高考物理模拟试题(六)参考答案与提示

1.C 提示:根据玻尔原子理论可知,氢原子可以吸收特定能量的光子后向更高能级跃迁,选项A 错误。大量处于n=4 能级的氢原子能够辐射不同频率的光子的种数为,选项B 错误。大量处于n=4能级的氢原子跃迁时辐射出的光子中能量最大的是由n=4能级跃迁到n=1能级时辐射出的光子,其能量为-0.85 eV-(-13.6 eV)=12.75 eV,用它照射锌板时能发生光电效应,且逸出的光电子的最大初动能为12.75 eV-3.4 eV=9.35 eV,选项C正确。氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级辐射出的光子能量为-0.85 eV -(-3.4 eV)=2.55 eV,小于锌板的逸出功3.4 eV,不能发生光电效应,选项D 错误。

2.B 提示:以吊锅和细铁链组成的整体为研究对象,设每根杆中的弹力为N,在竖直方向上,根据平衡条件得3Ncosθ=mg,解得,选项A 错误。每根杆对地面的摩擦力大小,选项B 正确。以整个装置为研究对象,设地面对每根杆的支持力为N地,根据平衡条件得3N地=mg,解得,因此无论增加θ还是减小θ,N地的大小均不变,根据牛顿第三定律可知,每根杆对地面的压力不变,大小均为,三根杆对地面的总压力也不变,大小为mg,选项C错误。因为每根杆对地面的摩擦力大小,所以当θ减小时,每根杆对地面的摩擦力减小。因为三根杆对地面的摩擦力大小相等,方向在水平面上互成120°角,根据力的合成可知,三根杆对地面的合摩擦力等于零,且不随θ的变化而变化,选项D 错误。

3.B 提示:在0～t时间内,根据牛顿第二定律得, 在t～2t时间内,根据平衡条件得F=μ2mg,解得μ1=, 选项A 错误。在2t～3t时间内,根据牛顿第二定律得, 解得, 选项B正确。将与两 式相减得,选项C错误。将两式相加得μ1+μ3=2μ2,选项D 错误。

4.C 提示:设小朋友滑离圆弧轨道时的位置和O点的连线与竖直方向之间的夹角为θ,则,根据机械能守恒定律得,解得v=。

5.C 提示:设两个正电荷所带电荷量为+Q,则两个正电荷各自在C、O两点产生的电场的电势差相等,设其大小为U。设小球所带电荷量为-q,在小球从C点运动到O点的过程中,根据动能定理得。若固定在B处的正电荷所带电荷量变为原来的2倍,其他条件不变,则可以将该电荷看成在B处放置两个相同的带电荷量为+Q的电荷,则这三个点电荷各自在C、O两点产生的电场的电势差也为U,根据动能定理得,解得。

6.CD 提示:火星与地球绕太阳做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,则,解得因为不知地球与火星公转轨道的半径之比,所以无法求得地球与火星的公转周期之比与向心加速度之比,选项A、B 错误。在星球表面重力提供向心力,则,解得,因为知道地球与火星的半径之比和重力加速度之比,所以可以求得地球与火星的质量之比,选项C 正确。根据球体体积公式可以求得地球与火星的体积之比,再根据公式可以求得地球与火星的密度之比,选项D 正确。

7.AB 提示:根据i-t图像可知,一个周期内电流的方向变化两次,所以电流方向每秒改变的次数,选项A 正确。电流的最大值,解得选项B 正确。设磁通量变化率的最大值为emax,则电流的最大值,解得,选项C 错误。电流的有效值,电灯的电功率P=I2R=12 W,选项D 错误。

8.BC 提示:通过电阻R的电荷量q=,选项A 错误。根据能量守恒定律得Q总,解得,则电阻R中产生的焦耳热5v2),选项D 错误。根据功能关系可知,金属棒克服安培力做的功5v2),选项C正确。安培力的冲量大小I安=,选项B正确。

9.(1)＞ = (2)m1·OP=m1·OM+m2·ON(3)0.46

提示:(1)为防止入射球碰后反弹,实验要求入射球的质量要大于被碰球的质量,即m1＞m2;为了保证两小球发生正碰,则要求两小球等大,即r1=r2。(2)根据平抛运动规律可知,落地高度相同,则运动时间相同,设落地时间为t,则。验证动量守恒的表达式是m1v10=m1v1+m2v2,即m1·OP=m1·OM+m2·ON。(3)被碰球碰撞前静止,即v20=0,则该实验的恢复系数0.46。

提示:(1)开关S1、S2均闭合时,根据闭合电路欧姆定律得E=I(r+R),整理得;开关S1闭合,S2断开时,根据闭合电路欧姆定律得E=I(r+R+R0),整理得。因为直线Ⅰ与Ⅱ的斜率同为, 所以两直线平行。(2)开关S1、S2均闭合时的图像的纵轴截距为,开关S1闭合、S2断开时的图像的纵轴截距为,因此后者对应的是直线Ⅱ。(3)根据图像得b,解得。

12.(1)粒子在x≥0区域内做类平抛运动,根据类平抛运动规律得2d=v0t,d=,根据牛顿第二定律得qE=ma,解得。粒子从P点运动到Q点,根据动能定理得。(2)粒子在x＜0 区域内做复杂的旋进运动,将该运动分解为平行于yOz平面的匀速圆周运动和沿x轴负方向的匀加速直线运动。根据几何关系可得,圆周运动轨迹的半径r=d,粒子在Q点沿y轴正方向的速度,根据洛伦兹力提供向心力得,解得。(3)粒子做匀速圆周运动的周期,粒子沿x轴负方向做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动的位移公式可得,粒子在x＜0区域内第二次经过xOz平面的位置到yOz平面的距离其中,解得。

13.(1)BDE 提示:温度越高,速率大的分子数占总分子数的百分比越大,故温度升高,曲线峰值向右移动,选项A 错误,B正确。曲线与横轴围成的图形面积表示各个速率区间内的分子数百分率之和,等于100%,因此两条曲线与横轴围成的图形面积相等,选项C错误。联立(C为常数),得pm=CTρ,因此质量相同,压强相同,温度越高,密度越小,选项D 正确。同一温度下,气体分子的运动速率分布曲线总呈现“中间多、两头少”的特点,选项E 正确。

(2)(ⅰ)以打气结束后球内气体为研究对象,打气过程中,球内气体发生等温变化。设打气次数为n,初状态下气体的压强p1=1.0 atm,体积V1=(7.5+0.25n)L,温度T1=(273+17)K=290 K,末状态下气体的压强p2=1.5 atm,体积V2=7.5 L,温度T2=T1,根据玻意耳定律得p1V1=p2V2,解得n=15。(ⅱ)足球在足球场上暴晒时,球内气体发生等容变化,设暴晒后气体的压强为p3,体积V3=V2,温度T3=(273+37)K=310 K,根据查理定律得,解得p3=1.6 atm。

图1

(2)(ⅰ)根据波形图可知,波长λ=24 m,周期T=1.2 s,则波速。(ⅱ)t=0.6 s时刻,质点A向下振动,波沿x轴正方向传播;t=0时刻,质点P的纵坐标为5 cm,沿y轴负方向振动;振幅A=10 cm=0.1 m。质点P的振动方程为,代入数据得。