1、广东省汕头市潮阳实验学校2020届高三物理下学期第五周模拟试题（含解析）二、选择题1.与下列图片相关的物理知识说法正确的是（ ）A. 甲图，汤姆生通过粒子散射实验，提出了原子核的概念，建立了原子核式结构模型B. 乙图，氢原子的能级结构图，大量处于n=4能级的原子向低能级跃迁时，能辐射6种不同频率的光子C. 丙图，“光电效应”实验揭示了光的粒子性，爱因斯坦为此提出了相对论学说，建立了光电效应方程D. 丁图，重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续得进行，称为链式反应，其中一种核裂变反应方程为【答案】B【解析】【详解】A甲图为卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的概念，建立了原子的核式结构模型，故A错误
2、；B乙图中，大量处于n=4能级的原子向低能级跃迁时，能辐射的光子种类为即共辐射出6种不同频率的光子，故B正确；C丙图的“光电效应”实验揭示了光的粒子性，爱因斯坦为此提出了光子说，建立了光电效应方程，故C错误；D重核裂变称为链式反应是因为生成的多个中子继续作为反应物又轰击铀核，反应方程为故D错误。故选B。2.某行星的质量约为地球质量的4倍，若从该行星和地球的表面附近相同的高度处各由静止释放一金属小球，小球自由下落到表面经历的时间之比为34，已知地球的半径为R，由此可知，该行星的半径为A. RB. RC. 2RD. R【答案】B【解析】【详解】根据自由落体运动规律得由于从该行星和地球表面附近相同的
3、高度处各由静止释放一金属小球，小球自由下落到表面经历的时间之比为34，则有，即又在星球表面附近万有引力近似等于重力有，即，则有所以选项B正确，A、C、D错误。3.如图所示，一根质量为M、长为L的铜管放置在水平桌面上，现让一块质量为m、可视为质点的钕铁硼强磁铁从铜管上端由静止下落，强磁铁在下落过程中不与铜管接触，在此过程中（ ）A. 桌面对铜管的支持力一直为MgB. 铜管和强磁铁组成的系统机械能守恒C. 铜管中没有感应电流D. 强磁铁下落到桌面时间【答案】D【解析】【详解】C强磁铁通过钢管时，导致钢管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，故C错误；B磁铁在铜管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在过
4、程中，出现安培力做功产生热能，所以系统机械能不守恒，故B错误；A由于圆管对磁铁有向上的阻力，则由牛顿第三定律可知磁铁对圆管有向下的力，则桌面对铜管的支持力FMg，故A错误；D因圆管对磁铁有阻力，所以运动时间与自由落体运动相比会变长，即有，故D正确。故选D。4.如图甲所示为历史上著名的襄阳炮，因在公元1267-1273年的宋元襄阳之战中使用而得名，其实质就是一种大型抛石机。它采用杠杆式原理，由一根横杆和支架构成，横杆的一端固定重物，另一端放置石袋，发射时用绞车将放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松开，因为重物的牵缀，长臂会猛然翘起，石袋里的巨石就被抛出。将其工作原理简化为图乙所示，横杆的质量不计
5、，将一质量m=10kg，可视为质点的石块，装在横杆长臂与转轴O点相距L=5m的末端口袋中，在转轴短臂右端固定一重物M，发射之前先利用外力使石块静止在地面上的A点，静止时长臂与水平面的夹角=37，解除外力后石块被发射，当长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块被水平抛出，落在水平地面上，石块落地位置与O点的水平距离s=20m，空气阻力不计，g取10m/s2。则（ ）A. 石块水平抛出时的初速度为l0m/sB. 石块水平抛出时的初速度为20m/sC. 从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2050JD. 从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2500J【答案】C【解析】【详解】AB石块被抛出后
6、做平抛运动，竖直高度为可得水平方向匀速直线运动可得平抛的初速度为故AB错误；C D石块从A点到最高点的过程，由动能定理解得长臂对石块做的功为故C正确，D错误故选C。5.如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于0点，一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下处于水平状态。现保持结点O位置不变，使OA绳逆时针缓慢旋转至竖直方向，在此过程中，P、Q及斜面均保持静止，则（ ）A. 斜面对物块P的摩擦力一直减小B. 斜面对物块P的支持力一直增大C. 地面对斜面体的摩擦力一直减小D. 地面对斜面体的支持力一直
7、增大【答案】C【解析】【详解】缓慢逆时针转动绳OA的方向至竖直的过程中，OA拉力的方向变化如图从1位置到2位置再到3位置，如图所示，可见绳OA的拉力先减小后增大，绳OB的拉力一直减小。A由于不清楚刚开始绳子拉力与重力沿斜面向下的分力大小关系，所以当连接P物体的绳子拉力一直减小，不能判断斜面对物块P的摩擦力变化情况，故A错误；BP物体一直在斜面上处于静止状态，则斜面对P的支持力等于重力在垂直斜面向下的分力，保持不变，故B错误；C以斜面体和P的整体为研究对象受力分析，根据平衡条件：斜面受地面的摩擦力与OB绳子水平方向的拉力等大反向，因绳OB的拉力一直减小，与水平方向的夹角不变，故其水平分力一直减小
8、，则地面向左的摩擦力一直减小，故C正确；D以斜面体和P整体为研究对象受力分析，由于绳OB的拉力一直减小，其竖直向下的分力一直减小，根据竖直方向受力平衡，知地面对斜面体的支持力不断减小，故D错误。故选C。6.如图所示，a、b、c、d为匀强电场中的等势面，一个质量为m，电荷量为q的质子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两个点。已知该粒子在A点的速度大小为v1，且方向与等势面平行，在B点的速度大小为v2，A、B连线长为L，连线与等势面间的夹角为，不计粒子受到的重力，则（ ）A. 粒子的速度v2一定大于v1B. 等势面b的电势比等势面c的电势低C. 粒子从A点运动到B点所用的时间为D. 匀强电场
9、的电场强度大小为【答案】AC【解析】【详解】A电场为匀强电场，等势面沿水平方向，则电场线的方向沿竖直方向，带正电的质子弯曲的方向向下，所以质子受力的方向向下，从A到B的过程中电场力做正功，所以质子的速度增大，故A正确；B质子受力的方向向下，质子带正电，则电场的方向向下，而沿着电场线电势逐渐降低，故b的电势高于c的电势；故B错误；C质子在A点的速度大小为v1，在B点的速度大小为v2，质子在沿等势面方向的分速度不变为v1，所以质子运动的时间故C正确；D在沿电场线方向的位移为y=Lsin，由动能定理有联立解得故D错误。故选AC。7.如图所示，灯泡A、B完全相同，理想变压器原副线圈匝数比n1：n2=5
10、：1，指示灯L的额定功率是灯泡A的，当输入端接上的交流电压后，三个灯泡均正常发光，两个电流表均为理想电流表，且A2的示数为0.4A，则（ ）A. 电流表A1的示数为0.08AB. 灯泡A的额定电压为22VC. 灯泡L的额定功率为0.8WD. 原线圈的输入功率为8.8W【答案】AC【解析】【详解】A副线圈的总电流即A2的示数为I20.4A，由理想变压器两端的电流比等于匝数的反比，可得即电流表A1的示数为0.08A，故A正确；BC变压器的输入电压的有效值为U=110V，根据全电路的能量守恒定律有而指示灯L的额定功率是灯泡A的，即联立解得，由电功率可得故B错误，C正确；D对原线圈电路由，可得原线圈输
11、入功率故D错误。故选AC。8.如图所示，圆形区域直径MN上方存在垂直于纸面向外的匀强磁场，下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小相同。现有两个比荷相同的带电粒子a、b，分别以v1、v2的速度沿图示方向垂直磁场方向从M点入射，最终都从N点离开磁场，则（ ）A. 粒子a、b可能带异种电荷B. 粒子a、b一定带同种电荷C. v1:v2可能为2:1D. v1:v2只能为1:1【答案】BC【解析】【详解】AB两粒子都从M点入射从N点出射，则a粒子向下偏转，b粒子向上偏转，由左手定则可知两粒子均带正电，故A错误，B正确；CD设磁场半径为R，将MN当成磁场的边界，两粒子均与边界成45入射，由运动对
12、称性可知出射时与边界成45，则一次偏转穿过MN时速度偏转90；而上下磁场方向相反，则两粒子可以围绕MN重复穿越，运动有周期性，设a粒子重复k次穿过MN，b粒子重复n次穿过MN，由几何关系可知()()由洛伦兹力提供向心力，可得而两个粒子的比荷相同，可知如，时，如，时，则v1:v2可能为1:1或2:1，故C正确，D错误。故选BC。9.在“探究物体质量一定时，加速度与力的关系实验”中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。已知当地的重力加速度取。(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是_。A必须用天平测出沙和沙桶的质量B一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小
13、车的质量C应当先释放小车，再接通电源D需要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带(2)由多次实验得到小车的加速度a与力传感器显示数F的关系如图乙所示，则小车与轨道间的滑动摩擦力_N。(3)小明同学不断增加沙子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为_m/s2。【答案】 (1). D (2). 1.0 (3). 5m/s2【解析】【详解】(1)1AB对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量沙和沙桶的质量，也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故AB错误；C使用打点计时器，应先接通电源，在释放小车，故C错误；D探究物体质量一定时加速度与力的关系，要改
14、变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，故D正确。故选D。(2)2根据牛顿第二定律可知图象时解得(3)3沙和沙桶的位移为x1，小车的位移为x2，在相同时间t内两者之间有定滑轮相连，所以位移之间的关系为则加速度关系为即小车的加速度是砂和砂桶加速度的。设绳子的拉力为T，根据牛顿第二定律得化简可得不断增加沙子质量时，m趋于无穷大，即可判断小车的加速度为10.图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻，表头电流表G的量程为01mA，内阻，B为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，分别为直流电压3V挡和15V挡，直流电
15、流5mA挡和1A挡，欧姆“”挡。(1)图甲中A端与_（填“红”或“黑”）色表笔相连接(2)开关S接位置_（填“1”或“2”）时是电流挡的大量程，根据题给条件可得。_，_，_。(3)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示，若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“3”相连的，则读数为_。(4)多用电表长时间使用后会造成电源的电动势减小和内阻增大，若继续使用时还能进行欧姆调零，则用该多用电表测量电阻时，所测得的电阻值将_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】 (1). 黑 (2). 1 (3). 50 (4). 560 (5). 2400 (6). 0.52A (7).
16、 1400 (8). 偏大【解析】【详解】(1)1由题中所示电路图可知，B与欧姆表内置电源的负极相连，B为红表笔，A为黑表笔。(2)2由题中所示电路图可知，开关S接位置1时，分流电阻较小，此时电流挡的大量程；3根据题中所示电路图，由欧姆定律可知455mA电流挡的内阻为则(3)6B端是与“1”相连的，电流表量程为1A，分度值是0.02A，多用电表读数为7此时B端是与“3”相连，多用电表测电阻，由图示可知，指针指在14的位置，则读数为(4)8当电池电动势变小、内阻变大时，需要重新欧姆调零，由于满偏电流Ig不变，欧姆表内阻变小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，可知当R内变小时，有由于I
17、g不变、R内变小，指针跟原来的位置相比偏左，欧姆表的示数变大，导致测量阻值偏大。11.如图所示，在水平面内放置着金属导轨OAC，OA段是直径为a 的半圆，AC段是半径为a的圆弧，半圆、圆弧和虚线CO围成的区域内充满垂直于水平面向下的匀强磁场(未画出)，磁感应强度大小为B；其余区域没有磁场OP是一根长为a的均匀细金属棒，以恒定的角速度绕O点顺时针旋转，旋转过程中金属棒OP与圆弧均接触良好已知金属棒OP电阻为R0，两个圆弧的电阻可忽略，开始时P点与A点重合求t(T)时刻，(l)金属棒OP产生的感应电动势的大小； (2)金属棒OP所受到的安培力的大小【答案】(l) (2) 【解析】【详解】（1）经过
18、时间t，OP转过的弧度为其有效切割长度l= a（1-） P点的线速度vp= 棒与AO弧的交点Q点的线速度vQ= 由法拉第电磁感应定律，电动势 联立解得（2）由闭合电路欧姆定律 PQ间的电阻R=R0 金属棒OP所受安培力F=BIl 联立解得： 12.如图所示，足够长的光滑水平桌面与长度L=5.4m 的水平传送带平滑连接，传送带右端与半径r= 0.5m的光滑半圆轨道相切，半圆的直径CE竖直A、B两小物块的质量分别为mA=4kg、mB=2kg，物块之间压缩着一根轻弹簧并用细绳锁定当A、B在桌面上向右运动的速度11m/s时，细线断裂，弹簧脱离两物块后，A继续向右运动，并在静止的传送带上滑行了s=1.8
19、m已知物块与传送带间的动摩擦因数=0.25，重力加速度g = 10m/s2求 (1)细线断裂后，弹簧释放的弹性势能EP ；(2)若在物块A滑上传送带时，传送带立即以速度11m/s逆时针匀速运动，求物块与传送带之间因摩擦产生的热量Q1； (3)若物块A滑仁传送带时，传送带立即以速度2顺时针匀速运动，为使A能冲上圆轨道，并通过最高点E，求2的取值范围，并作出物块与传送带之间因摩擦产生的热量Q2与2的关系图（作图不需要推导过程，标示出关键点的横、纵坐标）【答案】(1) Ep=24J(2) Q1= 32J (3) v25m/s【解析】【详解】（1）设A、B与弹簧分离时的速度分别为vA、vB，以向右为正
20、方向，由动量守恒定律（mA+mB）v=mAvA+mBvB A在桌面上运动，由动能定理-mAgs=0- 联立解得vA=3m/svB=-3m/s弹簧释放的弹性势能为Ep=+- 解得Ep=24J ；（2）A在传送带上向右减速，速度减为零后又向左加速，直到与传送带共速，之后向左离开传送带设相对运动的时间为M加速度大小为a=g=2.5m/s2 由运动学公式-v1=vA-at1 A的位移 传送带的位移x带1=（-v1）t1滑块与传送带问的相对运动的路程为s1=x1-x带1 解得摩擦生热Q1=mAgs1=32J （3）若传送带速度足够大，A将一直加速，此时A冲上圆轨道的速度最大由运动学公式 解得vmax=6
21、m/s 当A刚好能到达E点时，A冲上圆轨道的速度最小在E点，由牛顿第二定律mg=mA由C运动到E，由机械能守恒定律mg2r= 联立解得vmin=5m/s 综上，v25m/s摩擦生热Q2与v2的关系如图（i）当5m/sv26m/s时，A在传送带上先加速后匀速运动A加速的位移x2=A加速的时间t2=传送带的位移x带2=v2t2=A传送带的相对运动的路程s2=x带2-x2=解得 Q2=mAgs2=2J（ii）当v26m/s时，A在传送带上将一直加速A加速的位移=L=5.4mA加速度的时间=1.2s传送带的位移x带2=v2t2=1.2v2A和传送带的相对运动的路程s2=x带2-=（1.2v2-5.4）m解得Q2=mAgs2=（12v2-54）J综上，Q2=2J（5m/sv26m/s），（12v2-54）J（v26m/s）
