高考物理模拟试题(四)参考答案与提示

1.C 提示:在光电效应实验中,遏止电压的大小只由入射光的频率决定,与光强无关,选项A 错误。处在n=5 能级的一个氢原子向低能级跃迁时,可以依次向4、3、2、1低能级跃迁,辐射光子的频率最多有4种,选项B错误。半衰期T只取决于放射性元素本身,与其他物理、化学条件无关,选项C 正确。核反应31H+21H→42He+10n属于核聚变,选项D 错误。

2.D 提示:力F的实际作用效果是对AB、AO两杆沿杆方向产生挤压作用,因此可将力F沿AB、AO方向分解为FAB、FAO,如图1甲所示,根据几何关系得FAB=力FAB的实际作用效果是对活塞有水平向左和竖直向下的挤压作用,因此可将力FAB沿水平方向和竖直方向分解为Fx和Fy,如图1乙所示,根据几何关系得Fy=FABcosα,解得因为不计活塞的重力,所以活塞对物体M竖直向下的压力大小

图1

4.D 提示:根据理想变压器原、副线圈的电流与匝数成反比得I1∶I2=n2∶n1,选项A 错误。根据理想变压器原、副线圈的电压与匝数成正比可知,当副线圈的匝数n2增大时,变压器的输出电压变大,输出功率变大,根据U1I1=U2I2可知,原线圈中的电流变大,即电流表示数变大,选项B错误。当增大物块对压敏电阻R的压力时,压敏电阻R的阻值变小,副线圈中的电流变大,原线圈中的电流变大,因此电流表示数变大,原线圈的输入功率P1=U1I1增大,选项C错误,D正确。

5.A 提示:从a点到O点,场强方向向右,负电荷受力向左,静电力做负功;从O点到b点,场强方向向左,负电荷受力向右,静电力做正功,选项A 正确。根据电场叠加原理可知,在两点电荷连线的中垂线上,场强方向由d指向c,因此将试探电荷-q从d点沿两点电荷连线中垂线移动到c点,静电力做负功,选项B错误。从a点到O点场强逐渐减小,从O点到b点场强逐渐增大,因此将试探电荷+q从a点沿两点电荷连线移动到b点,静电力先变小后变大,选项C错误。在两点电荷连线的中垂线上,从中点O到无穷远处,场强先增大后减小,但无法确定最大值的位置,也就无法确定静电力大小的变化情况,选项D 错误。

6.ACD 提示:根据v-t图像可知,物块沿斜面向上滑行时的加速度大小,物块沿斜面下滑时的加速度大小,选项B错误。根据牛顿第二定律可知,物块沿斜面向上滑行时有mgsinθ+μmgcosθ=ma1,即,物块沿斜面向下滑行时有,解得sinθ=选项A 正确。物块沿斜面向上滑行时的初速度v0已知,物块沿斜面向上滑行时做匀减速直线运动,末速度为0,平均速度为,因此物块沿斜面向上滑行的最远距离,物块沿斜面向上滑行的最大高度,选项C、D 正确。

7.AD 提示:从静止开始释放物块,导体棒切割磁感线产生感应电流,根据右手定则可知,电阻R中的感应电流方向由c到a,选项A 正确。设导体棒所受的安培力大小为F,物块的加速度为a,根据牛顿第二定律得,当F=0,即刚释放物块时,a最大,最大值为,选项B 错误。物块和导体棒先做加速运动,后做匀速运动,匀速运动时的速度最大,则mg=F,又有F=BIl,I=,解得物块下落时的最大速度选项C错误。通过电阻R的电荷量q==,选项D 正确。

8.BD 提示:t1～t3时间内,穿过线圈的磁通量的变化量为零,选项A 错误。t3～t4时间内,穿过线圈的磁通量的变化量为BS,因此通过电阻R的电荷量,选项B正确。t3时刻产生的感应电动势大小为E0,根据法拉第电磁感应定律得,解得,选项C错误。线圈转动产生的交流电动势的有效值,由闭合电路欧姆定律得电流表的示数,选项D 正确。

9.(1)0.196 (2)如图2所示。 (3)0.1

图2

提示:(1)当轻细绳下端悬挂1 个钩码时,滑块上载有4个钩码,滑块与钩码的总质量M=200g+50×4g=400g=0.4 kg,滑块通过两个光电门因摩擦而产生的热量等于机械能的减少量,即Q=ΔE=0.196 J 。(3)根据ΔE=μMgh可知,ΔE-M图像的斜率k=μgh,则

10.(1)6000 正 (2)①如图3所示。②r1=③无

图3

11.(1)当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时,圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力,随着圆盘转速的增大,小物体受到的静摩擦力增大。当静摩擦力达到最大值时,小物体即将滑落,此时圆盘的角速度达到最大值,设小物体的质量为m,则fmax=μ1mg=mω2r,解得ω=2 rad/s。(2)当小物体滑到餐桌边缘速度恰好减为零时,对应的餐桌半径取最小值。设小物体在餐桌上滑动的位移为s,小物体在餐桌上做匀减速运动的加速度大小为a,则f=μ2mg=ma,解得a=2.25 m/s2,小物体在餐桌上滑动的初速度v0=ωr=3 m/s。根据运动学公式得v2t-v20=-2as,解得s=2 m。根据几何关系可知,餐桌半径的最小值,解得Rmin=2.5 m。(3)小物体滑离餐桌后做平抛运动,平抛运动的初速度为小物体在餐桌上滑动的末速度v1＇,根据运动学公式得v1＇2-v20=-2as＇,根据几何关系得s＇=r=1.5 m,解得v1＇=1.5 m/s。设小物体做平抛运动的时间为t,则解得t=0.4 s。因此小物体做平抛运动的水平位移sx=v1＇t=0.6 m,小物体滑落到地面上的位置到从圆盘上被甩出时的位置的水平距离L=s＇+sx=2.1 m。

12.(1)设金属棒cd刚开始运动时,金属棒ab所在位置和对应圆弧圆心连线与水平方向之间的夹角为θ,则对金属棒cd有BIL=μmg,解得即θ=30°。(2)设从金属棒cd开始运动到金属棒ab下滑到圆弧轨道最低位置PP＇的过程中,金属cd的位移为x,则q=,又有,解得x=(3)金属棒ab从金属棒cd开始运动下滑至圆弧轨道最低位置PP＇所用的时间,对金属棒cd有-μmgt=mv,又有q=,q=,解得v=

13.(1)ADE (2)(ⅰ)设喷雾器的截面积为S,室内温度为T1,恰好有水流出时封闭空气的压强为p1,则封闭空气做等容变化,则,解得(ⅱ)以充气结束后喷雾器内的空气为研究对象,设其压强为p2,体积为V2。若这部分空气经等温变化,压强为p1时,体积为V3,则p2=p0+ρgh,p1V3=p2V2,即根据相同温度下同种气体的质量比等于体积比,设充入的空气质量为Δm,则又有解得

14.(1)ACE 提示:(1)干涉和衍射是波特有的现象,选项A 正确。两列波发生干涉,振动加强点也在做简谐运动,位移在变化,选项B错误。在白光下观察肥皂泡,白光中不同波长的光,从肥皂泡的前后表面反射后,在不同位置相互加强,呈现彩色,选项C正确。自然界所有的物质,无时无刻不在向外辐射能量,这些能量以电磁波的形式存在,红外测温枪接收到人体辐射的红外线,通过波长、强度与温度的关系,可以得到人体的温度,红外线是指比红光的波长还大的电磁波,因此它的波长要大于紫外线的波长,选项D错误。根据简谐运动的周期性可知,当质点从平衡位置出发时,第一次回到平衡位置所用的时间为半个周期,即=0.2 s,解得T=0.4 s,当质点从最大位移位置出发时,第一次回到最大位移位置所用的时间为1个周期,即T=0.2 s,选项E 正确。

(2)(ⅰ)因为圆弧面ABC镀银,所以光只能从OA面和OC面射出。光射入玻璃柱后的光路如图4所示,在E点有即∠DEO=30°,根据几何关系得 ∠DEO=∠BEO=∠EBO=∠OBF,光在OC面上射出时的入射角r=30°,根据解得光从OC面射出时的折射角i=45°。(ⅱ)光在玻璃柱中传播的路程s=DE+EB+BF,根据几何关系得DE=Rcos 30°,EB=光在玻璃柱中传播的速度,光在玻璃柱中传播的时间t=,联立以上各式解得t=4.3×10-9s。

图4