2021-2022學年河北省石家莊市趙縣南柏舍鎮(zhèn)中學高三物理模擬試卷含解析

2021-2022學年河北省石家莊市趙縣南柏舍鎮(zhèn)中學高三物理模擬試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)軌道上做圓周運動．圓環(huán)半徑為R，小球經(jīng)過圓環(huán)最高點時剛好不脫離圓環(huán)，則其通過最高點時()A．小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mgB．小球受到的向心力等于0C．小球的線速度大小等于D．小球的向心加速度大小等于g參考答案：C2.（單選）一個研究性學習小組設計了一個豎直加速度器，如下圖所示．把輕彈簧上端用膠帶固定在一塊紙板上，讓其自然下垂，在彈簧末端處的紙板上刻上水平線A.現(xiàn)把墊圈用膠帶固定在彈簧的下端，在墊圈自由垂下處刻上水平線B，在B的下方刻一水平線C，使AB間距等于BC間距．假定當?shù)刂亓铀俣萭＝10m/s2，當加速度器在豎直方向運動時，若彈簧末端的墊圈(

)A．在A處，則表示此時的加速度大小為g，且方向向下B．在A處，則表示此時的加速度為零C．在C處，則質(zhì)量為50g的墊圈對彈簧的拉力為1ND．在BC之間某處，則此時加速度器一定是在加速上升參考答案：AC3.小球每隔0.2s從同一高度拋出，做初速為6m/s的豎直上拋運動，設它們在空中不相碰。第1個小球在拋出點以上能遇到的小球個數(shù)為，（g取10m/s2）A、三個

B、四個

C、五個

D、六個參考答案：AB4.參考答案：A5.質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動，啟動過程的速度圖像如圖所示，從t1時刻起汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力恒為f，則

A．0~t1時間內(nèi)，汽車的牽引力等于B．在t1~t2時間內(nèi)，汽車的功率等于C．汽車運動過程中的最大速度D．在t1~t2時間內(nèi)，汽車的平均速度等于參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一塊手機電池的背面印有如圖所示的一些符號，另外在手機使用說明書上還寫有“通話時間3h，待機時間100h”，則該手機通話時消耗的功率約為

W，待機時消耗的功率為

W

參考答案：0.6W，1.8×102W

7.如圖，長方形線框abcd通有電流I，放在直線電流I'附近，線框與直線電流共面，則下列表述正確的是

A.線圈四個邊都受安培力作用，它們的合力方向向左B.只有ad和bc邊受安培力作用，它們的合力為零C.ab和dc邊所受安培力大小相等，方向相同D.線圈四個邊都受安培力作用，它們的合力為零參考答案：A8.某放射性元素原子核X有N個核子，發(fā)生一次α衰變和一次β衰變后，變成Y核，衰變后Y核的核子數(shù)為__________，若該放射性元素經(jīng)過時間T，還剩下沒有衰變，則它的半衰期為____________參考答案：N-4

9.如圖所示，在勻強電場中有a、b、c三點，a、b相距4cm，b、c相距10cm，ab與電場線平行，bc與電場線成60°角．將一個帶電荷量為+2×10-8C的電荷從a點移到b點時，電場力做功為4×10-6J．則a、b間電勢差為________V，勻強電場的電場強度大小為________V/m，a、c間電勢差為________V。參考答案：10.某研究性學習小組為“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”獨力設計了如圖甲所示的實驗裝置。已知小車質(zhì)量為m1，砝碼和盤的質(zhì)量為m2，交流電的頻率為50Hz，除了裝置圖中所給的器材外，另外備有復寫紙、電鍵及導線若干。（1）除了上面涉及的實驗器材外，本次實驗還缺少的器材有

。（2）保持m1不變，改變m2的大小，小明同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖象如圖乙所示，該圖線不通過坐標原點，最可能的原因是：

。（3）如圖丙所示為某次實驗得到的一條紙帶，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出。AB、CD計數(shù)點之間的距離已測出，由于疏漏B、C兩計數(shù)點之間的距離忘記了標注，根據(jù)紙帶上現(xiàn)有的數(shù)據(jù)情況，可計算出小車運動的加速度為

m/s2（結果保留兩位有效數(shù)字）（4）在探究加速度與力的關系實驗中，要盡可能保證a-F圖象是一條直線，需要控制的條件是_________________________________________。參考答案：（1）交流電源（或答學生電源）和刻度尺（2分）（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠（2分）（3）0.52（3分）（4）小車質(zhì)量m1遠大于砝碼和盤的質(zhì)量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打點計時器需要交流電源，所以需要交流電源，紙帶上計數(shù)點間距離需要測量，還缺少刻度尺。（2）由圖象可知，當施加一定外力時，小車的加速度還為零，則外力與小車受到的摩擦力平衡。（3）根據(jù)勻變速運動的規(guī)律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小車質(zhì)量m1遠大于砝碼和盤的質(zhì)量m2時，繩中拉力近似等于小車所受合外力（或答m1>>m2）11.(4分)如圖，在“觀察光的衍射現(xiàn)象”實驗中，保持縫到光屏的距離不變，增加縫寬，屏上衍射條紋間距將

(選填:“增大”、“減小”或“不變”);該現(xiàn)象表明，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在

情況下，光才可以看作是沿直線傳播的。參考答案：減??；光的波長比障礙物小得多根據(jù)條紋間距由d、L和波長決定可知，增加縫寬，可以使條紋間距離減小；光遇到障礙物時，當障礙物的尺寸與波長接近時，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，當障礙物較大時，光近似沿直線傳播?！究键c】光的衍射、光的直線傳播12.如圖，真空中有兩根絕緣細棒，處于豎直平面內(nèi)，棒與豎直方向夾角為α，棒上各穿一個質(zhì)量為m的小球，球可沿棒無摩擦的下滑，兩球都帶+Q的電量，現(xiàn)讓兩小球從同一高度由靜止開始下滑，當兩球相距為

時速度最大。參考答案：

13.放射性同位素C被考古學家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機體中C的含量是不變的．當生物體死亡后，機體內(nèi)C的含量將會不斷減少．若測得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

11460三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）如圖（甲）所示，在利用重物自由下落驗證機械能守恒定律的實驗中，某實驗小組打出了三條紙帶，但是由于實驗操作不規(guī)范，三條打點紙帶的第1個點和第2個點之間的距離都明顯的大于2mm，于是他們選擇了如圖（乙）所示的一條點跡清晰且在一條直線上的紙帶進行數(shù)據(jù)處理．他們首先在所選擇紙帶的前四個點的下方標上1、2、3、4，在后面適當位置又選了五個計數(shù)點A、B、C、D、E；然后，他們又設計了四種數(shù)據(jù)處理方案來驗證機械能守恒定律．方案1：選擇第1個點作為過程的起點，分別選擇計數(shù)點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數(shù)點A、B、C、D、E到第1個點的距離h1、h2、h3、h4、h5，再數(shù)出計數(shù)點B、C、D到第1個點的時間間隔數(shù)k，利用Vn=gkT算出重物運動到計數(shù)點B、C、D時的速度，比較“和”是否相等來驗證機械能是否守恒．方案2：選擇第1個點作為過程的起點，分別選擇計數(shù)點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數(shù)點A、B、C、D、E到第1個點的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用Vn=算出重物運動到計數(shù)點B、C、D時的速度，比較“和”是否相等來驗證機械能是否守恒．方案3：選擇第3個點作為過程的起點，分別選擇計數(shù)點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數(shù)點A、B、C、D、E到第3個點的距離h1、h2、h3、h4、h5，再數(shù)出計數(shù)點B、C、D到第1個點的時間間隔數(shù)k，利用Vn=gkT算出重物運動到計數(shù)點B、C、D時的速度，利用V3=2gT求出打第3個點時重物的速度，比較“和（–）”是否相等來驗證機械能是否守恒．方案4：選擇第3個點作為過程的起點，分別選擇計數(shù)點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數(shù)點A、B、C、D、E到第3個點的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用Vn=算出重物運動到計數(shù)點B、C、D時的速度，再測出第2個點到第4個點之間的距離S，利用求出打第3個點時重物的速度，比較“和（–）”是否相等來驗證機械能是否守恒．（1）你認為最合適的方案是

．（2）說出兩條你認為其他方案不合適的理由：理由1：

．理由2：

．參考答案：答案：（1）方案4

（4分）（2）理由1：研究過程的起點不能選在第1點（或者“打第1點和紙帶的釋放不同步”、“打第1點時重物已經(jīng)有了一個初速度”、“打第1點時重物已經(jīng)下落了一段距離”、或者表達了相同的意思均可）（4分）理由2：不能用V=gt計算速度（由于空氣阻力、摩擦阻力、打點阻力的影響，重物實際下落的加速度小于重力加速度g，用V=gt計算速度會使動能增量的測量值偏大，甚至會出現(xiàn)“動能的增加量大于重力勢能的減少量的結果”）（4分）15.電動自行車現(xiàn)在已經(jīng)成為人們時尚的代步工具，其中的電池是鉛蓄電池，用三塊或四塊鉛蓄電池聯(lián)后給電動自行車供電.某興趣小組將一輛舊電動自行車的電池拆下后充滿電，測量其中一塊鉛蓄電池的電動勢和內(nèi)阻.（1）用多用電表直流電壓50V擋測量該蓄電池的電動勢，電表的指針如圖甲所示，其讀數(shù)為________V.（2）用圖乙所示的電路測量該蓄電池的電動勢E和內(nèi)阻r，圖中R0為保護電阻，其阻值為5Ω..改變電阻箱的阻值R，測出對應的電流I，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)作出該蓄電池的1/I-R圖線，如圖丙所示.由圖線可求得該電池的電動勢E=_________V，內(nèi)阻r=______Ω。.（3）本實驗中測得的電池內(nèi)阻比真實值___________（填“大”或“小”或“相等”）參考答案：（1）9.5（2）10

4（3）大解析：用多用電表直流電壓50V擋測量該蓄電池的電動勢，按照刻度盤中間刻度可讀出讀數(shù)為9.5V.。根據(jù)圖乙，應用閉合電路歐姆定律，E=I(R+R0+r)，變形為1/I=R/E+(R0+r)/E。該蓄電池的1/I-R圖線斜率等于1/E，由圖線可求得該電池的電動勢E=10V；圖線在橫軸的截距絕對值等于(R0+r)/E，由圖線可求得該電池的內(nèi)阻為4Ω。由于沒有考慮電流表內(nèi)阻，實際測量出的電池內(nèi)阻等于電池內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和，所以本實驗中測得的電池內(nèi)阻比真實值大。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.靜止在水平地面上的物塊，質(zhì)量為20kg，現(xiàn)在用一個大小為60N的水平推力使物塊做勻加速直線運動，當物塊移動9.0m時，速度達到6.0m/s。求：（1）物塊加速度的大??？（2）物塊和地面之間的動摩擦因數(shù)？（重力加速度為9.8m/s2）

參考答案：(1)a=2m/s2;

(2)

μ=0.1；-----17.如圖所示，第四象限內(nèi)有互相正交的勻強電場E和勻強磁場B1，E的大小為0.5×103V/m，B1大小為0.5T；第一象限的某個矩形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面向里的勻強磁場B2，磁場的下邊界與x軸重合．一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60°角從M點沿直線運動，經(jīng)P點即進入處于第一象限內(nèi)的磁場B2區(qū)域．一段時間后，小球經(jīng)過y軸上的N點并與y軸正方向成60°角的方向飛出。M點的坐標為(0，-10)，N點的坐標為(0，30)，不計粒子重力，g取10m/s2．（1）請分析判斷勻強電場E的方向(要求在圖中畫出)并求出微粒的運動速度v；（2）勻強磁場B2的大小為多大？（3）B2磁場區(qū)域的最小面積為多少？參考答案：（1）微粒在第四象限內(nèi)必做勻速直線運動．電場E的方向與微粒運動的方向垂直，即與y軸負方向成30°角斜向下．(在圖上表示出也可以得分)由力的平衡有ks**5uEq=B1qv

(2)畫出微粒的運動軌跡如圖．得邊長為r=40cm的等邊三角形由幾何關系可知MP=20cm粒子在第一象限內(nèi)做圓周運動的半徑為由

得

(3)由幾何關系易得

最小面積為

18.斜面長度為4m，一個尺寸可以忽略不計的滑塊以不同的初速度v0從斜面頂端沿斜面下滑時，其下滑距離x與初速度二次方v02的關系圖象（即xv02圖象）如圖所示．（1）求滑塊下滑的加速度大?。?）若滑塊下滑的初速度為5.0m/s，則滑塊沿斜面下滑的