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1、2020-2021学年福建省福州市第二十三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，光滑绝缘细杆与水平面成e角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为m,带电量为q：为使小球在杆上静止，可加一匀强电场，若使 小球在杆上保持静止，所加电场的方向和大小可能为（）A.mgccis 8垂直于杆斜向上，场强大小为qB.mg竖直向上，场强大小为q垂直于杆斜向上，场强大小为qD.ingtan 8水平向右，场强大小为 q参考答案:考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系：共点力平衡的条件及其应用.专题：电场力与电势的性质专题.分析：当加
2、一匀强电场时，小球将受到电场力作用，小球带正电，电场力方向与场强方向 相同.当加电场后，小球所受的合力能为零时，就能在杆上保持静止状态.解解：A、若电场方向垂直于杆斜向上，小球受到的电场力方向也垂直于杆斜向上，答：在垂直于杆的方向小球受力能平衡，而在平行于杆方向，重力有沿杆向下的分力， 没有力与之平衡，则小球将向下滑动，不能保持静止.故A、C均错误.B、若电场方向竖直向上，此时球受两个力，竖直向上的电场力和竖直向下的重mg力，根据二力平衡可知，Eq=mg,故E二Q.故B正确.D、若电场方向水平向右，此时受三个力，重力、电场力和支持力.重力和电场力 垂直于杆方向的分力的合力和支持力等值反向，重力
3、和电场力沿杆子方向的分力大 mgtan 8小相等方向相反，有mgsin。=Eqcos，故E=Q ,故D正确.故选：BD.点评：判断物体能否静止，关犍是正确分析物体的受力情况，根据利用平衡条件进行检验 合力是否为零.中档题.A.AEj2=C.AEj? =4A；，AE巧D.* 44EJ（=2人殍参考答案：D 由题意可知，两次物体均做匀加速运动,则在同样的时间内，它们的位移之比为:2.（单选）一物体静止在粗糙斜面上，现用一大小为F,的水平拉力拉动物体，经过时间t 后其速度变为，若将水平拉力的大小改为,物体从静止开始经过时间t后速度变为加， 对于上述两过程，用刃、均工分别表示前后两次物体增加的机械能，
4、4|、*巴 分别表示前后两次物体增加的重力势能，则（）v 2V“2 1 I；,两次上升的高度之比： 鸣5shi仇邑一,T：故重力势能的变化量之比：州门二维T2 = M二环加2二1二2, Aj=2AJ根据动能表达式：形严,得：纯n二妈2=1二4, g2 = 4A而机械能AE =AEr + AEr必 AEj =AEj-2 = 4AE% 1A% 4Al 4A/ （2 分）（2）9.4 （3 分）（3）纸带与打点泞时器间的摩擦阻力,空气阻力7 .如图所示，A、B和C、D为两对带电金属极板，长度均为1,其中A、B两板水平放 置，间距为d, A、B间电压为UI： C、D两板竖直放置，间距也为d, C、D间
5、电压为 U2o有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进 入电场，则电子进入该电场时的速度大小为：若电子在穿过电场 的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为 （A、B、C、 D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，旦不计电子的重力）参考答案:【答案】周，芸+芸+吸田空3分）【解析】试题分析：粒子在加速电场中加速，根据动能定理有。% = ；%2一0,解得离开加速电场的速度即进入该 电场的速度匕 =J争.进入该电场后，AB电场的作用在竖直方向，CD电场的作用在水平方向，两个“=翳竖直方向位移=;、缶=备尤，所以AB之间电场对电荷畋功4d%2 2同理在C
6、D电场中电场力做功屿=言L.根电场的作用互不影响，对AB之间电场，粒子进入后水平方向勺速直线运动，/ = 为，竖直方向加速度2 2吗=丝1乂丁 二 雪一,CD电场长度也是1,宽度也是d, d Ad 小据动能定理”+吗=&-1叽1整理得纭=叫+叱212 小平+ -wp0 =+2 4d 以0 4d%考点：带电粒子在电场中的运动8 .如图甲所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有电。房卡 的作用相当于一个（填电路元件名称）接在干路上。如图乙所示，当房客进门时，只要将带有磁铁的卡P插入盒子Q中，这时由于磁铁吸引簧 片，开关B就接通，通过继电器J使整个房间的电器的总开关接通，房客便
7、能使用室内各 种用电器。当继电器工作时，cd相吸，ab便接通。请你将各接线端1、2、3、4、5、6、 7、8、9、10适当地连接起来，构成正常的电门卡电路。图甲参考答案:图乙(1)电健(2分)(2) 8-7, 4-5, 6-9, 1-3, 2-109. （4分）已知在心时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻府该波的波 形如图中虚线所示。t-t. = 0.02so若波的周期T满足0. 01sVTV0.02s,且从 仁时刻起，图中0质点比斤质点先回到平衡位置，则波速是m/soy/cm参考答案：答案：400m/s10 .平抛运动可看成是水平方向的 运动和竖直方向的 运动的合运动参考答案：匀速直线运
8、动，自由落体运动11 .如图所示，A、B两物体相距s=7m,物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动。 而物体B此时的速度vB=10m/s,向右做匀减速运动，加速度a=-2m/s2。那么物 体A追上物体B所用的时间为（）k- $ 1A. 7s B. 8s C. 9s D. 10s参考答案：B12 .有一内阻未知（约20kC60kC）、量程（03V）的直流电压表。甲同学用一个 多用电表测量上述电压表的内阻，如图A所示：先将选择开关拨至倍率xlK”档，将红、 黑表笔短接调零后进行测量，刻度盘指针偏转如图B所示，电压表的电阻应为 这时乙同学发现电压表的读数为1.6V,认为这是此欧姆表中电池的电动势，
9、理由是电压表 内阻很大。甲同学对此表示反对，认为欧姆表内阻也很大，这不是电池的路端电压。请你 判断： 同学的观点是正确的。A参考答案：_40K甲13 .北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站 危机.核电中的U发生着裂变反应，试完成下列反应方程式U + n-Ba+Kr+：已知U、Ba、Kr和中子的质量分别是mU、niBa、mKr、mn,该反应中 一个235U裂变时放出的能量为.（已知光速为c）参考答案:3n（2 分）（mu - mBamKr-2mn）c2（三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14 .在“研究平抛运动”的实验中，为了得到平抛运动的轨迹
10、，可以采用描迹法，也可以 采用拍摄闪光照片的方法。（1）如果采用描迹法描绘小球平抛运动的轨迹，实验时按图a安装好器材，需注意斜槽 末端，为了让小球多次重复同一平抛轨迹，每次小球需从位置上滚下。（2）如果采用拍摄闪光照片的方法，得到的闪光照片示意图如图b所示，照片与实际大 小相比缩小到1/10.对照片中小球的位置进行测量，可得1与4闪光点竖直距离为1. 5cm, 4与7闪光点竖直距离为2. 5cm,各闪光点之间水平距离均为0.5cm.则小球抛出时的速度大小为 m/s：抛出点距闪光点1的实际水平距离为 cm,实际竖直距离为 cm.（不计空气阻力，g取10m/s2）参考答案:【答案】（1）切线水平：
11、同一.（2） 1.5 ； 15 ； 5。【解析】试题分析：（1）如果采用描迹法描绘小球平抛运动的轨迹，实晚时按图。安装好器材，需注 意斜槽末端切发水平，以保证小球做平抛运动；为了让小球多次重复同一平抛轨迹，每次小 球需从同一位置上滚下。（2）设时间间隔为则竖直方向根据州=gAl可得： （ZS-LAxlOxlO工10（34）2 ,解得 Ar = j ,因为拉=2 ,所以 30乂 了 5= 0.5x 1 Oztm = 5m ；水平距离i3xQ 5*10cm= 15cm.小球抛出时的速度大小为x 0.15,. , ,v=r-加s = 1.5m!s.34 o 13x 30考点：研究平抛物办的运动.15
12、.某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系，他设计了如图所示的实验。他的 操作步骤如下：1 .按图示装置安装好实验器材；2 .在质量为10克、20克、50克的三种钩码中，他挑选了一个质量为50克的钩码挂在细 线P的下端；3 .将质量为200克的小车靠近打点计时器，并用手按住；4 .先接通打点计时器的电源，再释放小车，打出一条纸带；5 .重复上述实验操作，再打几条纸带。在多次实验得到的纸带中，他选出了一条自认为满意的纸带，经测量和计算得到如下实 验数据：纸带上第一个点到第N个点的间距为40.00cm：打下第N个点时，小车的瞬时速度大小为1.20m/s该同学将钩码所受的重力当作细线对小车的拉力
13、，计算出从打下第一个点到打下第N个点 的过程中，细线拉力对小车所做的功为 L小车的动能增加量为 J.（当地重力加速度g取9.8m/s2,计算结果均保留三位有效数字）此次实验探究结果误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了某些能够产生误差的因 素。请你根据该同学的实验装置和操作步骤帮助他分析一下，造成较大误差的主要原因 是：:参考答案： 0.196 J (2) 0.144 J(3)未平衡摩擦力或平衡不够不满足mM条件四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直平面内，长为L=2m的水平传送带AB以v=5m/s顺时针传送，其右下 方有固定光滑斜面CD,斜面倾角0=37,顶点C与传送带右端
14、B点竖直方向高度差 h=0.45m,下端D点固定一挡板.一轻弹簧下端与挡板相连，上端自然伸长至E点，且 C、E相距0.4m.现让质量m=2kg的小物块以v0=2ni/s的水平速度从A点滑上传送带，小 物块传送至B点后飞出恰好落至斜面顶点C旦与斜面无碰撞，之后向下运动.已知弹簧的 最大压缩量为0.2m,物块所受空气阻力不计，取重力加速度g=10m/s2.求：(1)传送带与小物块间的动摩擦因数中(2)由于传送物块电动机对传送带所多做的功;(3)弹簧的最大弹性势能.参考答案：(1) 0.3 (2) 20J (3) 32.2J试题分析：(1)将物块在C点的速度沿水平与竖直方向分解，则廊=3段 vB=V
15、vCot37=4m/s由于vbVv,物块由A到B一直匀加速运动，物块从A到B过程中有 |.i=0.3 7 =2.t=（2）有（1）知，物块由A到B运动时间Mg10s = vt = m此过程传送带位移3所以由于,传送物块电动机对传送带所做的功W=pmgs=20Jv（3）由（1）知物块在C点的速度为 sia37AsudlST -jE =0 对物块由D点运动到最低点，由动能定理得：2 解得：Epm=32.2J考点：运动的合成和分解：动能定理17.如图所示，倾角为45。的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相 接，0为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处竖直平面内，A、C两点等高。质量m
16、=lkg的 滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O等高的D点，g取10m/s2.（1）求滑块与斜面间的动摩擦因数口；（2）若使滑块能到达C点，求滑块至少从离地多高处由静止开始下滑；（3）若滑块离开C处后恰能垂直打在斜面上，求滑块经过C点时对轨道的压力. 参考答案：（1）A到D过程：根据动能定理有2衣mg x （2 - R） gcos45 x汕 45 =0-0（2 分）可求：“二5（ 1分）（2）若滑块恰能到达C点，根据牛顿第二定律有脸mg= R （1 分）比=场=2 m/s （1分）从高为H的最高点到C的过程：根据动能定理有摩（H 2A） 一少geos45 xr = -mvi - 0sin 4
17、52（2 分）求得：H=2m（1分）（3）离开C点后滑块做平抛运动，垂直打在斜面上时有X）（1分）1 2 y = 一藩=i2 2（1 分）tan 45 = 为（1分）0 27? - y tan 45 =x（1 分）“c -解得3 m/s （1分）在C点，有E VC冽g+与=阳eR（1 分）求得:黑二3.3 n由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力为3.3N（1分）18.在光滑是水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B.质量分别为m和2m,当两球心 间的距离大于L时（L比2r大得多），两球之间无相互作用力：当两球心间的距离等于L 或小于时，两球存在相互作用斥力Fo设A球从远离B球处以速度vO沿两球连心线向原 来静止的B球运动，如图所示，欲使两球不接触，vO必须满足什么条件？参考答案:解：要使A、B不发生接触，必须满足：当vA二vB时SASBLr 由牛顿第二定律有F=maA F=2maB由运动学公式 vA=vOaAt vB=aBtsA=vOt 2 aAt2 sB=乙 aBt23.（_2尸）联立解得：v0V