2018年普通高等学校招生全国统一考试仿真卷 物理（五） 解析版

绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试仿真卷理科综合能力测试·物理（五）本试卷共30页，38题（含选考题）。全卷满分300分。考试用时150分钟。★祝考试顺利★注意事项：1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3、非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。答案写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。5、考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Na23V51Sn119第Ⅰ卷二、选择题：本题共8小题，每题6分，在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一个选项符合题目要求。第19～21题有多选项符合题目要求。全部答对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14．下列说法正确的是A．在国际单位制中，力学的基本单位是千克、牛顿、秒B．开普勒通过对行星运动规律的研究总结出了万有引力定律C．库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律D．法拉第首先发现了电流可以使周围的小磁针偏转【解析】在国际单位制中，力学的基本单位是千克、米、秒，牛顿不是基本单位，故A错误；牛顿通过对行星运动规律的研究总结出了万有引力定律，故B错误；库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律，故C正确；奥斯特首先发现了电流的磁效应，发现了电流可以使周围的小磁针偏转，故D错误。【答案】C15．假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B，半径分别为RA和RB。两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方(r3)与运行周期的平方(T2)的关系如图所示，T0为卫星环绕行星表面运行的周期。则A．行星A的质量小于行星B的质量B．行星A的密度小于行星B的密度C．行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度D．当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速度【解析】根据万有引力提供向心力得：GMmr2＝m4π2rT2，得：M＝4π2G·r3T2，根据题图可知，行星A的R3T02比行星B的大，所以行星A的质量大于行星B的质量，故A错误；根据题图可知，卫星在两颗行星表面运行的周期相同，行星密度ρ＝MV＝M43πR3＝4π2G·R3T0243πR3＝3πGT02，所以行星A的密度等于行星B的密度，故B错误；第一宇宙速度v＝2πRT0，由题图知，行星A的半径大于行星B的半径，卫星环绕行星表面运行的周期相同，则行星A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度，故C错误；根据GMmr2＝ma得：a＝GMr2，当两行星的卫星轨道半径相同时，由于行星A的质量大于行星B的质量，则行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速度，故D正确。【答案】D16．a、b两物体在同一直线上运动，二者运动的v­t图象均为直线，如图所示，已知两物体在4s末相遇。则关于它们在0～4s内的运动，下列说法正确的是A．a、b两物体运动的方向相反B．a物体的加速度大小小于b物体的加速度C．t＝2s时两物体相距最远D．t＝0时刻，a物体在b物体前方3m远处【解析】由题图可知，a、b两物体都沿正方向运动，运动的方向相同，A错误；a物体的加速度大小为：a1＝ΔvΔt＝4－22m/s2＝1m/s2，b物体的加速度大小为：a2＝ΔvΔt＝5－42m/s2＝0.5m/s2，a物体的加速度大小大于b物体的加速度，B错误；两物体在4s末相遇，结合题图，说明是a物体追b物体，因此速度相等即t＝2s时，两物体相距最远，C正确；设t＝0时相距为x0，两物体在4s末相遇，则有：x0＋xa＝xb，所以x0＋2×4＋12×1×42m＝5×4－12×0.5×42m，解得x0＝0，D错误。此卷只装订不密封班级姓名准考证号考场号座位号理科综合试卷第3页（共12页）理科综合试卷第4页（共12页）【答案】C17．如图所示，两个半径不等的光滑半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高，两个质量不等的球(从半径大的轨道下滑的小球质量大，设为大球，另一个为小球，且均可视为质点)分别自轨道左端由静止开始滑下，在各自轨道的最低点时，下列说法正确的是A．大球的速度可能小于小球的速度B．大球的动能可能小于小球的动能C．大球的向心加速度的大小等于小球的向心加速度的大小D．大球所受轨道的支持力等于小球所受轨道的支持力【解析】根据动能定理得，mgR＝12mv2，解得：v＝2gR，可知半径大的半圆形轨道，球到达最低点时的速度大，故A错误；由动能定理：mgR＝12mv2，可知大球质量大，下降的高度大，则到达最低点时的动能大，故B错误；根据a＝v2R＝()2gR2R＝2g可知，两球的向心加速度大小相等，故C正确；根据牛顿第二定律得，N－mg＝mv2R，代入v＝2gR，可得：N＝3mg，由于大球的质量大，则大球所受的支持力大，故D错误。【答案】C18．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6m/s的初速度向甲运动。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v­t图象分别如图(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【解析】由题图(b)可知，刚开始乙做减速运动，甲做初速度为0的加速运动，两点电荷间存在库仑斥力，则两点电荷的电性一定相同，选项A错误；在t1时刻，甲、乙共速，两点电荷间的距离最小，故在间距减小的过程中，点电荷始终克服静电力做功，以后点电荷间的距离逐渐增大，静电力做正功，故间距最小时的电势能最大，选项B错误；t2时刻，乙静止，在0～t2时间内，两点电荷的间距先减小后增大，故两点电荷间的静电力先增大后减小，选项C正确；0～t3时间内，甲的速度一直增大，故它的动能一直增大，而乙的速度先减小后增大，故它的动能先减小后增大，选项D错误。【答案】C19．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初动能均为eUcD．乙光的频率为W0＋Uceh【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，可判定甲光的强度较大，选项A正确；由光电效应方程Ekm＝hν－W0，Ekm＝Uce，结合题图可知，甲、乙光的遏止电压相同，故甲、乙光的频率相同，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Ekm＝hν－W0＝Uce，可得ν＝Uce＋W0h，选项D正确。【答案】AD20．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35，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A．m＝3MB．m＝2MC．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【解析】设木箱与货物下滑的距离为l，根据能量守恒定律有(M＋m)glsin30°－μ(M＋m)glcos30°＝Mgl·sin30°＋μMglcos30°，得m＝3M，A正确，B错误；受力分析可知，下滑时加速度大小为a1＝gsin30°－μgcos30°，上滑时加速度大小为a2＝gsin30°＋μgcos30°，可得a2a1。根据l＝12at2知，l大小相等，则上滑过程的运动时间小于下滑过程的运动时间，C错误；根据(M＋m)gl·sin30°－μ(M＋m)glcos30°＝Mglsin30°＋μMgl·cos30°，木箱恰好被弹回轨道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。【答案】AD21．如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场，在x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度大小为B2的匀强磁场。一带负电的粒子(不计重力)从原点O与x轴成30°角斜向上射入磁场，且在x轴上方运动的半径为R。则A．粒子经偏转一定能回到原点OB．粒子完成一次周期性运动的时间为πm3qBC．粒子射入磁场后，第二次经过x轴时与O点的距离为3RD．粒子在x轴上方和下方的磁场中运动的半径之比为1∶2【解析】根据左手定则判断洛伦兹力的方向可知，粒子运动的过程中始终处于磁场内，离O点越来越远，粒子一定不能回到原点，A错误；由几何关系可知，粒子在一次周期性运动时间内，在x轴上方运动的时间t1＝16T＝πm3qB，在x轴下方运动的时间t2＝16T′＝2πm3qB，粒子完成一次周期性运动的时间为t1＋t2＝πmqB，B错误；根据Bqv＝mv2r得：r＝mvBq，在x轴下方的轨道半径是在x轴上方的2倍，即r＝2R，由粒子在磁场运动时的偏转角及几何关系可知，粒子射入磁场后第一次经过x轴时与O点的距离为R，第二次经过x轴时与第一次经过x轴时的距离为2R，所以第二次经过x轴时与O点的距离为3R，C、D正确。【答案】CD第II卷三、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。（一）必考题（共129分）22．(6分)某活动小组利用图(a)所示装置探究机械能守恒定律。实验开始时，直径为d的小钢球被电磁铁吸住。断开开关，钢球由静止开始下落。测得钢球静止时球心到光电门中心的距离为h，由数字计时器测出钢球通过光电门的时间为Δt。已知当地的重力加速度大小为g。试完成如下实验内容：(1)利用螺旋测微器测出钢球的直径，读数如图(b)所示，则d＝________mm。(2)钢球通过光电门的速度表达式为v＝__________(用题中所给物理量的符号表示)。(3)要验证机械能守恒，需比较__________和__________在误差允许范围内是否相等(用题中所给物理量的符号表示)。【解析】(1)根据螺旋测微器读数规则知，d＝2.5mm＋0.01mm×20.7＝2.707mm。(2)钢球通过光电门的速度表达式为v＝dΔt。(3)要验证机械能守恒，则需验证mgh＝12mdΔt2是否成立，需比较gh和12dΔt2在误差允许范围内是否相等。【答案】(1)2.707(2.706～2.708均可)(2)dΔt(3)gh12dΔt223．(9分)某物理兴趣小组设计了如图(a)所示的欧姆表电路，通过控制开关S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率。所用器材如下：A．干电池：电动势E＝1.5V，内阻r＝1.0ΩB．电流表G：满偏电流Ig＝1mA，内阻Rg＝150ΩC．定值电阻R1＝1200ΩD．电阻箱R2和R3：最大阻值都为999.9ΩE．电阻箱R4：最大阻值为9999ΩF．开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干(1)该实验小组按图(a)正确连接好电路。当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2＝________Ω，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内，则R内＝________Ω，对应欧姆表的倍率是________(选填“×1”或“×10”)。(2)闭合开关S：第一步：调节电阻箱R2和R3，当R2＝_________