高考物理模擬試題(四)參考答案與提示

1.C 提示:在光電效應實驗中,遏止電壓的大小只由入射光的頻率決定,與光強無關,選項A 錯誤。處在n=5 能級的一個氫原子向低能級躍遷時,可以依次向4、3、2、1低能級躍遷,輻射光子的頻率最多有4種,選項B錯誤。半衰期T只取決于放射性元素本身,與其他物理、化學條件無關,選項C 正確。核反應31H+21H→42He+10n屬于核聚變,選項D 錯誤。

2.D 提示:力F的實際作用效果是對AB、AO兩桿沿桿方向產生擠壓作用,因此可將力F沿AB、AO方向分解為FAB、FAO,如圖1甲所示,根據幾何關系得FAB=力FAB的實際作用效果是對活塞有水平向左和豎直向下的擠壓作用,因此可將力FAB沿水平方向和豎直方向分解為Fx和Fy,如圖1乙所示,根據幾何關系得Fy=FABcosα,解得因為不計活塞的重力,所以活塞對物體M豎直向下的壓力大小

圖1

4.D 提示:根據理想變壓器原、副線圈的電流與匝數(shù)成反比得I1∶I2=n2∶n1,選項A 錯誤。根據理想變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比可知,當副線圈的匝數(shù)n2增大時,變壓器的輸出電壓變大,輸出功率變大,根據U1I1=U2I2可知,原線圈中的電流變大,即電流表示數(shù)變大,選項B錯誤。當增大物塊對壓敏電阻R的壓力時,壓敏電阻R的阻值變小,副線圈中的電流變大,原線圈中的電流變大,因此電流表示數(shù)變大,原線圈的輸入功率P1=U1I1增大,選項C錯誤,D正確。

5.A 提示:從a點到O點,場強方向向右,負電荷受力向左,靜電力做負功;從O點到b點,場強方向向左,負電荷受力向右,靜電力做正功,選項A 正確。根據電場疊加原理可知,在兩點電荷連線的中垂線上,場強方向由d指向c,因此將試探電荷-q從d點沿兩點電荷連線中垂線移動到c點,靜電力做負功,選項B錯誤。從a點到O點場強逐漸減小,從O點到b點場強逐漸增大,因此將試探電荷+q從a點沿兩點電荷連線移動到b點,靜電力先變小后變大,選項C錯誤。在兩點電荷連線的中垂線上,從中點O到無窮遠處,場強先增大后減小,但無法確定最大值的位置,也就無法確定靜電力大小的變化情況,選項D 錯誤。

6.ACD 提示:根據v-t圖像可知,物塊沿斜面向上滑行時的加速度大小,物塊沿斜面下滑時的加速度大小,選項B錯誤。根據牛頓第二定律可知,物塊沿斜面向上滑行時有mgsinθ+μmgcosθ=ma1,即,物塊沿斜面向下滑行時有,解得sinθ=選項A 正確。物塊沿斜面向上滑行時的初速度v0已知,物塊沿斜面向上滑行時做勻減速直線運動,末速度為0,平均速度為,因此物塊沿斜面向上滑行的最遠距離,物塊沿斜面向上滑行的最大高度,選項C、D 正確。

7.AD 提示:從靜止開始釋放物塊,導體棒切割磁感線產生感應電流,根據右手定則可知,電阻R中的感應電流方向由c到a,選項A 正確。設導體棒所受的安培力大小為F,物塊的加速度為a,根據牛頓第二定律得,當F=0,即剛釋放物塊時,a最大,最大值為,選項B 錯誤。物塊和導體棒先做加速運動,后做勻速運動,勻速運動時的速度最大,則mg=F,又有F=BIl,I=,解得物塊下落時的最大速度選項C錯誤。通過電阻R的電荷量q==,選項D 正確。

8.BD 提示:t1～t3時間內,穿過線圈的磁通量的變化量為零,選項A 錯誤。t3～t4時間內,穿過線圈的磁通量的變化量為BS,因此通過電阻R的電荷量,選項B正確。t3時刻產生的感應電動勢大小為E0,根據法拉第電磁感應定律得,解得,選項C錯誤。線圈轉動產生的交流電動勢的有效值,由閉合電路歐姆定律得電流表的示數(shù),選項D 正確。

9.(1)0.196 (2)如圖2所示。 (3)0.1

圖2

提示:(1)當輕細繩下端懸掛1 個鉤碼時,滑塊上載有4個鉤碼,滑塊與鉤碼的總質量M=200g+50×4g=400g=0.4 kg,滑塊通過兩個光電門因摩擦而產生的熱量等于機械能的減少量,即Q=ΔE=0.196 J 。(3)根據ΔE=μMgh可知,ΔE-M圖像的斜率k=μgh,則

10.(1)6000 正 (2)①如圖3所示。②r1=③無

圖3

11.(1)當小物體在圓盤上隨圓盤一起轉動時,圓盤對小物體的靜摩擦力提供向心力,隨著圓盤轉速的增大,小物體受到的靜摩擦力增大。當靜摩擦力達到最大值時,小物體即將滑落,此時圓盤的角速度達到最大值,設小物體的質量為m,則fmax=μ1mg=mω2r,解得ω=2 rad/s。(2)當小物體滑到餐桌邊緣速度恰好減為零時,對應的餐桌半徑取最小值。設小物體在餐桌上滑動的位移為s,小物體在餐桌上做勻減速運動的加速度大小為a,則f=μ2mg=ma,解得a=2.25 m/s2,小物體在餐桌上滑動的初速度v0=ωr=3 m/s。根據運動學公式得v2t-v20=-2as,解得s=2 m。根據幾何關系可知,餐桌半徑的最小值,解得Rmin=2.5 m。(3)小物體滑離餐桌后做平拋運動,平拋運動的初速度為小物體在餐桌上滑動的末速度v1＇,根據運動學公式得v1＇2-v20=-2as＇,根據幾何關系得s＇=r=1.5 m,解得v1＇=1.5 m/s。設小物體做平拋運動的時間為t,則解得t=0.4 s。因此小物體做平拋運動的水平位移sx=v1＇t=0.6 m,小物體滑落到地面上的位置到從圓盤上被甩出時的位置的水平距離L=s＇+sx=2.1 m。

12.(1)設金屬棒cd剛開始運動時,金屬棒ab所在位置和對應圓弧圓心連線與水平方向之間的夾角為θ,則對金屬棒cd有BIL=μmg,解得即θ=30°。(2)設從金屬棒cd開始運動到金屬棒ab下滑到圓弧軌道最低位置PP＇的過程中,金屬cd的位移為x,則q=,又有,解得x=(3)金屬棒ab從金屬棒cd開始運動下滑至圓弧軌道最低位置PP＇所用的時間,對金屬棒cd有-μmgt=mv,又有q=,q=,解得v=

13.(1)ADE (2)(ⅰ)設噴霧器的截面積為S,室內溫度為T1,恰好有水流出時封閉空氣的壓強為p1,則封閉空氣做等容變化,則,解得(ⅱ)以充氣結束后噴霧器內的空氣為研究對象,設其壓強為p2,體積為V2。若這部分空氣經等溫變化,壓強為p1時,體積為V3,則p2=p0+ρgh,p1V3=p2V2,即根據相同溫度下同種氣體的質量比等于體積比,設充入的空氣質量為Δm,則又有解得

14.(1)ACE 提示:(1)干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象,選項A 正確。兩列波發(fā)生干涉,振動加強點也在做簡諧運動,位移在變化,選項B錯誤。在白光下觀察肥皂泡,白光中不同波長的光,從肥皂泡的前后表面反射后,在不同位置相互加強,呈現(xiàn)彩色,選項C正確。自然界所有的物質,無時無刻不在向外輻射能量,這些能量以電磁波的形式存在,紅外測溫槍接收到人體輻射的紅外線,通過波長、強度與溫度的關系,可以得到人體的溫度,紅外線是指比紅光的波長還大的電磁波,因此它的波長要大于紫外線的波長,選項D錯誤。根據簡諧運動的周期性可知,當質點從平衡位置出發(fā)時,第一次回到平衡位置所用的時間為半個周期,即=0.2 s,解得T=0.4 s,當質點從最大位移位置出發(fā)時,第一次回到最大位移位置所用的時間為1個周期,即T=0.2 s,選項E 正確。

(2)(ⅰ)因為圓弧面ABC鍍銀,所以光只能從OA面和OC面射出。光射入玻璃柱后的光路如圖4所示,在E點有即∠DEO=30°,根據幾何關系得 ∠DEO=∠BEO=∠EBO=∠OBF,光在OC面上射出時的入射角r=30°,根據解得光從OC面射出時的折射角i=45°。(ⅱ)光在玻璃柱中傳播的路程s=DE+EB+BF,根據幾何關系得DE=Rcos 30°,EB=光在玻璃柱中傳播的速度,光在玻璃柱中傳播的時間t=,聯(lián)立以上各式解得t=4.3×10-9s。

圖4