2018年高考物理基礎(chǔ)練習(xí)及答案（10）
一、選擇題(本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)
1.下列說(shuō)法正確的是( )
A.伽利略設(shè)計(jì)了理想斜面實(shí)驗(yàn)，研究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，與他同時(shí)代的法國(guó)科學(xué)家笛卡爾補(bǔ)充和完善了伽利略的觀點(diǎn)，并明確指出，除非物體受到力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng)，而只保持在直線上運(yùn)動(dòng)
B.庫(kù)侖不但提出了場(chǎng)的概念，而且采用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)，還發(fā)明了人類歷史上的第一臺(tái)發(fā)電機(jī)
C.牛頓在物理學(xué)的發(fā)展歷程中，首先建立了平均速度，瞬時(shí)速度和加速度等概念用來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)，并首先采用了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法，把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來(lái)，從而有力地推進(jìn)了人類科學(xué)的發(fā)展
D.摩擦起電現(xiàn)象中，用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶電荷是一種，用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷是另一種，美國(guó)科學(xué)家密立根把前者命名為正電荷，把后者命名為負(fù)電荷，并且用油滴實(shí)驗(yàn)最早測(cè)出了元電荷的數(shù)值
解析：選A 伽利略設(shè)計(jì)了理想斜面實(shí)驗(yàn)，研究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，與他同時(shí)代的法國(guó)科學(xué)家笛卡爾補(bǔ)充和完善了伽利略的觀點(diǎn)，并明確指出，除非物體受到力的作用，物體將永遠(yuǎn)保持其靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，永遠(yuǎn)不會(huì)使自己沿曲線運(yùn)動(dòng)，而只保持在直線上運(yùn)動(dòng)，故A正確;法拉第不但提出了場(chǎng)的概念，而且采用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)，還發(fā)明了人類歷史上的第一臺(tái)發(fā)電機(jī)，故B錯(cuò)誤;伽利略在物理學(xué)的發(fā)展歷程中，首先建立了平均速度，瞬時(shí)速度和加速度等概念用來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)，并首先采用了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法，把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來(lái)，從而有力地推進(jìn)了人類科學(xué)的發(fā)展，故C錯(cuò)誤;富蘭克林把自然界的兩種電荷命名為正電荷和負(fù)電荷，故D錯(cuò)誤。
2.在下列四個(gè)核反應(yīng)方程中，符號(hào)“X”表示中子的是( )
A.He+N→O+X
B.U→Th+X
C.Be+He→C+X
D.Th→Pa+X
解析：選C 根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，A項(xiàng)中X的電荷數(shù)為2+7-8=1，質(zhì)量數(shù)為4+14-17=1，不是中子，是質(zhì)子，故A錯(cuò)誤;B項(xiàng)中X的電荷數(shù)為92-90=2，質(zhì)量數(shù)為238-234=4，不是中子，是α粒子，故B錯(cuò)誤;C項(xiàng)中X的電荷數(shù)為4+2-6=0，質(zhì)量數(shù)為9+4-12=1，為中子，故C正確;D項(xiàng)中X的電荷數(shù)為90-91=-1，質(zhì)量數(shù)為234-234=0，不是中子，是電子，故D錯(cuò)誤。
3.如圖所示為甲、乙兩個(gè)物體做同向直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像，則關(guān)于兩物體在0～t1時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩物體間的距離一定在不斷減小
B.兩物體的位移差一定是不斷增大
C.兩物體的速度差一直在增大
D.兩物體的加速度都是先增大后減小
解析：選B vt圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，由于不知道甲、乙兩個(gè)物體的初始位置，所以不能判斷兩物體間距離如何變化，如果是甲在前，乙在后，則兩物體間距離逐漸增大，故A錯(cuò)誤;vt圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，根據(jù)圖像可知，兩物體的位移差為兩圖線間的面積，隨著位移的增大而增大，故B正確;根據(jù)圖像可知，兩物體的速度差先增大，后減小，故C錯(cuò)誤;圖像的斜率表示加速度，根據(jù)圖像可知，兩物體的加速度都是先減小后增大， 故D錯(cuò)誤。
4.真空中一半徑為r0的帶電金屬球，通過(guò)其球心的一直線上各點(diǎn)的電勢(shì)φ分布如圖所示，r表示該直線上某點(diǎn)到球心的距離，r1、r2分別是該直線上A、B兩點(diǎn)離球心的距離，根據(jù)電勢(shì)圖像(φr圖像)，判斷下列說(shuō)法中正確的是( )
A.該金屬球可能帶負(fù)電
B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向由A指向B
C.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
D.電荷量為q的正電荷沿直線從A移到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功W=q(φ2-φ1)
解析：選B 由題圖可知0到r0電勢(shì)不變，之后電勢(shì)變小，帶電金屬球?yàn)橐坏葎?shì)體，再依據(jù)沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，則金屬球帶正電，故A錯(cuò)誤;A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向由A指向B，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，選項(xiàng)B正確、C錯(cuò)誤;正電荷沿直線從A移到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功W=qUAB=q(φ1-φ2)，故D錯(cuò)誤。
5.如圖為一滑雪愛(ài)好者建立的一個(gè)研究模型。物塊自左邊斜面A點(diǎn)靜止滑下，滑過(guò)下面一段平面后，最高沖至右側(cè)斜面的B點(diǎn)。測(cè)出AB連線與水平面的夾角為θ，已知左右斜面的傾角分別為α和β，物塊與各接觸面動(dòng)摩擦因數(shù)相同且為μ，忽略物塊在拐角處的能量損失，以下結(jié)論正確的是( )
A.μ=tan α B.μ=tan β
C.μ=tan θ D.μ=tan
解析：選C 設(shè)AB段的水平長(zhǎng)度為x，豎直高度差為h，AC的傾角為α，BD的傾角為β，對(duì)A到B的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理得：
mgh-μmgcos α·AC-μmg·CD-μmgcos β·DB=0
因?yàn)锳Ccos α+CD+DBcos β=x
則有：mgh-μmgx=0
解得：μ=
由數(shù)學(xué)知識(shí)有：=tan θ，所以，μ=tan θ，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。
6.2014年3月8日凌晨馬航客機(jī)失聯(lián)后，西安衛(wèi)星測(cè)控中心緊急調(diào)動(dòng)海洋、風(fēng)云、高分、遙感4個(gè)型號(hào)近10顆衛(wèi)星，為地面搜救提供技術(shù)支持。特別是“高分一號(hào)”突破了空間分辨率、多光譜與大覆蓋面積相結(jié)合大量關(guān)鍵技術(shù)。如圖為“高分一號(hào)”與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)兩顆衛(wèi)星在空中某一面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的示意圖�！氨倍贰毕到y(tǒng)中兩顆衛(wèi)星“G1”和“G3”以及“高分一號(hào)”均可認(rèn)為繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。衛(wèi)星“G1”和“G3”的軌道半徑為r，某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置，“高分一號(hào)”在C位置。若衛(wèi)星均順時(shí)針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.衛(wèi)星“G1”和“G3”的加速度大小相等且為g
B.如果調(diào)動(dòng)“高分一號(hào)”衛(wèi)星快速到達(dá)B位置的下方，必須對(duì)其加速
C.衛(wèi)星“G1”由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間為
D.若“高分一號(hào)”所在高度處有稀薄氣體，則運(yùn)行一段時(shí)間后，機(jī)械能會(huì)減小
解析：選CD 根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力G=ma，而GM=gR2。所以衛(wèi)星的加速度a=，故A錯(cuò)誤。“高分一號(hào)”衛(wèi)星加速，將做離心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變大，速度變小，路程變長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)，故如果調(diào)動(dòng)“高分一號(hào)”衛(wèi)星快速到達(dá)B位置的下方，必須對(duì)其減速，故B錯(cuò)誤。根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力G=mrω2，解得ω=，所以衛(wèi)星“G1”由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間t==，故C正確。“高分一號(hào)”是低軌道衛(wèi)星，其所在高度有稀薄氣體，克服阻力做功，機(jī)械能減小，故D正確。
7.如圖所示的電路中，定值電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為R0，理想電壓表讀數(shù)為U，變化量的絕對(duì)值為ΔU，理想電流表讀數(shù)為I，變化量的絕對(duì)值為ΔI，在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端自右向左滑動(dòng)的過(guò)程中，下列判斷正確的是( )
A.U增大，I減小 B.增大
C.電源輸出功率一定增大 D.”或“<”)鋼球球心通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，由此產(chǎn)生的誤差________(選填“能”或“不能”)通過(guò)增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)減小。
解析： (1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：0.8 cm，游標(biāo)尺上第10個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為0.05×10 mm=0.50 mm，所以最終讀數(shù)為：0.850 cm。
(2)利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，故：v=，根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式有：
mgh=mD2
即只要比較D2與2gh是否相等，
故選D。
(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得鋼球通過(guò)光電門(mén)的平均速度等于這個(gè)過(guò)程中中間時(shí)刻速度，所以鋼球通過(guò)光電門(mén)的平均速度小于鋼球球心通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，由此產(chǎn)生的誤差不能通過(guò)增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)減小。
答案：(1)0.850 (2)D (3)< 不能
10.(9分)使用理想電壓表、理想電流表、滑動(dòng)變阻器、直流電源等儀器，研究一只小燈泡完整的伏—安特性，測(cè)得IU圖像如圖甲所示。已知滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的有效移動(dòng)長(zhǎng)度為30 cm，變阻器的最大阻值為22.5 Ω，電源電動(dòng)勢(shì)為6 V，內(nèi)阻不計(jì)。
(1)在如圖乙的虛線框內(nèi)，不改變滑動(dòng)變阻器和電源的位置，補(bǔ)上電壓表、電流表、燈泡，畫(huà)出完整的電路圖。要求滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向左滑動(dòng)時(shí)，燈泡的電壓增大。
(2)根據(jù)IU圖像可知：從A到B的過(guò)程中燈泡的電阻逐漸____________(選填“增大”或“減小”)，改變的阻值為_(kāi)___________Ω。
(3)在獲得A→B段圖線數(shù)據(jù)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向左移動(dòng)了____________ cm的長(zhǎng)度。
解析：(1)滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，電流表采用外接法，滑片左移燈泡電壓變大，燈泡與滑動(dòng)變阻器右半部分電阻絲并聯(lián)，電路圖如圖所示。
(2)由IU圖像可知，從A到B的過(guò)程中，燈泡兩端電壓與電流之比增大，即燈泡的電阻逐漸增大;應(yīng)用歐姆定律可知，電阻的改變量：
ΔR=RB-RA=-= Ω- Ω=5 Ω。
(3)設(shè)滑片在A點(diǎn)時(shí)與燈泡并聯(lián)的滑動(dòng)變阻器阻值為R，此時(shí)燈泡兩端電壓，即并聯(lián)電壓為U并=3 V，滑動(dòng)變阻器左半段電壓為6 V-3 V=3 V，通過(guò)燈泡的電流為IL=0.2 A，由串并聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律可得：(22.5-R)=3，
解得：R=15 Ω;
與燈泡并聯(lián)的滑動(dòng)變阻器電阻絲長(zhǎng)度為：×30=20 cm，在獲得A→B段圖線數(shù)據(jù)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片向左移動(dòng)了(30-20) cm=10 cm。
答案：(1)電路圖如圖所示 (2)增大 5 (3)10
11.(12分)如圖所示為倉(cāng)儲(chǔ)公司常采用的“自動(dòng)化”貨物裝卸裝置，兩個(gè)相互垂直的斜面固定在地面上，貨箱A(含貨物)和配重B通過(guò)與斜面平行的輕繩跨過(guò)光滑滑輪相連。A裝載貨物后從h=8.0 m高處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)，A和B同時(shí)被鎖定，卸貨后解除鎖定，A在B的牽引下被拉回原高度處，再次被鎖定。已知θ=53°，B的質(zhì)量M為1.0×103 kg，A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力相等，g取10 m/s2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6。
(1)為使A由靜止釋放后能沿斜面下滑，其質(zhì)量m需要滿足什么條件?
(2)若A的質(zhì)量m=4.0×103 kg，求它到達(dá)底端時(shí)的速度v;
(3)為了保證能被安全鎖定，A到達(dá)底端的速率不能大于12 m/s。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷：當(dāng)A的質(zhì)量m不斷增加時(shí)，該裝置能否被安全鎖定。
解析：(1)設(shè)右斜面傾角為β，貨箱由靜止釋放后能沿斜面下滑，則F合>0
mgsin θ-Mgsin β-μmgcos θ-μMgcos β>0
解得：m>2.0×103 kg。
(2)對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定理：
mgh-Mg-(μmgcos θ+μMgcos β)=(M+m)v2
v=2 m/s。
(3)當(dāng)A的質(zhì)量m與B的質(zhì)量M之間關(guān)系滿足mM時(shí)，貨箱下滑的加速度最大，到達(dá)斜面底端的速度也最大，此時(shí)有mgsin θ-μmgcos θ=mam
am=5 m/s2
vm2=2amL
貨箱到達(dá)斜面底端的最大速度vm=10 m/s<12 m/s
所以，當(dāng)A的質(zhì)量m不斷增加時(shí)，該運(yùn)輸裝置均能被安全鎖定。
答案：(1)m>2.0×103 kg (2)2 m/s
(3)當(dāng)A的質(zhì)量m不斷增加時(shí)，該裝置能被安全鎖定。
12.(20分)如圖所示，兩平行金屬板右側(cè)的平行直線A1、A2間，存在兩個(gè)方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域和，以豎直面MN為理想分界面。兩磁場(chǎng)區(qū)域的寬度相同，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，區(qū)的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。一電子由靜止開(kāi)始，經(jīng)板間電場(chǎng)加速后，以速度v0垂直于磁場(chǎng)邊界A1進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)t=的時(shí)間后，垂直于另一磁場(chǎng)邊界A2離開(kāi)磁場(chǎng)。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。
(1)求每一磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d;
(2)若要保證電子能夠從磁場(chǎng)右邊界A2穿出，加速度電壓U至少應(yīng)大于多少?
(3)現(xiàn)撤去加速裝置，使區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?B，電子仍以速率v0從磁場(chǎng)邊界A1射入，并改變射入時(shí)的方向(其他條件不變)，使得電子穿過(guò)區(qū)域的時(shí)間最短。求電子穿過(guò)兩區(qū)域的時(shí)間t。
解析：(1)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：
ev0B=m
電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：T=
電子在每一磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t1===
電子的在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)圓心角：θ=
磁場(chǎng)的寬度：d=rsin 45°，
解得：d=。
(2)若電子恰好不從A2穿出磁場(chǎng)，電子運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)和MN相切，在區(qū)域中轉(zhuǎn)半圈后從A1離開(kāi)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示：
設(shè)此時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓為U，電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v，由牛頓第二定律得：evB=m
由幾何知識(shí)得：R=d
在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得：eU=mv2-0
解得：U=。
(3)由于速率一定，要電子穿過(guò)區(qū)域的時(shí)間最短，則需電子穿過(guò)區(qū)域的弧長(zhǎng)最短(對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)最短)。運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示：
在區(qū)域的半徑：
r1=
由圖可知：sin θ=，解得θ=。
在區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t1=T=。
在區(qū)域的半徑：r2==2r1。
由幾何關(guān)系可知，在區(qū)域中的圓心O2必在A2上。
如圖，φ=θ=。
在區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t1=T=。
通過(guò)兩場(chǎng)的總時(shí)間t=t1+t2=。
答案：(1) (2) (3)
