山西省运城市康杰中学届高考模拟四理科综合物理试题解析_山西运城康杰中学高三

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山西省运城市康杰中学2018届高考模拟

（四）理科综合物理试题

二、选择题

1.位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如右图所示,ab、cd分别是正方形两条边的中垂线,O点为中垂线的交点,P、Q分别为cd、ab上的点，且OP＜OQ.则下列说法正确的是

A.P、O两点的电势关系为

B.P、Q两点电场强度的大小关系为EQ

C.若在O点放一正点电荷，则该正点电荷受到的电场力不为零 D.若将某一负电荷由P点沿着图中曲线PQ移到Q点，电场力做负功 【答案】B 【解析】A、根据电场叠加,由图像可以知道ab、cd两中垂线上各点的电势都为零,所以P、O两点的电势相等，故A错；

B、电场线的疏密表示场强的大小,根据图像知EQ

C、四个点电荷在O点产生的电场相互抵消,场强为零,故在O点放一正点电荷,则该正点电荷受到的电场力为零,故C错误.D、P、Q电势相等,，若将某一负电荷由P点沿着图中曲线PQ移到Q点，电场力做功为零，故D错误； 故选B 点睛：根据电场线的方向确定场源电荷的正负.电势的高低看电场线的指向,沿着电场线电势一定降低.电场线的疏密表示场强的大小,;根据电势高低判断功的正负.2.如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外.一质量为m、带电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点.不计粒子重力，下列说法不正确的是

A.粒子一定带正电 B.加速电场的电压C.直径

D.若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷 【答案】C 【解析】A项，由粒子从P到Q的运动轨迹可以判断粒子带正电，故A正确； B项，由动能定理有，粒子加速过程的末速度满足周运动知，此时粒子所受电场力恰好提供向心力，C项，由洛伦兹力提供向心力有所以 ,故C错误；

；又由粒子在静电分析器中沿中心线做匀速圆，联立可得加速电场的电压，故B正确。，结合B项中的结果可得粒子在磁场中的轨迹半径D项，由C项的结果可知，若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，B、E、R保持不变，则该群离子具有相同的比荷，故D项正确。本题选不正确的，故选C

23.有一宇宙飞船，103m/s的相对速度飞入一宇宙微粒区.此微粒区1m3空间中它的正对面积S=2m，以v=3×

10-7kg.设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上，要使飞船速度有一个微粒，每一个微粒的平均质量为m=2×不变，飞船的牵引力应增加

A.3.6×103N

B.3.6N

C.1.2×103N

D.1.2N 【答案】B 【解析】在t时间内与飞船碰撞并附着于飞船上微粒的总质量为由动量定理得：解得：

根据牛顿第三定律，微粒对飞船的作用力为3.6N，要是飞船速度不变，根据平衡条件，飞船的牵引力应增加3.6N，故B正确； 故选B

4.如图所示，A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，A、B间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态,则下列判断正确的是

A.A、B的质量之比为

B.A、B所受弹簧弹力大小之比为C.悬挂A、B的细线上拉力大小之比为D.快速撤去弹簧的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为【答案】D 【解析】对AB两个物体受力分析,如图所示:

AB都处于静止状态,受力平衡,则有: A、对物体A:对物体B,所以,故A错误;

B、同一根弹簧弹力相等,故B错误;C、对A物体,细线拉力对B物体,细线拉力解得：

故C错误；

D、快速撤去弹簧的瞬间,物体AB将以悬点为圆心做圆周运动,刚撤去弹簧的瞬间,将重力分解为沿半径和沿切线方向,沿半径合力为零,合力沿切线方向，则重力沿切线方向的分力提供 了加速度即

所以快速撤去弹簧的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为故选D，故D正确；

点睛：分别对AB两个物体受力分析,AB都处于静止状态,受力平衡,根据平衡条件列式比较即可,AB两个物体的弹簧弹力相同.5.如图(a)所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷。t＝0时，甲静止，乙以6 m/s的初速度向甲运动.t图象分别如图此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)，它们运动的v-(b)中甲、乙两曲线所示.则由图线可知

A.两点电荷的电性一定相反 B.t3时刻两点电荷的电势能最大

C.0～t2时间内，两点电荷间的静电力先增大后减小 D.0～t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小 【答案】C 【解析】A、由图像看出,甲从静止开始与乙同向运动,说明甲受到了乙的排斥力作用,则知两电荷的电性一定相同.故A错误.B、由于甲乙之间是排斥力，所以当甲乙之间的距离减小时说明电场力做负功，电势能增大，结合图像可知在t1时电势能由最大值，故B错误；

C、图像包围的面积代表甲乙走过的位移，从图像上可以看出在0～t2时间内甲乙之间的距离先减小后增大，所有静电力先增大后减小，故C正确；

D、0～t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能先减小后反向增大，故D错误； 故选C 点睛：会结合图像找到甲乙位移之间的关系，并利用静电力做功找到电势能变化规律。

6.用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示.已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，遏止电压为Uc，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是

A.甲光的强度大于乙光的强度 B.甲光的频率大于乙光的频率

C.甲光照射时产生的光电子的初动能均为eUc D.乙光的频率为【答案】AD 【解析】根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定甲光的强度较大；选项A正确；由光电效应方程mv2=hν-W0，mv2=Uce，由图可知，甲乙的截止电压相同，故甲乙的频率相同，选项B错误；甲光照射时产生的光电子的最大初动能均为eUc，选项C错误；根据，可得，选项D正确；故选AD.7.如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离为d时（图中B处），下列说法正确的是（重力加速度为g）

A.环与重物、地球组成的系统机械能守恒 B.小环到达B处时，重物上升的高度也为d C.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于 D.小环下落到B处时的速度为【答案】AD 【解析】A项，由于小环和重物只有重力做功，则系统机械能守恒，故A项正确。B项，结合几何关系可知，重物上升的高度，故B项错误。

C项，将小环在B处的速度分解为沿着绳子方向和垂直于绳子方向的两个分速度，其中沿着绳子方向的速度即为重物上升的速度，则误。

D项，小环和重物系统机械能守恒，则且故选AD 点睛：本题考查了绳子的关联速度问题，在分解速度时要注意两个分解方向，一是沿绳子方向，二是垂直于绳子方向，结合能量守恒解题即可。

8.如图所示为某探究活动小组设计的节能运动系统.斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为，木箱在轨道A端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下，在轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道A端，重复上述过程.下列选项正确的是，解得：，故D正确；，环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为，故C项错

A.m＝3M B.m＝2M C.木箱不与弹簧接触时，上滑过程的运动时间大于下滑过程的运动时间 D.若货物的质量减少，则木箱一定不能回到A处 【答案】AD 【解析】AB、设下滑的距离为l，根据能量守恒有＝3M，A正确、B错误；

C、受力分析可知，下滑时加速度为，上滑时加速度为，上滑过程可以看做相同，得m大小加速度的反向的初速度为零的下滑过程，位移相同，加速度大的时间短，C错误； D、根据，木箱恰好被弹回到轨道A端，如果货物的质量减少，等号前边一定小于后边，即轻弹簧被压缩至最短时的弹性势能小于木箱回到A处所需的能量，则木箱一定不能回到A处，D正确；故选AD。

三、非选择题 9.在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中.（1）关于操作步骤先后顺序，下列说法正确的是 ________ A．先测量原长，后竖直悬挂 B．先竖直悬挂，后测量原长 C．先后顺序对实验结果无影响

D．先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重

（2）为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为 ____________.这两根弹簧的劲度系数分别为：甲弹簧为________N/m，乙弹簧为._____N/m.若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧 _______(填“甲”或“乙”)（结果保留三位有效数字）

(1).(1)BD；

(2).(2)弹簧已经超过了弹簧的弹性限度；

(3).66.7N/m；

(4).200N/m；

【答案】(5).甲

学.科.网...学.科.网...学.科.网...学.科.网...学.科.网...由此可求出 ；, 因为甲的劲度系数小,因此其精度高.故本题答案是：(1).BD；

(2).弹簧已经超过了弹簧的弹性限度；

66.7N/m；

200N/m；

甲

10.为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx).（1）某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据,在右图的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线.由图象可求出照度为1.0lx时的电阻约为______

（2）如图甲所示是街道路灯自动控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电.为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在______(填“AB”或“BC”)之间，请用笔画线代替导线,在图甲中正确连接电路元件_____.（3）用多用电表“”挡，按正确步骤测量图中电磁铁线圈电阻时,指针示数如图乙所示，则线圈的电阻为_____,已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合.图中直流电源的电动势，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选:R1

(0~10，2A)、R2（0~200，1A）、R3（0~1750，0.1A）.要求天色渐暗照度降低至1.0lx时点亮路灯,滑动变阻器应选择___(填“R1”“R2”或“R3”).为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地___(填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻.【答案】

(1).(1)2.0;

(2).(2)AB,(3).如图

(4).(3)14.0;

(5).R3;

(6).减小

【解析】（1）从图像上可以看出当照度为1.0lx时的电阻约为

（2）当天亮时，光敏电阻的阻值变小，所以回路中电流增大，则衔铁被吸下来，此次触片和下方接触，此时灯泡应该熄灭，说明灯泡接在了AB上，连接电路图如图所示：

（3）根据欧姆表的读数规则，所以电阻值为回路中的电流为2mA时回路中的需要中电阻,，所以选择滑动变组器 比较合理。若要求天色渐暗照度降低至1.0lx时点亮路灯，则天色更暗时光明电阻更大，要先保证回路中的电流2mA不变，则应减小滑动变阻器的阻值。

故本题答案是：(1).2.0;

(2).AB,如图

(3)14.0;

R3;

减小

11.如图所示，MN、PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨,匀强磁场的磁感线垂直导轨平面.导轨左端接阻值R=1.5Ω的电阻,电阻两端并联一电压表,垂直导轨跨接一金属杆ab，ab的质量m=0.1kg，长度为1m ,电阻r=0.5Ω.，ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，导轨电阻不计,现用F=0.7N的恒力水平向右拉ab,使之从静止开

2始运动，经时间t=2s后，ab开始做匀速运动，此时电压表示数U=0.3V.重力加速度g=10m/s求:

（1）ab匀速运动时速度大小;（2）ab杆加速过程中,通过R的电荷量.【答案】(1)0.4m/s(2)0.36C 【解析】(1)设导轨间距为L，磁感应强度为B，ab杆匀速运动的速度为v，电流为I，此时ab杆受力如图所示：

由平衡条件得： F=μmg+ILB① 由欧姆定律得：由①②解得：BL=1T⋅m v=0.4m/s ③

(2)设ab加速时间为t，加速过程的平均感应电流为，由动量定理得：Ft−μmgt−LBt=mv⑤ 解得：q=⋅t=0.36C⑥

点睛：金属杆在水平恒定拉力的作用下，切割磁感线运动，产生电动势，回路中出现电流，导致金属杆受到安培力．当安培力、滑动摩擦力与拉力相等时，金属杆做匀速直线运动．由此时的电压表的读数可算出金属杆产生的电动势，则可以求出金属杆的运动速度；由动量定理求得通过R的电量．

12.如图所示，在距离某水平面高2h处有一抛出位置P，在距P的水平距离为S=1m处有一光滑竖直挡板AB，A端距该水平面距离为h=0.45m，A端上方整个区域内加有水平向左的匀强电场；B端与半径为R=0.9m的的光滑圆轨道BC连接.当传送带静止时，一带电量大小为,质量为0.18kg的小滑块, ②

以某一初速度v0从P点水平抛出，恰好能从AB挡板的右侧沿ABCD路径运动到D点而静止，重力加速度 g=10m/s2.请完成下列问题

（1）求出所加匀强电场的场强大小;（2）当滑块刚运动到C点时,求出对圆轨道的压力;（3）若传送带转动,试讨论滑块达到D时的动能Ek与传送带速率的关系.【答案】（1）（2）9N（3）若传送带逆时针转动时,滑块运动的规律与传送带静止不动相同,故滑块到D点的动能为零,与传送带的速度无关.若传送带顺时针转动时,滑到D点的动能与传送带速率的关系是

【解析】(1)设物块从P到A运动的时间为t,水平方向的加速度大小为a,物块能够沿AB下滑,说明在A点时水平方向速度为零,则: 水平方向 竖直方向 联立解得:,其中:

(2)从A点到C点根据动能定理可得

其中

在C点根据牛顿第二定律可得

联立解得:

根据牛顿第三定律可得压力大小为9N(3)若传送带逆时针转动时,滑块运动的规律与传送带静止不动相同,故滑块到D点的动能为零,与传送带的速度无关.若传送带顺时针转动,设传送带使得物体一直加速的速度大小为,则

当传送带静止时,有

解得：

所以传送带顺时针转动时,滑到D点的动能与传送带速率的关系是

故本题答案是：(1)(2)9N（3）若传送带逆时针转动时,滑块运动的规律与传送带静止不动相同,故滑块到D点的动能为零,与传送带的速度无关.若传送带顺时针转动时,滑到D点的动能与传送带速率的关系是

四、选考题

13.一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，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列说法正确的是_________

A.由a到b的过程中，气体一定吸热 B.pc> pb = pa

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 【答案】ACE 【解析】A、由a到b的过程中，体积不变，温度升高，所以气体的内能增大，根据热力学第一定律可知气体一定吸热，故A正确；

B、从b到c的过程，气体做等压变化，所以b和c两个状态的压强相等，故B错误； C、由b到c的过程中，气体的温度降低，所以内能减小，根据热力学第一定律知气体放出的热量一定大于外界对气体做的功，故C正确；

D、由b到c的过程中，温度降低，则分子的平均动能变小，当不代表每一个气体分子的速率都减小，故D错误；

E、由c到a的过程中气体的温度不变，而温度是平均动能的标志，所以气体分子的平均动能不变，故E正确；

故选ACE

14.如图所示,两个导热的圆筒底部有一条细短管连通,圆筒内装有约20cm深的水银,K为阀门,处于关闭状态.2左侧大圆筒的横截面积S1=800cm, 水银面到圆筒顶部的高度H=115cm,水银上方是空气,空气的压强P1=100cmHg,室温t1=27°C.左侧圆筒中竖直放置一根托里拆利管,管的横截面积远小于两圆筒的横截面积,托里拆利管中水银上方有氮气,氮气柱的长度L1=20cm,水银柱的高度L2=70cm.右侧小圆筒的横截面积S2=100cm2,一个活塞紧贴水银放置.已知大气压强P0=75cmHg.求:

（I）若环境温度缓慢升高 60°C，左侧圆筒内空气的压强变为多大?（II）在环境温度升高 60°C后，用力控制右侧圆筒中活塞，打开阀门K，使活塞缓慢升高h1=40cm后固定，则托里拆利管中氮气柱的长度最终变为多大(结果可以带根号)【答案】ⅰ.120cmHg ⅱ.【解析】（ⅰ）设升温后左侧大圆筒空气的压强变为P2，因阀门关闭，大圆筒内空气做等容变化，有：

其中：T1=300K,T2=360K 带入数据解得：P2=120cmHg

可得h2=5cm 同时，左侧大圆筒中空气做等温变化，设空气高度变为

空气的压强为P3，有：解得：P3=115cmHg

设托里拆利管中密闭氮气柱的横截面积为S，最终长度为Lx，其初始压强为PL1，最终压强为PLx，根据理想气体状态变化方程: 其中：解得氮气柱的最终长度为：15.下列说法正确的是________

A．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 B．在同一种介质中，不同频率的声波的传播速度不同 C．黄光的双缝干涉条纹间距可能小于蓝光双缝干涉条纹间距 D．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关

E．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用 【答案】ACE 【解析】A、干涉和衍射现象是波特有的现象，机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象，故A正确； B、声波的传播速度由介质决定，所以在同种介质中，不同频率的波的传播速度相同，故B错误； C、根据，当用同一装置做双缝干涉实验时，双缝干涉条纹间距与光的波长成正比．黄光的波长比蓝

光长，黄光的双缝干涉条纹间距大于蓝光双缝干涉条纹间距．但是用不同装置做双缝干涉实验时，黄光的双缝干涉条纹间距可能小于蓝光双缝干涉条纹间距，故C正确； D、简谐运动的物体，其振动能量用振幅来反映，故D错误；

E、机械波的频率、波长和波速三者满足的关系：v＝λ·f，对电磁波也适用，故E正确。故选ACE

16.由两种不同透明介质制成的直角三棱镜甲和乙，并排放在一起刚好构成一截面为正三角形的棱镜，甲的折射率为n1＝1.5，一细光束由AB边的中点O斜射入棱镜甲，已知入射光线在AB边的入射角的正弦值为，经折射后该光束刚好在棱镜乙的AC边发生全反射，最后从BC边射出．已知真空中的光速为c＝3×108 m/s，AB边的长度为＝6 cm.求:该细光束在棱镜中的传播时间． 【答案】

【解析】试题分析：由几何关系确定出AB面折射时的入射角和出射角，根据折射定律求出入射角，在AC界面反生全反射，根据折射率定律求出棱镜乙的折射率为n2，再根据：何关系求出传播的距离，即可求出传播的时间。由题意该细光束在棱镜甲中的传播速度为：，光路如图所示：

求出光在介质中的速率，由几

设该细光束在AB边的折射角为θ，由折射定律可得： 解得：θ＝30°

－30°＝60°由几何关系可知，细光束在棱镜中的折射光线与AB边的夹角为90°，故折射光与底边BC平行，光线进入棱镜乙时传播方向不变．

－60°＝30°C＝30°

因光线刚好在AC边发生全反射，由几何知识得，光线在AC边的入射角为 90°，即临界角：设棱镜乙的折射率为n2，则有，解得：n2＝2

则该细光束在棱镜乙中的传播速度为：由几何关系可知：OE＝＝1.5 cm，EF＝＝1.5 cm，FD＝＝3 cm 则该光束在棱镜中的传播时间为：

点睛：本题主要考查了几何光学，对于几何光学问题作出光路图，正确的确定入射角和折射角，并灵活运用折射定律是解题的关键。