2022-2023學(xué)年福建省莆田市第二十四中學(xué)高三物理模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年福建省莆田市第二十四中學(xué)高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.對(duì)于同種金屬，產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，關(guān)于逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek，下列說(shuō)法正確的是

A．Ek與照射光的強(qiáng)度成正比

B．Ek與照射光的波長(zhǎng)成正比

C．Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系

D．Ek與光照射的時(shí)間成線性關(guān)系參考答案：C由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系，選C。2.如圖所示，足夠長(zhǎng)斜面傾角為，固定于水平面上.用輕繩相連的木塊a、b在平行于斜面的恒定拉力作用下，沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng).途中輕繩斷裂，b由繩斷處繼續(xù)運(yùn)動(dòng)距離x后，撤去拉力.已知a的質(zhì)量為m，b的質(zhì)量為與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，不計(jì)繩的長(zhǎng)度，以下說(shuō)法正確的是A.繩斷裂時(shí)，a的加速度為B.繩斷裂時(shí)，b的加速度為C.間的最大距離為D.間的最大距離為參考答案：BD繩斷前，a、b整體做勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F等于整體重力沿斜面向下的分力和滑動(dòng)摩擦力之和，即F=，繩斷裂時(shí)，繩上的拉力瞬間為0，故a的加速度為，方向沿斜面向下；同理可知b的加速度為，方向沿斜面向上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確。由于，故a、b最終都將靜止在斜面上，故當(dāng)a、b都靜止時(shí)，兩者間的距離最大。繩斷開(kāi)后，a做勻減速運(yùn)動(dòng)，直至靜止，b先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)，最終靜止，設(shè)繩剛斷開(kāi)時(shí)，整體的速度為v，則由動(dòng)能定理可得，對(duì)a，，對(duì)b，，聯(lián)立以上兩式可得間的最大距離，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。本題選BD。3.如圖所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，半徑為R．電荷量均為Q的正、負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對(duì)稱(chēng)，+Q與O點(diǎn)的連線和OC間夾角為60°．下列說(shuō)法正確的是

A．O、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同

B．O、C兩點(diǎn)電勢(shì)相同

C．在A點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)正電荷，電荷將沿圓周向D運(yùn)動(dòng)

D．沿直徑由B向D移動(dòng)一個(gè)正電荷，電荷的電勢(shì)能先增大后減小參考答案：AB4.如圖所示，在M點(diǎn)分別以不同的速度將兩小球水平拋出．兩小球分別落在水平地面上的P點(diǎn)、Q點(diǎn)．已知O點(diǎn)是M點(diǎn)在地面上的豎直投影，OP：PQ=1：3，且不考慮空氣阻力的影響．下列說(shuō)法中正確的是（）A．兩小球的下落時(shí)間之比為1：3B．兩小球的下落時(shí)間之比為1：4C．兩小球的初速度大小之比為1：3D．兩小球的初速度大小之比為1：4參考答案：D【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)高度比較運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合水平位移和時(shí)間求出初速度之比．【解答】解：A、兩球做平拋運(yùn)動(dòng)，高度相同，則下落的時(shí)間相同，故A、B錯(cuò)誤．C、由于兩球的水平位移之比為1：4，根據(jù)知，兩小球的初速度大小之比為1：4，故C錯(cuò)誤，D正確．故選：D．5.（單選）如圖，力F垂直作用在傾角為α的三角滑塊上，滑塊沒(méi)被推動(dòng)，則滑塊受到水平地面的靜摩擦力大小為（）A．0B．FcosαC．FsinαD．Ftanα參考答案：解：分析滑塊的受力情況：重力G、地面的支持力N和靜摩擦力f、力F，作出力圖，如圖，根據(jù)平衡條件得

f=Fsinα故選C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某課外興趣小組擬用如圖甲所示的裝置研究滑塊的運(yùn)動(dòng)情況．所用實(shí)驗(yàn)器材有滑塊、鉤碼、紙帶、米尺、秒表、帶滑輪的木板以及由漏斗和細(xì)線組成的單擺等．實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在鉤碼的作用下拖動(dòng)紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)單擺沿垂直于紙帶運(yùn)動(dòng)的方向擺動(dòng)。漏斗漏出的有色液體在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時(shí)刻的位置（如圖乙所示）。①在乙圖中，測(cè)得AB間距離10.0cm，BC間距離15.0cm，若漏斗完成72次全振動(dòng)的時(shí)間如圖丙所示，則漏斗的振動(dòng)周期為

s．用這種方法測(cè)的此滑塊的加速度為

m/s2.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）②用該方法測(cè)量滑塊加速度的誤差主要來(lái)源有：

．(寫(xiě)出一種原因即可)參考答案：）①0.50；0.20②漏斗的重心變化（或液體痕跡偏粗、阻力變化等）7.17．模塊3-5試題（12分）（1）（4分）原子核Th具有天然放射性，它經(jīng)過(guò)若干次α衰變和β衰變后會(huì)變成新的原子核。下列原子核中，有三種是Th衰變過(guò)程中可以產(chǎn)生的，它們是

（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得3分.選對(duì)3個(gè)得4分;每選錯(cuò)I個(gè)扣2分，最低得分為0分）A．Pb

B．Pb

C．Po

D．Ra

E．Ra（2）（8分）如圖，光滑水平面上有三個(gè)物塊A、B和C，它們具有相同的質(zhì)量，且位于同一直線上。開(kāi)始時(shí)，三個(gè)物塊均靜止，先讓A以一定速度與B碰撞，碰后它們粘在一起，然后又一起與C碰撞并粘在一起，求前后兩次碰撞中損失的動(dòng)能之比。

參考答案：（1）ACD

(2)38.某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是_______m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為_(kāi)_______________，加速度的大小是_______m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：0.86

0.649.質(zhì)量為1kg，初速度為v=10m/s的物體，受到一個(gè)與初速度v方向相反，大小為3N的外力F的作用力，沿粗糙的水平面滑動(dòng)，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，經(jīng)3s后撤去外力，則物體滑行的總位移為

m。（取g=10）參考答案：10.(選修模塊3-5)(12分)（填空）⑴下列說(shuō)法中正確的是 。A．用不可見(jiàn)光照射金屬一定比用可見(jiàn)光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能大B．查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)是：C．衰變說(shuō)明了粒子（電子）是原子核的組成部分D．“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論是碰撞前后兩個(gè)物體mv的矢量和保持不變⑵如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線，（直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5）。由圖可知普朗克常量為_(kāi)__________Js（保留兩位有效數(shù)字）(3)一位同學(xué)在用氣墊導(dǎo)軌探究動(dòng)量守恒定律時(shí)，測(cè)得滑塊A以0.095m/s的速度水平向右撞上同向滑行的滑塊B，碰撞前B的速度大小為0.045m/s，碰撞后A、B分別以0.045m/s、0.07m/s的速度繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。求：A、B兩滑塊的質(zhì)量之比。參考答案：⑴BD

⑵6.5×10-34

(3)1：211.在X軸上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)X隨時(shí)間t的變化關(guān)系為x=3t2+2t-4，則其加速度a=_________,t=0時(shí)，速度為

。（X的單位是米，t的單位是秒）參考答案：6m/s2

2m/s12.如右圖所示，AB為豎直固定金屬棒，金屬桿BC重為G。長(zhǎng)為L(zhǎng)，并可繞過(guò)B點(diǎn)垂直紙面的水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，AC為輕質(zhì)金屬線，DABC＝37°，DACB＝90°，在圖示范圍內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與時(shí)間成正比：B＝kt，整個(gè)回路總電阻為R，則回路中感應(yīng)電流I＝

，當(dāng)t=

時(shí)金屬線AC中拉力恰為零。（已知，）參考答案：；

13.1825年，科拉頓做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他將一個(gè)磁鐵插入連有靈敏電流計(jì)的閉合線圈，觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生．在實(shí)驗(yàn)時(shí)，科拉頓為了排除磁鐵移動(dòng)時(shí)對(duì)靈敏電流計(jì)的影響，他通過(guò)很長(zhǎng)的導(dǎo)線把接在閉合線圈上的靈敏電流計(jì)放到隔壁房間．科拉頓在兩個(gè)房間之間來(lái)回跑，始終沒(méi)看到電流計(jì)指針動(dòng)一下．科拉頓沒(méi)能看到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是他認(rèn)為電流是穩(wěn)定的．若要使科拉頓能看到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，請(qǐng)你提出一種改進(jìn)的方法將電表等器材置于同一房間．參考答案：考點(diǎn)：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件．分析：當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量不發(fā)生變化時(shí)，電路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．解答：解：科拉頓用條形磁鐵在線圈中進(jìn)行插進(jìn)和抽出的實(shí)驗(yàn)時(shí)，線圈中的磁通量發(fā)生了變化，電流表的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；當(dāng)他跑到另一個(gè)房間時(shí)，由于磁鐵在線圈在不動(dòng)，此時(shí)沒(méi)有感應(yīng)電流，所以他無(wú)法觀察到．若要使科拉頓能看到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，將電表等器材置于同一房間即可在線圈中進(jìn)行插進(jìn)和抽出的實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到電流表的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生．故答案為：他認(rèn)為電流是穩(wěn)定的；將電表等器材置于同一房間點(diǎn)評(píng)：本題考查了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件的應(yīng)用，掌握感應(yīng)電流條件是正確解題的關(guān)鍵；本題難度不大，是一道基礎(chǔ)題．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）15.（4分）現(xiàn)用“與”門(mén)、“或”門(mén)和“非”門(mén)構(gòu)成如圖所示電路，請(qǐng)將右側(cè)的相關(guān)真值表補(bǔ)充完整。(填入答卷紙上的表格)參考答案：

答案：

ABY001010100111

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示，輕桿AB長(zhǎng)l，兩端各連接A、B小球，質(zhì)量均為m，桿可以繞距B端l/3處的O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。輕桿由水平位置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)到豎直方向，求：（1）此過(guò)程中桿對(duì)A球做的功是多少.（2）在豎直方向時(shí)轉(zhuǎn)軸O受的作用力大小及方向．（重力加速度為g,不計(jì)一切阻力）參考答案：（1）-（2）、向下17.真空室中有如圖甲所示的裝置，電極K持續(xù)發(fā)出的電子（初速不計(jì)）經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速后，從小孔O沿水平放置的偏轉(zhuǎn)極板M、N的中心軸線OO′射入．M、N板長(zhǎng)均為L(zhǎng)，間距為d，偏轉(zhuǎn)極板右邊緣到熒光屏P（足夠大）的距離為S．M、N兩板間的電壓UMN隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示．調(diào)節(jié)加速電場(chǎng)的電壓，使得每個(gè)電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)極板M、N間的時(shí)間等于圖乙中電壓UMN的變化周期T．已知電子的質(zhì)量、電荷量分別為m、e，不計(jì)電子重力．（1）求加速電場(chǎng)的電壓U1；（2）欲使不同時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子都能打到熒光屏P上，求圖乙中電壓U2的范圍；（3）證明在（2）問(wèn)條件下電子打在熒光屏上形成亮線的長(zhǎng)度與距離S無(wú)關(guān)．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．專(zhuān)題：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題．分析：（1）粒子在加速電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理列式，粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解求出電壓；（2）t=0時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子，先作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，后作勻速直線運(yùn)動(dòng)，射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離y最大，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式即可幾何關(guān)系求解；（3）先求出不同時(shí)刻射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子沿垂直于極板方向的速度，再求出電子速度偏轉(zhuǎn)角，從而求出側(cè)移距離的最大值與最小值之差，據(jù)此證明即可．解答：解：（1）對(duì)粒子在加速電場(chǎng)中加速的過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理得：粒子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則L=v0T解得電壓U1=（2）t=0時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子，先作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，后作勻速直線運(yùn)動(dòng)，射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離y最大．U2作用的時(shí)間為，偏轉(zhuǎn)位移為剩下的時(shí)間內(nèi)，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)垂直于極板方向的平均速度為勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的兩倍，則y2=2y1要使粒子能射出平行板，則聯(lián)立解得

U2（3）對(duì)滿足（2）問(wèn)條件下任意確定的U2，不同時(shí)刻射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子沿垂直于極板方向的速度均為vy=，電子速度偏轉(zhuǎn)角的正切值均為，電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度均相同，即速度方向相同，不同時(shí)刻射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子沿垂直于極板方向的側(cè)移距離可能不同，側(cè)移距離的最大值與最小值之差，△y與U2有關(guān)．因電子射出時(shí)速度方向相同，所以在屏上形成亮線的長(zhǎng)度等于△y可知，屏上形成亮線的長(zhǎng)度與P到極板M、N右邊緣的距離S無(wú)關(guān)．答：（1）加速電場(chǎng)的電壓U1為；（2）欲使不同時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子都能打到熒光屏P上，圖乙中電壓U2的范圍為U2；（3）證明如上．點(diǎn)評(píng)：本題考查了帶電粒子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)問(wèn)題，注意帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律解題，難度適中．18.（12分）如圖所示，一定量氣體放在體積為V0的容器中，室溫為T(mén)0＝300K有一光滑導(dǎo)熱活塞C（不占體積）將容器分成A、B兩室，B室的體積是A室的兩倍，A室容器上連接有一U形管（U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)），兩邊水銀柱高度差為76cm，右室容器中連接有一閥門(mén)K，可與大氣相通。（外界大氣壓等于76cm汞柱）求：（1）將閥門(mén)K打開(kāi)后，A室的體積變成多少？（2）打開(kāi)閥門(mén)K后將容器內(nèi)的氣體從300K分別加熱到400K和540K，U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差各為多少？參考答案：解析：（1）開(kāi)始時(shí)，PA0＝2大氣