R1和R2（公转轨迹近似为圆），如果把行星和太阳连线扫过的面积和与其所用时间的比值定义为扫过的面积速率，则地球和火星绕太阳公转过程中扫过的
5、面积速率之比是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】公转的轨迹近似为圆，地球和火星的运动可以看作匀速圆周运动，根据开普勒第三定律知，R3/T2C，运动的周期之比，在一个周期内扫过的面积之比为，面积速率为，可知面积速率之比为，故B正确，ACD错误故选B5. 如图所示，将一光滑轻杆固定在地面上，杆与地面间的夹角为30，一光滑轻杆（不计重力）套在杆上，一个大小和质量都不计的滑轮通过轻绳OP悬挂在天花板上，用另一轻绳绕过的滑轮系在轻环上，现用水平向右的力缓慢拉绳，当轻环静止不动时，OP绳与天花板之间的夹角为（ ）A. 30 B. 45 C. 60 D. 75【答案】C【解析】对轻环Q进行受力
6、分析如图1，则只有绳子的拉力垂直于杆的方向时，绳子的拉力沿杆的方向没有分力；由几何关系可知，绳子与竖直方向之间的夹角是30；对滑轮进行受力分析如图2，由于滑轮的质量不计，则OP对滑轮的拉力与两个绳子上拉力的和大小相等方向相反，所以OP的方向一定在两根绳子之间的夹角的平分线上，由几何关系得OP与竖直方向之间的夹角：3030，则OP与天花板之间的夹角为：90-=60，故选C.点睛：该题考查共点力的平衡与矢量的合成，解答的关键是只有绳子的拉力垂直于杆的方向时，即绳子的拉力沿杆的方向没有分力时，光滑轻环才能静止6. 质量为M的1/4圆弧槽A静止在光滑的水平面上，质量为m的小球B以速度v0水平向右冲上槽
7、的表面，升至最高后又从槽上滑下，此过程中（ ）A. 小球B和槽A分离时的速度方向可能向右B. 小球B和槽A分离时的速度可能为零C. 小球B上升的最大高度可以达到D. 小球B和槽A组成的系统机械能守恒，动量也守恒【答案】AB【解析】小球滑上滑车，又返回，到离开滑车的整个过程中，系统水平方向动量守恒选取向右为正方向，由动量守恒定律得：Mv0=Mv1+mv2，由机械能守恒定律得：Mv02=Mv12+mv22，解得：v1=v0，v2= v0；当Mm时v10，此时小球B的速度方向可能向右；当M=m时v1=0，此时小球B的速度为零；选项AB正确； 当小球与小车的速度相同时，小球上升到最大高度，设共同速度为
8、v规定向右为正方向，运用动量守恒定律得： Mv0=（m+M）v，根据能量守恒定律得，有：Mv02-（m+M）v2=Mgh，解得：h=，故C错误；小球B和槽A组成的系统只有重力做功，机械能守恒，水平方向受合力为零，则水平方向动量也守恒，选项D错误；故选AB点睛：本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合，要知道当小球与小车的速度相等时，小球上升到最大高度明确系统遵守水平动量守恒和机械能守恒这两大规律7. 图甲所示的变压器原、副线圈匝数比为3：1，图乙是该变压器cd输入端交变电压的图像，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表。以下说法正确的是（ ）A.
9、 ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab27sin100pt（V）B. 电流表的示数为2A，L1能正常发光C. ab输入端输入功率Pab18WD. 断开K，L2中的电流将变大【答案】BD【解析】由输入端交变电压u的图象，可知其最大值为27V，有效值是27V，副线圈电压为：UU1279V，所以副线圈三只灯泡均能正常发光灯泡的额定电流：I0；电流表的读数为I2=3A=2A，原线圈电流为I1I22A，所以原线圈的灯泡也能正常发光，ab输入端电压为Uab=U+U2=9+27=36V；输入端电压的瞬时值表达式为uab=36sin100t（V）A错误，B正确四个灯泡都正常发光，所以ab输入端输入功率Pab=
10、46=24W故C错误；若将K断开，则副线圈上的输出电流将减小，所以原线圈的输入电流也减小，则流过灯泡L1的电流减小，L1上消耗的电压减小，所以原线圈上的电压增大，则次级电压变大，即L2中的电流将变大，故D正确；故选BD.点睛：理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象同时运用闭合电路殴姆定律来分析随着电阻变化时电流、电压如何变化分析的思路先干路后支路，以不变应万变最后值得注意的是变压器的原线圈与灯泡串联后接入交流中，所以图象的有效值不是原线圈的有效值8. 如图所示，在间距为、足够长的两条水平虚线间有垂直纸面向里的匀强磁场，其上方距上边界h处有一导线框（各边长如图标注），现将
11、导线框由静止释放，从线框下边进入磁场开始计时至线框完全离开磁场（整个过程线框保持竖直不翻转），该过程中vt图线可能正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】CD【解析】线框进入磁场时，受到安培力与重力两个力作用，线框下落时高度不同，进入磁场时速度不同，线框受到的安培力不同，则安培力可能大于重力、小于重力、等于重力，若刚进入磁场时，安培力等于重力，当下落l时，切割长度减半，导致安培力减小，则线框加速下落，当再次出现安培力等于重力时，匀速下落，若刚进入磁场时，安培力大于重力，那么开始减速下落，当安培力等于重力时，开始匀速下落，当下落距离等于l时，切割长度减半，导致安培力小于重力，则线框开始加速
12、运动，直到安培力等于重力时，才开始匀速下落。若刚进入磁场时，安培力小于重力时，那么线框继续加速，导致安培力增大，则加速度会减小，当下落距离为l时，切割长度减半，那么安培力会减半，则加速度会增大，综上所述，可能是CD，故AB错误，CD正确；故选CD。点睛：本题关键要分析线框进入磁场时的受力情况，知道安培力与速度的关系，要考虑各种可能的情况，进行讨论分析。三、非选择题：（一）必考题9. 用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片来验证动量守恒定律，实验步骤如下：用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由
13、静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；测出所需要的物理量。请回答：（1）实验中A、B的两球质量应满足_。（2）在步骤中，需要在照片中直接测量的物理量有_；（选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）（3）两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是_。（4）在以上步骤均认真仔细操作的情况下，试分析该实验可能还存在的系统误差原因_（写出一条即可但要具体，过于宽泛的不给分）【答案】 (1). （1）mAmB (2). （2）x0、xA、x
14、B（由于频闪照相机的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移） (3). （3）mAx0mAxAmBxB (4). （4）见解析；【解析】（1）为了防止入射球碰后反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，即mAmB；（2）碰撞时应有mAv0=mAvA+mBvB由平抛规律有x=vt，小球从相同高度落下，故时间相等，上式中两边同乘以t，则有：mAx0=mAxA+mBxB，所以需要在照片中直接测量的物理量有，x0、xA、xB（3）由（2）的分析可知，应验证的表达式为：mAx0=mAxA+mBxB（4）由于小球A与B碰撞后，还要在水平槽中运动一小段距离然后才做平抛运动，则在测量抛出后A球的水平射程时要存在误
15、差.点睛：本题考查验证动量守恒定律的实验，要注意明确实验原理，知道如何利用平抛运动将难以测量的碰后的速度转化为可以直接测量的水平位移的方法10. LED绿色照明技术已经走进我们的生活，某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500，电学符号与小灯泡电学符号相同。实验室提供的器材有：A电流表A1（量程为50mA，内阻RA1约为3）B电流表A2（量程为3mA，内阻RA215）C定值电阻R1697D定值电阻R21985E滑动变阻器R（020）F电压表V（量程012V，内阻RV1k）G蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）H开关S（1）部分电路原理图如图
16、所示，要求各仪表的读数超过其量程的1/3，请选择合适的器材，电表1为_，电表2为_，定值电阻为_（填写器材前的字母编号）（2）将电路图补充完整_。（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx_（用已知量和测量量表示），当表达式中的_（填字母）达到_，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作的电阻。【答案】 (1). （1）F (2). B (3). D (4). （2）如图所示 (5). （3） (6). I2 (7). 1.5mA 【解析】试题分析：（1）（2）要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流，由于电压表的量程
17、较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量LED两端的电压，可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压；改装电压表的内阻：，A2的内阻约为15，则定值电阻应选D；LED灯正常工作时的电流约为左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量电流；因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法电路图如图所示，由以上分析可知，电表1为F，电表2为B，定值电阻为D（3）根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压U=I2（R+RA2），通过灯泡的电流，所以LED灯正常工作时的电阻改装后的电压表内阻为RV=1985+15=2000，则当I2=1.5mA时，LED灯两
18、端的电压为3V，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻考点：测定的LED灯正常工作时的电阻.11. 一个质量为m2kg的物体在倾角q37粗糙的斜面上，在沿斜面向上的拉力作用下沿斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数为m0.5从t0时刻开始，物体运动的x/t与时间t的关系如图所示x/tt所示（x为位移），g10m/s2，t2s时撤去拉力，sin370.6，求：（1）拉力F的大小；（2）物体向上运动过程中距计时点的最大距离。【答案】（1）24N（2）7.25m【解析】（1）由匀变速直线运动公式得对照图线可知，图线在纵轴截距表示初速度，图线斜率表示，则有：v01m/s，a12m/s2在斜面上F
19、mgsin37mmgcos37ma1F24N（2）2秒末vv0at5m/s0到2秒： 2秒后物体向上做匀减速运动，其加速度为a2gsin37mgcos3710m/s22秒后沿斜面向上位移： 物体向上运动过程中距计时点的最大距离为xx1x27.25m12. 如图甲所示，在直角坐标系中有两条与y轴平行的磁场边界AB和CD，AB、CD与x轴的交点分别为M（2L，0）、N（4L，0）。在AB和CD之间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，在AB与y轴之间存在着沿着y轴正方向的匀强电场。现有一质量为m、电荷量为e的电子，在y轴上的P点初速度v0沿着x轴的正方向射入匀强电场，正好从M点进入匀强磁场，且速度方向与x
20、轴所成夹角为30。（1）求匀强电场的电场强度E；（2）若电子不能越过边界CD，求匀强磁场的磁感应强度B应满足的条件；（3）若电子通过M点时开始计时，磁场随时间变化的情况如图乙所示（垂直纸面向外为正，且不考虑磁场变化所产生的感应电场），要使电子运动一段时间后从N点飞出，速度方向与x轴的夹角为30。求磁场变化的周期T、磁感应强度B1的大小各应满足的表达式。【答案】（1）（2）（3）（n1，2，3）【解析】：（1）由，vy=ateE=ma，2L=v0t解得：（2）电子恰好不越过边界CD的轨迹如图甲实线所示 ，Rsin300+R=2L 解得：，即满足，.nR0=2L（n=1、2、3、.），解得：（n=
21、1、2、3、.）又：，解得：（n=1、2、3、.）（二）选考题： 【物理 选修33】13. 如图所示，一定质量的理想气体，经过图线ABCA的状态变化过程，AB的延长线过O点，CA与纵轴平行，由图线可知_AAB过程压强不变，外界对气体做功BBC过程压强增大，外界对气体做功CCA过程压强不变，外界对气体做功DCA过程压强减小，外界对气体做功【答案】B【解析】试题分析：如图做过C的等容线，则体积相等的情况下，C的温度高，所以C的压强一定比AB两点的压强大由图示可知，AB过程，气体体积与热力学温度成正比，则气体发生等压变化，气体压强不变，体积减小，外界对气体做功，故A错误；如图做过C的等容线，则体积相
22、等的情况下，C的温度高，所以C的压强一定比AB的压强大，由图可知体积减小，外界对气体做功；故B正确；C的压强一定比AB两点的压强大，所以CA过程压强减小；由图可知气体的体积增大，气体对外界做功故CD错误故选B考点：理想气体的状态方程；封闭气体压强14. 如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，在气缸内距缸底60cm处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动，开始时活塞搁在ab上，缸内气体的压强等于大气压强为p01.0105Pa，温度为300K，现缓慢加热气缸内气体，当温度缓慢升高为330K，活塞恰好离开ab，当温度缓慢升高到363K时，（g取10
23、m/s2）求：活塞的质量。整个过程中气体对外界做的功。【答案】4kg；26.4J。【解析】【试题分析】先写出已知条件，根据等容变化的公式和对活塞受力平衡可以求活塞的质量；活塞克服重力和外面的大气压做功，利用功的计算公式即可求解(1)气体的状态参量为：T1=300K，p1=1.0105Pa,T2=330K，物体做等容变化，则有： 代入数据得：m=4kg(2)活塞恰好离开ab时：T2=300K，V2=0.6ST3=363K，V3=h3S因为有，得：h3=66cm则W=p2S(h3-h2)=1.110540104(0.66-0.6)J=26.4J【点睛】本题考查了气体的等容和等压变化，注意应用公式时
24、，温度为热力学温度难度不大，中档题【物理 选修34】15. 下列说法正确的是_A在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高B光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大C水中的气泡，看起来特别明亮是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射D全息照相主要是利用了光的衍射现象E沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象【答案】ABE【解析】景物的光斜射到水面上，会发生折射现象，进入水中的光线会靠近法线，水中的鱼逆着光的方向看景物形成的像会比物体的实际位置高，A正确光在光纤内芯传播时，会在内芯和外壳的界面处发生全反射，所以内芯的折射率比外壳的大，B正确水中
25、的气泡看起来特别明亮是因为光线从水射入气泡时发生全反射的缘故，C错误全息照相是利用了光的干涉现象，D错误海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的全反射而产生的，E正确16. 如图所示，一束平行光以45的入射角照射到半径为R的半圆柱形玻璃砖的上表面上，已知玻璃砖对平行光的折射率为。圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角是多少？能从圆柱面射出的光线中，在玻璃砖中传播时间最长为多少？（光在真空中的速度为c）【答案】圆心角为90 t 【解析】试题分析：先根据折射定律求出光线射入玻璃砖后的折射角，光线从圆面射出时可能会发生全反射现象，作出光路图，找出临界光线，由几何知识求解确定出光线在玻璃砖中传播的距离，即可光线在玻璃砖中传播的速度。作出光路图，如图所示：由折射定律有，得，得如果光线EA刚好在A点发生全反射，则有既有，此时因EA与OB平行，所以，如果光线FC刚好在C点发生全反射，则有，此时故知圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角能从圆柱面射出的光线中，光线在玻璃砖中传播的最长距离光线在玻璃砖中传播的速度光线在玻璃砖中传播的最长时间点睛：本题主要考查了光的折射及全反全射定律，关键要掌握全反射的条件和临界角公式，要注意分析边界光线，作出光路图。
