福建省泉州市安溪第四中學高三物理模擬試題含解析

福建省泉州市安溪第四中學高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.據(jù)報道：2018年5月4日0時06分，長征三號乙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心（北緯28.2度）發(fā)射升空，將亞太6C衛(wèi)星成功送人太空預定軌道。該衛(wèi)星由中國空間技術研究院采用東方紅四號平臺設計建造，衛(wèi)星設計壽命15年，計劃定點于東經(jīng)134度地球同步軌道。關于此報道的理解正確的是A.按計劃該衛(wèi)星最后定點于北緯28.2度、東經(jīng)134度上空B.該衛(wèi)星在軌穩(wěn)定運行的速度大于第一宇宙速度C.該衛(wèi)星發(fā)射時經(jīng)多次變軌最后定點于東經(jīng)134度的赤道上空D.按計劃該衛(wèi)星達到壽命15年后將遠離地球成為太空垃圾參考答案：C【詳解】因為該衛(wèi)星為地球的同步衛(wèi)星，而同步衛(wèi)星應該定點在赤道的上空，則該衛(wèi)星最后不可能定點于北緯28.2度、東經(jīng)134度上空，選項A錯誤；任何地球衛(wèi)星的運轉速度均小于第一宇宙速度，選項B錯誤；該衛(wèi)星發(fā)射時經(jīng)多次變軌最后定點于東經(jīng)134度的赤道上空，選項C正確；按計劃該衛(wèi)星達到壽命15年后將報廢，但是仍將在原軌道上運動，選項D錯誤.2.如圖，細線a和b的一端分別固定在水平地面上，另一端系一個靜止在空氣中的氫氣球，細線與地面的夾角分別為30°和60°。a、b受到拉力分別為Ta和Tb；氫氣球受到浮力F,則A．Ta>Tb

B．Ta<TbC．F=Ta

D．F<Tb參考答案：B3.如圖所示，質量均為m的兩木塊a與b疊放在水平面上，a受到斜向上與水平成θ角的力作用，b受到斜向下與水平成θ角的力作用，兩力大小均為F，兩木塊保持靜止狀態(tài)，則

A．a、b之間一定存在靜摩擦力B．b與地之間一定存在靜摩擦力C．b對a的支持力一定小于mgD．地對b的支持力一定大于2mg參考答案：AC4.（單選）如圖所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ．若此人所受重力為G，則椅子各部分對他的作用力的合力大小為

A．G B．Gsinθ

C．Gcosθ D．Gtanθ參考答案：A5.如圖所示，質子和氦核從靜止在加速電壓為U1的加速電場加速后垂直進入電壓為U2的偏轉電場，射出后打到垂直偏轉電場的屏幕上，下列說法正確的是A．質子和氦核從加速電場射出后的速度相同B．質子在加速電場中獲得的動能是eU1C．氦核在偏轉電場中獲得的動能為2eU2D．質子和氦核在不同時刻打到屏幕的同一點上參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在如圖所示的光電效應現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于_________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，若在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時，光電流恰好為零，則光電子的最大初動能為_________；若入射光頻率為v（v>v0），則光電子的最大初動能為_________。參考答案：（1）hv0；eU；hv-hv07.據(jù)報道：1978年澳大利亞科學家利用5m長的電磁軌道炮，將質量為3.3g的彈丸以5.9km/s的高速發(fā)射獲得成功。假設彈丸在軌道炮內做勻加速直線運動，彈丸所受的合力為_________N。如果每分鐘能發(fā)射6顆彈丸，該電磁軌道炮的輸出功率約為＿＿＿＿＿Ｗ。參考答案：1.15×104

N；

5.74×103

W。8.（4分）如圖甲，合上開關，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．調節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)仍不為零，當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零．由此可知，光電子的最大初動能為

．把電路改為圖乙，當電壓表讀數(shù)為2V時，而照射光的強度增到原來的三倍，此時電子到達陽極時的最大動能是

．

參考答案：0.6eV，2.6eV解：因為反向電壓為0.60V時，電流表讀數(shù)為零，則光電子的最大初動能Ekm=eU=0.6eV．電路改為圖乙，當電壓表讀數(shù)為2V時，知該電壓為正向電壓，照射光的強度增到原來的三倍，最大初動能不變，則電子到達陽極時的最大動能為Ek=0.6eV+2eV=2.6eV．故答案為：．9.電容器作為儲能器件，在生產生活中有廣泛的應用。對給定電容值為C的電容器充電，無論采用何種充電方式，其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像都相同。（1）請在圖1中畫出上述u–q圖像。類比直線運動中由v–t圖像求位移方法，求兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能Ep。（

）______（2）在如圖2所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內阻）。通過改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器進行兩次充電，對應的q–t曲線如圖3中①②所示。a．①②兩條曲線不同是______（選填E或R）的改變造成的；b．電容器有時需要快速充電，有時需要均勻充電。依據(jù)a中的結論，說明實現(xiàn)這兩種充電方式的途徑。__________________（3）設想使用理想的“恒流源”替換（2）中電源對電容器充電，可實現(xiàn)電容器電荷量隨時間均勻增加。請思考使用“恒流源”和（2）中電源對電容器的充電過程，填寫下表（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

“恒流源”（2）中電源電源兩端電壓________通過電源的電流________

參考答案：

(1).

(2).

(3).R

(4).要快速度充電時，只要減小圖2中的電阻R；要均勻充電時，只要適當增大圖2中的電阻R即可

(5).增大

(6).不變

(7).不變

(8).減小【詳解】由電容器電容定義式得到圖象，類比圖象求位移求解電量，由圖3斜率解決兩種充電方式不同的原因和方法；根據(jù)電容器充電過程中電容器兩極板相當于電源解答(1)由電容器電容定義式可得：，整理得：，所以圖象應為過原點的傾斜直線，如圖：由題可知，兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能即為圖線與橫軸所圍面積，即，當兩極間電壓為U時，電荷量為，所以；(2)a.由于電源內阻不計，當電容器充滿電后電容器兩端電壓即電源的電動勢，電容器最終的電量為：，由圖可知，兩種充電方式最終的電量相同，只是時間不同，所以①②曲線不同是R造成的；b.由圖3可知，要快速度充電時，只要減小圖2中的電阻R，要均勻充電時，只要適當增大圖2中的電阻R即可；(3)在電容器充電過程中在電容器的左極板帶正電，右極板帶負電，相當于另一電源，且充電過程中電量越來越大，回路中的總電動勢減小，當電容器兩端電壓與電源電動勢相等時，充電結束，所以換成“恒流源”時，為了保證電流不變，所以“恒流源兩端電壓要增大，通過電源的電流不變，在(2)電源的電壓不變，通過電源的電流減小。10.一降壓變壓器輸入電壓的最大值是220V，另有負載電阻R，當R接在20V的直流電源上時消耗的功率為P，若把它接到該變壓器的副線圈上時消耗功率為P／2，則此變壓器原、副線圈的匝數(shù)比=___________。參考答案：11:l11.某放射性元素原子核X有N個核子，發(fā)生一次α衰變和一次β衰變后，變成Y核，衰變后Y核的核子數(shù)為__________，若該放射性元素經(jīng)過時間T，還剩下沒有衰變，則它的半衰期為____________參考答案：N-4

12.(12分)某同學設計了一個探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系實驗。如圖(a)為實驗裝置簡圖，A為小車，B為打點計時器，C為裝有砂的砂桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重量，小車運動加速度a可用紙帶上點求得：

(1)圖(b)為某次實驗得到的紙帶(交流電的頻率為50Hz)，試由圖中數(shù)據(jù)求出小車加速度值；

(2)保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的數(shù)據(jù)如下表：

根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映：F不變時，a與m的關系，請在方格坐標紙中選擇恰當物理量，建立坐標系，并作出圖線.從圖線中得到：F不變時，小車加速度a與質量之間定量關系式是_____________.

(3)保持小車質量不變，改變砂和砂桶重量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線，如圖(d)所示，該圖線不通過原點，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是_______________________________________________.參考答案：答案：(1)，T=0.04s，a=3.0m/s2(4分)

(2)如圖所示，(作圖2分，結論3分)(3)實驗前未平衡摩擦力(3分)

13.(9分)熱力學第二定律常見的表述有兩種。第一種表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化；第二種表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化。圖10（a）是根據(jù)熱力學第二定律的第一種表述畫出的示意圖：外界對制冷機做功，使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體。請你根據(jù)第二種表述完成示意圖10（b）。根據(jù)你的理解，熱力學第二定律的實質是_________________________。參考答案：答案：示意圖如下。熱力學第二定律的實質是：自然界中進行的與熱現(xiàn)象有關的宏觀物理過程都具有方向性。

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點A（0，L）．一質量為m、電荷量為e的電子從A點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點射出磁場，射出B點時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大??；（2）電子在磁場中運動的時間t．參考答案：答：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為考點： 帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應強度．（2）根據(jù)電子轉過的圓心角與電子做圓周運動的周期可以求出電子的運動時間．解答： 解：（1）設電子在磁場中軌跡的半徑為r，運動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉動的圓心角為60°，由幾何關系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運動，有：ev0B=m，解得，磁感應強度B的大小：B=；（2）電子在磁場中轉動的周期：T==，電子轉動的圓心角為60°，則電子在磁場中運動的時間t=T=；答：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為．點評： 本題考查了電子在磁場中的運動，分析清楚電子運動過程，應用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.（4分）圖為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質中的質點P做簡諧運動的表達式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)

參考答案：解析：由簡諧運動的表達式可知，t=0時刻指點P向上運動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示。

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.水滴從屋檐上自由落下，經(jīng)過高度為1.8m的窗戶，歷時0.2s，若不計空氣阻力，g取10m/s2，求屋檐離窗頂?shù)母叨群退温涞酱暗椎乃俣却笮　?/p>

參考答案：17.如圖所示，一壓縮的輕彈簧左端固定，右端與一滑塊相接觸但不連接，滑塊質量為m，與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，A點左側地面光滑，AB的長度為5R，現(xiàn)將滑塊由靜止釋放，滑塊運動到A點時彈簧恢復原長，以后繼續(xù)向B點滑行，并滑上光滑的半徑為R的光滑圓弧BC，在C點正上方有一離C點高度也為R的旋轉平臺，沿平臺直徑方向開有兩個離軸心距離相等的小孔P、Q，旋轉時兩孔均能達到C點的正上方．若滑塊滑過C點后進入P孔，又恰能從Q孔落下，已知物體通過B點時對地面的壓力為9mg．求：（1）滑塊通過B點時的速度vB；（2）彈簧釋放的彈性勢能Ep；（3）平臺轉動的角速度ω應滿足什么條件．參考答案：解：（1）物體經(jīng)過B點做圓周運動，由牛頓第二定律可得：即：，解得：（2）物體由靜止釋放到B點，根據(jù)動能定理可得：又由功能關系W=EP解得：即EP=4.5mgR（3）滑塊從B點開始運動后機械能守恒，設滑塊到達P處時速度為VP．則由機械能守恒定律得

解得：滑塊穿過P孔后再回到平臺時間：要想實現(xiàn)上述過程，必須滿足ωt=（2n+1）π解得：答：（1）滑塊通過B點時的速度為；（2）彈簧釋放的彈性勢能為4，5mgR；（3）平臺轉動的角速度ω應滿足的條件是．【考點】動能定理；牛頓第二定律；線速度、角速度和周期、轉速；向心力；動能定理的應用；功能關系；機械能守恒定律．【分析】（1）物體經(jīng)過B點做圓周運動，由牛頓第二定律可求得B點的速度；（2）物體