2020-2021学年河北省高三第一次模拟考试物理试题及答案解析

2020-2021学年河北省高三第一次模拟考试物理试题及答案解析

邯郸市高三年 级 第一次模 拟 考 试 物理 试 卷 一 、 选 择 题 （ 本 题 共 12 小 题 ， 每 小 题 4 分 ， 共 48 分 。 在 每 小 题 给 出 的 四 个 选 项 中 ，第 1-8 题 只 有 一 项 符 合 题 目 要 求 ； 9-12 题 有 多 项 符 合 题 目 要 求 ，全 部 选 对 的 得 4 分 ， 选 对 但 不 全 的 得 2 分 ， 有 选 错 的 得 0 分 。 ） 1.如图所示，质量为 m 的木块 A 放在质量为 M 的三角形斜劈上，现用大小均为 F、方 向相反的水平力分别推 A 和 B，它们均静止不动，则 （ ） A. 地面对 B 的支持力大小一定大于（ M+m）g B. B 与地面之间一定不存在摩擦力 C. B 对 A 的支持力一定小于 mg D. A 与 B 之间一定存在摩擦力 2.如图所示，将一轻弹簧固定在倾角为 30 的斜面底端，现用一质量为 m 的物体将弹簧 压缩锁定在 A 点，解除锁定后，物体将沿斜面上滑，物体在运动过程中所能到达的 最高点 B 距 A 点的竖直高度为 h，已知物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大 小等于重力加速度 g.则下列说法不正确的是 ( ) [学优高考 s A. 当弹簧恢复原长时，物体有最大动能 B．弹簧的最大弹性势能为 2mgh C．物体最终会静止在 B 点位置 D．物体从 A 点运动到静止的过程中系统损失的机械能为 mgh 3.一个物体静止在质量均匀的星球表面的 “赤道 ”上．已知引力常量 G，星球密度 ρ．若由 于星球自转使物体对星球表面的压力恰好为零，则该星球自转的周期为 ( ) A． G 3 B． G 3 4 C． G 3 4 D． G 3 4.在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为 a 的匀加速运动，同时 人顶着直杆以速度 v0水平匀速移动，经过时间 t，猴子沿杆向上移动的高度为 h，人 顶杆沿水平地面移动的距离为 x ，如图所示。关于猴子的运动情况，下列说法中正 确的是 ( ) A．相对地面的运动轨迹为直线 B．相对地面做匀变速直线运动 C．t 时刻猴子对地速度的大小为 v0＋ at D．t 时间内猴子对地的位移大小为 22 hx 5.如图所示，一质量为 M 的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为 90 ，两底角为 α和 β.且 α<β, a b 为两个位于斜面上质量均为 m 的小木块． 已知所有接触面都是光滑 的．现使 a、b 同时沿斜面下滑，则下列说法正确的是 （ ） A．楔形木块向左运动 B．楔形木块向右运动 C．a 木块处于超重状态 D．b 木块处于失重状态 6．汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶，在 t1 时刻突然使汽车的功率减小一半，并 保持该功率继续行驶，到 t2 时刻汽车又开始做匀速直线运动 (设汽车所受阻力不变 )， 则在 t1～t2 时间内（ ） A．汽车的加速度保持不变 B．汽车的加速度逐渐减小 C．汽车的速度先减小后增大 D．汽车的速度先增大后减小 7. 如图所示，将额定电压为 60 V 的用电器通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭 合开关 S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表 (均为理想电表 )的示数分 别为 220 V 和 2.2 A．以下判断正确的是 ( ) A．变压器输入功率为 484 W B．通过原线圈的电流的最大值为 0.6 A C．通过副线圈的电流的最大值为 2.2 A D．变压器原、副线圈匝数比 n1∶n2＝11∶ 3 8．如图所示，在两个等量异种点电荷形成的电场中， D、E、F 是两电荷连线上间距相 等的三个点，三点的电势关系是 φD>φE>φF，K、M、L 是过这三个点的等势线，其中 等势线 L 与两电荷连线垂直。带电粒子从 a 点射入电场后运动轨迹与三条等势线的 交点是 a、b、c，粒子在 a、b、c 三点的电势能分别是 Epa、Epb、Epc，以下判断正确 的是（ ） A．带电粒子带正电 B．粒子由 a 到 c 的过程中，粒子的电势能增加 C． Uab=Ubc D．Epc-E pb＞Epb-E pa 9．如图， A 为置于地球赤道上的物体， B 为绕地球做椭圆轨道运行的卫星， C 为绕地球 做圆周运动的卫星， P 为 B、C 两卫星轨道的交点。已知 A、B、C 绕地心 运动的周期相同。相对于地心，下列说法中正确的是 （ ） A．卫星 C 的运行速度小于物体 A 的速度 B．卫星 B 在 P 点的加速度大小与卫星 C在该点加速度大小相等 C．卫星 B 运动轨迹的半长轴与卫星 C 运动轨迹的半径相等 D．物体 A 和卫星 C具有相同大小的加速度 10．如图， 两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定于地面， 一个小球 （可以视为质点） 先后从与球心在同一水平高度的 A、B 两点由静止开始自由下滑，通过轨道最低点 时 （ ） A．小球对轨道的压力相同 B．小球对两轨道的压力不同 C．此时小球的向心加速度不相等 D．此时小球的机械能相等 11. 有一静电场， 其电势随 x 坐标的改变而改变， 变 化的图象如图所示。若将一带电粒子（重力不计） 从坐标原点 O 以某一初速度向 x 正向射出，粒子可以通过 x=12mm 处。电场中 P、Q 两点的 x 坐标分别为 1mm、4mm 。则下列说法正确的是 （ ） A. 粒子先加速再减速，此后又加速运动 B. 粒子在 P 点与 Q 点加速度大小相等、方向相反 C. 粒子经过 P 点与 Q 点时，动能相等 D. 粒子经过 P 点与 Q 点时，电场力做功的功率相等 12．如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为 B、方向相反的水平 匀强磁场。 PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为 a、质量为 m、电 阻为 R 的金属正方形线框，以速度 v 垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动， 当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为 ，则下列说法正确 的是（ ） A．此过程中通过线框截面的电荷量为 B．此时线框中的电功率为 C．此过程中回路产生的电能为 D．此时线框的加速度为 二、实验题（共 2 小题，共 15 分）本题请将解答填在答题卡相应的位置。 13.（6 分）如图，气垫导轨上滑块的质量为 M，钩码的质 量为 m，遮光条宽度为 d，两光电门间的距离为 L，气源 开通后滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门的时 间为 △t1 和 △t2 。当地的重力加速度为 g。 ⑴用上述装置测量滑块加速度的表达式为 （用已知量表示） ； ⑵用上述装置探究滑块加速度 a 与质量 M 及拉力 F 的关系， 要使绳中拉力近似等于钩码的重力，则 m 与 M 之间的关系应满足 ； ⑶用上述装置探究系统在运动中的机械能关系，滑块从光电门 1 运动到光电门 2 的过 程中满足关系式 时（用已知量表示） ，系统机械能守恒。若测量过程中 发现系统动能增量总是大于钩码重力势能的减少量，可能的原因是 。 14．（9 分）测定一卷阻值约为 30Ω 的金属漆包线的长度，实验室提供下列器材： A．电流表 A：量程 0.6 A，内阻 RA 约为 20Ω B．电压表 V：量程 15V，内阻 RV 约为 4kΩ C．学生电源 E：可提供 0～30V 直流电压 D．滑动变阻器 R1：阻值范围 0～ 10Ω E．滑动变阻器 R2：阻值范围 0～500Ω F．电键 S 及导线若干 ⑴ 为了较准确地测量该漆包线的电阻，滑动变阻器应选择 （选填 “R1”或 “R2”），并将方框中的电路图补画完整。 ⑵ 根据正确的电路图进行测量， 某次实验中电压表与电流表的示数如图， 则电压表 的示数 U 为 V，电流表的示数 I 为 A。 ⑶ 已知这种漆包线金属丝的直径为 d，材料的电阻率为 ，则这一卷漆包线的长度 L= （用 U、 I 、d、 表示） 。 三、计算题：共 2 小题，共 32 分。应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤， 15.(12 分 )如图所示，静止放在水平光滑的桌面上的纸带，其上有一质量为 m＝0.5kg 的 铁块，它与纸带右端的距离为 L＝0.5 m，铁块与纸带间的动摩擦因数为μ＝ 0.2.现 用力 F 水平向左将纸带从铁块下抽出，当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边 缘，铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离为 x ＝ 0.8 m．已知 g＝10 m/s2 ，桌面 高度为 H＝0.8 m，不计纸带质量，不计铁块大小，铁 块不翻滚 .求： (1)铁块抛出时速度大小 v ； S E (2)纸带从铁块下抽出所用时间 t. 16． (20 分)如图所示，在空间中存在垂直纸面向里的匀 强磁场，其竖直边界 AB、CD 的宽度为 d，在边界 AB 左侧是竖直向下、场强为 E 的匀强电场．现有质量为 m、带电量为＋ q 的粒子 (不计重力 )从 P 点以大小为 v0 的水平初速度射入电场， 随后与边界 AB成 45°射入 磁场．若粒子能垂直 CD 边界飞出磁场，穿过小孔进 入如图所示两竖直平行金属板间的匀强电场中减速 至零且不碰到正极板． (1)请画出粒子上述过程中的运动轨迹，并求出粒子进入磁场时的速度大小 v； (2)求匀强磁场的磁感应强度 B； (3)求金属板间的电压 U 的最小值． 四、 选作题： 请考生从给出的 3 道物理题中任选一题做答， 如果多做，则按所做的第一 题计分。 17．【物理——选修 3-3 】（ 15 分） （1）（ 6 分）（填入正确选项前的字母。选对 1 个给 3 分，选对 2 个给 4 分，选对 3 个 给 6 分；每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）。 下列说法中正确的是 ( ) A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动 B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加 C．一定量 100℃ 的水变成 100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加 D．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 E．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制 冷机的工作不遵守热力学第二定律 (2)（9 分）一导热良好的薄壁圆柱形气缸，质量 M 为 10kg，总长度 L 为 40cm，内有一厚度不计的活塞，质量 m 为 5kg，截面积 S 为 50cm 2 ，活塞 与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强 p0 为 1 105Pa，温度 t0 为 7 C时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体 柱的高 L1 为 35cm，g 取 10m/s2 ．求： ①此时气缸内气体的压强； ②当外界温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离。 18．【物理——选修 3-4 】（ 15 分） （1）（ 6 分）（填入正确选项前的字母。选对 1 个给 3 分，选对 2 个给 4 分，选对 3 个 给 6 分；每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）。 一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波 t 时刻的波形图象如图所示， 已知该波的周期为 T，a、 b、c、 d 为沿波传播方向上的四个质点。则下列说法中正确的是 A．在 2 Tt 时，质点 c 的速度达到最大值 B．在 t+2T 时，质点 d 的加速度达到最大值 C．从 t 到 t+2T 的时间间隔内， 质点 d 通过的路程 为 6cm D．t 时刻后，质点 b 比质点 a 先回到平衡位置 E．从 t 时刻起，在一个周期的时间内， a、b、c、d 四个质点沿 x 轴通过的路程均为一 个波长 (2)(9 分)单色细光束射到折射率 n＝ 2 的透明球面，光 束在过球心的平面内，入射角 i＝45°，光束经折射进入球 内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出，如下 图所示 (图上已画出入射光和出射光 )。 ①在图上大致画出光线在球内的路径和方向。 ②求入射光与出射光之间的夹角 α 19．【物理——选修 3-5 】（ 15 分） i （1）（ 6 分）（填入正确选项前的字母。选对 1 个给 3 分，选对 2 个给 4 分，选对 3 个 给 6 分；每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）。 以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是 A．紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从 锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大 B．波尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的 C．β射线是原子核外电子高速运动形成的 D．光子不仅具有能量，也具有动量 E．根据波尔能级理论，氢原子辐射出一个光子后，将由高能级向较低能级跃迁，核外 电子的动能增加 （2）（ 9 分）如图，在水平地面上有甲和乙两物块，它们的质量分别为 2m、m，甲与 地面间无摩擦，乙与地面间的动摩擦因数为 μ．现让 甲物块以速度 v0 向着静止的乙运动并发生正碰，若 甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞，求在 第一次碰撞中系统损失了多少机械能？ 高三年级第一次模拟考试物理试题参考答案 一 、 选 择 题 （ 本 题 共 12 小 题 ， 每 小 题 4 分 ， 共 48 分 。 在 每 小 题 给 出 的 四 个 选 项 中 ，第 1-8 题 只 有 一 项 符 合 题 目 要 求 ， 9-12 题 有 多 项 符 合 题 目 要 求 。全 部 选 对 的 得 4 分 ， 选 对 但 不 全 的 得 2 分 ， 有 选 错 的 得 0 分 。 ） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B A A D D B D B BC AD AC CD 二、实验题（本题共 2 小题，共 15 分） 13． ⑴ )11( 2 2 1 2 2 2 ttL da （2 分） ⑵M>>m （1 分） ⑶ 2 2 2 2 2 1 1( )( ) 2 d dmgL M m t t （2 分） 导轨不水平，右端高 （1 分） 14． (1) R1 （1 分）如图（ 2 分） (2)13.5 0.46 （各 2 分） (3) 2 4 d Ul I （2 分） 三、计算题（本题共 2 小题，共 32 分,第 17 题 12 分，第 18 题 20 分） 15.(12 分 )(1)铁块做平抛运动 水平方向： x ＝ v t ①(2 分) 竖直方向： 2 2 1 gtH ②(2 分) 联立①②两式解得： v ＝ 2 m/s. (2 分) (2)设铁块的加速度为 a， 由牛顿第二定律得 :μmg＝ma ③(2 分) 纸带抽出时，铁块的速度 v ＝at ④(2 分) 联立③④两式解得： t＝1 s. (2 分) 16. 解析 (1)轨迹如图所示： (4 分) v＝ v0 cos 45°＝ 2v0 (3 分) (2)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径 R 由几何关系可知： R＝ d sin 45°＝ 2d (2 分) qvB＝m v2 R (3 分) 解得： B＝ mv0 qd (3 分) (3)粒子进入板间电场至速度减为零的过程，由动能定理有：－ qU＝0－ 1 2mv2 (3 分) 解得： U＝ mv2 0 q (2 分 ) 四、选作题： 17.3-3 （1）【答案】 ACD （2）【答案】 ① 50.8 10 Pap ② t=47°C 【解析】 18.3-4 （1）【答案】 BCD （2）【答案】 ①如图所示； ②30° 【解析】 试题分析： ①光线从入射到出射的光路如下图所示．入射光线 AB 经玻璃折射后，折射 光线为 BC，又经球内壁反射后， 反射光线为 CD，再经折射后， 折射出的光线为 DE．OB、 OD 为球的半球，即为法线． ②由折射定律 sin sin in r ，得 sin sin 45 1sin 22 ir n ，∴ r=30° 由几何关系及对称性，有 (i r) 2r i 2 r ， ∴α =4r-2i ，把 r=30°，i=45°代入得：α=30° 19.3-5 （1）【答案】 BDE （2）【答案】 1 4mv2 0 【解析】 试题分析：设第一次碰撞刚结束时甲、乙的速度分别为 1 2v v、 ，之后甲做匀速直线运 动，乙以初速度 2v 做匀减速直线运动，在乙刚停下时甲追上乙并发生碰撞，因此 两物体在这段时间内平均速度相等， 有： v1＝ v2 2 ，而第一次碰撞中系统动量守恒，有： 2mv0＝2mv1＋mv2 由以上两式可得： v1＝ v0 2 ，v2＝v0 所以第一次碰撞中的机械能损失量为： E＝ 1 2×2mv2 0－ 1 2×2mv2 1－ 1 2mv2 2＝ 1 4mv 2 0。