河北省張家口市第三中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

河北省張家口市第三中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析一、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1.兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖放置，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài)．則A．繩OA對M的拉力大小大于繩OB對M的拉力

B．繩OA對M的拉力大小等于繩OB對M的拉力C．m受到水平面的靜摩擦力大小為零

D．m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左參考答案：D2.（單選）如圖所示為一質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動的速度一時間圖象，下列說法中正確的是

A.ab段與bc段的速度方向相反

B.bc段與cd段的加速度方向相反

C.ab段質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為2D．bd段質(zhì)點(diǎn)通過的位移為2m參考答案：【知識點(diǎn)】

勻變速直線運(yùn)動的圖像．A5【答案解析】

C解析：A、ab段與bc段圖象都在十字架上方，速度為正，方向相同，故A錯誤；B、v-t圖象中，斜率表示加速度，bc段與cd段的加速度相同，故B錯誤；C、ab段質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為a==2m/s2，故C正確；D、bc段質(zhì)點(diǎn)通過的位移x=×0.5×4＝1m，故D錯誤．故選：C【思路點(diǎn)撥】v-t圖象中，傾斜的直線表示勻變速直線運(yùn)動，其斜率表示加速度，圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，在時間軸上方的位移為正，下方的面積表示位移為負(fù)．本題是速度--時間圖象的應(yīng)用，要明確斜率的含義，知道在速度--時間圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的含義，能根據(jù)圖象讀取有用信息，不難．3.如圖在小木板上固定一個彈簧秤（彈簧秤的質(zhì)量可忽略不計），彈簧秤下吊一光滑小球一起放在斜面上，木板固定時，彈簧秤的示數(shù)為F1，放手后木板沿斜面下滑，穩(wěn)定時彈簧秤的示數(shù)是F2，測得斜面的傾角為θ。則（）Ａ．放手后彈簧為拉伸狀態(tài)，小球加速度為gsinθ－gcosθＢ．放手后彈簧為壓縮狀態(tài)，小球加速度為gsinθ－gcosθＣ．木板與斜面的動摩擦因數(shù)為

Ｄ．木板與斜面的動摩擦因數(shù)參考答案：C4.如圖所示，一位同學(xué)玩飛鏢游戲．圓盤最上端有一P點(diǎn)，飛鏢拋出時與P等高，且距離P點(diǎn)為L.當(dāng)飛鏢以初速度v0垂直盤面瞄準(zhǔn)P點(diǎn)拋出的同時，圓盤以經(jīng)過盤心O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動．忽略空氣阻力，重力加速度為g，若飛鏢恰好擊中P點(diǎn)，則A.飛鏢擊中P點(diǎn)所需的時間為B.圓盤的半徑可能為C.圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為D.P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度不可能為參考答案：AD【詳解】飛鏢水平拋出做平拋運(yùn)動，在水平方向做勻速直線運(yùn)動，因此t=，故A正確。飛鏢擊中P點(diǎn)時，P恰好在最下方，則2r=gt2，解得圓盤的半徑r=，故B錯誤。飛鏢擊中P點(diǎn)，則P點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度滿足θ=ωt=π+2kπ（k=0，1，2…）故，則圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為．故C錯誤。P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度為，當(dāng)k=2時，v=．故D正確。故選AD。5.如圖所示，某種自動洗衣機(jī)進(jìn)水時，與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量。設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細(xì)管中被封閉的空氣A．.體積不變，壓強(qiáng)變小B．.體積變小，壓強(qiáng)變大C．.體積不變，壓強(qiáng)變大D．.體積變小，壓強(qiáng)變小參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。則：_____彈簧的原長更長，_____彈簧的勁度系數(shù)更大。（填“a”或“b”）

參考答案：b

a7.(選修模塊3—3)若一定質(zhì)量的理想氣體分別按下圖所示的三種不同過程變化，其中表示等壓變化的是

(填“A”、“B”或“C”)，該過程中氣體的內(nèi)能

(填“增加”、“減少”或“不變”)。

參考答案：答案：C；增加解析：由PV/T=恒量，壓強(qiáng)不變時，V隨溫度T的變化是一次函數(shù)關(guān)系，故選擇C圖。8.（選修3—5）如圖質(zhì)量均為m的兩個完全相同的彈性小球A、B放在光滑水平面上，A球以初速v0與靜止的小球B發(fā)生正碰，碰撞時間為t，則撞擊結(jié)束后兩球速度分別是vA=______、vB=_______；撞擊過程中A球受到的平均沖擊力為_________。

參考答案：答案：0、

v0、

mv0/t

9.如圖所示，一截面為正三角形的棱鏡，其折射率為。今有一束單色光射到它的一個側(cè)面，經(jīng)折射后與底邊平行，則入射光線與水平方向的夾角是______。參考答案：30°10.如圖，豎直輕質(zhì)懸線AD上端固定于天花板上的A點(diǎn)，下端與半徑為R的半圓形木板BOC連接于D點(diǎn)，BC是木板的直徑；O為圓心，B端用鉸鏈連接于豎直墻上，半圓形木板直徑BC處于水平狀態(tài)時OA間的距離剛好等于木板的半徑R。改變懸線AD的長度，使線與圓盤的連接點(diǎn)D逐漸右移，并保持圓盤直徑BC始終處于水平狀態(tài)。則D點(diǎn)右移過程中懸線拉力的大小

；懸線拉力對B點(diǎn)的力矩大小

（選填“逐漸增大”“逐漸減小”“不變”“先增大后減小”“先減小后增大”）參考答案：11.如圖所示，直角玻璃棱鏡中∠A=70°，入射光線垂直于AB面。已知玻璃的折射率為，光在AC面上反射后經(jīng)BC面反射從AC面第一次射出，則光線在BC面_______（填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）全反射，光線從棱鏡AC邊第一次射入空氣時的折射角為_______。參考答案：發(fā)生；45012.圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的偏電流=300A,內(nèi)阻Rg=100，可變電阻R的最大阻值為10k，電池的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.5，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是

色，接正確使用方法測量電阻Rx的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則Rx=

k.若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Rx其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較

（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：紅；5；變大13.兩個勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧、串接在一起，彈簧的一端固定在墻上，如圖所示.開始時兩彈簧均處于原長狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在彈簧的端向右拉動彈簧，已知彈的伸長量為，則彈簧的伸長量為

.參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了測量木塊與木板間動摩擦因數(shù)μ，某小組使用位移傳感器設(shè)計了如圖所示實驗裝置，讓木塊從傾斜木板上一點(diǎn)A由靜止釋放，位移傳感器可以測出木塊到傳感器的距離．位移傳感器連接計算機(jī)，描繪出滑塊相對傳感器的位移s隨時間t變化規(guī)律，如圖所示．①根據(jù)上述圖線，計算0.4s時木塊的速度v=0.4m/s，木塊加速度a=1m/s2；②為了測定動摩擦因數(shù)μ，還需要測量的量是斜面傾角；（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭）③為了提高木塊與木板間動摩擦因數(shù)μ的測量精度，下列措施可行的是AA．A點(diǎn)與傳感器距離適當(dāng)大些B．木板的傾角越大越好C．選擇體積較大的空心木塊D．傳感器開始計時的時刻必須是木塊從A點(diǎn)釋放的時刻．參考答案：【考點(diǎn)】：探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【專題】：實驗題．【分析】：（1）由于滑塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動，所以某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)中點(diǎn)時刻的瞬時速度；根據(jù)加速度的定義式即可求出加速度；（2）為了測定動摩擦力因數(shù)μ還需要測量的量是木板的傾角θ；（3）為了提高木塊與木板間摩擦力因數(shù)μ的測量精度，可行的措施是A點(diǎn)與傳感器位移適當(dāng)大些或減小斜面的傾角．：解：（1）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)中點(diǎn)時刻的瞬時速度，得0.4s末的速度為：v=，0.2s末的速度為：，則木塊的加速度為：a=．（2）選取木塊為研究的對象，木塊沿斜面方向是受力：ma=mgsinθ﹣μmgcosθ得：所以要測定摩擦因數(shù)，還需要測出斜面的傾角θ（3）根據(jù)（2）的分析可知，在實驗中，為了減少實驗誤差，應(yīng)使木塊的運(yùn)動時間長一些，可以：可以減小斜面的傾角、增加木塊在斜面上滑行的位移等，傳感器開始的計時時刻不一定必須是木塊從A點(diǎn)釋放的時刻．故A正確，BCD錯誤．故選：A故答案為：①0.4，1；②斜面傾角（或A點(diǎn)的高度）；③A【點(diǎn)評】：解決本題的關(guān)鍵知道勻變速直線運(yùn)動的推論，在某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，以及會通過實驗的原理得出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式，從而確定所需測量的物理量．15.一個未知電阻Rx，阻值大約為10kΩ﹣20kΩ，為了較為準(zhǔn)確地測定其電阻值，實驗室中有如下器材：電壓表V1（量程3V、內(nèi)阻約為3kΩ）電壓表V2（量程15V、內(nèi)阻約為15kΩ）電流表A1（量程200μA、內(nèi)阻約為100Ω）電流表A2（量程0.6A、內(nèi)阻約為1Ω）電源E（電動勢為3V）滑動變阻器R（最大阻值為200Ω）開關(guān)S（1）在實驗中電壓表選

，電流表選

．（填V1、V2，A1、A2）（2）為了盡可能減小誤差，請你在虛線框中畫出本實驗的電路圖．參考答案：【知識點(diǎn)】伏安法測電阻．J4【答案解析】（1）V1，A1．（2）如圖解析：：（1）根據(jù)待測電阻的大小和電源的電動勢大小，估測電路中的最大電流不會超過30mA，故電流表選擇A1，電壓表選擇V1．故答案為：V1，A1．

（2）由于所給滑動變阻器太小，待測電阻很大，因此該實驗采用滑動變阻器的分壓接法和電流表的內(nèi)接法，具體電路圖如下所示：

【思路點(diǎn)撥】（1）根據(jù)待測電阻的大小和電源的電動勢大小，估測電路中的最大電流，在不燒壞電表的前提下，電壓表、電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度越大越好，由此可正確選擇電表；

（2）由于所給滑動變阻器太小，待測電阻很大，因此該實驗采用滑動變阻器的分壓接法和電流表的內(nèi)接法．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）如圖甲所示，兩個幾何形狀完全相同的平行板電容器PQ和MN，水平置于水平方向的勻強(qiáng)磁場中（磁場區(qū)域足夠大），兩電容器極板的左端和右端分別在同一豎直線上，已知P、Q之間和M、N之間的距離都是d，極板本身的厚度不計，板間電壓都是U，兩電容器的極板長相等。今有一電子從極板PQ中軸線左邊緣的O點(diǎn)，以速度v0沿其中軸線進(jìn)入電容器，并做勻速直線運(yùn)動，此后經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)又沿水平方向進(jìn)入到電容器MN之間，且沿MN的中軸線做勻速直線運(yùn)動，再經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)又通過O點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入電容器PQ之間，如此循環(huán)往復(fù)。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e。不計電容之外的電場對電子運(yùn)動的影響。

（1）試分析極板P、Q、M、N各帶什么電荷？

（2）求Q板和M板間的距離x；

（3）若只保留電容器右側(cè)區(qū)域的磁場，如圖乙所示。電子仍從PQ極板中軸線左邊緣的O點(diǎn)，以速度v0沿原方向進(jìn)入電容器，已知電容器極板長均為。則電子進(jìn)入電容器MN時距MN中心線的距離？要讓電子通過電容器MN后又能回到O點(diǎn)，還需在電容器左側(cè)區(qū)域加一個怎樣的勻強(qiáng)磁場？參考答案：解析：（1）電子受磁場力向下，則受電場力向上，所以P板帶正電，Q板帶負(fù)電

2分

同理可知，M板帶負(fù)電，N板帶正電

2分

（2）電子在電容器中由平衡條件有：

2分

電子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為R，則：

1分

Q板和M板間的距離，應(yīng)滿足：

1分

（3）電子離開電容器P、Q時的側(cè)移量為：

2分

，，

2分

電子進(jìn)入電容器M、N之間的位置在中軸線以上y處。

電子進(jìn)入電容器M、N后，在電場力作用下作類拋體運(yùn)動，根據(jù)對稱性可知，電子在豎直方向上的位移為y,離開電容器M、N的位置在中軸線以上2y處，速度大小為，方向與中軸線平行

2分

，

1分

方向垂直于紙面向里（水平）

1分17.如圖，在xoy平面第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場和垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度為E。一帶電量為+q的小球從y軸上離坐標(biāo)原點(diǎn)距離為L的A點(diǎn)處，以沿x正向的初速度進(jìn)入第一象限，如果電場和磁場同時存在，小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動，并從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L/2的C點(diǎn)離開磁場。如果只撤去磁場，并且將電場反向，帶電小球以相同的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入第一象限，仍然從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L/2的C點(diǎn)離開電場。求：（1）小球從A點(diǎn)出發(fā)時的初速度大小；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；（3）如果在第一象限內(nèi)存在的磁場范圍是一個矩形，求這一范圍的最小面積。參考答案：.解：（1）由帶電小球做勻速圓周運(yùn)動知，mg=Eq

(2分)所以電場反向后豎直方向受力Eq+mg=ma

a=2g

(2分)小球做類平拋運(yùn)動有L/2=v0t

,

L=2gt2

(2分)得v0=

(2分)

（2）帶電小球做勻速圓周運(yùn)動時，洛侖茲力提供向心力

qv0B=mv02/R

B=mv0/(qR)

(2分)

由圓周運(yùn)動軌跡分析得(L－R)2+()2=R2