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文档介绍
陕西省西安市高新一中2019届高三下学期第四次模考物理试题 Word版含解析
2019年高新一中高三第四次模考物理试题 一、选择题 1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多,下列有关各图的说法中正确的是( ) A. ①③采用的是放大的思想方法 B. ②④⑤采用的是控制变量的思想方法 C. ④⑤采用的是猜想的思想方法 D. ①③⑤采用的是放大的思想方法 【答案】A 【解析】 【详解】图①采用光放射的方法显示微小形变;图②采用控制变量法研究加速度与力、质量的关系;图③采用扭秤装置放大静电力的作用效果;图④采用控制变量法研究静电力大小与距离和电荷量的关系;图⑤采用等效替代法研究力的合成与分解;故A正确,BCD错误。 故选A。 2. 应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如你用手掌平托一苹果,保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程,下列说法中正确的是( ) A. 手掌对苹果的摩擦力越来越大 B. 苹果先处于超重状态后处于失重状态 C. 手掌对苹果的支持力越来越小 D. 苹果所受的合外力越来越大 【答案】A 【解析】 【详解】A.从c到d的过程中,加速度大小不变,加速度在水平方向上的分加速度逐渐增大,根据牛顿第二定律知,摩擦力越来越大,故A正确; B.苹果做匀速圆周运动,从c到d - 23 - 的过程中,加速度在竖直方向上有向下的加速度,可知苹果一直处于失重状态,故B错误; C.从c到d的过程中,加速度大小不变,加速度在竖直方向上的加速度逐渐减小,方向向下,则重力和支持力的合力逐渐减小,可知支持力越来越大,故C错误; D.苹果做匀速圆周运动,合力大小不变,方向始终指向圆心,故D错误。 故选A。 3. 如图所示匀强电场E的区域内,在O点处放置一点电荷+Q,a、b、c、d、e、f为以O点为球心、半径为R的球面上的点,o、a、e、c、f点共面且与电场平行,o、b、e、d、f点共面且与电场垂直,则下列说法中正确的是( ) A. b、d、两点的电场强度均相同,电势相等 B. a、c两点电场强度不同,电势相等 C. 将检验点电荷+q在上述球面上的任意两点之间移动时,电场力对它一定做功 D. 在上述球面上,将检验点电荷+q在任意两点之间移动,其中由a点移动到c点过程的电势能变化量最大 【答案】D 【解析】 【详解】A.点电荷+Q在b点产生电场方向为竖直向上,在d点产生的电场方向为竖直向下,匀强电场方向水平向右,根据平行四边形定则可知,b点的合场强斜向右上方,d点的合场强斜向右下方,两点场强大小相同,方向不同,电场强度不同,故A错误; B.匀强电场在a、c两点的场强相同,点电荷在a、c两点的场强等大反向,可知两点的合场强不相同;匀强电场中a点电势高于c点,点电荷在a、c两点的电势相同,可知a点电势高于c点,选项B错误; C.当电荷+q沿着球面上的bedf移动时,匀强电场的电场力不做功,点电荷电场力也不做功,故合电场力不做功,故C错误; D.在上述球面上,a、c两点的电势差最大,则将检验点电荷+q在任意两点之间移动,由a点移动到c点过程的电势能变化量最大,选项D正确。 故选D。 - 23 - 4. 如图所示,两根固定的水平且平行光滑绝缘杆上套着A、B两个带电小球,A、B两个小球的质量相等,所带电荷电性相反,电量Q1>Q2,开始时,A位于x轴原点处,B位于x轴坐标为x0处,由静止同时,释放A、B两个小球,下列说法正确的是( ) A. A在处与B相遇,此刻速度最大 B. B从x=x0处运动至处的过程中加速度一定是逐渐减小的 C. 在处A、B系统的电势能最大 D. A向右先做加速后减速的运动,运动的最右点坐标为 【答案】AD 【解析】 【详解】A.两电荷所受静电引力相等,因质量相等,则加速度相等,则A在处与B相遇,此刻水平方向加速度为零,速度最大,选项A正确; B.B从x=x0处运动至处的过程中两电荷的引力变大,但是引力与杆方向的夹角增加,则引力沿杆方向的分量可能先增加后减小,即加速度可能先增加后减小,选项B错误; C.两电荷从开始到在处,电场力对两电荷做正功,则电势能减小,即在处A、B系统的电势能最小,选项C错误; D.A向右先做加速后减速的运动,由运动的对称性可知,A运动的最右点坐标为,选项D正确。 故选AD。 5. 一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能EP与位移x的关系如图所示。下列图象中合理的是( )。 - 23 - A. 电场强度与位移关系 B. 粒子动能与位移关系 C. 粒子速度与位移关系 D. 粒子加速度与位移关系 【答案】D 【解析】 【详解】粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故 即Ep﹣x图象上某点的切线的斜率表示电场力; A.Ep﹣x图象上某点的切线的斜率表示电场力,故电场力逐渐减小,根据 故电场强度也逐渐减小;故A错误; B.根据动能定理,有 F•△x=△Ek 故Ek﹣x图线上某点切线的斜率表示电场力;由于电场力逐渐减小,斜率减小,与B图矛盾,故B错误; C.题图v﹣x图象是直线,相同位移速度增加量相等,又是加速运动,故增加相等速度需要的时间逐渐减小,故加速度逐渐增加;而电场力减小导致加速度减小;故矛盾,故C错误; - 23 - D.由以上分析可知,粒子做加速度减小的加速运动,故D正确; 故选D. 6. 如图所示,竖直平面内有水平向左的匀强电场E,M点与N点在同一电场线上。两个质量相等的带正电荷的粒子,以相同的速度分别从M点和N点同时垂直进入电场,不计两粒子的重力和粒子间的库仑力。已知两粒子都能经过P点,在此过程中,下列说法正确的是( ) A. 从M点进入的粒子先到达P点 B. 从M点进人的粒子电荷量较小 C. 从M点进入的粒子动量变化较小 D. 从M点进入的粒子的电势能变化较小 【答案】BCD 【解析】 【详解】A.因两粒子在垂直于电场方向上,做匀速直线运动,垂直于电场方向上的速度v0相同,位移相等,则时间相等,A错误; B.粒子在平行于电场方向上,做初速度为零的匀加速直线运动,加速度 平行于电场方向上的位移 因为,则从M点进入的粒子电荷量较小,B正确; C.根据动量定理可知,电场力的冲量等于动量的变化,从M点进入的粒子电场力小,动量变化较小,C正确; D.从M点进入的粒子电场力小,位移小,电场力做功少,粒子电势能变化较小,D正确。 故选BCD。 7. 在宇宙中,单独存在的恒星占少数,更多的是双星、三星甚至多星系统.如图所示为一个简化的直线三星系统模型:三个星球的质量均为m,a、b两个星球绕处于二者中心的星球c做半径为r的匀速圆周运动.已知引力常量为G - 23 - ,忽略其他星体对他们的引力作用,则下列说法正确的是( ) A. 星球a做匀速圆周运动的加速度大小为 B. 星球a做匀速圆周运动的线速度大小为 C. 星球b做匀速圆周运动的周期为 D. 若因某种原因中心星球c的质量缓慢减小,则星球a、b的线速度均将缓慢增大 【答案】C 【解析】 【详解】A、对星球a有,解得:,故A错误; B、对星球a有,解得:,故B错误; C、对星球b有,解得:,故C正确; D、若因某种原因中心星球c的质量缓慢减小,则星球a,b做离心运动,线速度均将缓慢减小,故D错误. 8. 如图所示,有一定质量的滑轮从静止到转动时,需要外力做功。一根足够长轻绳绕在半径为R质量为M的均质定滑轮上,绳的下端挂一质量为m的物体。已知物体从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t时定滑轮的角速度为ω,此时( ) A. 物体的速度大小为 B. 物体对绳的拉力大小为 C. 物体m的机械能减小量为 - 23 - D. 物体下落时,悬挂点O受的拉力逐渐变小 【答案】ABC 【解析】 【详解】A.物体的速度大小等于定滑轮边缘的线速度,即 选项A正确; B.物体的加速度 对A由牛顿第二定律 解得绳的拉力大小为 选项B正确; C.物体m的机械能减小量为 选项C正确; D.物体下落时,绳子的拉力不变,则悬挂点O受的拉力不变,选项D错误。 故选ABC。 9. 如左下图所示,甲、乙两个小球可视为质点,甲球沿倾角为30°的光滑足够长斜面由静止开始下滑,乙球做自由落体运动,甲、乙两球的动能与路程的关系图象如右下图所示.下列说法正确的是 A. 甲球机械能不守恒,乙球机械能守恒 B. 甲、乙两球的质量之比为m甲∶m乙=2∶1 C. 甲、乙两球的动能均为Ek0时,两球重力的瞬时功率之比为P甲∶P乙=1∶1 D. 甲、乙两球的动能均为Ek0时,两球高度相同 - 23 - 【答案】C 【解析】 A、两球在运动过程中只有重力做功,甲、乙球的机械能守恒,故A错误;B、由机械能守恒定律得,对甲球:EK0=m甲gx0sin30°,对乙球:EK0=m乙g•2x0,解得:m甲:m乙=4:1,故B错误;C、瞬时功率,甲、乙两球的动能均为Ek0时,两球重力的瞬时功率之比为:,故C正确;D、甲、乙两球的动能均为Ek0时,两球高度之比为x0sin30°:2x0=1:4,故D错误.故选C. 【点睛】本题是一道图象题,由图象求出动能与位移关系,应用动能定理、机械能守恒、牛顿第二定律和运动学公式综合求解,特别注意数学知识和物理知识的相结合. 10. 如图 1 所示.轻质弹簧一段固定在竖直墙壁上,另一端连接质量为 0.10kg 的小木块 a,另一个相同的小木块 b 紧靠 a 一起在水平面上处于静止状态.现在 b 上施加一水平向左的力 F 使 a 和 b 从静止开始缓慢向左移动,力 F 的 大小与 a 的位移 x 的大小关系如图 2 所示.弹簧一直处于弹性限度内,将 a、b 视为质点,下列说法正确的是 A. 在木块向左移动 10cm 的过程中,弹簧的弹性势能增加了 2.5J B. 该弹簧的劲度系数为 250N/m C. 当 x=10cm 时撤去 F,此后 b 能达到的最大速度为 5m/s D. 当 x=10cm 时撤去 F,a、b 分离时的速度为 5m/s 【答案】A 【解析】 【详解】A.开始小木块处于静止状态,弹力等于摩擦力:f=1N,在木块向左移动的过程中,力F做的功一部分克服摩擦力做功,一部分转化为弹簧的弹性势能,弹簧增加的弹性势能 A正确; - 23 - B.小物块缓慢向左移动,受力平衡 ,,k=490N/m B错误; C.撤去 F后,a b 回到原来位置时达到最大速度 , C错误; D.撤去F后a、b将在原长处 分离,此时速度小于最大速度,D错误。 故选A。 11. 如图所示,M、N为平行板电容器的金属板,G为静电计。开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度。下列操作可使指针张开角度增大一些的是( ) A. 保持开关S闭合,将R上的滑片向右移动,静电计指针张角增大 B. 保持开关S闭合,将M、N两极板间距增大少许,指针张角变小 C. 断开开关S后,将下极板向下移动一小段距离,P点的电势将上升,粒子的电势能增大 D. 断开开关S后,紧贴下极板插入金属板,板间场强不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB.保持开关S闭合,则电容器直接串联在电源两端,滑动变阻器接静电计的金属杆,外壳接地,所以滑动变阻器所在支路处于断路状态,因此电容器两端的电势差始终等于电源的电动势,即电容器两端的电势差总不变,因此无论将R的滑片向右移动,还是将M、N两极板间距增大,都不能改变电容器的电势差,所以指针张角总不变,因此A、B项错误; C.断开开关S后,电容器没有闭合回路,所以电容器所带的电荷量Q不变,将下极板向下移动一小段距离,即板间距d增大,由电容器的电容 - 23 - 电容器中的电场强度 所以电场强度E不变。由于N极板接地,所以 P点到N板的电势差 其中变大,所以变大,即P点电势增大。由于粒子处于静止状态,即受力平衡,所以电场力竖直向上,因此粒子带负电,即 由电势能与电势的关系 可得粒子的电势能减小,所以C项错误; D.断开开关后,紧贴下极板插入金属板,即电容器的极板间的距离d减小,由于电场强度表达式为 即电场强度与极板间距离无关,所以电场强度不变,D项正确; 故选D。 12. —个爆竹竖直升空后在最高点炸裂成质量相等的甲、乙两块,其中炸裂后一瞬间甲的速度方向如图所示,不计空气阻力,则下列说法正确的是() A. 甲、乙有可能同时落地 B. 甲、乙落地时的速度一定相同 C. 从炸裂到落地,甲、乙的速度变化相同 D. 甲、乙落地瞬间,重力的瞬时功率相同 - 23 - 【答案】D 【解析】 【详解】A.爆竹的最高点时速度为零,根据动量守恒可知,炸裂成质量相等的甲、乙两块速度等大反向,由此可知,乙先落地,A项错误; B.根据机械能守恒可知,两者落地时速度大小相等,但方向不同,B项错误; C.由于两者在空中运动时间不同,由可知,两者速度变化不同,C项错误; D.爆炸后一瞬间、甲、乙在竖宜方向速度等大反向,由运动学公式可知,两者落地时在竖宜方向分速度相同,由可知,D项正确. 13. 如图所示,一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上,质量分别为mA=1 kg和mB=2 kg的物块A、B放在长木板上,A、B与长木板间的动摩擦因数均为μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用水平拉力F拉A,取重力加速度g=10 m/s2.改变F的大小,B的加速度大小可能为( ) A. 1 m/s2 B. 2.5 m/s2 C. 3 m/s2 D. 4 m/s2 【答案】A 【解析】 【详解】A、B放在轻质长木板上,长木板质量为0,所受合力始终为0,即A、B所受摩擦力大小相等.由于A、B受到长木板的最大静摩擦力的大小关系为fAmax查看更多