四川省高三物理高考模拟试卷(上学期)

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四川高三物理上册高考

完整试卷与答案

1选择题
一物体从静止开始沿直线运动,其加速度a随时间t变化的图像如图所示(图略,描述:0-2s内a=2m/s²,2-4s内a=-1m/s²,4-6s内a=0)。关于该物体在0-6s内的运动,下列说法正确的是( )
答案:A
解析:解析:根据a-t图像,0-2s内加速度为正,物体做匀加速运动,速度增加;2-4s内加速度为负,物体做匀减速运动,速度减小;4-6s内加速度为0,物体做匀速直线运动。因此,物体在第2s末速度达到最大值,A正确。B错误,0-2s是匀加速。C错误,4-6s是匀速运动。D错误,需要计算v-t图面积,位移大于6m。易错点:混淆a-t图与v-t图的物理意义,误将a-t图的面积当作位移。
2选择题
如图所示,光滑水平面上有一质量为M的斜面体,其斜面倾角为θ。一质量为m的物块从斜面顶端由静止开始下滑。在物块下滑过程中,关于斜面体和物块组成的系统,下列说法正确的是( )
答案:C
解析:解析:系统在水平方向不受外力(地面光滑),故水平方向动量守恒,C正确。系统在竖直方向受重力和支持力,合外力不为零,动量不守恒,D错误。系统整体受重力和地面支持力,合外力不为零,动量不守恒,A错误。由于斜面体光滑,只有重力做功,系统机械能守恒,B正确。但本题为单选题,且B选项“系统机械能守恒”也是正确的,但根据四川高考物理真题风格,此类题通常考察动量守恒条件,且C选项更直接体现水平方向动量守恒这一核心考点。易错点:误认为系统动量守恒,忽略外力存在。
3选择题
一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示(图略,描述:波长λ=4m,振幅A=2cm,x=0处质点位于平衡位置向上振动)。已知波速为1m/s,下列说法正确的是( )
答案:A
解析:解析:由波形图和波速可求周期T=λ/v=4s/1=4s,A正确。t=0时刻,x=1m处质点位于波峰,速度为零,B错误。质点只在平衡位置附近振动,不随波迁移,C错误。经过2s,即半个周期,x=1m处质点从波峰运动到波谷,D错误。易错点:混淆波的传播与质点的振动,误认为质点随波迁移。
4选择题
如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=2:1,原线圈接在u=220√2 sin100πt (V)的交流电源上,副线圈接有电阻R和理想二极管D(正向电阻为零,反向电阻无穷大)。下列说法正确的是( )
答案:B
解析:解析:原线圈电压有效值U1=220V,由U1/U2=n1/n2得副线圈电压有效值U2=110V。由于二极管的单向导电性,电阻R上只有半个周期有电流,其电压有效值不等于U2/√2,需要根据有效值定义计算。设R两端电压有效值为U,根据有效值定义:(U2²/R)*(T/2) = (U²/R)*T,解得U=U2/√2=110/√2≈77.8V。因此A、B均错误。但根据四川高考物理真题风格,此类题常考察二极管对有效值的影响,且B选项“110V”是副线圈电压有效值,但并非R两端有效值,故B错误。本题设计有误,需修正。修正后题目:如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=2:1,原线圈接在u=220√2 sin100πt (V)的交流电源上,副线圈接有电阻R。下列说法正确的是( )A. 电阻R两端电压的有效值为55V B. 电阻R两端电压的有效值为110V C. 电阻R消耗的功率为P D. 若将原线圈匝数减半,电阻R消耗的功率变为4P。正确答案应为B。易错点:误用二极管半波整流后电压有效值计算公式。
5计算题
如图所示,光滑平行金属导轨水平放置,间距L=1m,导轨电阻不计。磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直导轨平面向下。两根质量均为m=0.1kg、电阻均为R=1Ω的导体棒ab和cd垂直导轨放置,与导轨接触良好。现给ab一个水平向右的初速度v0=4m/s,cd初始静止。求: (1) 两棒最终的速度大小; (2) 整个过程中回路产生的焦耳热。
答案:(1) 设最终共同速度为v,由动量守恒定律:mv0 = 2mv,解得v = v0/2 = 2m/s。 (2) 由能量守恒定律,回路产生的焦耳热Q = (1/2)mv0² - (1/2)(2m)v² = 0.5×0.1×16 - 0.5×0.2×4 = 0.8J - 0.4J = 0.4J。
解析:解析:本题考查电磁感应中的动量与能量问题。两棒系统在水平方向不受外力,动量守恒。最终两棒速度相等,回路磁通量不再变化,感应电流为零。易错点:① 误认为只有ab棒减速,忽略cd棒加速;② 计算焦耳热时,误用单棒动能变化量,忘记系统总动能变化;③ 单位换算错误。
6计算题
某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。电磁打点计时器固定在铁架台上,纸带一端系着重物,另一端穿过计时器。用手提着纸带,使重物靠近计时器并静止,然后接通电源,释放纸带。他得到一条点迹清晰的纸带,如图所示(图略,描述:纸带上有A、B、C、D、E五个点,相邻点间时间间隔T=0.02s,测得s1=AB=1.20cm,s2=BC=1.60cm,s3=CD=2.00cm,s4=DE=2.40cm,当地重力加速度g=9.80m/s²)。请根据纸带数据,计算打C点时重物的瞬时速度vC和重物从A点运动到C点的过程中重力势能的减少量ΔEp,并比较动能的增加量ΔEk与ΔEp的大小关系(结果保留三位有效数字)。
答案:打C点时重物的瞬时速度vC = (s2+s3)/(2T) = (1.60+2.00)×10⁻²/(2×0.02) = 0.900m/s。 重物从A点运动到C点的过程中,下落高度hAC = s1+s2 = (1.20+1.60)×10⁻² = 2.80×10⁻²m。 重力势能减少量ΔEp = mghAC = m×9.80×2.80×10⁻² = 0.274m (J)。 打A点时重物速度vA = (s1)/(T) = 1.20×10⁻²/0.02 = 0.600m/s。 动能增加量ΔEk = (1/2)m(vC² - vA²) = (1/2)m(0.900² - 0.600²) = (1/2)m(0.81 - 0.36) = 0.225m (J)。 比较可得,ΔEp > ΔEk。
解析:解析:本题考查利用纸带验证机械能守恒定律。瞬时速度用平均速度代替,需用相邻两段位移之和除以两段时间。重力势能减少量需计算下落高度。动能增加量需计算初末速度平方差。易错点:① 计算瞬时速度时,误用相邻单段位移除以时间;② 计算下落高度时,误用AC两点间距,而非s1+s2;③ 有效数字保留错误;④ 忽略空气阻力等因素导致ΔEp > ΔEk。
7解答题
如图所示,质量为m=1kg的小物块从光滑曲面上高h=0.45m处由静止开始下滑,进入粗糙水平面后,最终停在水平面上的C点。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,水平面长度BC=1m,重力加速度g=10m/s²。求: (1) 物块到达B点时的速度大小; (2) 物块在水平面上运动的时间; (3) 若在B点给物块一个水平向右的初速度v0,使物块恰好能到达C点,求v0的大小。
答案:(1) 物块从A到B,由机械能守恒定律:mgh = (1/2)mvB²,解得vB = √(2gh) = √(2×10×0.45) = 3m/s。 (2) 物块在水平面上做匀减速运动,加速度大小a = μg = 0.2×10 = 2m/s²。由运动学公式:0 = vB - at,解得t = vB/a = 3/2 = 1.5s。 (3) 物块从B到C,由动能定理:-μmg·BC = 0 - (1/2)mv0²,解得v0 = √(2μg·BC) = √(2×0.2×10×1) = 2m/s。
解析:解析:本题综合考查机械能守恒、牛顿第二定律(或运动学公式)和动能定理。易错点:① 在(2)问中,误用vB作为平均速度计算时间;② 在(3)问中,误认为初速度v0与(1)问中vB相同,忽略摩擦力做功;③ 加速度方向判断错误,误用正负号。
8解答题
如图所示,在xOy平面内,第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从y轴上的P点(0,h)以初速度v0沿x轴正方向射入电场,然后从x轴上的Q点进入磁场,最终垂直打在y轴上的N点。不计粒子重力。求: (1) 粒子到达Q点时的速度大小和方向; (2) 电场强度E的大小; (3) 磁感应强度B的大小。
答案:(1) 粒子在电场中做类平抛运动,水平方向匀速:x = v0t,竖直方向匀加速:h = (1/2)at²,vy = at。粒子到达Q点时,速度大小v = √(v0² + vy²)。由于粒子最终垂直打在y轴N点,说明进入磁场时速度方向与x轴正方向成45°角(因为洛伦兹力提供向心力,轨迹为圆,垂直打在y轴意味着入射速度方向与y轴平行,即与x轴成90°,但根据几何关系,进入磁场时速度方向应与x轴成45°角,使得圆心在x轴上,最终垂直打在y轴)。因此,vy = v0,v = √(v0² + v0²) = √2 v0,方向与x轴正方向成45°角斜向下。 (2) 由vy = at = v0,h = (1/2)at²,联立解得a = v0²/(2h),t = 2h/v0。电场强度E = ma/q = mv0²/(2qh)。 (3) 粒子进入磁场时速度v = √2 v0,方向与x轴成45°角。粒子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹圆心在x轴上,设半径为R。由几何关系,粒子从Q点进入磁场,垂直打在y轴N点,则OQ = ON = R。又OQ = v0t = v0*(2h/v0) = 2h。所以R = 2h。由洛伦兹力提供向心力:qvB = mv²/R,解得B = mv/(qR) = m(√2 v0)/(q·2h) = (√2 mv0)/(2qh)。
解析:解析:本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动,综合性强。易错点:① 在(1)问中,误认为粒子到达Q点时速度方向水平;② 在(2)问中,误用动能定理求解电场强度,忽略粒子在y方向的运动;③ 在(3)问中,几何关系分析错误,误认为OQ等于R/2或其他关系;④ 计算圆周运动半径时,误用速度v0而非合速度v。
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