2022-2023學年福建省莆田市第二十四中學高三物理模擬試題含解析

2022-2023學年福建省莆田市第二十四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.對于同種金屬，產生光電效應時，關于逸出光電子的最大初動能Ek，下列說法正確的是

A．Ek與照射光的強度成正比

B．Ek與照射光的波長成正比

C．Ek與照射光的頻率成線性關系

D．Ek與光照射的時間成線性關系參考答案：C由愛因斯坦光電效應方程可知Ek與照射光的頻率成線性關系，選C。2.如圖所示，足夠長斜面傾角為，固定于水平面上.用輕繩相連的木塊a、b在平行于斜面的恒定拉力作用下，沿斜面向上勻速運動.途中輕繩斷裂，b由繩斷處繼續(xù)運動距離x后，撤去拉力.已知a的質量為m，b的質量為與斜面間的動摩擦因數均為，不計繩的長度，以下說法正確的是A.繩斷裂時，a的加速度為B.繩斷裂時，b的加速度為C.間的最大距離為D.間的最大距離為參考答案：BD繩斷前，a、b整體做勻速運動，拉力F等于整體重力沿斜面向下的分力和滑動摩擦力之和，即F=，繩斷裂時，繩上的拉力瞬間為0，故a的加速度為，方向沿斜面向下；同理可知b的加速度為，方向沿斜面向上，選項A錯誤B正確。由于，故a、b最終都將靜止在斜面上，故當a、b都靜止時，兩者間的距離最大。繩斷開后，a做勻減速運動，直至靜止，b先做勻加速運動后做勻減速運動，最終靜止，設繩剛斷開時，整體的速度為v，則由動能定理可得，對a，，對b，，聯(lián)立以上兩式可得間的最大距離，選項C錯誤D正確。本題選BD。3.如圖所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，半徑為R．電荷量均為Q的正、負點電荷放在圓周上，它們的位置關于AC對稱，+Q與O點的連線和OC間夾角為60°．下列說法正確的是

A．O、C兩點場強相同

B．O、C兩點電勢相同

C．在A點由靜止釋放一個正電荷，電荷將沿圓周向D運動

D．沿直徑由B向D移動一個正電荷，電荷的電勢能先增大后減小參考答案：AB4.如圖所示，在M點分別以不同的速度將兩小球水平拋出．兩小球分別落在水平地面上的P點、Q點．已知O點是M點在地面上的豎直投影，OP：PQ=1：3，且不考慮空氣阻力的影響．下列說法中正確的是（）A．兩小球的下落時間之比為1：3B．兩小球的下落時間之比為1：4C．兩小球的初速度大小之比為1：3D．兩小球的初速度大小之比為1：4參考答案：D【考點】平拋運動．【分析】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據高度比較運動的時間，結合水平位移和時間求出初速度之比．【解答】解：A、兩球做平拋運動，高度相同，則下落的時間相同，故A、B錯誤．C、由于兩球的水平位移之比為1：4，根據知，兩小球的初速度大小之比為1：4，故C錯誤，D正確．故選：D．5.（單選）如圖，力F垂直作用在傾角為α的三角滑塊上，滑塊沒被推動，則滑塊受到水平地面的靜摩擦力大小為（）A．0B．FcosαC．FsinαD．Ftanα參考答案：解：分析滑塊的受力情況：重力G、地面的支持力N和靜摩擦力f、力F，作出力圖，如圖，根據平衡條件得

f=Fsinα故選C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某課外興趣小組擬用如圖甲所示的裝置研究滑塊的運動情況．所用實驗器材有滑塊、鉤碼、紙帶、米尺、秒表、帶滑輪的木板以及由漏斗和細線組成的單擺等．實驗時滑塊在鉤碼的作用下拖動紙帶做勻加速直線運動，同時單擺沿垂直于紙帶運動的方向擺動。漏斗漏出的有色液體在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時刻的位置（如圖乙所示）。①在乙圖中，測得AB間距離10.0cm，BC間距離15.0cm，若漏斗完成72次全振動的時間如圖丙所示，則漏斗的振動周期為

s．用這種方法測的此滑塊的加速度為

m/s2.（結果均保留兩位有效數字）②用該方法測量滑塊加速度的誤差主要來源有：

．(寫出一種原因即可)參考答案：）①0.50；0.20②漏斗的重心變化（或液體痕跡偏粗、阻力變化等）7.17．模塊3-5試題（12分）（1）（4分）原子核Th具有天然放射性，它經過若干次α衰變和β衰變后會變成新的原子核。下列原子核中，有三種是Th衰變過程中可以產生的，它們是

（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得3分.選對3個得4分;每選錯I個扣2分，最低得分為0分）A．Pb

B．Pb

C．Po

D．Ra

E．Ra（2）（8分）如圖，光滑水平面上有三個物塊A、B和C，它們具有相同的質量，且位于同一直線上。開始時，三個物塊均靜止，先讓A以一定速度與B碰撞，碰后它們粘在一起，然后又一起與C碰撞并粘在一起，求前后兩次碰撞中損失的動能之比。

參考答案：（1）ACD

(2)38.某同學在做“研究勻變速直線運動”實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數點的時間間隔為T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，則A點處瞬時速度的大小是_______m/s，小車運動的加速度計算表達式為________________，加速度的大小是_______m/s2（計算結果保留兩位有效數字）。參考答案：0.86

0.649.質量為1kg，初速度為v=10m/s的物體，受到一個與初速度v方向相反，大小為3N的外力F的作用力，沿粗糙的水平面滑動，物體與地面間的滑動摩擦因數為0.2，經3s后撤去外力，則物體滑行的總位移為

m。（取g=10）參考答案：10.(選修模塊3-5)(12分)（填空）⑴下列說法中正確的是 。A．用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產生的光電子的初動能大B．查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應是：C．衰變說明了粒子（電子）是原子核的組成部分D．“探究碰撞中的不變量”的實驗中得到的結論是碰撞前后兩個物體mv的矢量和保持不變⑵如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，（直線與橫軸的交點坐標4.27，與縱軸交點坐標0.5）。由圖可知普朗克常量為___________Js（保留兩位有效數字）(3)一位同學在用氣墊導軌探究動量守恒定律時，測得滑塊A以0.095m/s的速度水平向右撞上同向滑行的滑塊B，碰撞前B的速度大小為0.045m/s，碰撞后A、B分別以0.045m/s、0.07m/s的速度繼續(xù)向前運動。求：A、B兩滑塊的質量之比。參考答案：⑴BD

⑵6.5×10-34

(3)1：211.在X軸上運動的質點的坐標X隨時間t的變化關系為x=3t2+2t-4，則其加速度a=_________,t=0時，速度為

。（X的單位是米，t的單位是秒）參考答案：6m/s2

2m/s12.如右圖所示，AB為豎直固定金屬棒，金屬桿BC重為G。長為L，并可繞過B點垂直紙面的水平軸無摩擦轉動，AC為輕質金屬線，DABC＝37°，DACB＝90°，在圖示范圍內有一勻強磁場，其磁感應強度與時間成正比：B＝kt，整個回路總電阻為R，則回路中感應電流I＝

，當t=

時金屬線AC中拉力恰為零。（已知，）參考答案：；

13.1825年，科拉頓做了這樣一個實驗，他將一個磁鐵插入連有靈敏電流計的閉合線圈，觀察在線圈中是否有電流產生．在實驗時，科拉頓為了排除磁鐵移動時對靈敏電流計的影響，他通過很長的導線把接在閉合線圈上的靈敏電流計放到隔壁房間．科拉頓在兩個房間之間來回跑，始終沒看到電流計指針動一下．科拉頓沒能看到電流計指針發(fā)生偏轉的原因是他認為電流是穩(wěn)定的．若要使科拉頓能看到電流計指針發(fā)生偏轉，請你提出一種改進的方法將電表等器材置于同一房間．參考答案：考點：感應電流的產生條件．分析：當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中產生感應電流；當穿過閉合電路的磁通量不發(fā)生變化時，電路中不會產生感應電流．解答：解：科拉頓用條形磁鐵在線圈中進行插進和抽出的實驗時，線圈中的磁通量發(fā)生了變化，電流表的回路中有感應電流產生；當他跑到另一個房間時，由于磁鐵在線圈在不動，此時沒有感應電流，所以他無法觀察到．若要使科拉頓能看到電流計指針發(fā)生偏轉，將電表等器材置于同一房間即可在線圈中進行插進和抽出的實驗時，觀察到電流表的回路中有感應電流產生．故答案為：他認為電流是穩(wěn)定的；將電表等器材置于同一房間點評：本題考查了感應電流產生的條件的應用，掌握感應電流條件是正確解題的關鍵；本題難度不大，是一道基礎題．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）15.（4分）現(xiàn)用“與”門、“或”門和“非”門構成如圖所示電路，請將右側的相關真值表補充完整。(填入答卷紙上的表格)參考答案：

答案：

ABY001010100111

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）如圖所示，輕桿AB長l，兩端各連接A、B小球，質量均為m，桿可以繞距B端l/3處的O軸在豎直平面內自由轉動。輕桿由水平位置從靜止開始轉到豎直方向，求：（1）此過程中桿對A球做的功是多少.（2）在豎直方向時轉軸O受的作用力大小及方向．（重力加速度為g,不計一切阻力）參考答案：（1）-（2）、向下17.真空室中有如圖甲所示的裝置，電極K持續(xù)發(fā)出的電子（初速不計）經過電場加速后，從小孔O沿水平放置的偏轉極板M、N的中心軸線OO′射入．M、N板長均為L，間距為d，偏轉極板右邊緣到熒光屏P（足夠大）的距離為S．M、N兩板間的電壓UMN隨時間t變化的圖線如圖乙所示．調節(jié)加速電場的電壓，使得每個電子通過偏轉極板M、N間的時間等于圖乙中電壓UMN的變化周期T．已知電子的質量、電荷量分別為m、e，不計電子重力．（1）求加速電場的電壓U1；（2）欲使不同時刻進入偏轉電場的電子都能打到熒光屏P上，求圖乙中電壓U2的范圍；（3）證明在（2）問條件下電子打在熒光屏上形成亮線的長度與距離S無關．參考答案：考點：帶電粒子在勻強電場中的運動．專題：帶電粒子在電場中的運動專題．分析：（1）粒子在加速電場中，電場力做功，由動能定理列式，粒子進入偏轉電場后，做類平拋運動，運用運動的合成與分解求出電壓；（2）t=0時刻進入偏轉電場的電子，先作類平拋運動，后作勻速直線運動，射出電場時沿垂直于板面方向偏移的距離y最大，根據運動學基本公式即可幾何關系求解；（3）先求出不同時刻射出偏轉電場的電子沿垂直于極板方向的速度，再求出電子速度偏轉角，從而求出側移距離的最大值與最小值之差，據此證明即可．解答：解：（1）對粒子在加速電場中加速的過程，應用動能定理得：粒子在水平方向上做勻速直線運動，則L=v0T解得電壓U1=（2）t=0時刻進入偏轉電場的電子，先作類平拋運動，后作勻速直線運動，射出電場時沿垂直于板面方向偏移的距離y最大．U2作用的時間為，偏轉位移為剩下的時間內，粒子做勻速直線運動，此時垂直于極板方向的平均速度為勻加速運動時的兩倍，則y2=2y1要使粒子能射出平行板，則聯(lián)立解得

U2（3）對滿足（2）問條件下任意確定的U2，不同時刻射出偏轉電場的電子沿垂直于極板方向的速度均為vy=，電子速度偏轉角的正切值均為，電子射出偏轉電場時的偏轉角度均相同，即速度方向相同，不同時刻射出偏轉電場的電子沿垂直于極板方向的側移距離可能不同，側移距離的最大值與最小值之差，△y與U2有關．因電子射出時速度方向相同，所以在屏上形成亮線的長度等于△y可知，屏上形成亮線的長度與P到極板M、N右邊緣的距離S無關．答：（1）加速電場的電壓U1為；（2）欲使不同時刻進入偏轉電場的電子都能打到熒光屏P上，圖乙中電壓U2的范圍為U2；（3）證明如上．點評：本題考查了帶電粒子在電場中加速和偏轉問題，注意帶電粒子在偏轉電場中做類平拋運動，根據平拋運動的基本規(guī)律解題，難度適中．18.（12分）如圖所示，一定量氣體放在體積為V0的容器中，室溫為T0＝300K有一光滑導熱活塞C（不占體積）將容器分成A、B兩室，B室的體積是A室的兩倍，A室容器上連接有一U形管（U形管內氣體的體積忽略不計），兩邊水銀柱高度差為76cm，右室容器中連接有一閥門K，可與大氣相通。（外界大氣壓等于76cm汞柱）求：（1）將閥門K打開后，A室的體積變成多少？（2）打開閥門K后將容器內的氣體從300K分別加熱到400K和540K，U形管內兩邊水銀面的高度差各為多少？參考答案：解析：（1）開始時，PA0＝2大氣