广东省广州市天河区2017届高三上学期期中考试模拟物理——解析.pdf

1 - 2018 届高三第期中模拟理综之物理试题二、选择题1. 在光滑水平面上，a、b两球沿水平面相向运动当两球间距小于或等于L时，受到大小相等、相互排斥的水平恒力作用；当两球间距大于L 时，则相互作用力为零两球在相互作用区间运动时始终未接触，两球运动的v-t 图象如图所示，则A. a 球质量小于b 球质量B. t1时刻两球间距最小C. 0-t2 时间内，两球间距逐渐减小D. 0-t3 时间内，b 球所受排斥力方向始终与运动方向相反【答案】 C 【解析】从速度时间图象可以看出b 小球速度时间图象的斜率绝对值较大，所以b 小球的加速度较大，两小球之间的排斥力为相互作用力大小相等，根据知，加速度大的质量小，所以b 小球质量较小，故A错误；二者做相向运动，所以当速度相等时距离最近，即t2时刻两小球最近，之后距离又开始逐渐变大，所以 B错误， C正确； b 球 0-t1时间内匀减速，所以0-t1时间内排斥力与运动方向相反，D错误故选C2. 如图所示， 圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v 从 A 点沿直径AOB 方向射入磁场，经过t 时间从 C 点射出磁场，OC 与 OB 成 60角。

现将带点粒子的速度变为，仍从 A 点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为- 2 - A. 2t B. t C. 3t D. t 【答案】 A 【解析】设圆形磁场区域的半径是R，以速度 v 射入时，半径，根据几何关系可知，所以 r1=R；运动时间；以速度射入时，半径设第二次射入时的圆心角为，根据几何关系可知：, 所以 =120则第二次运动的时间为：，故选 A. 点睛：带电粒子在磁场中运动的题目解题基本步骤为：定圆心、画轨迹、求半径，同时还利用圆弧的几何关系来帮助解题3. 如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压一定，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为RT1的输入电压和输入功率分别为和P1，它的输出电压和输出功率分别为和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和下列说法正确的是A. 当用户的用电器增多时，减小，U4变小B. 当用户的用电器增多时，P1变大，P3减小C. 输电线上损失的功率为- 3 - D. 要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比【答案】 D 【解析】交流发电机的输出电压U1一定，匝数没变，根据，知 U2不变，故 A错误；当用户的用电器增多时，用户消耗的电功率变大，则输入功率增大，即P3变大，故 B错误输送功率一定时，根据P=UI和P损I2R知，要减小线路的损耗，应增大输送电压，又U1一定，根据知，所以应增大升压变压器的匝数比； U3=U2-IR ，U2增大， I2减小，所以U3增大，用户电压不变，根据知，应增大降压变压器的匝数比，故C错误， D正确；故选D点睛：解决本题的关键知道输出功率决定输入功率，输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流知道升压变压器的输出电压、功率与降压变压器的输入电压、功率之间的关系4. 如图所示，吊车下方吊着一个质量为500kg 的重物，二者一起保持恒定的速度v1m/s 沿水平方向做匀速直线运动。

某时刻开始，吊车以10kW的恒定功率将重物向上吊起，经t=5s 重物达到最大速度忽略空气阻力，取g=10m/s2则在这段t 时间内A. 重物的最大速度为2m/s B. 重物克服重力做功的平均功率为9.8kW C. 重物做匀变速曲线运动D. 重物处于失重状态【答案】 B 【解析】竖直方向重物能达到的最大速度，则重物的最大速度为, 选项 A错误；达到最大速度时克服重力做功：，则重物克服重力做功的平均功率为，选项 B正确；因竖直方向做加速度减小的变加速运动，故合运动不是匀变速运动，选项C错误；重物向上做加速运动，故处于超重状态，选项D错误；故选B. - 4 - 5. 下列说法正确的是A. 一群处于n=5 的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出10 种不同频率的光B. 在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越大C. 氡元素的半衰期为3.8 天，若有8 个氡原子核，则7.6 天后还剩2 个氡原子核未衰变D. 某放射性原子核经过2 次 衰变和一次 衰变，核内中子数减少了5 个【答案】 AD 【解析】 一群处于n=5 的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出种不同频率的光，选项 A正确；在光电效应实验中，根据可知，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek 越大，则这种金属的逸出功W0越小，选项B错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数的原子核的衰变不适应，选项C错误；某放射性原子核经过2 次 衰变中子数减小 4，一次 衰变中子数减小1，故最终核内中子数减少了5 个，选项D正确；故选AD. 6. 已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于航天器的绕行周期) ，航天器运动的弧长为s，航天器与月球的中心连线扫过角度为，万有引力常量为G，则（）A. 航天器的轨道半径为B. 航天器的环绕周期为C. 月球的质量为D. 月球的密度为【答案】 BC 【解析】根据几何关系得： 故 A错误；经过时间 t ， 航天器与月球的中心连线扫过角度为 则：，得： 故 B正确；由万有引力充当向心力而做圆周运动，所以：所以： 故C正确；人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，月球的半径等于r ，则月球的体积：V= r3，月球的密度为故 D错误故选BC. 7. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。

如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，当元件中通入图示方向的电流I时，C、D两侧面会- 5 - 形成一定的电势差U下列说法中正确的是A. 若C侧面电势高于D侧面，则元件中形成电流的载流子带负电B. 若C侧面电势高于D侧面，则元件中形成电流的载流子带正电C. 在地球南、北极上方测地磁场强弱时，元件工作面竖直放置时U最大D. 在地球赤道上方测地磁场强弱时，元件工作面竖直放置且与地球经线垂直时，U最大【答案】 AD 【解析】若元件的载流子是自由电子，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向D侧面偏，则C侧面的电势高于D侧面的电势故A正确；若元件的载流子是正电离子，由左手定则可知，正电离子受到的洛伦兹力方向向D侧面偏，则D侧面的电势高于C侧面的电势，故B错误；在测地球南、北极上方的地磁场强弱时，因磁场竖直方向，则元件的工作面保持水平时U最大，故 C错误；地球赤道上方的地磁场方向水平，在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直，当与地球经线垂直时U最大故D正确故选AD 点睛：解决本题的关键知道霍尔效应的原理，知道电子受到电场力和洛伦兹力平衡，注意地磁场赤道与两极的分布8. 如图所示，在真空中，+Q1和-Q2为固定在x轴上的两个点电荷，且Q1=4Q2，a、b、c为P两侧的三个点，则下列说法中正确的是A. P点电场强度为零，电势也为零B. b、c两点处，一定有电势bc且电场强度EbEcC. 若将一试探电荷q从a点沿x轴移至P点，则其电势能增加D. 若将一试探电荷q从a点静止释放，则其经过P点时动能最大【答案】 CD 【解析】 P点的场强为；P点的电势：，选项 A错误；因 P点的场强为零，则P点右侧电场线向右，因顺着电场线电势降低可知，bc，因 bc 的具体位置不确定，则不能确定两点场强的关系，选项 B错误； P点左侧电场线向左，则 P点电势高于a 点，若将一试探电荷q 从- 6 - a 点沿x 轴移至P 点，则其电势能增加，选项C正确；若将一试探电荷q 从a 点静止释放，则电荷将沿 aP 向右加速运动，到达P点后受到向左的电场力做减速运动，可知其经过P 点时动能最大，选项D正确；故选CD. 三、非选择题9. 如图所示，某小组同学利用DIS 实验装置研究支架上力的分解。

A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负A连接质量不计的细绳，并可沿固定的圆弧形轨道移动B固定不动，通过光滑铰链连接一轻杆，将细绳连接在杆右端O点构成支架，调整使得O点位于圆弧形轨道的圆心处，保持杆沿水平方向随后按如下步骤操作：测量绳子与水平杆的夹角AOB ；对两个传感器进行调零；用另一绳在O点悬挂住一个钩码，记录两个传感器读数；取下钩码，移动传感器A，改变 角，重复上述步骤，得到图示数据表格a1）根据表格a，可知A传感器对应的是表中的力_（填“F1”或“F2”） ，并求得钩码质量为_kg（保留一位有效数字） ；（2）换用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到数据表格b则表格b中 30所对应的F2 空缺处数据应为 _N；（3）实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形 （而不是其它的形状）轨道移动的主要目的是（单选） （_）A方便改变A传感器的读数B方便改变B传感器的读数C保持轻杆右端O的位置不变D方便改变细绳与杆的夹角【答案】 (1). (2). 0.05 (3). -0.955 (4). C 【解析】（1）因绳子只能提供拉力，故A传感器对应的是表中力F1，对节点O受力分析有F1sin30 =mg ，- 7 - 解得 m=0.05Kg （2）对于 O点，受力平衡，O点受到 F1、F2即钩码向下的拉力，根据几何关系可知，F2F1cos30 1.1 03=0.955N，因为 B受到的是压力，所以F2空缺处数据应为-0.955N （3）实验中，让A 传感器沿圆心为O 的圆弧形轨道移动的主要目的是：保持轻杆右端O 的位置不变，从而保证 OB水平 , 故选 C. 10. 根据如图甲电路，可以测出定值电阻R0的阻值以及电源的电动势E和内阻r，图中R是电阻箱（ 0999.9 ） ，两个电表都是相同的电压表（分别用V1和 V2表示，对应的示数分别为U1、U2） 。

1）请在虚线框内画出图甲中实物连接电路所对应的电路图_（原理图）；（2）接通电源进行实验，调节电阻箱R，当其各旋盘位置及两电表（没有标出刻度值）示数如图乙所示可读得电阻箱的阻值R=_，已知此时V1的读数为U1=2.60V 时，则 V2的读数应该为U2=_V，可求得定值电阻R0=_（此空保留3 位有效数字） ；（3）测出R0 后，再次调整电阻箱R，改变并记录多组的（R，U1，U2）值A、B两位同学根据表格中的数据，分别画出如下图丙中的（A） 、 （ B）图线假设图中的纵截距和横截距均已得出（即图中a1、a2和b1、b2为已知），则由图线（A）可得出电源电动势E=_；由图线（ B）可得出电源内电阻r=_答案】 (1). (2). 17.1 (3). 1.40 (4). 20.0 (5). (6). - 8 - 11. 如图甲所示，边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度为B=0.8T 的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合在水平力F的作用下，线框由静止开始向左运动，经过5s 被拉出磁场区域，此过程中利用电流传感器测得线框中的电流强度I随时间t变化的图象如图乙所示。

则在这过程中：（1）由图乙可得出通过线框导线截面的电荷为多少，I与t的关系式；（2）求出线框的电阻R；- 9 - （3）试判断说明线框的运动情况，并求出水平力F随时间t变化的表达式答案】（1） 1.25C，（2）4（3）【解析】（1） I-t图线与横轴所围的面积在数值上等于通过线框截面的电荷量q，即有：q= 0.5 5C=1.25C由 I-t图象可知，感应电流I 与时间 t 成正比，有： I=kt=0.1t A （2）由， =BL2， q= t联立得：则电阻：；（3）设在某时刻t，线框的速度为v，则线框中感应电流：结合（ 1）中 I=kt=0.1t可得金属框速度随时。