2021年河北省承德市圍場滿族蒙古族自治縣朝陽地鄉(xiāng)中學(xué)高三物理模擬試題含解析

2021年河北省承德市圍場滿族蒙古族自治縣朝陽地鄉(xiāng)中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示,木塊b放在一固定斜面上,其上表面水平,木塊a放在b上.用平行于斜面向上的力F作用于、b均保持靜止.則木塊b的受力個(gè)數(shù)可能是（

）

A.2個(gè)

B.3個(gè)

C.4個(gè)

D.5個(gè)參考答案：CB2.（多選）如圖所示，在固定傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，桿與水平方向的夾角α=30°，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧上端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長h．讓圓環(huán)沿桿由靜止滑下，滑到桿的底端時(shí)速度恰為零．則在圓環(huán)下滑過程中（）A．圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．當(dāng)彈簧垂直于光滑桿時(shí)圓環(huán)的動(dòng)能最大C．彈簧的最大彈性勢能為mghD．彈簧轉(zhuǎn)過60°角時(shí)，圓環(huán)的動(dòng)能為參考答案：考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機(jī)械能不守恒，但是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；沿桿方向合力為零的時(shí)刻，圓環(huán)的速度最大；當(dāng)圓環(huán)的速度變?yōu)榱銜r(shí)，彈簧的形變量最大，此時(shí)彈性勢能最大；根據(jù)動(dòng)能定理可以求出彈簧轉(zhuǎn)過60°角時(shí)，圓環(huán)的動(dòng)能的大?。獯穑航猓篈、圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端的過程中有兩個(gè)力對(duì)圓環(huán)做功，即環(huán)的重力和彈簧的拉力；所以圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，如果把圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)作為研究對(duì)象，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、當(dāng)圓環(huán)沿桿的加速度為零時(shí)，其速度最大，動(dòng)能最大，此時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)，給圓環(huán)一個(gè)斜向上的拉力，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)功能關(guān)系可知，當(dāng)圓環(huán)滑到最底端時(shí)其速度為零，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，此時(shí)彈性勢能最大，等于重力勢能的減小量即為mgh，故C選項(xiàng)正確；D、彈簧轉(zhuǎn)過60°角時(shí)，此時(shí)彈簧仍為原長，以圓環(huán)為研究對(duì)象，利用動(dòng)能定理得：，故D正確．故選：CD．點(diǎn)評(píng)：對(duì)物理過程進(jìn)行受力、運(yùn)動(dòng)、做功分析，是解決問題的根本方法．這是一道考查系統(tǒng)機(jī)械能守恒的基礎(chǔ)好題．3.（多選）如圖所示，在一絕緣斜面C上有一帶正電的小物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將一帶正電的小球B沿以A為圓心的圓弧緩慢地從P點(diǎn)轉(zhuǎn)至A正上方的Q點(diǎn)處，已知P、A在同一水平線上，且在此過程中物體A和C始終保持靜止不動(dòng)，A、B可視為質(zhì)點(diǎn)．關(guān)于此過程，下列說法正確的是（）A．物體A受到斜面的庫侖力一直不變B．物體A受到斜面的支持力先增大后減小C．地面對(duì)斜面C的摩擦力先增大后減小D．斜面對(duì)A的作用力一直增大參考答案：BD解析：A、物體A受到的庫侖力大小不變，但是方向一直在改變，故A錯(cuò)誤；B、對(duì)A研究：P對(duì)A的庫侖力垂直于斜面方向的分力，先逐漸增大后逐漸減小，當(dāng)庫侖力與斜面垂直時(shí)最大，設(shè)該分力為F′，根據(jù)平衡條件：斜面對(duì)A的支持力N=mgcosα+F′，可知N先增大后減小，故B正確；C、以A和C整體為研究對(duì)象，分析受力情況如圖所示．設(shè)P對(duì)A的庫侖力大小為F，與豎直方向的夾角為θ．根據(jù)平衡條件得：f=Fsinθ由于F大小不變，θ減小，則知地面對(duì)斜面C的摩擦力逐漸減?。蔆錯(cuò)誤；D、對(duì)A分析，A受力重力、庫侖力，斜面對(duì)A的支持力、摩擦力，斜面對(duì)物體A的合力與重力和庫倫力的合力平衡，重力與庫侖力夾角變小，合力變大，故斜面對(duì)A的作用力變大，故D正確；故選：BD．4.（多選）在《驗(yàn)證力的平行四邊形定則》的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）A．同一次實(shí)驗(yàn)過程，兩次拉橡皮條時(shí)，其結(jié)點(diǎn)O應(yīng)達(dá)同一位置B．用兩只彈簧秤拉橡皮條時(shí)，兩細(xì)線的夾角應(yīng)越大越好C．用一只彈簧秤拉橡皮條時(shí)，只需記錄彈簧秤的讀數(shù)D．本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法參考答案：考點(diǎn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則．專題：實(shí)驗(yàn)題；平行四邊形法則圖解法專題．分析：本實(shí)驗(yàn)中采用了兩個(gè)力合力與一個(gè)力效果相同來驗(yàn)證的平行四邊形定則，效果的相同是通過拉橡皮筋產(chǎn)生大小和方向相同的形變量來實(shí)現(xiàn)的．掌握實(shí)驗(yàn)的方法和數(shù)據(jù)的處理方法以及需要注意的事項(xiàng)，尤其是理解本實(shí)驗(yàn)的“等效”思想．解答：解：A、在該實(shí)驗(yàn)中要求每次拉橡皮筋的時(shí)要使橡皮筋形變的長度和方向都相同，即結(jié)點(diǎn)O要到同一位置，這樣兩次的效果才等效，才符合“等效替代”法，故A正確；B、在實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)分力的夾角大小適當(dāng)，在作圖時(shí)有利于減小誤差即可，并非越大越好，故B錯(cuò)誤；C、用一只彈簧秤拉橡皮條時(shí)，不但需要記錄彈簧秤的讀數(shù)，還需要記錄細(xì)繩的方向，即合力的方向，故C錯(cuò)誤；D、實(shí)驗(yàn)中兩次要求效果相同，故實(shí)驗(yàn)采用了等效替代的方法，故D正確；故選：AD．點(diǎn)評(píng)：掌握實(shí)驗(yàn)原理，從多個(gè)角度來理解和分析實(shí)驗(yàn)，提高分析解決問題的能力，同時(shí)同學(xué)們要在實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作去理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)步驟，這樣才能對(duì)實(shí)驗(yàn)有深刻的理解．5.（多選）如圖，航天飛機(jī)在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn)，下列說法中正確的有A．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速率等于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的速率B．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動(dòng)能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的動(dòng)能C．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度D．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的機(jī)械能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的機(jī)械能參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個(gè)質(zhì)量為M=3kg的木板與一個(gè)輕彈簧相連，在木板的上方有一質(zhì)量m為2kg的物塊，若在物塊上施加一豎直向下的外力F，此時(shí)木板和物塊一起處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。突然撤去外力，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)0.2m時(shí)，物塊恰好與木板分離，此時(shí)木板的速度為4m/s，則物塊和木板分離時(shí)彈簧的彈力為________N，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)，直至分離的過程中，彈簧彈力做的功為________J。參考答案：０

N；

５０

J。7.圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x=1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則波傳播的速度為_____m/s，t=0.15s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸_________方向（填“正”或“負(fù)”）。參考答案：40

負(fù)

8.如圖所示，一根絕緣桿沿豎直方向放置，桿上有一個(gè)帶負(fù)電的圓環(huán)，它的質(zhì)量為m、電量為q，與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．所在的空間存在著方向都是水平向右的勻強(qiáng)電場與勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度大小為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)將圓環(huán)從靜止開始釋放，環(huán)將沿桿下落，則圓環(huán)運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度為為__________，最大速度為__________。

參考答案：

答案：

9.質(zhì)量為Ｍ的物體置于傾角為a的斜面上，靜止時(shí)摩擦力為Mgsina，滑動(dòng)時(shí)摩擦力為mMgcosa，m為物體與斜面之間的摩擦系數(shù)，則當(dāng)物體在斜面上做運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到的摩擦力同時(shí)滿足以上兩式，此時(shí)斜面傾角和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系為。參考答案：

答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)

，

tga=m10.北京時(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，強(qiáng)震引發(fā)了福島核電站危機(jī)．核電中的U發(fā)生著裂變反應(yīng)，試完成下列反應(yīng)方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的質(zhì)量分別是mU、mBa、mKr、mn，該反應(yīng)中一個(gè)235U裂變時(shí)放出的能量為__________．(已知光速為c)參考答案：3n(2分)(mu－mBa－mKr－2mn)c2(11.放射性元素衰變?yōu)?，此衰變過程的核反應(yīng)方程是＿＿＿＿；用此衰變過程中發(fā)出的射線轟擊，可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子，此核反應(yīng)過程的方程是＿＿＿＿。參考答案：→+He

He+→Ne+H。根據(jù)衰變規(guī)律，此衰變過程的核反應(yīng)方程是→+He。用α射線轟擊，可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子，此核反應(yīng)過程的方程是：He+→Ne+H。12.體積為V的油滴，落在平靜的水面上，擴(kuò)展成面積為S的單分子油膜，則該油滴的分子直徑約為

。已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，油的摩爾質(zhì)量為M，則一個(gè)油分子的質(zhì)量為

。參考答案：答案：D=

m=解析：單分子油膜可視為橫截面積為S，高度為分子直徑D的長方體，則體積V=SD，故分子直徑約為D=；取1摩爾油，含有NA個(gè)油分子，則一個(gè)油分子的質(zhì)量為m=。13.在探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組組裝了一套如圖所示的裝置，拉力傳感器固定在小車上，一端與細(xì)繩相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶與小車尾部相連接，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T，實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：①平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列________的點(diǎn)．②測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M，按圖組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先接通拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后

，打出一條紙帶，關(guān)閉電源．③在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖所示，在紙帶上按打點(diǎn)先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)間的距離分別用hA、hB、hC、hD、hE……表示，則小車和拉力傳感器在計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式為

，若拉力傳感器的讀數(shù)為F，計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過程中，細(xì)繩拉力對(duì)小車所做功的表達(dá)式為

．④某同學(xué)以A點(diǎn)為起始點(diǎn)，以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)動(dòng)能的增量為縱坐標(biāo)，以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)拉力對(duì)小車所做的功W為橫坐標(biāo)，得到一條過原點(diǎn)的傾角為45°的直線，由此可以得到的結(jié)論是

．參考答案：①間距相等

（2分，其他表述正確的同樣給分）

②釋放小車

（2分）

③（2分）；（2分）④外力所做的功，等于物體動(dòng)能的變化量（2分，其他表述正確的同樣給分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，一彈丸從離地高度H=1.95m

的A點(diǎn)以=8.0m/s的初速度水平射出，恰以

平行于斜面的速度射入靜止在固定斜面頂端C處

的一木塊中，并立即與術(shù)塊具有相同的速度（此速度大小為彈丸進(jìn)入術(shù)塊前一瞬間速度的）共同運(yùn)動(dòng)，在斜面下端有一垂直于斜面的擋板，術(shù)塊與它相碰沒有機(jī)械能損失，碰后恰能返同C點(diǎn)．已知斜面頂端C處離地高h(yuǎn)=0.05m，求：(1)A點(diǎn)和C點(diǎn)間的水平距離？(2)木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?(3)木塊從被彈丸擊中到再次回到到C點(diǎn)的時(shí)間t?參考答案：15.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲，真空中豎直放置兩塊相距為d的平行金屬板P、Q，兩板間加上如圖乙最大值為U0的周期性變化的電壓，在Q板右側(cè)某個(gè)區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場。在緊靠P板處有一粒子源A，自t=0開始連續(xù)釋放初速不計(jì)的粒子，經(jīng)一段時(shí)間從Q板小孔O射入磁場，然后射出磁場，射出時(shí)所有粒子的速度方向均豎直向上。已知電場變化周期T=，粒子質(zhì)量為m，電荷量為+q，不計(jì)粒子重力及相互間的作用力。求：⑴t=0時(shí)刻釋放的粒子在P、Q間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；⑵粒子射入磁場時(shí)的最大速率和最小速率；⑶有界磁場區(qū)域的最小面積。參考答案：（1）

（2）

（3）⑴設(shè)t=0時(shí)刻釋放的粒子在0.5T時(shí)間內(nèi)一直作勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度

1分位移

2分可見該粒子經(jīng)0.5T正好運(yùn)動(dòng)到O處，假設(shè)與實(shí)際相符合該粒子在P、Q間運(yùn)動(dòng)時(shí)間

1分⑵t=0時(shí)刻釋放的粒子一直在電場中加速，對(duì)應(yīng)進(jìn)入磁場時(shí)的速率最大由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

2分t1=0時(shí)刻釋放的粒子先作加速運(yùn)動(dòng)（所用時(shí)間為），后作勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)T時(shí)刻恰好由小孔O射入磁場，則

2分解得

1分進(jìn)入磁場時(shí)的速率

1分由右圖知，在t1至0.5T時(shí)間內(nèi)某時(shí)刻進(jìn)入電場，先作加速運(yùn)動(dòng)，后作勻速運(yùn)動(dòng)，再作加速運(yùn)動(dòng)，速度為時(shí)還未到達(dá)小孔O處，圖中陰影面積等于粒子此時(shí)距小孔的距離，再經(jīng)加速才能到達(dá)O處，此時(shí)速度已大于v1。所以速率是粒子進(jìn)入磁場時(shí)的最小速率，最小值

1分⑶粒子進(jìn)入磁場后做軌跡為四分之一圓周的運(yùn)動(dòng)

1分半徑 最大速率對(duì)應(yīng)的半徑

1分最小速率對(duì)應(yīng)的半徑

1分 磁場的左、右邊界為粒子最小、最大半徑對(duì)應(yīng)的四分之一圓周，上部分邊界為的一部分，如圖所示陰影面積，磁場區(qū)域最小面積

2分本題是帶電粒子在電場和磁場中運(yùn)動(dòng)考查題，它是一道能力檢測題。要分清不同時(shí)刻進(jìn)入PQ間，情況是不同，要根據(jù)題目條件一問一問地解決，要分清各問的物理過程，恰當(dāng)?shù)剡x擇物理規(guī)律列式求解（見上述解答過程）。求解的難點(diǎn)是第二問和第三問，它要求我們選準(zhǔn)在磁場中最大速率和最小速率是在什么時(shí)刻進(jìn)入PQ之間的，要根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)和作圖分析得到時(shí)刻求出此值。在第三問中的最小面積要作圖根據(jù)幾何知識(shí)求解，這也是本題的難點(diǎn)所在（這也考試大綱所要求的）。帶電粒子在交變電場中運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入磁場中運(yùn)動(dòng)考查題。I4、K3。17.如下圖所示是某校在高考前為給高三考生加油，用橫幅打出的祝福語。下面我們來研究橫幅的受力情況，如右圖所示，橫幅的質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻，由豎直面內(nèi)的