福建省南平市王台中学高三物理模拟试卷含解析

福建省南平市王台中学高三物理模拟试卷含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 质子（p）和a粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动，轨道半径分别为和R，周期分别为  和T，则下列选项正确的是  A． RP：Ra=1：2? T p：Ta=1：2 ?   B． RP：Ra=1：1? T p：Ta=1：1  C． RP：Ra=1：1? T p：Ta=1：2       D． RP：Ra=1：2? T p：Ta=1：1 参考答案： 答案：A 解析：本题主要考查带电粒子在磁场中运动周期和轨道半径公式，它们分别为周期T=，半径R= 以及原子的符号标志。根据以上两方面的知识，马上可计算得正确结果，答案A选项。 2. （单选）如图所示，两段等长细线分别连接接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于O点。现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能是下列哪幅图:    A               B             C           D 参考答案： C   解析： 设每个球的质量为m，oa与ab和竖直方向的夹角分别为α、β． 以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1，根据平衡条件可知，oa绳的方向不可能沿竖直方向，否则整体的合力不为零，不能保持平衡．由平衡条件得：tanα=，以b球为研究对象，分析受力情况，如图2，由平衡条件得：tanβ=，则α＜β．故C正确．故选C． 3. 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，产生的交流电动势的最大值为Em.设t＝0时线圈平面与磁场平行，当线圈的匝数增加一倍，转速也增大一倍，其他条件不变时，交流电的电动势为（      ） A．e＝2Emsin2ωt　　　　　        B．e＝4Emsin2ωt C．e＝Emcos2ωt                             D．e＝4Emcos2ωt 参考答案： D 4. 质量为m的汽车，发动机启动后以额定功率P沿水平道路行驶，经过一段时间后达到速度匀速行驶，若行驶中受到的摩擦阻力大小不变，则在加速过程中车速为时，汽车加速度的大小为（    ）          A．  B．   C．   D． 参考答案： C 5. 我国已实现了载人航天飞行，并着手实施登月计划，下列有关人造天体的说法正确的是（    ）          A．若卫星的轨道越高，则其运转速度越大，周期越大          B．地球同步卫星距地面的高度是一定值，其运行速率恒定          C．在做匀速圆周运动的载人空间站中，宇航员不能受到力的作用，但所受合外力为零          D．在做匀速圆周运动的载人空间站中，宇航员不能用弹簧测力计测量物体的重力 参考答案： BD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图象如图所示，AB、BC分别与p轴和T轴平行，气体在状态A时的压强为p0、体积为V0，在状态B时的压强为2p0，则气体在状态B时的体积为        ；气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中，对外做的功为W，内能增加了ΔU，则此过程气体           （选填“吸收”或“放出”）的热量为            ． 参考答案： v0/2  (1分)    吸收 (1分)    △U+W 7. （5分）质量为的小钢球以的水平速度抛出，下落时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角_____________。刚要撞击钢板时小球动量的大小为_________________。（取） 参考答案：     答案：，    8. (选修模块3-5)(12分) （填空）⑴下列说法中正确的是 。 A．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大 B．查德威克发现中子的核反应是： C．衰变说明了粒子（电子）是原子核的组成部分 D．“探究碰撞中的不变量”的实验中得到的结论是碰撞前后两个物体mv的矢量和保持不变 ⑵如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知普朗克常量为___________Js（保留两位有效数字） (3)一位同学在用气垫导轨探究动量守恒定律时，测得滑块A以0.095m/s的速度水平向右撞上同向滑行的滑块B，碰撞前B的速度大小为0.045m/s，碰撞后A、B分别以0.045m/s、0.07m/s的速度继续向前运动。求：A、B两滑块的质量之比。 参考答案： ⑴BD  　　　　⑵6.5×10-34      (3) 1：2 9. 如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球质量为m，平衡时小球在A处，今用力压小球 至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为                 。       参考答案： m g + k x 10. 一个电流表的满偏电流值Ig= 0.6mA，内阻Rg=50Ω，面板如图所示，如果要把这个电流表改装成量程为 3V的电压表，那么应该在Rg上串联一个电阻Rs，Rs的大小应是______Ω；如果将这个量程为0.6mA的电流表与=10Ω的电阻并联后改装成一个量程大一些的电流表，用来测某一电流，指针指到图中所示位置，则该电流值         Ma 参考答案： 、4950（2分）    2.04 11. 如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=________；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=________。 参考答案：     答案：， 12. 如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（　　） A． B． C． D． 参考答案： A 【考点】安培力． 【分析】线框所受的安培力越大，天平越容易失去平衡；由于磁场强度B和电流大小I相等，即根据线框在磁场中的有效长度大小关系即可判断其受力大小关系． 【解答】解：天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡， 由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，A图的有效长度最长， 磁场强度B和电流大小I相等，所以A所受的安培力最大，则A图最容易使天平失去平衡． 故选：A． 13. 一个做匀加速直线运动的物体，它在开始时连续两个4 s的时间内分别通过的位移为24 m和64 m，则这个物体的加速度为            m/s2，中间时刻的瞬时速度为        m/s。 参考答案： 2.5    11 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m．如图1所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验．在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下， （1）若弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是    　N（图2中所示），则弹簧秤b的读数可能为　   　N． （2）若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数是　   　、弹簧秤b的读数　   　（填“变大”、“变小”或“不变”）． 参考答案： （1）3.00，4.00；（2）变大；变大． 【考点】验证力的平行四边形定则． 【分析】（1）由胡克定律可求得拉力大小；再根据弹簧秤的读数方法可明确对应的读数；根据几何关系即可求得b的读数； （2）根据题意作出对应的图象，根据图象即可明确随夹角的变化两弹簧秤拉力的变化情况． 【解答】解：（1）根据胡克定律可知，F=kx=500×0.01=5N； 根据弹簧秤的读数方法可知，a的读数为3.00N；两弹簧秤夹角为90°，则可知，b的读数为：F==4.00N； （2）若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角；如图所示；则可知两弹簧秤的示数均变大； 故答案为：（1）3.00，4.00；（2）变大；变大． 15. 某兴趣小组用如图甲所示实验装置完成探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系后做拓展研究。       请根据如下实验过程，完成相关实验内容： (1)将轻质弹簧悬挂于铁架台，测得弹簧原长L0； (2)在弹簧下端拴挂质量为m的钩码，待系统静止时，测得弹簧长度L； (3)当地重力加速度为g，弹簧的劲度系数k=___________（用m、g、L0、L表示）； (4)托起钩码使弹簧恢复原长，并由静止释放，测得弹簧拉伸的最大长度L＇。发现L＇＞L，于是进一步探究弹簧两次伸长量x0 = L -L0和 x = L＇-L0之间的关系； (5)改变钩码个数，重复实验，得到多组x0、x数据，作出x—x0图象如图乙所示； (6)由图乙可知 = ______，该小组换用不同弹簧进行同样实验，发现的值相同。 (7)通过分析，该小组得出了弹簧弹性势能表达式： ①步骤(2)中，系统静止时，钩码受力平衡有mg =_____（用k、x0表示）； ②步骤(4)中，根据机械能守恒定律，弹簧被拉伸到最长时的弹性势能______（用m、g、x表示）； ③结合步骤(6)，劲度系数为k的弹簧伸长x时，对应的弹性势能Ep=______（用k、x表示）。 参考答案：     (1). (3)；    (2). (6) 2    (3). (7)①kx0；    (4). ②mgx；    (5). ③kx2； 【详解】（1）由平衡可得：，解得：； （6）由图乙可知； （7）①步骤(2)中，系统静止时，钩码受力平衡有mg = kx0 ②步骤(4)中，根据机械能守恒定律，弹簧被拉伸到最长时的弹性势能等于物体重力势能的减小量，即mgx； ③劲度系数为k的弹簧伸长x时，对应的弹性势能Ep=mgx=kxx0=kx2. 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （13分）两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r0。在圆筒之外的足够大区域中有平等轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B，在两极向加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场，一质量为m、带电量为+q的粒子，从紧靠内筒县且正对狭缝α的S点出发，初速为零，如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中）。 参考答案： 解析： 带电粒子从S出发，在两筒之间的电场力作用下加速，沿径向穿出α而进入磁场区，在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，粒子再回到S点的条件是能沿径向穿过狭缝b，只要穿过了b，粒子就会在电场力作用下先减速，再反向加速，经b重新进入磁场区，然后，粒子将以同样方式经过c、d，再经过α回到S点。 设粒子射入磁场区的速度为v，根据能量守恒，有     设粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动的半径为R，由洛仑兹力公式和牛顿定律得     由前面分析可知，要回到S点，粒子从a到b必经过3/4圆周。所以半径R必定等于筒的外半径r0，即 R=r0                         ③   由以上各式解得 17. 一定质量的理想气体，经过如图所示