河北省唐山市2021届高三上学期第一次摸底考试 物理 Word版含答案

河北省唐山市2021届高三上学期第一次摸底考试 物理 Word版含答案

www.ks5u.com 唐山市2020～2021学年度高三年级摸底考试 物理 注意事项：‎ ‎1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。‎ ‎2.回答选择题时，选出每个小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在试卷上无效。‎ ‎3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。‎ 一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。‎ ‎1.一汽车沿平直公路行驶，其运动的v-t图像如图所示，则该汽车 A.第1s内和第2s内运动方向相反 B.第2s内和第3s内加速度方向相反 C.第1s内和第2s内平均速度相同 D.0～2s内和0～4s内位移相同 ‎2.在进行光电效应实验时，用波长为λ的单色光照射光电管阴极，发生了光电效应现象，下列说法正确的是 A.改用波长小于λ的光照射，不能发生光电效应 B.改用波长大于λ的光照射，光电子的最大初动能变大 C.减小入射光的强度，光电流可能消失 D.增大入射光的强度，光电流变大 ‎3.如图所示，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道项端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧末端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。甲乙两个小球的质量相同，下列判断正确的 A.两小球到达末端时动能相同 B.两小球到达末端时速度相同 C.两小球从顶端运动到末端的过程中，重力做功不相等 - 11 -‎ D.两小球到达末端时，重力的瞬时功率相等 ‎4.光滑水平地面上静止放置A、B两物体，物体A的质量为3m，物体B的质量为2m，对物体A施加恒定的水平外力F，作用时间t。撤去外力F后，物体A与物体B发生碰撞并粘合在一起，则二者的共同速度为 A. B. C. D.‎ ‎5.变压器原线圈与恒压交变电源连接，当滑动变阻器的滑片P向B端滑动时，理想交流电表的变化情况为 A.A1表读数变小 B.A2表读数变小 C.V1表读数变小 D.V2表读数变小 ‎6.如图所示，两根长为L的平行直导线P、Q固定在水平面上，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。当导线中通入图中所示方向大小相等的电流I时，两导线所受安培力均为0。现将导线Q中的电流反向，大小不变，导线P受到的安培力为 A.BIL B.2BIL C.3BIL D.4BIL ‎7.某同学将篮球从距离地面高为h处由静止释放，与地面碰撞后上升的最大高度为。若篮球与地面碰撞无能量损失，空气阻力大小恒定，则空气阻力与重力大小之比为 A.1：5 B.2：5 C.3：5 D.4：5‎ ‎8.如图所示，圆形金属轨道处于垂直纸面向里的匀强磁场中，一足够长的金属杆MN恰好封住轨道缺口，杆的N端与轨道的一端接触良好。现使金属杆以N端为轴顺时针匀速转动，金属杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属杆单位长度上的电阻为r。在金属杆转过90°的过程中，下列图像中的描述回路电流变化正确的是 - 11 -‎ 二、多项选择题：本题共3个小题，每小题4分，共12分。每个小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。‎ ‎9.如图所示，光滑水平面和倾角为45°的光滑斜面对接，质量为m的小球静止在斜面底端。对小球施加一水平向右的作用力F，小球未离开水平面，F的值可能为 A.mg B.mg C.mg D.2mg ‎10.如图所示，在虚线圆圆心A两侧的对称点固定等量异种电荷+Q、－Q，B、C、D为虚线圆上的三个点，下列判断正确的是 A.A、B、C、D四个点中C点电势最低 B.B、D两点场强相同 C.B、D两点电势相同 D.将+q沿圆周由B点移动到D点，+q的电势能一直减小 ‎11.我国嫦娥四号探测器已经成功在月球表面着陆，并进行相关探索行动。若发现一物体以初速度v在动摩擦因数为μ的平面上滑行，经时间t停止运动。已知万有引力常数为G，月球的半径为R，则 A.月球质量为 B.月球的平均密度为 C.月球的第一宇宙速度为 D.月球的自转周期为 三、非选择题：本题5小题，共52分。‎ ‎12.(4分)某同学利用如图所示的装置“探究功与速度变化的关系”‎ - 11 -‎ ‎。实验时，在木板的左端固定一挡板，挡板上拴一轻质弹簧，弹簧的右端固定一小物块，物块的上方有一很窄的遮光片，当弹簧的长度为原长时，物块恰处于O点，O点的正上方有一光电门，光电门上连接计时器(图中未画出)。‎ 已知弹性势能的表达式为Ep=k(△x)2。‎ ‎(1)实验开始时， 平衡摩擦力(填“需要”或“不需要”)。‎ ‎(2)所有实验条件具备后，将小物块向左压缩弹簧△x后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，记下遮光片通过光电门的时间t1。‎ ‎(3)将小物块向左压缩弹簧2△x、3△x、4△x…后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，分别记下遮光片通过光电门的时间t2、t3、t4…‎ ‎(4)将几次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W1、W2、W3…，则W1：W2：W3= ，若以W为纵坐标，为横坐标作图，则得到的是 (选填“一条直线”或“一条曲线”)。‎ ‎13.(8分)为了测量某电池的电动势E(约为3V)和内阻r，可供选择的器材如下：‎ A.电流表G1(2mA 内电阻为100Ω) B.电流表G2(1mA 内电阻未知)‎ C.电阻箱R1(0～99.9Ω) D.电阻箱R2(0～9999.9Ω)‎ E.滑动变阻器R3(0～10Ω 1A) F.滑动变阻器R4(0～1000Ω 10mA)‎ G.定值电阻R0(800Ω 0.1A) H.待测电池，‎ I.导线、开关若干 ‎(1)采用如图甲所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数不电流表G2的示数I2如下表所示：‎ 根据测量数据，请在图乙坐标系中描点作出I1-I2图线，由图线可得出电流表G2的内阻等于 。‎ - 11 -‎ ‎(2)某同学在现有器材的条件下，要测量该电池的电动势和内阻，采用了图丙所示的电路，‎ 若把电流表G2改装成量程为3V的电压表，把电流表G1改装成量程为0.5A的电流表。‎ ‎(3)以G2示数I2为纵坐标，G1示数I1为横坐标，作出I2-I1如图丁所示，结合可得出电源的电动势为 V，电源的内阻为 Ω(结果均保留两位有效数字)。‎ ‎14.(10分)质量为m的长木板静置于水平地面上，一质量也为m的木块从木板的左端滑上木板，初速度大小为v0=4m/s，如图所示。木板与木块间动摩擦因数μ1=0.3，木板与地面间动摩擦因数μ2=0.1，当二者都停止运动时，小木块未从木板上滑出。求：‎ ‎(1)木块刚滑上木板时，木板的加速度大小；‎ ‎(2)经过多长时间，木块和木板达到共速；‎ ‎(3)木板在地面上滑行的总距离。‎ ‎15.(12分)如图所示，A、B两物体置于水平地面上的O点，物体C置于P点，轻弹簧左端与竖直墙壁连接，右端与物体A相连，此时弹簧处于原长状态，物体B与A接触但无挤压。已知O点左侧水平面光滑，右侧粗糙，与物体A、B、C间动摩擦因数均为μ，物体A的质量为m1=m，物体B的质量为m2=5m，OP两点之间的距离为d。对物体B施加向左的外力，缓慢将AB推动到Q点(图中未画出)，撤掉外力，物体B刚好滑动到P点但未与物体C发生碰撞。物体A、B、C均可视为质点，求：‎ ‎(1)轻弹簧的弹性势能；‎ ‎(2)将物体B换成质量为m4=0.5m的物体D，重复上述过程，释放后物体D与物体C发生弹性碰撞，碰后物体D恰好返回到O点，求物体C的质量。‎ - 11 -‎ ‎16.(18分)两金属板MN平行放置，金属板右侧的矩形区域abcd内存在垂直纸面向里的匀强磁场，P、Q分别为ad边和bc边的中点，ab=3L，ad=2L，金属板与矩形区域的轴线PQ垂直，如图所示。质量为m、电荷量为q的粒子在M板附近自由释放，经两板间电压加速后，穿过N板上的小孔，以速度v沿轴线PQ进入磁场区域，并由b点离开磁场。不计粒子重力，求：‎ ‎(1)加速电压U的大小；‎ ‎(2)矩形磁场中磁感应强度的大小；‎ ‎(3)若在矩形磁场右侧，分布着另一个一条边平行于ab边的矩形磁场区域efgh(未画出)，粒子经过efgh偏转后恰好回到出发位置，求矩形磁场efgh的最大磁感应强度及对应的面积。(cos37°=0.8，sin37°=0.6)‎ 四、选考题：共12分。从17和18题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。‎ ‎17.[物理——选修3-3](12分)‎ ‎(1)(4分)下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分。选错或不选0分)‎ A.一定质量的气体，体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减少 B.晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大 C.空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下热传递方向性可以逆向 D.外界对气体做功时，其内能一定会增大 E.液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大 ‎(2)(8分)如图所示，两玻璃管内径相同，f底部用细管相连，，开始时两管内存在等高的10cm长水银柱，管内空气柱高均为20cm。现用阀门将右管口封闭，用活塞封闭左管口，缓慢推动活塞压缩左管内气体，使左管内的水银恰好全部进入右管，然后保持活塞位置不动。已知大气压为75 cmHg，细管容积忽略不计，环境温度保持不变。求：‎ ‎(i)左管活塞下移的距离(结果保留两位有效数字)；‎ - 11 -‎ ‎(ii)将右管上端的阀门缓慢开启，计算说明右管内水银是否会溢出。‎ ‎18.[物理——选修3-4](12分)‎ ‎(1)(4分)一列简谐横波，在t=0.6s时刻的如图甲所示，波上A质点的振动如图乙所示，则以下说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分。选错或不选0分)‎ A.这列波沿x轴正方向传播 B.这列波的波速是m/s C.t=0.6s时，质点P的加速度方向沿y轴负方向 D.从t=0.6s开始，质点P比质点Q晚0.4s回到平衡位置 E.从t=0.6s开始，紧接着的△t=0.6s时间内，质点P通过的路程是4m ‎(2)(8分)如图所示，等腰三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射。已知θ=15°，BC边长为L，该介质的折射率为。求：‎ ‎(i)入射角i；‎ ‎(ii)光从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c，可能用到：sin75°=或tan15°=2-)。‎ 唐山市2020~2021学年度高三年级摸底考试 - 11 -‎ 物理试题答案 ‎1．C 2．D 3．A 4．B 5．D 6．B 7．C 8．B ‎9．AB 10．BD 11．ABC ‎12．　(1)需要　(4)1∶4∶9　一条直线 （第一空、二空1分，第三空2分）‎ ‎13．(1)图略　200　　(3)2.7　8.6 （每空2分）‎ ‎14．（1）木块刚滑上木板时，‎ ‎ 对木板分析，由牛顿第二定律 ……（2分）‎ ‎ 可得 a2=1m/s2 ………………………………………………（1分）‎ ‎ （2）二者共速时，设共同速度为v，‎ ‎ 对木块， ………………………………………………（1分）‎ ‎ 对木板， …………………………………………………（1分）‎ ‎ 可得 t=1s ……………………………………………………（1分）‎ ‎ （3）二者共速后，一起减速滑行，对二者整体研究，由牛顿第二定律 ‎ …………………………（1分）‎ ‎ 可得 a3=1m/s2‎ 共速前木板位移 …………………………………………（1分）‎ 共速后木板位移 …………………………………………（1分）‎ 总位移 ‎ ‎ 可得 x=1m ………………………………………………………（1分）‎ ‎15．（1）撤掉外力，到达原长时，由能量守恒定律 ‎ ……………………………………（2分）‎ 之后AB分开，B减速运动到停止，由动能定理 A B C O P ‎ ……（2分）‎ 可得 ……（1分）‎ ‎（2）将B换为物体D，设弹簧原长时物体D的速度为v，，物体D滑动到P点时的速度为v0，‎ - 11 -‎ ‎………………………………（1分）‎ ‎……………………（1分）‎ CD发生弹性碰撞 ‎ ………………………………（1分）‎ ‎ ……………………（1分）‎ D反弹，，由动能定理 ‎ ‎ …………………………（1分）‎ 可得 …………………………（2分）‎ a b c d P Q ‎× × × ×‎ ‎× × × ×‎ U B M N O ‎16．（1）在电场中加速 …………（2分）‎ 可得 ………………………………（1分）‎ ‎（2）磁场中，由勾股定理 ‎………………（2分）‎ 可得 ‎…………………………（2分）‎ 可得……………………（2分）‎ ‎× × × ×‎ ‎× × × ×‎ U B M N O θ θ ‎（3）粒子可能的轨迹如图所示，则有粒子离开abcd后，立即进入磁场efgh时，满足题目要求。设粒子在磁场efgh中运动轨迹的半径为r,‎ ‎……………………（2分）‎ 可得 磁场efgh中，…（1分）‎ ‎ ……………………（2分）‎ 磁场efgh面积 - 11 -‎ ‎…………（1分）‎ 可得： …………（2分） ‎ ‎ ……………………（1分）‎ ‎17．（1）ACE ‎（2）对右侧气体应用玻意耳定律：‎ p0L0＝p右L右 ………………………（2分）‎ L右＝20－10＝10‎ ‎ p右＝p左－20‎ 对左侧气体应用玻意耳定律 P0L0S=P左L左S………………（2分）‎ 解得：L左＝8.8 cm 活塞下移的距离x＝30 cm－L左＝21 cm …………………（1分）‎ ‎(ii)右管阀门打开后假设水银不溢出，左侧气体压强变为 p＝p0＋20 …………………………（1分）‎ p0L0＝pL′ …………………………（1分）‎ 解得：L′＝15.8 cm 因L′＋20＝35.8 cm<(8.8＋30) cm，故水银不会溢出 ………（1分）‎ ‎18．（1）ABE ‎（2）‎ 根据题意可知光路图如图所示。‎ ‎(i)根据全反射可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C，由折射定律得 sin C＝ ……………………………（1分）‎ 代入数据得C＝45°‎ 设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得：‎ r＝30° ………………………………（1分）‎ 由折射定律得n＝ ………………（1分）‎ 联立得i＝45° ………………………（1分）‎ ‎(ii)在△OPB中，根据正弦定理得 ＝ ……………………（1分）‎ 设光从入射到发生第一次全反射所用时间为t，光在介质中的速度为v，得 ＝vt ……………………………（1分）‎ - 11 -‎ v＝ …………………………………（1分）‎ 联立解得t＝L ………………（1分）‎ - 11 -‎