【解析版】2019届高三上学期第四次模拟物理试卷 word版含解析

山东师大附中高三第四次模拟考试（2018-12-24）物理试题（满分110分）一、选择题本卷共12小题，每小题4分，共48分。1-8单项选择题，9-12多项选择题，漏选得2分，错选0分。1.一个质点沿x轴由静止开始做匀加速直线运动，其位移时间图像如图所示，则下列说法正确的是()A. 该质点的加速度大小为2 m/s2B. 该质点在t1 s时的速度大小为2 m/sC. 该质点在t1到t2 s时间内的平均速度大小为6 m/sD. 该质点运动4m需要的时间为1.5s【答案】C【解析】【分析】质点做匀加速直线运动，位移与时间的关系为x=v0t+12at2，由图可知，第1s内的位移和前2s内的位移，代入位移公式，从而求出初速度和加速度，再根据v=v0+at即可求解t=2s时的速度平均速度根据位移与时间之比求。【详解】A项：质点做匀加速直线运动，则有：x=v0t+12at2由图可知，t=1s时，位移为x1=2m，t=2s时，位移为 x2=8m，代入上式有：2=v0+12a  8=2v0+2a解得：v0=0，a=4m/s2，故A错误；B项：该质点在t=1s时的速度大小为 v=at=4×1=4m/s，故B错误；C项：由图象可知，质点在t=1到t=2 s时间内的位移大小为 x2=6m，平均速度大小为v2=61ms=6ms，故C正确；D项：由位移公式可知，4=12×4t2，解得：t=2s ，故D错误。故应选：C。【点睛】本题解题的关键是能根据图象得出第1s内和前2s内的位移，再根据x=v0t+12at2求初速度和加速度。2.如图所示，在水平光滑桌面上放有m1和m2两个小物块，它们中间有细线连接。已知m13 kg，m22 kg，连接它们的细线最大能承受6 N的拉力。现用水平外力F向左拉m1，为保持细线不断，则F的最大值为()A. 8 N B. 10 N C. 12 N D. 15 N【答案】D【解析】【分析】连接的细线仅能承受1N的拉力，桌面水平光滑，为使线不断而又使它们一起运动获得最大加速度，可以隔离物体先分析出最大加速度，然后整体分析求出水平拉力的最大值。【详解】施加的水平向左的拉力F1，以m2为研究对象，由牛顿第二定律得：Tm=m2am以整体为研究对象，由牛顿第二定律得：F1=（m1+m2）am联立解得：F1=15N。故应选：D。【点睛】正确选取研究对象，受力分析，然后利用牛顿第二定律列式求解是此类问题的一般思路。3.质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G0，它在离地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运行时的动能为()A. G0R8 B. G0R6 C. G0R4 D. G0R2【答案】C【解析】【分析】由万有引体提供向心力，可以列出有关动能的表达式，由此求出动能。【详解】由万有引体提供向心力，GMmr2=mv2r 由题意可知，r=2R质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G0根据万有引力等于重力得：GM=gR2=G0mR2 联立解得：动能Ek=14G0R，故C正确。【点睛】题就是对万有引力充当向心力的各个表达式的变形，其中黄金代换的引入非常重要，要熟练掌握。4.如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，与均为理想电表；开始时开关S闭合，均有读数，某时刻发现和读数均变大，则电路中可能出现的故障是A. R1断路 B. R2断路 C. R1短路 D. R3短路【答案】B【解析】试题分析：因为当R2断路时，外电路的总电阻变大，故路端电压变大，即电压表读数变大；电路的总电流减小，故R1上的电压减小，R3电压变大，故电流表读数变大，与题目所给的现象吻合，故电路是R2断路，故答案选B。考点：电路的故障分析.5.如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨道半径为R，已知该电场的电场强度为E，方向竖直向下；该磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，设重力加速度为g，则()A. 液滴带正电 B. 液滴沿顺时针方向运动C. 液滴比荷qm=Eg D. 液滴运动速度大小vRgBE【答案】B【解析】【分析】液滴在复合场中做匀速圆周运动，可判断出电场力和重力为平衡力，从而可求出液滴的比荷并可判断电场力的方向，结合电场的方向便可知液滴的电性；根据洛伦兹力的方向，利用左手定则可判断液滴的旋转方向；结合重力与电场力平衡以及液滴在洛伦兹力的作用下的运动半径公式，可求出线速度。【详解】A项：液滴在重力场、匀强电场和匀强磁场的复合场中做匀速圆周运动，可知，液滴受到的重力和电场力是一对平衡力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相反，故可知液滴带负电，故A错误；B项：磁场方向垂直纸面向里，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可判断液滴的旋转方向为顺时针，故B正确；C项：由液滴做匀速圆周运动，得知电场力和重力大小相等，得：mg=qE解得：qm=gE，故C错误；D项：液滴在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动的半径为：R=mvqB 联立mg=qE，解得：v=RBgE ，故D错误。故应选：B。【点睛】此题考查了液滴在复合场中的运动问题复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场液滴在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因此对液滴的运动形式的分析就显得极为重要该题就是根据液滴的运动情况来判断受到的电场力情况。6.如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线M和N，通有大小相等方向相反的电流I，在纸面上有一点P，P与M、N构成等边三角形，此时P点磁感应强度为B。若导线M中的电流反向（大小不变），则P点的磁感应强度A. 大小为B，方向竖直向上B. 大小为3B，方向竖直向下C. 大小为B，方向水平向右D. 大小为B，方向水平向左【答案】B【解析】【分析】本题考查了磁场的叠加，根据导线周围磁场分布可知，与导线等距离地方磁感应强度大小相等，根据安培定则判断出两导线在P点形成磁场方向，磁感应强度B是矢量，根据矢量分解合成的平行四边形定则求解。【详解】MN在P点产生的磁感应强度大小相等，根据安培定则，电流M在P点的磁场向右上方，电流N在P点的磁场的方向向右下方，此时两磁感应强度的夹角为1200，由平行边形定则可知，P处的磁感应强度等于M、N分别在P处产生的磁感应强度，如图当导线M中的电流反向（大小不变）时，M在P处产生的磁感应强度方向垂直PM向下，N在P处处产生的磁感应强度方向垂直PN向下，此时两磁感应强度的夹角为600，所以合磁场应为：3B，方向竖直向下。故应选：B。【点睛】磁感应强度为矢量，合成时要用平行四边形定则，因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提。7.如图所示，长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的14垂在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为( )A. 32gL B. gL4C. 15gL4 D. 4gL【答案】C【解析】【分析】链条在重力作用而向下滑动，只有重力做功，其机械能守恒；可设桌面为零势能面，列出机械能守恒方程可得出链条的速度。【详解】设桌面为零势能面，链条的总质量为m开始时链条的机械能为：E1=14mg·18L 当链条刚脱离桌面时的机械能：E2=12mv2mgL2 由机械能守恒可得：E1=E2即：14mg·L8=12mv2mgL2 解得：v=15gL4 。故应选：C。【点睛】零势能面的选取是任意的，本题也可以选链条滑至刚刚离开桌边时链条的中心为零势能面，结果是一样的，要注意重力势能的正负；抓住机械能守恒时，链条动能的变化取决于重力势能的变化量。8.a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。ab边长1m，ad边长4m，a、b、d三点的电势分布如图所示，下列说法正确的是()A. 电场强度的大小为 4002V/mB. c点处的电势为12 VC. 电子在a点的电势能比在c点的高12 eVD. 电子从d点运动到c点，电场力做功为4 eV【答案】AD【解析】【分析】在匀强电场中，每前进相同的距离，电势的降落相等根据该结论分析cd间的电势差，并判断电势的高低由E=Ud研究电场强度的大小【详解】A、B项：在匀强电场中，在相同的方向上，每前进相同的距离，电势的降落相等，则cd间的电势差等于ba间的电势差即c4=2420，解得：c=8V，故B错误；将ab等分成四等分，设依次为aM、MP、PF、Fd，由在匀强电场中，在相同的方向上，每前进相同的距离，电势的降落相等可知，F=8V，连接Fc即为等势线，由几何关系可知，Fcd=450，所以cd两点沿场强方向的距离为22cm ，所以场强为：E=Udcddc=422×102Vm=4002Vm，故A正确；C项：负电荷在电势低处电势能更大，所以电子应在c点的电势能更大，故C错误；D项：由公式Wdc=EPcEPd=8eV，故D正确。故应选：AD。【点睛】本题关键是记住“匀强电场中每前进相同的距离电势的降落相等”的结论，基础问题。9.如图所示，+Q和-Q是两个等量异种点电荷，以点电荷+Q为圆心作圆，A、B为圆上两点，O点为两电荷连线的中点，C点与B点关于0点对称，下列说法正确的是 A. A点和B点的电场强度大小相等，方向不同B. B点和C点的电场强度大小相等，方向相同C. 把电子从A点移动到B点，电场力对其做负功D. 质子在A点的电势能小于在B点的电势能【答案】BC【解析】等量异种电荷周围的电场线分布如图；由图可知AB两点的场强大小和方向均不相同，选项A错误；等量异种电荷连线上的电场线指向负电荷，由B、C关于MN对称，即B点的电场强度等于C点的电场强度，故B正确；电场线与等势面相互垂直，电场线从高等势面指向低等势面，由图示可知，A点所在等势面高于B点所在等势面，A点电势高于B点电势，电子带负电，则电子在A点的电势能小于在B点的电势能，把电子从A点移动到B点，电场力对其做负功，故C正确；同理可知质子在A点的电势能大于在B点的电势能，选项D错误；故选BC点睛：本题考查了等量异号电荷的电场，知道电场线的分布，知道等量异号电荷连线的重锤线是等势线即可正确解题10.如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。现分别加速氘核（）和氦核（）。下列说法中正确的是A. 它们的最大速度相同B. 它们的最大动能相同C. 两次所接高频电源的频率不相同D. 仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能【答案】AC【解析】解：A、根据qvB=m，得v=两粒子的比荷相等，所以最大速度相等故A正确B、最大动能Ek=mv2=，两粒子的比荷相等，但质量不等，所以最大动能不等故B错误C、带电粒子在磁场中运动的周期T=，两粒子的比荷相等，所以周期和频率相等故C错误D、根据Ek=mv2=，知仅增大高频电源的频率不能增大粒子动能，故D错误；故选：A【点评】解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速，磁场偏转来加速粒子以及知道粒子在磁场中运动的周期和交流电的周期相同【此处有视频，请去附件查看】11.如图所示，以直角三角形AOC 为边界的有界匀强