河北省石家莊市元氏實驗中學2021-2022學年高三物理模擬試卷含解析

河北省石家莊市元氏實驗中學2021-2022學年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.如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質量為m，電阻為R0。在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，MN和PQ是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向垂直于線框平面向里。現(xiàn)使金屬線框從MN上方某一髙度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿出勻強磁場區(qū)域瞬間的v-t圖象，圖象中的物理量均為已知量。重力加速度為g，不計空氣阻力。下列說法正確的是

A．金屬線框剛進入磁場時感應電流方向沿adcba方向B．金屬線框的邊長為v1(t2-t1)C．磁場的磁感應強度為D．金屬線框在0-t4的時間內所產(chǎn)生的熱量為參考答案：BC2.萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了物理學史上的第一次大統(tǒng)一——“地上物理學”和“天上物理學”的統(tǒng)一．它表明天體運動和地面上物體的運動遵循相同的規(guī)律．牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中將行星的橢圓軌道運動假想成圓周運動；另外，還應用到了其它的規(guī)律和結論，其中有A．牛頓第二定律

B．牛頓第三定律C．開普勒的研究成果

D．卡文迪許通過扭秤實驗得出的引力常數(shù)參考答案：ABC3.關于自由落體運動，下列說法正確的是A．物體堅直向下的運動就是自由落體運動B．加速度等于重力加速度的運動就是自由落體運動C．在自由落體運動過程中，不同質量的物體運動規(guī)律相同D．物體做自由落體運動位移與時間成反比參考答案：C4.甲、乙兩物體從同一地點開始做直線運動，其v－t圖象如圖所示，下列關于兩物體的運動情況，判斷正確的選項是(

)A．在ta時刻兩物體速度大小相等，方向相反B．在ta時刻兩物體加速度大小相等，方向相反C．在ta時刻前，乙物體在甲物體前，并且兩物體間的距離越來越小D．在ta時刻后，甲物體在乙物體前，并且兩物體間的距離越來越大參考答案：B5.在如圖所示電路中，閉合開關S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用、、和表示。下列說法正確的是（

）A．U1/I不變，ΔU1/ΔI不變B．U2/I變大，ΔU2/ΔI變大C．U2/I變大，ΔU2/ΔI不變D．U3/I不變，ΔU3/ΔI不變參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在物理實驗中體現(xiàn)了很多的物理研究方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思維法、圖像法、類比法、科學假說法、微小量放大法與等效替代法等。請把合適的方法或正確的答案填在相應的空格內。 ①在“利用打點計時器測速度”的實驗中，運用

法，可以利用打點計時器打出的紙帶測算出某點的瞬時速度；在“探究互成角度的兩個力的合成”的實驗中，分別用一個力F或兩個互成角度的F1、F2，把一個一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，則F就是F1和F2的合力，實驗原理采用的是

法。在“探究平拋運動的規(guī)律”的實驗中，如圖10所示，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向拋出，同時B球松開，自由下落，A、B兩球同時開始運動，觀察到兩球同時落地。運用

法，可以判定平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動。 ②圖象法是物理實驗中一種重要的研究方法。在研究加速度與外力（質量m一定）的關系、驗證機械能守恒定律、探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關系三個實驗中，某同學正確作出了三個實驗的相關圖象，如圖11中A、B、C所示。根據(jù)坐標軸代表的物理量判斷，A實驗的圖象“斜率”表示

；B實驗圖象的“斜率”表示

；C實驗圖象的“斜率”表示

。參考答案：7.如右圖所示，有四塊相同的堅固石塊壘成弧形的石拱，其中第3、4塊固定在地面上，每塊石塊的兩個面間所夾的圓心角為37°。假定石塊間的摩擦力可以忽略不計，則第1、2塊石塊間的作用力和第1、3塊石塊間的作用力的大小之比為：

參考答案：

8.如圖所示豎直放置的上粗下細的密閉細管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同．使A、B升高相同溫度達到穩(wěn)定后，體積變化量為△VA___________△VB，壓強變化量為△pA_________△pB（填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：等于，大于9.T14列車時刻表?？空镜竭_時間開車時間里程（千米）上海－18︰000蚌埠22︰2622︰34484濟南03︰1303︰21966北京08︰00－1463（2分）第四次提速后，出現(xiàn)了“星級列車”。從其中的T14次列車時刻表可知，列車在蚌埠至濟南區(qū)間段運行過程中的平均速率為

千米/小時。參考答案：答案：103.6610.右圖為小車做直線運動的s－t圖，則小車在BC段做______運動，圖中B點對應的運動狀態(tài)的瞬時速度大小是______m/s。參考答案：勻速

1.6-2.1

11.如圖a是一個門電路符號，圖b是其A端和B端輸入電壓的波形圖。該門電路的名稱是

門電路。請在圖b中畫出Z端輸入電壓的波形圖。

參考答案：答案：與，12.

（6分）伽利略通過研究自由落體和物塊沿光滑斜面的運動，首次發(fā)現(xiàn)了勻加速運動規(guī)律。伽利略假設物塊沿斜面運動與物塊自由下落遵從同樣的法則，他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程，并測出物塊通過相應路程的時間，然后用圖線表示整個運動過程，圖中OA表示測得的時間，矩形OAED的面積表示該時間內物塊經(jīng)過的路程，則圖中OD的長度表示

。P為DE的中點，連接OP且延長交AE的延長線于B，則AB的長度表示

。參考答案：

答案：平均速度，物體的末速度

13.設雨點下落過程中所受空氣阻力大小與雨點半徑的平方成正比，現(xiàn)有兩個密度相同大小不同的雨點從同一高度的云層靜止起下落，那么先到達地面的是________（填“大”或“小”）雨點，接近地面時速度較小的是________（填“大”或“小”）雨點。參考答案：答案：大，小解析：由m=ρV=ρπr3，f=kr2，mg-f=ma，聯(lián)立解得a=g-。由于半徑r大的雨滴下落的加速度大，所以大雨滴先到達地面。從同一高度的云層靜止起下落，由v2=2ah可知，接近地面時速度較小的是小雨滴。

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.有一個小燈泡上標有“4.8V

2W”的字樣，現(xiàn)在測定小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關系曲線．有下列器材可供選用：

A．電壓表V1（0～3V，內阻3kΩ）

B．電壓表V2（0～15V，內阻15kΩ）C．電流表A（0～0.6A，內阻約1Ω）

D．定值電阻R1＝3kΩ

E．定值電阻R2＝15kΩ

F．滑動變阻器R（10Ω，2A）

G．學生電源（直流6V，內阻不計）

H．開關、導線若干（1）為了使測量結果更加準確，實驗中所用電壓表應選用

，定值電阻應選用

（均用序號字母填寫）；（2）為盡量減小實驗誤差，并要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請在方框內畫出滿足要求的電路圖；（3）根據(jù)實驗做出P-U2圖像，下面的四個圖象中可能正確的是

參考答案：15.（1）在驗證機械能守恒定律的實驗中，使質量為m=200g的重物自由下落，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，O為紙帶上第一個測量點，另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量的點，測得OA、OB、OC、OD段的長度如圖所示，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2,那么?這四組數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是

?打點計時器打下連續(xù)相鄰兩個點的時間間隔T= ③計算B點瞬時速度時，甲同學用,乙同學用．其中所選擇方法正確的是______（填“甲”或“乙”）同學．④若同學丁不慎將上述紙帶從OA之間扯斷，他僅利用A點之后的紙帶能否實現(xiàn)驗證機械能守恒定律的目的？______．（填“能”或“不能”）參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，軌道ABCD的AB段為一半徑R=1m的圓形軌道，BC段為高為h=5m的豎直軌道，CD段為水平軌道．一質量為0.2kg的小球由A點運動到B點，離開B點做平拋運動，由于存在摩擦力的緣故小球在圓弧軌道上的速度大小始終為2m/s．（g取10m/s2），求：（取π=3）（1）小球從A點運動到水平軌道的時間；（2）小球到達B點時對圓形軌道的壓力；（3）如果在BCD軌道上放置一個傾角θ=37°的斜面（如圖中虛線所示），那么小球離開B點后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上時距B點的距離，如果不能，求落在CD面上的位置到C點的距離．參考答案：解：（1）小球從A運動到B：t1===s=0.75s小球離開B點到水平軌道：所以小球從A點運動到水平軌道的時間t=t1+t2=1.75s（2）在B點，由牛頓第二定律有：解得N=2.8N由牛頓第三定律知小球對軌道的壓力為：N′=N=2.8N方向：豎直向下（3）假設小球能夠落在斜面上，設時間為t′，則

tanθ==可得t′=0.3s因為t′＜t1所以小球能夠落在斜面上平拋運動的水平位移為x=vt′=2×0.3m=0.6m落在CD面上的位置到C點的距離s===0.75m答：（1）小球從A點運動到水平軌道的時間為1.75s；（2）小球到達B點時對圓形軌道的壓力是2.8N，方向：豎直向下；（3）能落到斜面上，落在CD面上的位置到C點的距離是0.75m．【考點】動能定理的應用；向心力．【分析】（1）根據(jù)圓弧軌道的弧長和線速度的大小求出小球從A點運動到B點的時間，結合平拋運動的時間求出小球從A點到水平軌道的時間．（2）在B點，由合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，結合B點的線速度大小求出支持力，從而得出小球對B點的壓力大?。?）根據(jù)平拋運動到地面的時間，求出水平位移，判斷能否落在斜面上．如果能，結合豎直位移和水平位移的關系求出運動的時間，結合水平距離求出落點的位置．17.如圖甲所示，表面絕緣、傾角θ＝30°的足夠長的斜面固定在水平地面上，斜面所在空間有一寬度D＝0.40m的勻強磁場區(qū)域，其邊界與斜面底邊平行，磁場方向垂直斜面向上．一個質量m＝0.10kg、總電阻R＝0.25Ω的單匝矩形閉合金屬框abcd放在斜面的底端，其中ab邊與斜面底邊重合，ab邊長L＝0.50m．從t＝0時刻開始，線框在垂直cd邊沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，從靜止開始運動，當線框的ab邊離開磁場區(qū)域時撤去拉力，讓線框自由滑動，線框運動速度與時間的關系如圖乙所示．已知線框在整個運動過程中始終未脫離斜面，且保持ab邊與斜面底邊平行，線框與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ＝/3，重力加速度g取10m/s2.求：(1)線框受到的拉力F的大??；(2)勻強磁場的磁感應強度B的大小；(3)線框在斜面上運動的過程中克服摩擦所做的功和回路產(chǎn)生的電熱．參考答案：解：(1)由vt圖象可知，在0～4s時間內線框做勻加速直線運動，進入磁場時的速度為v1＝2.0m/s，所以在此過程中的加速度a1＝＝5.0m/s2(1分)由牛頓第二定律得F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma1(1分)解得F＝1.5N(1分)(2)由vt圖象可知，線框進入磁場區(qū)域后以速度v1＝2.0m/s做勻速直線運動，產(chǎn)生的感應電動勢E＝BLv1(1分)線框所受安培力F安＝BIL＝(1分)對于線框勻速運動的過程，由力的平衡條件，有F＝mgsinθ＋μmgcosθ＋(1分)解得B＝0.50T(1分)(3)由vt圖象可知，線框進入磁場區(qū)域后做勻速直線運動，并以速度v1勻速穿出磁場，說明線框的寬度等于磁場的寬度D＝0.40m(1分)S1＝＋2D＝1.2m(1分)離開磁場后，(1分)離開磁場上滑的距離S2＝＝0.2m(1分)根據(jù)μmgcosθ＝mgsinθ可知，線框運動到最高點不再下滑，線框在斜面上運動的過程中克服摩擦所做的功W＝μmgcosθ(S1＋S2)＝0.7J(1分)穿過磁場區(qū)域的時間t＝＝0.4s線框向上運動通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱Q1＝I2Rt＝＝0.40J(3分)18.（18分）如圖所示，在水平桌面上放有長木板C，C上右端是固定擋板P，在C上左端和中點處各放有小物塊A和B，A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不計，A、B之間和B、P之間的距離都為L．設木板C和桌面之間無摩擦，A、C和B、C之間的動摩擦因數(shù)都為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力大小，A、B、C（連同擋板P