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1、西安中学高2020届第四次模拟考试物理二、选择题1.许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，下列关于物理学中思想方法的叙述错误的是（）A. 在探究平行板电容器的电容与介电常数、板间距离、正对面积三者关系的实验中用了控制变量法B. 在建立“平均速度”、“合力与分力”、“合运动与分运动”、“总电阻”、“交流电的有效值”的概念时均用到了“等效替代”法C. 如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功，这里用的逻辑方法是假设推理法D. 卡文迪许利用扭秤实验测出引力常量，用了实验模型法【答案】D【解析】【详解】A在探究平行板
2、电容器的电容与介电常数、板间距离、正对面积三者关系的实验中用了控制变量法，故A正确；B在建立“平均速度”、 “合力与分力”、 “合运动与分运动”、 “总电阻”、 “交流电的有效值”的概念时，均用到了“等效替代法”，故B正确；C 如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功，这里用的逻辑方法是假设推理法，故C正确；D 卡文迪许利用扭秤实验测出引力常量，实验采用了微小量放大法，故D错误；本题选择错误的，故选D。2.如图甲，倾角为的光滑绝缘斜面，底端固定一带电量为Q的正点电荷将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放，小物块沿斜面向上滑
3、动至最高点B处，此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙(E1和x1为已知量)已知重力加速度为g，静电力常量为k，由图象可求出( )A. 小物块带电量B. A、B间的电势差C. 小物块的质量D. 小物块速度最大时到斜面底端的距离【答案】C【解析】试题分析：由动能图线得知，小球的速度先增大，后减小根据库仑定律得知，小球所受的库仑力逐渐减小，合外力先减小后增大，加速度先减小后增大，则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零由动能图线看出，速度有最大值，此时小球受力平衡，由库仑力与重力沿斜面的分力平衡，由于没有x的具体数据，所以不能求
4、得q故A错误；A到B的过程中重力势能的增加等于电势能的减小，所以可以求出小物块电势能的减小，由于小物块的电量不知道，所以不能求出AB之间的电势差故B错误；由重力势能线得到EP=mgh=mgssin，读出斜率，即可求出m；图象中不能确定哪一点的速度最大，题目中也没有小物块的电量、质量等信息，所以不能确定小物块速度最大时到斜面低端的距离故D错误故选C考点：功能关系；电势及电势能【名师点睛】本题首先要抓住图象的信息，分析小球的运动情况，再根据平衡条件和动能定理进行处理3.现有三束单束光，其波长关系为.当用光束照射某种金属板时能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为，若改用光束照射该金属板，飞出的光电子
5、最大动能为，当改用光束照射该金属板时（ ）A. 能发生光电效应，飞出光电子最大动能为B. 能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为C. 能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为D. 由于光束光子能量最小，该金属板不会发生光电效应【答案】B【解析】【详解】a、b、c三束单色光,其波长关系为a:b:c=1:2:3，因为光子频率v=，知光子频率之比6:3:2。设a光的频率为6a，根据光电效应方程：Ekm=hvW0得：Ek=h6aW0，=h3aW0，联立两式解得逸出功：W0=ha.Ek=ha，c光的光子频率为2aW0，能发生光电效应，最大初动能：Ekm=h2aW0=ha=Ek，故B正确，ACD错误。故选B
6、.4.有人设想在遥远的宇宙探测时，给探测器安上反射率极高(可认为100%)的薄膜，并让它正对太阳，用光压为动力推动探测器加速已知某探测器在轨道上运行，阳光恰好垂直照射在薄膜上，蒋膜面积为S，每秒每平方米面积获得的太阳光能为E，若探测器总质量为M，光速为c，则探测器获得的加速度大小的表达式是(光子动量为）A. B. C. D. 【答案】A【解析】设光反射对薄膜表面产生的压力为F，由动量定理得Ft=2NESt，以探测器为研究对象，根据牛顿第二运动定律有 F=Ma，由以上两式解得： ，故A正确5.作用在导电液体上的安培力能起到推动液体流动的作用，这样的装置称为电磁泵，它在医学技术上有多种应用，血液含
7、有离子，在人工心肺机里的电磁泵就可作为输送血液的动力某电磁泵及尺寸如图所示，矩形截面的水平管道上下表面是导体，它与磁感强度为B的匀强磁场垂直，并有长为的部分在磁场中，当管内充满血液并通以横穿管子的电流时血液便能向前流动为使血液在管内不流动时能产生向前的压强P，电流强度I应为A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】由左手定则判断安培力方向沿管道向里，当血液不流动时，安培力产生的压强为P，则Bib=Pab，I=，D对；6.如图所示，电源电动势E=9V，内电阻r=4.5，变阻器Rl的最大电阻Rm=5.0，R2=1.5，R3=R4=1000，平行板电容器C的两金属板水平放置在开关S与a接触且
8、当电路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，在平板电容器正中央引入一带电微粒，也恰能静止那么（）A. 在题设条件下，接入电路的阻值为，电源的输出功率为B. 引入的微粒带负电，当开关接向未接触的过程中，微粒将向下运动C. 在题设条件下，的阻值增大时，两端的电压增大D. 在题设条件下，当开关接向b后，流过的电流方向为【答案】AD【解析】【分析】根据当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大去求解；对微粒进行受力分析，根据微粒处于平衡状态，判断出微粒的电性当开关接向b（未接触b）的过程中，电容器电荷量未变，从而判断出微粒的运动状况；电路的动态分析抓住电动势和内阻不变，结合闭合电路欧姆电路进行分析；找出开关
9、接a和接b上下极板所带电荷的电性，即可确定出电流的方向【详解】在开关S与a接触且当电路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，可知，则电源的输出功率，A正确；在开关S与a接触且当电路稳定时，在平板电容器正中央引入一带电微粒，也恰能静止微粒受重力和电场力平衡而上极板带正电，可知微粒带负电当开关接向未接触的过程中，电容器所带的电量未变，电场强度也不变，所以微粒不动，B错误；电容器所在的支路相当于断路，在题设条件下，和及电源构成串联电路，的阻值增大时，总电阻增大，总电流减小，两端的电压减小C错误；在题设条件下，开关接a时，上极板带正电，当开关接向b后，下极板带正电，流过的电流方向为，D正确7.两块水平平行
10、放置的导体板如图1所示，大量电子质量m、电量由静止开始，经电压为的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为；当在两板间加如图2所示的周期为，幅值恒为的周期性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过。则A. 这些电子通过两板之间后，侧向位移沿垂直于两板方向上的位移的最大值为B. 这些电子通过两板之间后，侧向位移沿垂直于两板方向上的位移的最小值为C. 侧向位移分别为最大值和最小值时，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为83D. 侧向位移分别为最大值和最小值时，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为1613【答案】ABD【解析】【详解】画出
11、电子在t=0时和t=t0时进入电场vt图象进行分析AB竖直方向的分速度侧向最大位移侧向最小位移解得所以故AB正确；CD电子在加速电场中，由动能定理得：解得由此得，所以故D正确，C错误；故选ABD。8.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，有三条水平虚线、，它们之间的区域、宽度均为d，两区域分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框，从上方一定高度处由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过进入磁场时，恰好以速度做匀速直线运动；当ab边在越过运动到之前的某个时刻，线框又开始以速度做匀速直线运动，重力加速度为在线框从释放到穿出磁场的过程
12、中，下列说法正确的是（ ）A. 线框中感应电流的方向不变B. 线框ab边从运动到所用时间大于从运动到所用时间C. 线框以速度做匀速直线运动时，发热功率为D. 线框从ab边进入磁场到速度变为的过程中，减少的机械能E机与重力做功的关系式是E机=WG+【答案】CD【解析】【详解】A线圈的ab边进入磁场I过程，由右手定则判断可知，电流方向为逆时针；线框从磁场出来并进入磁场过程中，电流方向为顺时针；线框从磁场出来过程中，电流方向为逆时针，则线框中感应电流的方向会改变，A错误；B当线框ab边恰好达到时，ab边与cd边共同切割磁感线，感应电动势为之前的2倍，瞬时电流也为之前时刻的2倍，所以ab与cd边受到的
13、沿斜面向上的安培力合力为重力沿斜面向下的分量的4倍，线圈将做加速度逐渐减小的减速运动，直到以速度匀速直线运动，则有，ab边从运动到的平均速度大于从运动到的平均速度，则线框ab边从运动到所用时间小于从运动到的时间，B错误；C线圈以速度匀速运动时得电功率C正确；D机械能的减小等于线框产生的电能，则由能量守恒得知：线框从ab边进入磁场到速度变为的过程中，减少的机械能E机与线框产生的焦耳热Q电的关系式是E机=Q电，即D正确。故选CD。三、非选择题9.为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）(1)实验时，一定要进行
14、的操作或保证的条件是（ ）。A.用天平测出砂和砂桶的质量B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_（结果保留两位有效数字）。(3)以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为（ ）A. B.
15、C. D.【答案】 (1). BD (2). 1.3 (3). D【解析】【详解】(1)1本实验中细线的拉力由弹簧测力计直接测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故AE错误。先拿下砂桶，然后将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要同时记录弹簧测力计的示数，故C错误；要改变砂和砂桶质量，从而改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确；故选BD。(2)2根据公式x=aT2，依据逐差法可得小车加速度。由于两计数点间还有二个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为T=0.06s，可得(3)3由，得对图来说，图象的斜率得对于斜率k，不能根据k=tan求解，所以不能根据求小车质量M。故ABC错误，D正确。10.多用电表测未知电阻阻值的电
