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德优网2019陕西省西安市高新区高新一中高中物理模考模拟

2019年陕西省西安市高新一中高考物理四模试卷

试卷总分:120分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(14小题共42分)
1. (本题3分) 在物理学的研究中用到的思想方法很多,下列有关各图的说法中正确的是(  )
德优题库

A.①③采用的是放大的思想方法

B.②④⑤采用的是控制变量的思想方法

C.④⑤采用的是猜想的思想方法

D.①③⑤采用的是放大的思想方法

2. (本题3分) 德优题库应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如你用手掌平托一苹果,保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程,下列说法中正确的是(  )

A.手掌对苹果的摩擦力越来越大

B.苹果先处于超重状态后处于失重状态

C.手掌对苹果的支持力越来越小

D.苹果所受的合外力越来越大

3. (本题3分) 德优题库如图所示匀强电场E的区域内,在O点处放置一点电荷+Q,a、b、c、d、e、f为以O点为球心、半径为R的球面上的点,o、a、e、c、f点共面且与电场平行,o、b、e、d、f点共面且与电场垂直,则下列说法中正确的是(  )

A.a、b、c、d、e、f各点的电场强度均相同

B.a、b、c、d、e、f各点的电势均相等

C.将检验点电荷+q在上述球面上的任意两点之间移动时,电场力对它一定做功

D.在上述球面上,将检验点电荷+q在任意两点之间移动,其中由a点移动到c点过程的电势能变化量最大

4. (本题3分) 如图所示,两根固定的水平且平行光滑绝缘杆上套着A、B两个带电小球,A、B两个小球的质量相等,所带电荷电性相反,电量Q1>Q2,开始时,A位于x轴原点处,B位于x轴坐标为x0处,由静止同时,释放A、B两个小球,下列说法正确的是(  )

A..A在x=x0处与B相遇,此刻速度最大

B.B从x=x0处运动至x=x0处的过程中加速度一定是逐渐减小的

C.在x=x0处A、B系统的电势能最大

D..A向右先做加速后减速的运动,运动的最右点坐标为x=x0

5. (本题3分) 德优题库一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能Ep与位移x的关系如图所示。下列图象中合理的是(  )
A.德优题库
电场强度与位移关系
B.德优题库粒子动能与位移关系
C.德优题库
粒子速度与位移关系
D.德优题库
粒子加速度与位移关系
6. (本题3分) 德优题库如图所示,竖直平面内有水平向左的匀强电场E,M点与N点在同一电场线上。两个质量相等的带正电荷的粒子,以相同的速度v0分别从M点和N点同时垂直进入电场,不计两粒子的重力和粒子间的库仑力。已知两粒子都能经过P点,在此过程中,下列说法正确的是(  )

A.从M点进入的粒子先到达P点

B.从M点进入的粒子电荷量较小

C.从M点进入的粒子动量变化较小

D.从M点进入的粒子的电势能变化较小

7. (本题3分) 在宇宙中,单独存在的恒星占少数,更多的是双星、三星甚至多星系统。如图所示为一个简化的直线三星系统模型:三个星球的质量均为m,a、b两个星球绕处于二者中心的星球c做半径为r的匀速圆周运动。已知引力常量为G,忽略其他星体对他们的引力作用,则下列说法正确的是(  )

A.星球a做匀速圆周运动的加速度大小为  

B.星球a做匀速圆周运动的线速度大小为  

C.星球b做匀速圆周运动的周期为4π   

D.若因某种原因中心星球c的质量缓慢减小,则星球a、b的线速度均将缓慢增大

8. (本题3分) 如图所示,有一定质量的滑轮从静止到转动时,需要外力做功.一根足够长轻绳绕在半径为R质量为M的均质定滑轮上,绳的下端挂一质量为m的物体.已知物体从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t时定滑轮的角速度为ω,此时(  )

A.物体的速度大小为ωR 

B..物体对绳的拉力大小为m(g﹣)  

C..物体m的机械能减小量为mωR(gt﹣ωR)

D..物体下落时,悬挂点O受的拉力逐渐变小

9. (本题3分) 如图1所示,甲、乙两个小球可视为质点,甲球沿倾角为30°的光滑足够长斜面由静止开始下滑,乙球做自由落体运动,甲、乙两球的动能与路程的关系图象如图2所示。下列说法正确的是(  )
德优题库

A.甲球机械能不守恒,乙球机械能守恒

B.甲、乙两球的质量之比为m:m=2:1

C.甲、乙两球的动能均为Ek0时,两球重力的瞬时功率之比为P:P=1:1

D.甲、乙两球的动能均为Ek0时,两球高度相同

10. (本题3分) 如图1所示。轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上,另一端连接质量为0.10kg的小木块a,另一个相同的小木块b紧靠a一起在水平面上处于静止状态。现在b上施加一水平向左的力F使a和b从静止开始缓慢向左移动,力F的大小与a的位移x的大小关系如图2所示。弹簧一直处于弹性限度内,将a、b视为质点,下列说法正确的是(  )
德优题库

A.在木块向左移动10cm的过程中,弹簧的弹性势能增加了2.5J

B.该弹簧的劲度系数为250N/m

C.当x=10cm时撤去F,此后b能达到的最大速度为5m/s

D.当x=10cm 时撤去F,a、b分离时的速度为5m/s

11. (本题3分) 德优题库如图所示,M、N为平行板电容器的金属板,G为静电计。开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度。下列操作可使指针张开角度增大一些的是(  )

A.保持开关S闭合,将R上的滑片向右移动,静电计指针张角增大

B.保持开关S闭合,将M、N两极板间距增大少许,指针张角变小

C.断开开关S后,将下极板向下移动一小段距离,P点的电势将上升,粒子的电势能增大

D.断开开关S后,紧贴下极板插入金属板,板间场强不变

12. (本题3分) 德优题库一个爆竹竖直升空后在最高点炸裂成质量相等的甲、乙两块,其中炸裂后一瞬间甲的速度方向如图所示,不计空气阻力,则下列说法正确的是(  )

A.甲、乙有可能同时落地

B.甲、乙落地时的速度一定相同

C.从炸裂到落地,甲、乙的速度变化相同

D.甲、乙落地瞬间,重力的瞬时功率相同

13. (本题3分) 德优题库如图所示,一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上,质量分别为mA=1kg和mB=2kg的物块A、B放在长木板上,A、B与长木板间的动摩擦因数均为μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力F拉A,取重力加速度g=10m/s2,改变F的大小,B的加速度大小可能为(  )
A.1m/s2
B.2.5m/s2
C.3m/s2
D.4m/s2
14. (本题3分) 德优题库如图所示电路中,R2、R3和R4均为定值电阻,电源电动势为E,内阻不计,电路中O点接地,当滑动变阻器R1的滑片P向左移动时,电压表V1、V2示数变化量分别为ΔU1和ΔU2,电流表A1、A2和A3的示数变化量分别为ΔI1、ΔI2和ΔI3,则下列判断正确的是(  )

A.|ΔU1|>|ΔU2|

B.|ΔI2|<|ΔI1|

C.M和N的电势都升高

D.M点电势升高,N点电势降低

二、实验题(4小题共40分)
15. (本题10分) 伽利略在《两种新科学的对话》一书中,提出猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还用实验验证了该猜想.某小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动.实验操作步骤如下:
①让滑块从距离挡板s处由静止沿倾角为θ的斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,让水箱中的水流到量筒中;
②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(假设水流出均匀稳定);
③记录下量筒收集的水量V;
④改变s,重复以上操作;
⑤将测得的数据记录在表格中.
德优题库
次数 1 2 3 4 5 6
s(m) 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9
V(mL) 90 84 62 52 40
(1)该实验用量筒中收集的水量来表示        
A.水箱中水的体积    B.水从水箱中流出的速度    C.滑块下滑的时间    D.滑块下滑的位移
(2)某同学漏填了第3组数据中量筒收集的水量V,若实验正常,你估计v=       mL;若保持下滑的距离s、倾角θ不变,增大滑块的质量,水量V将        (填“增大”、“不变”或“减小”);若保持下滑的距离s、滑块质量不变,增大倾角θ,水量V将        (填“增大”、“不变”或“减小”).
(3)下列说法中不属于该实验误差来源的是        
A.水从水箱中流出不够稳定    B.滑块开始下滑和开始流水不同步
C.选用的斜面不够光滑    D.选用了内径较大的量筒.
16. (本题10分) 德优题库如图为验证动量守恒定律的实验装置,实验中选取两个半径相同、质量不等的小球,按下面步骤进行实验:
①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2
②安装实验装置,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端切线水平,再将一斜面BC连接在斜槽末端;
③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放,标记小球在斜面上的落点位置P;
④将小球m2放在斜槽末端B处,仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放,两球发生碰撞,分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置;
⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中从M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置,从M、P、N到B点的距离分别为SM、SP、SN.依据上述实验步骤,请回答下面问题:
(1)两小球的质量m1、m2应满足m1       m2(填写“>”、“=”或“<”);
(2)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中       点,m2的落点是图中       点;
(3)用实验中测得的数据来表示,只要满足关系式       ,就能说明两球碰撞前后动量是守恒的;
(4)若要判断两小球的碰撞是否为弹性碰撞,用实验中测得的数据来表示,只需比较              是否相等即可。
17. (本题10分) 如图所示,是用高电阻放电法测电容的实验电路图。其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q,从而求出其电容C。该实验的操作步骤如下:
(1)按电路图接好实验电路;
(2)接通电键S,调节电阻箱R的阻值,使微安表的指针接近满刻度。记下这时的电压表读数U0=6.2V和微安表读数I0=490μA;
(3)断开电键S并同时开始计时,每隔5s或10s读一次微安表的读数i,将读数记录在预先设计的表格中;
(4)根据表格中的12组数据,以t为横坐标,i为纵坐标,在坐标纸上描点(图中用“×”表示)。
德优题库
根据以上实验结果和图象,可以估算出当电容器两端电压为U0时该电容器所带的电荷量Q0约为       C,从而算出该电容器的电容约为       F。
18. (本题10分) 德优题库如图所示,光滑绝缘的水平面上有一带电量为-q的点电荷,在距水平面高h处的空间内存在一场源点电荷+Q,两电荷连线与水平面间的夹角θ=30°,现给-q一水平初速度,使其恰好能在水平面上做匀速圆周运动且对水平面无压力,已知重力加速度为g,静电力常量为k,则点电荷-q做匀速圆周运动的向心力为       ;点电荷-q做匀速圆周运动的线速度为       
三、计算题(4小题共38分)
19. (本题8分) 校车交通安全今年已成为社会关注的热点,国务院发布的《校车安全管理条例》将校车安全问题纳入法制轨道,若校车以72km/h的速度行驶,司机发现在33m远处人开始横穿马路,立即采取刹车措施。已知司机的反应时间为t1=0.75s,刹车的加速度大小为4m/s2
(1)司机从发现情况至汽车走完33m距离,经过多少时间,此时车速多大?
(2)如果行人横穿20m宽的马路,横穿速度5m/s,行人是否有危险?
20. (本题8分) 在如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100Ω,R2阻值未知,R3是一滑动变阻器,当其滑片从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示,其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的.
德优题库
求:(1)电源的电动势和内阻;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值.
21. (本题10分) 美国物理学家密立根早在1911年以著名的油滴实验,推断自然界存在基本电荷,并测得了基本电荷的电荷量,其实验过程如下:水平放置的两平行绝缘金属板间距为d,在上极板的中间开一小孔,使质量为m的微小带电油滴从这个小孔落到极板中,忽略空气浮力,当极板上没加电压时,由于空气阻力大小与速度大小成正比(设比例系数为k,且k>0),经过一段时间后即可观察到油滴以恒定的速度υ1在空气中缓慢降落.
①极板上加电压U时可见到油滴以恒定的速率υ2缓慢上升,试求油滴所带电荷量q(用d,U,k,υ1,υ2等已知量表示)
②在极板上不加电压时,油滴在极板内以恒定的速率υ1下降时,移动某一定值的竖直距离所需时间为t1,加了电压U后以恒定速率υ2上升同一竖直距离所需时间为t2,然后又把电压撤除,使所考察的油滴又降落,并在极板内照射X射线以改变它的带电荷量,再在极板上加上同样的电压U,重复上述操作,测定油滴上升及下降的时间,即可发现()始终是0.00535s﹣1的整数倍,由此可断定:一定存在基本电荷(最小单元电荷),若已知d=2×10﹣2m,m=3.2×10﹣16kg,t1=11.9s,U=25V,取g=9.8m/s2,试计算基本电荷的带电荷量?
22. (本题12分) 德优题库如图所示,带正电的绝缘小滑块A,被长R=0.4m的绝缘细绳竖直悬挂,悬点O距水平地面的高度为3R;小滑块B不带电.位于O点正下方的地面上.长L=2R的绝缘水平传送带上表面距地面的高度h=2R,其左端与O点在同一竖直线上,右端的右侧空间有方向竖直向下的匀强电场.在O点与传送带之间有位置可调的固定钉子(图中未画出),当把A拉到水平位置由静止释放后,因钉子阻挡,细绳总会断裂,使得A能滑上传送带继续运动,若传送带逆时针匀速转动,A刚好能运动到传送带的右端.已知绝缘细绳能承受的最大拉力是A重力的5倍,A所受电场力大小与重力相等,重力加速度g=10m/s2,A、B均可视为质点,皮带传动轮半径很小,A不会因绳断裂而损失能量、也不会因摩擦而损失电荷量.试求:
(1)钉子距O点的距离的范围.
(2)若传送带以速度v0=5m/s顺时针匀速转动,在A刚滑到传送带上时,B从静止开始向右做匀加速直线运动,当A刚落地时,B恰与A相碰.试求B做匀加速运动的加速度大小(结果可用根式表示)
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  • 题号
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  • 微小量放大法,
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  • 2
  • 根据超重或失重状态计算物体的运动情况,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,
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  • 3
  • 电场强度的叠加,电场强度与电场力的关系和计算,电场力做功与电势能变化的关系,
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  • 4
  • 两个或多个带电体在库仑力作内力情况下一起运动,电场力做功与电势能变化的关系,
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  • 5
  • 复杂的运动学图像问题,电场力做功与电势能变化的关系,
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  • 6
  • 动量定理的内容和应用,电场力做功与电势能变化的关系,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
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  • 7
  • 牛顿第二定律与向心力结合解决问题,万有引力与重力的关系(黄金代换),双星系统及相关计算,
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  • 8
  • 线速度的物理意义及计算,机械能守恒定律的简单应用,
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  • 9
  • 瞬时功率的计算,机械能与图像相结合的问题,
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  • 10
  • 常见力做功与相应的能量转化,
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  • 11
  • 电容器的动态分析——电容器与静电计相连,
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  • 12
  • 功率的定义、物理意义和计算式的推导,用动量守恒定律解决爆炸问题,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 13
  • 力的合成与分解的应用,牛顿第二定律的简单应用,
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  • 14
  • 串联电路的特点及应用,电路动态分析,
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  • 15
  • 伽利略对自由落体运动的探究,
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  • 16
  • 验证动量守恒定律,
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  • 17
  • 观察电容器及其充、放电现象,
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  • 18
  • 匀速圆周运动,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,库仑定律的表达式及其简单应用,
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  • 19
  • 匀变速直线运动规律的综合应用,
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  • 20
  • 用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻,利用电源的外特性曲线得出电源的电动势和内阻,
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  • 21
  • 匀强电场中电势差与电场强度的关系,密立根油滴实验,
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  • 22
  • 力的合成与分解的应用,牛顿第二定律的简单应用,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
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