河北省石家莊市第二十中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理模擬試題含解析

河北省石家莊市第二十中學(xué)2021-2022學(xué)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.雜技表演的安全網(wǎng)如圖甲所示，網(wǎng)繩的結(jié)構(gòu)為正方形格子，O、a、b、c、d……為網(wǎng)繩的結(jié)點．安全網(wǎng)水平張緊后，若質(zhì)量為m的運動員從高處落下，并恰好落在O點上，該處下凹至最低點時，網(wǎng)繩dOe、bOg均為120°張角，如圖乙所示，此時O點受到向下的沖擊力大小為2F，則這時O點周圍每根網(wǎng)繩承受的張力大小為()A．F

B．

C．2F＋mg

D．參考答案：A2.（單選）如圖3所示，一長為的木板,傾斜放置，傾角為45°,今有一彈性小球，自與木板上端等高的某處自由釋放，小球落到木板上反彈時,速度大小不變,碰撞前后，速度方向與木板夾角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，則小球釋放點距木板上端的水平距離為A.

B.

C.

D.參考答案：D3.（04年全國卷Ⅲ）一矩形線圈位于一隨時間t變化的勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面（紙面）向里，如圖1所示。磁感應(yīng)強度B隨t的變化規(guī)律如圖2所示。以I表示線圈中的感應(yīng)電流，以圖1中線圈上箭頭所示方向的電流為正，則以下的I—t圖中正確的是（

）

A.B.C.D.參考答案：答案：A4.．仔細(xì)觀察氫原子的光譜，發(fā)現(xiàn)它只有幾條不連續(xù)的亮線，其原因是(

)A．氫原子只有幾個能級B．氫原子只能發(fā)出平行光C．氫原子有時發(fā)光，有時不發(fā)光D．氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的，所以對應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的

參考答案：D5.（單選）如圖所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ。若此人所受重力為G，則椅子對他的作用力大小為A．G

B．G

sinθ

C．G

cosθ

D．G

tanθ參考答案：A

解析：人受多個力處于平衡狀態(tài)，人受力可以看成兩部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分對他的作用力的合力．根據(jù)平衡條件得椅子各部分對他的作用力的合力與重力等值，反向，即大小是G．故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為研究光電效應(yīng)規(guī)律的實驗電路，利用此裝置也可以進(jìn)行普朗克常量的測量。只要將圖中電源反接，用已知頻率ν1、ν2的兩種色光分別照射光電管，調(diào)節(jié)滑動變阻器……已知電子電量為e，要能求得普朗克常量h，實驗中需要測量的物理量是

；計算普朗克常量的關(guān)系式h=

(用上面的物理量表示)。參考答案：7.為“驗證牛頓第二定律”，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：A．實驗裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質(zhì)細(xì)繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，另一端掛一質(zhì)量為m＝0.5kg的鉤碼，用墊塊將長木板的有定滑輪的一端墊起．調(diào)整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運動；B．保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，接好紙帶，接通打點計時器的電源，然后讓滑塊沿長木板滑下，打點計時器打下的紙帶如圖乙所示．請回答下列問題：(1)圖乙中紙帶的哪端與滑塊相連_______________________________________________________________________．(2)圖乙中相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個打點未畫出，打點計時器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a＝________m/s2.(3)不計紙帶與打點計時器間的阻力，滑塊的質(zhì)量M＝________kg.(g取9.8m/s2)參考答案：(1)取下細(xì)繩和鉤碼后，滑塊加速下滑，隨著速度的增加點間距離逐漸加大，故紙帶的右端與滑塊相連．(2)由Δx＝aT2，得a＝＝m/s2＝1.65m/s2.(3)勻速下滑時滑塊所受合外力為零，撤去鉤碼滑塊所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2.97kg.8.如圖所示，一根長為L=2m的細(xì)剛性輕桿的兩端分別連結(jié)小球a和b，它們的質(zhì)量分別為ma=8kg和mb=lkg，桿可繞距a球為L處的水平定軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。初始時桿處于豎直位置，小球b幾乎接觸桌面，在桿的右邊水平桌面上，緊挨著細(xì)桿放著一個質(zhì)量為m=25kg的立方體勻質(zhì)物塊，圖中ABCD為過立方體中心且與細(xì)桿共面的截面?，F(xiàn)用一水平恒力F=100N作用于a球上，使之繞O軸逆時針轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)過角過程中力F做的功為____

J；此時小球b速度的大小為

m/s。（設(shè)在此過程中立方體物塊沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動，且小球b與立方體物體始終沒有分離，不計一切摩擦。結(jié)果保留小數(shù)點后兩位。取g=10m/s2）參考答案：9.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到打點計時器以及學(xué)生電源、天平、刻度尺、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小桶和沙子若干。并將小車連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上小沙桶。

（1）某同學(xué)的實驗步驟如下：用天平稱量小車的質(zhì)量M和沙與桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動小車加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L，算出這兩點的速度v1與v2。

①本實驗裝置圖（準(zhǔn)備放開小車時刻）中有什么缺點或錯誤？②要完成本實驗，還缺哪些重要實驗步驟？

③本實驗認(rèn)為小車所受合外力等于沙桶重力，則應(yīng)控制的實驗條件是什么？

。

（2）在實驗操作正確的前提下，若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下圖所示，已知相鄰兩個點間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為s1、s2、s3、s4、s5（圖中未標(biāo)s3、s4、s5），則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應(yīng)過程中，合外力對小車所做的功W=____；該小車動能改變量的表達(dá)式為△EK=

（結(jié)果用題中已知物理量的符號表示）；若滿足

．則動能定理得證。參考答案：10.小楊同學(xué)用如圖所示的實驗裝置“探究小車動能變化與合外力做功的關(guān)系”，圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過電火花打點計時器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計，假設(shè)繩與滑輪之間的摩擦以及紙帶穿過計時器時受到的摩擦均不計，實驗時，先接通電源再松開小車，計時器在紙帶上留下一系列點。計數(shù)點s/cmΔv2/m2s-2O//A1.600.04B3.600.09C6.000.15D7.000.19E9.200.23

（1）該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，依次選取O、A、B、C、D、E共6個計數(shù)點，分別測量后5個計數(shù)點與計數(shù)點O之間的距離，并計算了它們與O點之間的速度平方差（注：），填入下表：

請以縱坐標(biāo)，以s為橫坐標(biāo)作出圖像；若測出小車質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為

N。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）該同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍，你認(rèn)為主要原因是

。參考答案：（1）如右圖，0.25

（2）長木板對小車存在摩擦力11.一輛公共汽車進(jìn)站后開始剎車，做勻減速直線運動，開始剎車后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)位移大小依次為9m和7m，則剎車后6s內(nèi)的位移是

m參考答案：25m12.如圖所示為阿特武德機(jī)的示意圖，它是早期測量重力加速度的器械，由英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特武德于1784年制成。他將質(zhì)量同為M的重物用繩連接后，放在光滑的輕質(zhì)滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。再在一個重物上附加一質(zhì)量為m的小重物，這時，由于小重物的重力而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運動。（1）所產(chǎn)生的微小加速度可表示為

。（2）某同學(xué)利用秒表和刻度尺測出重物M下落的時間t和高度h，則重力加速度的表達(dá)式為：

。參考答案：

，(2)。13.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運動的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為

。（估算時不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用）參考答案：6.4×1026kg

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)利用圖（a）所示的電器研究燈泡L1（6V，1.5W），L2（6V，10W）的發(fā)光情況（假設(shè)燈泡電阻恒定），圖（b）為實物圖。（1）他分別將L1，L2接入圖（a）中的虛線框位置，移動滑動變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時，發(fā)現(xiàn)燈泡均能正常發(fā)光，在圖（b）中，用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補完整。（2）接著他將L1和L2串聯(lián)后接入圖（a）中的虛線框位置，移動滑動變阻器的滑片P，當(dāng)電壓數(shù)為6V時，發(fā)現(xiàn)L1發(fā)光，L2不發(fā)光（兩燈均未出現(xiàn)短路情況），出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿參考答案：15.在測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，實驗電路圖如圖所示。（1）實驗過程中，應(yīng)選用哪個電流表和滑動變阻器

_（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約0.8Ω）B．電流表（量程3A，內(nèi)阻約0.5Ω）C．滑動變阻器R1（0~10Ω）D．滑動變阻器R2（0~200Ω）（2）實驗中要求電流表測量通過電池的電流，電壓表測量

電池兩極的電壓。根據(jù)圖示的電路電流表測量值

_真實值（選填“大于”或“小于”）。（3）若測量的是新干電池，其內(nèi)電阻比較小。在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表讀數(shù)變化

（選填“明顯”或“不明顯”）參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.質(zhì)量為M的圓環(huán)用細(xì)線（質(zhì)量不計）懸掛著，將兩個質(zhì)量均為m的有孔小珠套在此環(huán)上且可以在環(huán)上做無摩擦的滑動，如圖所示，今同時將兩個小珠從環(huán)的頂部釋放，并沿相反方向自由滑下，試求：（1）在圓環(huán)不動的條件下，懸線中的張力T隨（為小珠和大環(huán)圓心連線與豎直方向的夾角）變化的函數(shù)關(guān)系，并求出張力T的極小值及相應(yīng)的值；（2）小珠與圓環(huán)的質(zhì)量比至少為多大時圓環(huán)才有可能上升？參考答案：見解析（1）對小珠分析可知，對小珠和圓環(huán)整體分析可知，以上三式聯(lián)立可得，由數(shù)學(xué)知識可知當(dāng)時，T取得極小值，即。(2)因為，所以當(dāng)即時，圓環(huán)開始上升，解得。17.在動摩擦因數(shù)m＝0.2的粗糙絕緣足夠長的水平槽中，長為2L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿兩端各連接一個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，如圖為俯視圖（槽兩側(cè)光滑）。A球的電荷量為＋2q，B球的電荷量為－3q（均可視為質(zhì)點，也不考慮兩者間相互作用的庫侖力）。現(xiàn)讓A處于如圖所示的有界勻強電場區(qū)域MPQN內(nèi)，已知虛線MP恰位于細(xì)桿