福建省莆田市第十九中学高三物理模拟试题含解析

福建省莆田市第十九中学高三物理模拟试题含解析
一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （单选）如图所示，有界匀强磁场边界线SP ∥MN ，速率不同的同种带电
粒子从S 点沿SP 方向同时射入磁场．其中穿过a 点的粒子速度v1与MN 垂直；穿过b 点的粒子速度v 2与MN 成60°角，设粒子从S 到a 、b 所需时间分别为t 1和t 2（带电粒子重力不计），则t 1：t 2为（ ）
解答：
解：粒子在磁场中运动的周期的公式为T=
，由此可知，粒子的运动的时间与粒子的速度
的大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同，由粒子的运动的轨迹可知，通过a 点的粒子的偏转角为90°，通过b 点的粒子的偏转角为60°，所以通过a 点的粒子的运动的时间为T ，通过b 点的粒子的运动的时间为T ，所以从S 到a 、b 所需时间t 1：t 2为3：2，所以C 正确． 故选：C
了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀
速直线运动．能正确表示这一过程中汽车牵引力F 随时间t 、速度v 随时间t 变化的图像是 （ ）
参考答案： AD
3. 如图，水平传送带A 、B 两端相距S=3.5m ，工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。

工件滑上A 端瞬时速度VA=4m ／s ，达到B 端的瞬时速度设为VB ，则
A ．若传送带不动，则VB=3m ／s
B ．若传送带以速度V=4m ／s 逆时针匀速转动，VB=3m ／s
C ．若传送带以速度V=2m ／s 顺时针匀速转动，VB=3m ／s
D ．若传送带以速度V=2m ／s 顺时针匀速转动，VB=2m ／s
参考答案：
ABC
若传送带不动，由匀变速直线运动规律可知
，，代入数据解得，
当满足选项B 、C 中的条件时，工件的运动情况跟传送带不动时的一样，同理可得，工件达到B 端的瞬时速度仍为3m ／s ，故选项ABC 正确，D 错误。

4. （多选）如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原副线圈的匝数比分别为100∶1和1∶100，图中a 、b 表示电压表或电流表，已知电压表的示数为22V ，电流表的示数为1A ，则
A ．a 为电流表，b 为电压表
B ．a 为电压表，b 为电流表
C ．线路输送电功率是220 kW
D ．输电线路总电阻为22Ω
参考答案：
BC
5. 为测某电阻R的阻值，分别接成图所示的甲、乙两电路，在甲电路中电压表和电流表的示数分别为3V、3mA，乙电路中两表示数分别为2.9 V和4 mA，则待测电阻的值应为
A．比1000Ω略大一些 B．比1000Ω略小一些
C．比725Ω略大一些 D．比725Ω略小一些
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. (1)小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验。

①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带
A端与小车相连。

要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。

②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。

③打B点时小车的速度是__________m/s
④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。

（保留小数点后两位数字）
参考答案：
①垫木应向_____左_____移动。

②小车通过的距离为16.18-16.21cm。

③小车的速度是____3.9-4.1______m/s
④小车的平均加速度大小为____0.49-0.51_____m/s2
7. 质量为0.2kg的物体以24m/s的初速度竖直上抛，由于空气阻力，经2s达到最高点，设物体运动中所受的空气阻力大小不变，g=10m/s2，则物体上升的高度为，物体从最高点落回抛出点的时间为．
参考答案：
24m，s．
【考点】竖直上抛运动．
【分析】物体上升到最高点做匀减速运动，根据平均速度公式即可求得最大高度；先求出阻力的大小，根据牛顿第二定律求出向下运动时的加速度，再根据位移时间公式求解最高点落回抛出点所用的时间．
【解答】解：物体上升到最高点做匀减速运动，则：h=t=×2=24m；
物体向上运动时有：a1===12m/s2
解得：f=0.4N；
当物体向下运动时有：a2==8m/s2
所以h=a2=24m
解得：t2=s
故答案为：24m，s．
8. 质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是__________m/s。

若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103 N，则子弹射入木块的深度为_______m。

参考答案：
(1). 20 (2). 0.2
试题分析：根据系统动量守恒求解两木块最终速度的大小；根据能量守恒定律求出子弹射入木块的深度；
根据动量守恒定律可得，解得；系统减小的动能转化为克
服阻力产生的内能，故有，解得；
【点睛】本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律，综合性较强，对学生能力要求较高．
9. 从地面A处竖直上抛一质量为m的小球，小球上升到B点时的动能与小球上升到最高点后
返回至C点时的动能相等，B点离地高度为，C点离地高度为．空气阻力f =0.1mg，大小不变，则小球上升的最大高度为_________；小球下落过程中从B点到C点动能的增量为
___________．
参考答案：
4h ； 0.6mgh
10. 如图所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上的静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′则S和S′的大小关系
是▲ .（填写选项前的字母）
A．S > S′B．S = S′
C．S < S′ D．无法判断
参考答案：
A
11. 在用双缝干涉测量光的波长时，激光投射到两条相距为d的狭缝上，双缝到屏的距离为l．屏上P 点到两狭缝距离相等，该点出现（选填“亮”或“暗”）条纹．A、B两点分别为第5条和第10条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则激光的波长为．参考答案：
亮；．
【考点】光的干涉．
【分析】当光屏上的点到双缝的路程差是半波长的偶数倍，出现明条纹；路程差是半波长的奇数倍，
出现暗条纹．根据△x=λ判断条纹间距的变化．
【解答】解：两狭缝到屏上距离相等的点将出现亮纹；
A、B两点分别为第5条和第10条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，
则相邻条纹间距为△x==；
根据△x=λ知，激光的波长为λ=；
故答案为：亮；．
12. 如图所示，在研究感应电动势大小的实验中，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈导线横截面电量的大小关系是ql____q2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

参考答案：
大于等于
13. 一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。

已知闪光周
期为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为
_______m/s2，图中x2约为________cm。

（结果保留3位有效数字）
参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN 之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直x O y平面向外。

磁场的边界和x轴相切于P点。

在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝
4.0×106m/s。

不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。

求
(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;
(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值
参考答案：
（1）（2）
【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：
，
则
；
（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，
粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上
竖直方向，
联立解得最小强度为：
；
15. 如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）电子在磁场中运动的时间t．
参考答案：
答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；
（2）电子在磁场中运动的时间t为
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．
专题：带电粒子在磁场中的运动专题．
分析：（1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．
（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．
解答：解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，
可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，
由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，
解得，轨迹半径：r=2L，
对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，
解得，磁感应强度B的大小：B=；
（2）电子在磁场中转动的周期：T= =，
电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间
t= T=；
答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；
（2）电子在磁场中运动的时间t为．
点评：本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图，A、B是两个质量均为m=1kg的小球，两球由长L=4m的轻杆相连组成系统．水平面上的P、Q两点间是一段长度为S=4.5m粗糙平面，其余部分表面光滑，球A、B与PQ段间的动摩擦因数
均为μ=0.2．最初A和B分别静止在P点两侧，离P点的距离均为．球可视为质点，不计轻杆质量．现对B球施加一水平向右F=4N的拉力，取g=10m/s2，求：
（1）A球经过P点时系统的速度大小；
（2）若当A球经过P点时立即撤去F，最后A、B球静止，A球静止时与Q点的距离．
参考答案：
解：（1）系设统开始运动时加速度为a1，由牛顿第二定律有
F﹣μmg=2ma1
解得a1=1m/s2
设A球经过p点时速度为v1，则
v12=2a1（）得v1=2m/s
（2）设A、B在P、Q间做匀减速运动时加速度大小为a2，则有2μmg=2ma2
a2=μg=2m/s2
当A球经过p点时拉力F撤去，但系统将继续滑行，设当B到达Q时滑行的距离为x1，速度为v2，则有x1=x PQ﹣L=0.5m
由v22﹣v12=﹣2a2x1
解得v2=m/s
因为v2＞0，故知B球将通过Q点，做匀减速直线运动，此时加速度大小为a3．
则有μmg=2ma3
a3=1m/s2
设系统继续滑行x2后静止，则有0﹣v22=﹣2a3x2
可得x2=1m
即A球静止时与Q点的距离△x=x PQ﹣x1﹣x2=3m
答：（1）A球经过p点时系统的速度大小为2m/s；（2）A球静止时与Q点的距离为3m．
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【专题】牛顿运动定律综合专题．
【分析】（1）对系统研究，根据牛顿第二定律求出系统的加速度，结合速度位移公式求出A球经过P点时系统的速度大小．
（2）A、B系统在P、Q间做匀减速运动，根据牛顿第二定律求出匀减速运动的加速度大小，根据速度位移公式求出B球过Q点时的速度，再根据牛顿第二定律求出系统出PQ区域时的加速度，根据运动学公式求出速度减为零的位移，从而得出A球静止时与Q点的距离．
17. 如图所示，小球（可视为质点）带电量为q=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，放在一个倾角为θ=37o 的足够长绝缘斜面上。

斜面bc部分光滑，其它部分粗糙，且小球与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，bc段有一平行斜面向上的有界匀强电场。

现让小球从a点由静止释放，经过t=0.3s，到达c点。

已知ab的
长度为L=4cm，bc的长度为，sin37o=0.6，cos37o=0.8，g=10m/s2。

求：
（1）匀强电场场强E的大小；
（2）小球第一次沿斜面向上运动的最高点到b点的距离。

参考答案：
18. 载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝kI/r，式中常量k＞0，I为电流强度，r为距导线的距离。

在水平长直导线MN正下方，矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂，如图所示。

开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0。

当MN通以强度为I1的电流时，两细线内的张力均减小为T1，当MN内电流强度变为I2时，两细线内的张力均大于T0。

（1）分别指出强度为I1、I2的电流的方向；
（2）求MN分别通以强度为I1、I2的电流时，线框受到的安培力F1与F2大小之比；
（3）当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂，在此瞬间线圈的加速度大小为a，求I3。

参考答案：（1）I1方向向左，I2方向向右（
2）F1:F2＝I1:I2（3）I3＝（a－g）T0I1/（T0－T1）g，。