湖南省永州市2018届高三下学期第三次模拟考试物理试
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 科技的发展正在不断地改变着我们的生活，图甲是一款放在水平桌面上的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。图乙是手机静止吸附在该手机支架上的侧视图，若手机的重力为G，下列说法正确的是
A. 手机受到的支持力大小为Gcosθ B. 手机受到的摩擦力大小大于Gsinθ C. 纳米材料对手机的作用力方向竖直向上 D. 纳米材料对手机的作用力大小为Gsinθ 【答案】C
【解析】手机处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件可知，在垂直支架方向有：
，大于，故A错误；在平行斜面方向，根据平衡条件，有：，故B错误；手机处于静止状态，受力平衡，受到重力和纳米材料对手机的作用力，根据平衡条件可知，纳米材料对手机的作用力大小等于重力，方向与重力方向相反，竖直向上，故C正确，D错误。故选C。
2. 在军事演习时，红军轰炸机要去轰炸蓝军地面上的一个目标，通过计算，轰炸机在某一高度以一定的速度飞行，在离目标水平距离x时释放一颗炸弹，可以准确命中目标。现为了增加隐蔽性和安全性，轰炸机飞行的高度和速度均减半，若仍能准确命中目标，则飞机释放炸弹时离目标的水平距离应为(不计空气阻力) A. B. C. D. 【答案】A
【解析】炸弹被投下后做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据，得：，炸弹平抛运动的水平距离为：，由此可知，当轰炸机飞行的高度和飞行速度都要减半时，炸弹的水平位移变为原来的时离目标的水平距离应为，故选A.
，所以飞机投弹【点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度，求出平抛运动的时间，根据求出炸弹水平位移的表达式，再分析求解。
3. 如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出三种不同频率的光子，让辐射出的光子照射某种金属，发现有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，其中一种光子恰好能使该金属发生光电效应，则逸出的光电子的最大初动能为
A. 0 B. 1.89eV C. 10.2eV D. 12.09eV 【答案】B 【解析】根据，得n=3，因此受到激发后的氢原子处于第n=3能级，因有两种频率的光
子能使该金属发生光电效应，且其中一种光子恰好能使该金属发生光电效应，故这两种频率的光子分别是从2到1、3到1辐射出来的，而且3到1辐射的光子能量大于2到1辐射的光子能量，故3到1辐射出来的光子频率大于2到1辐射出来的光子频率，故从2到1辐射出来的光子恰好让该金属发生光电效应，即该金属的逸出功为用从3到1辐射出来的光子照射时，根据光电效应方程得：光电子的最大初动能为其中
4. 边长为a的N匝正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线且与线圈在同一平面内的对称轴
，故，故选B.
，当，匀速转动，转速为n，线圈所围面积内的磁通量Φ随时间t变化的规律如图所示，图像中Φ0为已知。下列说法正确的是
A. t1时刻线圈中感应电动势最大 B. t2时刻线圈中感应电流方向发生变化 C. 匀强磁场的磁感应强度大小为 D. 线圈中感应电动势的瞬时表达式为e＝2nNπΦ0sin2πnt 【答案】C
【解析】时刻通过线圈的磁通量最大，而磁通量的变化率等于零，故感应电动势为零，故A错误；时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，磁通量变化率最大，线圈中感应电流为最大值，电流不会改变方向，故B错误；磁通量与线圈匝数无关，所以磁感应强度，故C正确；
线圈中瞬时感应电动势的表达式为，故D错误；故选C.
【点睛】由数学知识可知：磁通量-时间图象斜率等于磁通量的变化率，其大小决定了感应电动势的大小．当线圈的磁通量最大时，线圈经过中性面，电流方向发生改变．
5. 2018年3月30日01时56分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭（及远征一号上面级），以“一箭双星”方式成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是我国北斗三号第七、八颗组网卫星。北斗导航卫星的轨道有三种：地球静止轨道（高度35809km）、倾斜地球同步轨道（高度35809km）、中圆地球轨道（高度21607km），如图所示。已知地球半径为6370km，下列说法正确的是
A. 中圆地球轨道卫星的周期一定比静止轨道卫星的周期长
B. 中圆地球轨道卫星受到的万有引力一定比静止轨道卫星受到的万有引力大
C. 倾斜同步轨道卫星的线速度为4km/s
D. 倾斜同步轨道卫星每天在固定的时间经过同一地区的正上方 【答案】D
【解析】地球静止轨道卫星的周期等于地球的自转周期为24h，因中圆地球轨道半径小于地球静止轨道半径，根据，可知中圆地球轨道卫星的周期一定比静止轨道卫星的周期小。故A错误；根据万有引力定律：，由于不知道两种卫星的质量，所以不能比较它们受到的万有引力的大小关系。故B错误；根据轨道卫星的线速度为，其中，r=35809km，解得倾斜同步
，故C错误；倾斜同步轨道卫星的周期是24h，地球的自转周
期为24h，所以倾斜同步轨道卫星每天在固定的时间经过同一地区的正上方，故D正确；故选D。
6. 如图所示为静电除尘机理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，放电极和集尘极加上高压电场，使尘埃带上负电，尘埃只在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，达到除尘目的，图中虚线为电场线(方向未标出)。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则
A. 电场线方向由集尘极指向放电极 B. 图中A点场强小于B点场强 C. 尘埃在迁移过程中电势能减小
D. 沿水平方向进入的尘埃在迁移过程中可以做类平抛运动 【答案】AC
【解析】由题带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极。故A正确。电场线的疏密程度表示电场强度的大小，由图可知A点的电场线更密，故A点的电场强度大于B点的电场强度，故B错误；带电尘埃所受的电场力方向与位移方向相同，做正功，所以在迁移过程中电势能减小。故C正确。放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的，故不能做类平抛运动，故D
错误。故选AC.
【点睛】根据电场方向，分析尘埃所受的电场力方向，判断其电性．放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的．电场力对尘埃做正功．
7. 如图所示，足够长的金属导轨竖直放置，金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上，棒与金属导轨接触良好。虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线下方有竖直向下的匀强磁场，两匀强磁场的磁感应强度大小均为B。ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为μ，两棒总电阻为R，导轨电阻不计。开始两棒静止在图示位置，当cd棒无初速度释放时，对ab棒施加竖直向上的力F，使其沿导轨向上做匀加速运动。则
A. ab棒中的电流方向由a到b B. cd棒先加速运动后匀速运动
C. cd棒所受摩擦力的最大值大于cd棒的重力
D. 力F做的功等于两棒产生的电热与ab棒增加的机械能之和 【答案】CD
............
考点：考查了导体切割磁感线运动
【名师点睛】ab棒沿竖直向上运动，切割磁感线产生感应电流，由右手定则判断感应电流的
方向，由cd棒的电流方向及磁场方向判断所受安培力的方向，再判断摩擦力从而确定棒的运动情况，力F所做的功应等于所产生的电热与增加的机械能之和．
8. 如图a所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，上端与质量为0.1kg的木块A相连，质量也为0.1kg的木块B叠放在A上，A、B都静止。在B上施加竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动。F的大小与木块移动距离x的关系如图b所示，整个过程弹簧都处于弹性限度内，g取10m/s。下列说法正确的是
2
A. 弹簧的劲度系数为320N/m
B. 当木块下移0.1m时，若撤去F，则B的最大速度为4m/s C. 当木块下移0.1m时，若撤去F，则A、B分离时的速度为4m/s D. 在木块下移0.1m的过程中，弹簧的弹性势能增加1.6 J 【答案】AB
【解析】弹簧的形变量增大0.1m的过程中，弹簧的弹力增大50N，根据胡克定律：解得：，，故A正确；在F-x图象中，F与横坐标之间的面积表示力F做的
，而弹簧弹性势能的增加量等于力F做的功
功，所以这个过程中力F做功与木块重力势能的减少量之和，故弹簧的弹性势能增加量大于1.6J，故D错误；若撤去F，则A与B整体将以开始时的位置为平衡位置做简谐振动，所以当AB回到平衡位置时速度最大，由于开始阶段压力做功1.6J，所以A与B的速度最大时，二者动能的和是1.6J，即
，解得，故B正确；由C的分析可知，当B的速度是4m/s时，二者仍
然在平衡位置，所以二者的加速度都等于0，B受到的A对B的弹力等于重力，所以二者没有分离。故C错误。故选AB。
【点睛】根据能量的转化与守恒：弹簧弹性势能的增加量等于力F做的功与木块重力势能的减少量之和，根据胡克定律即可求出劲度系数；由功能关系即可求出速度。 第Ⅱ卷
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都
必须作答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求作答。
9. 某兴趣小组的同学用图1所示的装置测量当地的重力加速度，实验所用交流电源的频率为50Hz。
(1)甲同学实验时得到的纸带点迹清晰且第1点与第2点间的距离为1.50cm，则造成该现象的主要操作原因是_______________________________________________。
(2)乙同学按正确操作也得到一条点迹清晰的纸带，在纸带上选取一个点为计时零点，测出后面各点到该计时零点的距离h，记录各点对应的时刻t，作出图像如图2所示，由实验测得
当地重力加速g=_____m/s2(结果保留两位有效数字)。该同学从资料上查得当地的重力加速度为9.8m/s，他发现重力加速度g的测量值与实际值有差异，造成这个差异的主要原因可能为_______________________。
【答案】 (1). 先释放纸带后接通电源 (2). 9.6 (3). 重物和纸带受到了阻力 【解析】（1）由于第1点和第2点之间的距离为1.5cm，远大于2mm，说明实验操作时先释放纸带后接通电源了。 （2）由，得，结合图象可知，解得：，实验测2
得的结果比真实值明显小，原因可能是重物和纸带受到阻力作用. 10. 小李和小王同学要测量某电阻的阻值。 (1)小李同学设计如图3所示电路。
闭合电键后，适当调节电阻箱的阻值，读出电阻箱的阻值R及电压表V1的示数U1、电压表V2
的示数U2，则被测电阻Rx=_______。因_______________的原因，实验存在着系统误差，该电阻的测量值__________（填“大于”或“小于”）真实值。
(2)小王同学设计如图4所示的实验电路。其中Rx是待测电阻，R是电阻箱，R1、R2是已知阻值的定值电阻。合上开关S，灵敏电流计的指针偏转，将R调至阻值为R0，灵敏电流计的示数恰好为零。由此可计算出待测电阻Rx=___________（用R1、R2、R0表示）。若只考虑系统误差，该电阻的测量值________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】 (1). 等于
(2). 电压表V1的分流 (3). 大于 (4). (5). 【解析】（1）由题意可知，，由于电压表的分流，使测得的通过被测电阻的电流偏小，因此测量结果大于真实值。（2）当灵敏电流计的示数为零时，有：，解得：真实值.
，由表达式可知，该电阻的测量值与系统误差无关，故该电阻的测量值等于11. 如图所示，质量为m2＝2kg的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为R＝0.3m的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一个轻弹簧。滑道CD部分粗糙，长为L＝0.2m，动摩擦因数μ＝0.10，其他部分均光滑。现让质量为m1＝1kg的物块(可视为质点)自A点由静止释放，取g＝10m/s2。求：
(1)物块到达最低点时的速度大小；
(2)在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能； (3)物块最终停止的位置。
【答案】（1）2m/s(2)2.8J(3) 最终停在D点 【解析】(1) m1从释放到最低点，由动量守恒得： 由机械能守恒得：解得： (2)由能量守恒得：解得： (3)最终物块将停在C、D之间，由能量守恒得：解得：s=3m 所以最终停在D点
12. 如图甲所示，在xoy平面的第Ⅰ象限内有沿+x方向的匀强电场E1，第Ⅱ、Ⅲ象限内同时存在着竖直向上的匀强电场E2和垂直纸面的匀强磁场B，E2＝2.5N/C，磁场B随时间t周期性变化的规律如图乙所示，B0＝0.5T，垂直纸面向外为磁场正方向。一个质量m＝5×10kg、电荷量q＝2×10C的带正电液滴从P点（0.6m，0.8m）以某一初速度沿-x方向入射，恰好以沿-y方向的速度v经过原点O后进入x≤0 的区域，t＝0时液滴恰好通过O点，g取10m/s2。求：
-4
-5
(1)液滴到达O点时速度大小v和电场强度大小E1； (2)液滴从P开始运动到第二次经过x轴经历的时间t；
(3)若从某时刻起磁场突然消失，发现液滴恰好以与+y方向成37°角的方向穿过y轴后进入
x＞0的区域，试确定液滴穿过y轴时的位置。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
【答案】(1)4m/s,1.875N/C(2) (3) (n＝1,2,3?)
， 【解析】 (1)在x>0的区域内，液滴在竖直方向上做自由落体运动，则有解得：，
