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1、甘肃省天水市第一中学2020届高三物理下学期第五次模拟考试试题（含解析） 二、选择题1.十九世纪末到二十世纪初，物理学家对某些物理现象的研究直接促进了“近代物理”的建立和发展，关于以下4幅图中涉及物理知识说法正确的是A. 图1是黑体辐射实验规律，爱因斯坦为了解释该规律，首次提出了“能量子”概念B. 图2展示了粒子散射实验的现象，据此现象，卢瑟福提出了原子的核式结构模型C. 图3所示，一群处于n4能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以放出3种不同频率的光子D. 图4为天然放射现象中产生的三种射线在电场中偏转情况，其中线代表的射线穿透能力最强【答案】B【解析】【详解】A.黑体辐射实验规律是普朗克提出能
2、量子概念进行解释的，A错误B.粒子散射实验的现象，据此现象，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，B正确C.一群处于n4能级的氢原子向低能级跃迁，任选两条轨道跃迁，可能产生：种不同频率光子，C错误D.在电场中偏转，根据图像可知，线带正电，所以线是氦核，电离能力最强，穿透能力最弱，D错误2.如图所示是高压电场干燥中药技术基本原理图，在一个很大的导体板 MN 上铺一薄层中药材，针状电极 O 和平板电极 MN 接高压直流电源，其间产生较强的电场.水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电，另一端带等量负电.水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，被鼓风机送出水平微风裹挟着飞离电场区域图中虚线
3、 ABCD 是某一水分子从 A 处由静止开始的运动轨迹.下列说法正确的是A. 水分子运动中受到的电场力越来越小B. 沿着曲线ABCD方向电势越来越低C. 水分子运动中电势能越来越少D. 水分子的轨迹ABCD是一条抛物线【答案】C【解析】【详解】A.根据电场线疏密可以判断电场强弱，所以D点电场线最密，电场强度最强，所以D点受电场力最大，电场力越来越大，A错误B.沿电场线方向电势越来越低，所以A点电势最低，沿着曲线ABCD方向电势越来越高，B错误C.水分子从静止开始运动，电场力做正功，电势能减小，C正确D.因为电场线不是匀强电场，所以水分子受力方向一直在变，所以不是类平抛运动，轨迹不是抛物线，D错
4、误3.2020年12月8日，“嫦娥四号”探测器成功发射，并于2020年1月3日实现人类首次在月球背面软着陆.已知月球半径为R，月球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，当嫦娥四号在绕月球做匀速圆周运动时的轨道半径为r.下列说法正确的是A. 月球密度为B. 嫦娥四号绕月做匀速圆周运动的线速度为C. 嫦娥四号绕月做匀速圆周运动的周期为D. 若嫦娥四号要进入低轨道绕月做圆周运动，需要点火加速【答案】B【解析】【详解】A、根据在月球表面附近万有引力等于重力得 ， 。月球的密度为，故A错误；B、根据万有引力提供向心力得。嫦娥四号绕月做匀速圆周运动的线速度为，故B正确；C、根据万有引力提供向心力得，故C错
5、误；D、若嫦娥四号要进入低轨道绕月做圆周运动，需要点火减速，故D错误。4.如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场。之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为A. 3B. 2C. D. 【答案】A【解析】【详解】粒子在磁场中都做匀速圆周运动，根据题意画出粒子的运动轨迹，如图所示：电子1垂直射进磁场，从b点离开，则运动了半个圆周，ab即为直径，c点为圆心，电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，根据半径可知，粒子1
6、和2的半径相等，根据几何关系可知，aOc为等边三角形，则粒子2转过的圆心角为60，所以粒子1运动的时间，粒子2运动的时间，所以，故A正确，BCD错误。5.如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=22：5，电阻R1=R2=25，D为理想二极管，原线圈接u=220sin100t（V）的交流电，则（）A. 交流电的频率为100HzB. 通过的电流为1AC. 通过的电流为D. 变压器的输入功率为200W【答案】C【解析】【详解】交流电的频率f=50Hz，A错误；由理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=22：5知，原线圈电压有效值为220V，副线圈两端电压为50V，由于二极管的单向导
7、电性，根据电流热效应，所以R2的电压U2=25V，通过R2的电流为A，则B错误，C正确；副线圈消耗的功率，输入功率等于输出功率，则D错误。6.地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第次和第次提升过程，A. 矿车上升所用的时间之比为4:5B. 电机的最大牵引力之比为2:1C. 电机输出的最大功率之比为2:1D. 电机所做的功之比为4:5【答案】AC【解析】试题分析 本题考查速度图像，牛顿运动定
8、律、功和功率及其相关的知识点。解析 设第次所用时间为t，根据速度图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知，2t0v0=（t+3t0/2）v0，解得：t=5t0/2，所以第次和第次提升过程所用时间之比为2t05t0/2=45，选项A正确；由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，F-mg=ma，可得提升的最大牵引力之比为11，选项B错误；由功率公式，P=Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为21，选项C正确；加速上升过程的加速度a1=，加速上升过程的牵引力F1=ma1+mg=m(+g)，减速上升过程的加速度a2=-，减速上升过程的牵引力F2=ma2+mg=
9、m(g -)，匀速运动过程的牵引力F3=mg。第次提升过程做功W1=F1t0v0+ F2t0v0=mg v0t0；第次提升过程做功W2=F1t0v0+ F3v03t0/2+ F2t0v0 =mg v0t0；两次做功相同，选项D错误。点睛 此题以速度图像给出解题信息。解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图像面积表示位移掌握不到位；二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四是不能得出两次提升电机做功。实际上，可以根据两次提升的高度相同，提升的质量相同，利用功能关系得出两次做功相同。7.可视为质点的滑块a、b的质量均为m，a套在固定的竖直杆P上，b放在水平地面上，a、b通过铰链
10、用长为h的刚性轻杆Q连接.开始时，Q也在竖直方向，给系统一个微小扰动，a由静止开始运动.忽略一切摩擦，重力加速度大小为g.则A. a落地前某时刻，a、b的速率可能相等B. a落地时速率为C. a下落过程中，其加速度有可能大于gD. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg【答案】ACD【解析】【详解】A.当a落地时，物体b的速度为零，所以整个过程中，b的速度先增大后减小，a的速度增大，当速度相等：，解得：，而a落地时速度为，所以a落地前某时刻，a、b的速率可能相等，A正确B.a落地时，b的速度为零，根据机械能守恒有：，解得，B错误C.整个过程看，b的速度先增大后减小，所以a对b的
11、力显示动力后是阻力，所以b对a的力先是阻力后为动力，所以在b减速过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于g，C正确D.因为系统机械能守恒，当a的机械能最小时，b的动能最大，加速度为零，b只受重力和支持力，此时支持力等于重力，根据牛顿第三定律得：b对地面的压力大小为mg，D正确8.如图所示，一半径为R四分之一光滑圆弧轨道AB与一足够长的水平传送带平滑对接，圆弧轨道半径OA水平，传送带以某一速率v逆时针转动。现将一质量为m的小物块（可视为质点）从圆弧轨道上A点无初速释放，物块滑上传送带后第一次返回到圆弧轨道上的最高点为P，该过程中，物块与传送带间因摩擦而产生的内能为E，已知P点距B点的高度为
12、，重力加速度为g，下列判断正确的是A. B. C. 若增大传送带逆时针转动的速率v，其它条件不变，物块返回圆弧轨道后可能从A点滑出D. 若物块从圆弧AP间某位置无初速释放，其它条件不变，则物块返回到圆弧轨道上的最高点仍在P点【答案】BD【解析】【详解】A物块滑上传送带后先向右做减速运动，速度减为零后向左做加速运动，等到与传送带共速时与传送带一起匀速运动，可知返回到弧形槽时的初速度即为传送带的速度，则，解得，选项A错误；B物块滑到底端时的速度 设物块在传送带上运动的加速度为 ，则向右滑动到速度减为零的时间 ，此过程中物块与传送带的相对位移：；物块向左滑动到与传送带共速时的时间：，此过程中物块与传
13、送带的相对位移：；由能量关系可知： ，选项B正确；C若增大传送带逆时针转动的速率v，其它条件不变，则物块从圆弧中滑下然后沿传送带向右滑动到达的最右端位置不变，返回过程中即使传送带的速度大于时，但最终物块从传送带上向左滑出的速度仍为，则物块也刚好能返回圆弧轨道的A点，选项C错误；D若物块从圆弧上的P点无初速释放，其它条件不变，则物块在传送带上经过向右减速然后向左加速后到达传送带最左端时的速度仍为v，则返回到圆弧轨道上的最高点仍在P点；若物块从圆弧AP间某位置无初速释放，其它条件不变，则物块返回到圆弧轨道上的最高点仍在P点，选项D正确.三、非选择题9.某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定
14、律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有220Hz、30 Hz和40 Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算。（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打出C点时重物下落的速度大小为_，重物下落的加速度的大小为_.（2）已测得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为_ Hz。【答案】 (1). (2). (3). 40【解析】【详解】（1）根据题意，打点周期，根据纸带处理
15、方法可知C点的瞬时速度等于B到D的平均速度：，根据位移差公式可以求得：，解得：（2）平均阻力大小约为其重力的1%，所以：，根据，代入数据可得：，所以频率为10.某同学利用如图所示电路测电压表内阻。所用实验器材有:电源E(内阻不计),电阻箱R(最大阻值为9999),待测电压表,开关S,导线若干。实验时，先按电路图连好器材,调节电阻箱接入电路阻值,将相应电压表读数记录在表格中,请在如图中的坐标图中标出坐标点并绘出图（ ），图线可确定电压表内阻RV=_,还可确定电源电动势E=_V(计算结果保留2位有效数字)【答案】 (1). (2). 3 (3). 【解析】【详解】根据表格描点做图如下：根据闭合回路欧姆定律得：，变形得。由坐标凸显可得截距b=0.33，斜率为，解得11.如图所示，两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L。导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻不计在整个空间内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强
