山东省济南市第四中学高三物理模拟试题含解析

山东省济南市第四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.
有关物体内能，以下说法中正确的是（）
A．1 g 0℃水的内能与1 g 0℃冰的内能相同
B．电能通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的
C．气体膨胀，它的内能一定减少
D．橡皮筋被拉伸时，分子势能增加
参考答案：
D
2. 与新能源相关的核反应是21H+31H→42He+10n，关于这个核反应的下列说法中正确的是
A. 聚变反应吸收核能
B. 聚变反应释放核能
C. 裂变反应吸收核能
D. 裂变反应释放核能
参考答案：
B
两个轻原子核（氘和氚）结合成较重的原子核（氦）的核反应为聚变反应。

既然是新能源，必然可以释放能量。

3. 雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也
4. 2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约
805km 处发生碰撞。

这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。

碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。

假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中错误的是
A．甲的加速度一定比乙的大
B．甲距地面的高度一定比乙的高
C．甲的向心力一定比乙的小
D．甲的运行周期一定比乙的长
参考答案：
BCD
5. 如右图所示，N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想交流电流表和二极管D。

二极管D 具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大。

下列说法正确的是
A．图示位置电流表的示数为0
B．R两端电压的有效值
C．一个周期内通过R的电荷量
D．交流电流表的示数
参考答案：
CD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一家用电热水器的铭牌如图所示．该电热水器额定电压的最大值为 V，正常工作1h电热丝产生的电热为 J．
参考答案： 311_ 7.2×106
7. （填空）一列简谐横波沿工轴正方向传播，周期为2s ，t=0时刻的波形如图所示．该列波的波速是
m/s ；质点a 平衡位置的坐标x a =2.5m ．再经 s 它第一次经过平衡位置向y 轴正方向运动．
参考答案：
2，0.25s ．
考点： 波长、频率和波速的关系；横波的图象．.
分析： 由图读出波长λ，由波速公式v= 求波速．根据波的传播方向判断可知，图中x=2m 处质点的运动方向沿y 轴向上，当此质点的状态传到a 点时，质点a 第一次经过平衡位置向y 轴正方向运动．运用波形的平移法研究质点a 第一次经过平衡位置向y 轴正方向运动的时间．
解答： 解：由图读出波长λ=4m ，则波速
根据波的传播方向判断可知，图中x=2m 处质点的运动方向沿y 轴向上，当此质点的状态传到a 点时，质点a 第一次经过平衡位置向y 轴正方向运动．
则质点a 第一次经过平衡位置向y 轴正方向运动的时间t== s=0.25s ． 故答案为：2，0.25s ． 点评： 本题采用波形的平移法求质点a 第一次经过平衡位置向y 轴正方向运动的时间，这是常用的方法．
8. 一个铀核()放出一个α粒子后衰变成钍核()
，其衰变方程为 ；已知静止的铀核、钍核和
α
粒子的质量分别为m1、
m2和m3，真空中的光速为c ，上述衰变过程中释放出的核能为 。

参考答案：
（2分） (m1-m2-m3)c2（2分）
9. 如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02kg ，在该平面上以
、与导线成60°角的初速度运动，其最终的运动状态是__________，环中最多能产生
__________J 的电能。

参考答案：
匀速直线运动；0.03
金属环最终会沿与通电直导线平行的直线，做匀速直线运动；最终速度v =v 0cos60°由能量守恒定律，得环中最多能产生电能E =ΔE k =0.03J 【考点定位】 电磁感应；能量守恒定律
10. 如图所示，有一块无限大的原来不带电的金属平板MN ，现将一个带电量为+Q 的点电荷放置于板右侧的A 点，并使金属板接地。

已知A 点离金属板MN 的距离为d ， C 点在A 点和板MN 之间，AC ⊥MN ，且AC 长恰为。

金属平板与电量为+Q 的点电荷之间的空间电场分布可类比______________（选填“等量同种电荷”、“等量异种电荷”）之间的电场分布；在C 点处的电场强度EC=______________。

参考答案：
（1）等量异种电荷 (2)
11. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t1=0时的波形图，虚线为t2 =0. 06s 时的波形图，则6=0时P质点向y轴________(选填“正”或“负”）方向运动。

已知周期T>0.06s,则该波的传播速度为________m/s。

参考答案：
12. 在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm。

若小球在平抛运动途中的几个位置中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=
（用L、g表示），]其值是（取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是。

（结果都保留两位有效数字）
参考答案：
0.70m/s 0.88m/s
13. 用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则a光光子的频率▲b光光子的频率（选填“大于”、“小于”、“等于”）；用a光的强度▲b光的强度（选填“大于”、“少于”、“等于”）．
参考答案：
大于；大于
试题分析：由题可得光电管反向截止电压大，可得出光电子的最大初动能大，根据，所以a光光子的频率大；由图可知a光电流较大，因此a光的光强大于b光。

考点：爱因斯坦光电效应方程
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图，光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b，间距略大于L，板间电场强度大小为E，方向由a指向b，整个装置质量为m。

现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力，运动一段距离L后，在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块，电荷量为q，质量为m，不计一切摩擦及滑块的大小，则
(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞
(2)若滑块与a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做了多少功?
参考答案：
（1）恰好不发生碰撞（2）
【详解】(1)刚释放小滑块时，设底座及其装置的速度为v
由动能定理：
放上小滑块后，底座及装置做匀速直线运动，小滑块向右做匀加速直线运动
当两者速度相等时，小滑块位移
绝缘底座的位移
故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移
，
刚好不相碰
(2)整个过程绝缘底座位移为3L则
答：(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞；
(2)滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做功为3qEL。

15. （6分）一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中
①对外做功5J，则其内能
（选填“增加”或“减少”）, J.
②试从微观角度分析其压强变化情况。

参考答案：
答案：①减少，5；②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降
低，其分子运动的平均速率减小,则气体的压强减小。

（4分要有四个要点各占1分；单位体
积内的分子数减少；温度降低；分子运动的平均速率减小；气体的压强减小。

）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l 的平行光滑金属导轨上，导轨平面
与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，
左侧是水平放置间距为d的平行金属板，R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不
计其他电阻。

(1)调节Rx＝R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v。

(2)改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m带电量为＋q的微粒水平射入金属板
间，若它能匀速通过，求此时的Rx。

参考答案：
(1) v＝ (2)Rx＝
17. 如图所示，质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8 N，当小车
向右运动的速度达到1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2 kg的小物块，物
块与小车间的动摩擦因数=0.2，小车足够长.求
（1）小物块放上时，小物块及小车的加速度各为多大；
（2）经多长时间两者达到相同的速度；
（3）从小物块放上小车开始，经过t =1.5 s小物块通过的位移大小。

(取g=l0 m/s2).
参考答案：
18. （计算）如图所示，竖直平面内的直角坐标系中，X轴上方有一个圆形有界匀强磁场（图中未画
出），x轴下方分布有斜向左上与Y轴方向夹角θ=45°的匀强电场；在x轴上放置有一挡板，长
0.16m，板的中心与O点重合．今有一带正电粒子从y轴上某点P以初速度v0=40m/s与y轴负向成
45°角射入第一象限，经过圆形有界磁场时恰好偏转90°，并从A点进入下方电场，如图所示．已知A
点坐标（0.4m，0），匀强磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小B=，粒子的荷质比
=×103C/kg，不计粒子的重力．问：
（1）带电粒子在圆形磁场中运动时，轨迹半径多大？
（2）圆形磁场区域的最小面积为多少？
（3）为使粒子出电场时不打在挡板上，电场强度应满足什么要求？
参考答案：
（1）常电粒子在圆形磁场中运动时，轨迹半径为0.2m；
（2）圆形磁场区域的最小面积为6.28×10﹣2m2；
（3）为使粒子出电场时不打在挡板上，电场强度应满足：E＜6.67N/C或E＞10N/C 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力
解：（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，
由牛顿第二定律得：qvB=m，代入解得：r=0.2m；
（2）由几何关系得圆形磁场的最小半径R对应：2R=，
则圆形磁场区域的最小面积：S=πR2=0.02π；
（3）粒子进电场后做类平抛运动，出电场时位移为L，
在初速度方向上：Lcosθ=v0t，
在电场力方向上：，
由牛顿第二定律得：qE=ma，
代入解得：，
若要使粒子不打在挡板上，则L＞0.48m，或L＜0.32m
解得：E＜6.67N/C或E＞10N/C
答：（1）常电粒子在圆形磁场中运动时，轨迹半径为0.2m；
（2）圆形磁场区域的最小面积为6.28×10﹣2m2；
（3）为使粒子出电场时不打在挡板上，电场强度应满足：E＜6.67N/C或E＞10N/C．。