2021-2022學年河北省保定市高級中學高三物理模擬試卷含解析

1、2021-2022學年河北省保定市高級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. （多選）在平直的軌道上，甲、乙兩車相距為s，同向同時開始運動甲在后以初速度v1，加速度a1做勻加速運動，乙在前作初速度為零，加速度為a2的勻加速運動假定甲能從乙的旁邊通過而互不影響，下列情況可能發(fā)生的是( )Aa1=a2時，甲、乙只能相遇一次Ba1a2時，甲、乙可能相遇二次Ca1a2時，甲、乙只能相遇一次、Da1a2時，甲、乙可能相遇二次參考答案：ACD2. 冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)，質(zhì)量比約為71，同時繞它們連線上某點O做勻速圓周

2、運動。由此可知，冥王星繞O點運動的()A軌道半徑約為卡戎的 B角速度大小約為卡戎的C線速度大小約為卡戎的7倍 D向心力大小約為卡戎的7倍參考答案：A3. （單選）一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動，合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖所示。設(shè)該物體在和時刻相對于出發(fā)點的位移分別是和，速度分別是和，合外力從開始至時刻做的功是，從至時刻做的功是,則 （ ）A BC D參考答案：A4. 美國的“好奇號”火星探測器于2012年8月6日在火星上實現(xiàn)了“軟著陸”。已經(jīng)探知火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的十分之一和二分之一，則“好奇號”火星探測器在火星表面的重力與在地球表面的重力大小之比約為( )A.0

3、.2 B.0.4 C.2.5 D.5 參考答案：B5. （多選）如圖，有兩個磁感應強度大小均為B、方向相反的水平勻強磁場， PQ為兩個磁場的水平分界線，磁場范圍足夠大。一個半徑為r、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向由靜止開始從位置（圓心到分界線PQ的距離為h，hr）開始下落，當圓環(huán)運動到位置（圓環(huán)直徑剛好與分界線PQ重合）時，圓環(huán)剛好受力平衡，則下列說法正確的是 A圓環(huán)運動到位置時的電功率為 B圓環(huán)運動到位置時的速度為C圓環(huán)從位置運動到位置的過程中，通過圓環(huán)截面的電荷量為D圓環(huán)從位置運動到位置的過程中，回路產(chǎn)生的電能為參考答案：CD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.

4、 （4分）如圖所示，兩個的電阻串聯(lián)后接在的恒定電壓下，一個電壓表有和兩個量程檔。當用檔測量圖中、間電壓時，電壓表示數(shù)為，那么這一檔電壓表的內(nèi)阻等于 ，若換用檔測量、間的電壓，電壓表的示數(shù)是 。參考答案： 答案： 7. 一個物體從斜面上高h處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止，測得停止處相對開始運動處的水平距離為S，如圖，不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用，并設(shè)斜面與水平面對物體的動摩擦因數(shù)相同則動摩擦因數(shù)為參考答案： h/ 8. 第一代核反應堆以鈾235為裂變?nèi)剂?，而在天然鈾中?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學家們研究出快中子增殖反應堆，使鈾238變成高效核燃料。在

5、反應堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（）很不穩(wěn)定，經(jīng)過_次衰變后變成钚239（）。參考答案：29. 如圖所示，某人在離地面高為10m處，以大小為5m/s的初速度水平拋出A球，與此同時，在A球拋出點正下方，沿A球拋出方向的水平距離s處，另一人由地面豎直上拋B球，不計空氣阻力和人的高度，發(fā)現(xiàn)B球上升到最高點時與A球相遇，則B球被拋出時的初速度為_m/s，水平距離s為_m。 參考答案：10 510. 長為L的輕桿上端連著一質(zhì)量為m的小球，桿的下端用鉸鏈固接于水平地面上的O點，斜靠在質(zhì)量為M的正方體上，在外力作用下保持靜止，如圖所示。忽

6、略一切摩擦，現(xiàn)撤去外力，使桿向右傾倒，當正方體和小球剛脫離瞬間，桿與水平面的夾角為，小球速度大小為v，此時正方體M的速度大小為_，小球m落地時的速度大小為_。參考答案：，（或）11. 某行星繞太陽運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為 ；太陽的質(zhì)量可表示為 。參考答案：答案：， 解析：該行星的線速度V=；由萬有引力定律G= ，解得太陽的質(zhì)量M= 。12. 13在平直的公路上，自行車與同方向行駛的汽車同時經(jīng)過A點。自行車做勻速運動，速度為6m/s汽車做初速度為10m/s(此即為汽車過A點的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減

7、速運動則自行車追上汽車所需時間為 s，自行車追上汽車時，汽車的速度大小為 m/s，自行車追上汽車前，它們的最大距離是 m。參考答案：16；2；1613. 質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船的左、右兩端分別有質(zhì)量40kg和60kg的甲、乙兩人，當甲、乙同時以3m/s的速率分別向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為_，方向 。參考答案：、向左 三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. （簡答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅直桿上,滑塊A通過細繩繞過光滑滑輪連接物 塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,開始用手托住物塊 .使繩子剛好伸直處于水平位位置但

8、無張力?，F(xiàn)將A由靜止釋放.當A下滑到C點時(C點 圖中未標出)A的速度剛好為零，此時B還沒有到達滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m ,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為 0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10 m/s2。試求： (1)滑塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點,則滑塊A到達C點時A、B的速度大小分別是多少？ 參考答案：（1） （2） （3），功能關(guān)系解析：（1）開始繩子無張力，對B分析有kx1=mBg， 解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當物塊A滑到C點時，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪

9、的長度為0.5 m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，又彈簧伸長量與壓縮量相等則彈性勢能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達C點時A、B的速度分別為v1和v2由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有 vAcos=vB（1分）其中為繩與桿的夾角且cos=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長度，再根據(jù)幾何知識求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長的長度，

10、然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可15. “水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運會修建的主游泳館水立方游泳館共有8條泳道的國際標準比賽用游泳池，游泳池長50 m、寬25 m、水深3 m設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M1.810-2kgmol，試估算該游泳池中水分子數(shù)參考答案：1.31032個解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖所示，光滑且足夠長的平行導軌MN和PQ固定在同

11、一水平面上，兩導軌間距L=0.2m ,電阻R1=0.4 ,導軌上靜止放置一質(zhì)量m=0.1kg,電阻R2=0.1的金屬桿,導軌電阻忽略不計,整個裝置處在磁感應強度B1=0.5T的勻強磁場中,磁場的方向豎直向下,現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿,使之由靜止開始做勻加速運動并開始計時,若5s末桿的速度為2.5m/s,求:(1)5s末電阻R1上消耗的電功率.(2)5s末外力F的功率(3)若桿最終以8m/s的速度做勻速運動,此時閉合電鍵S,射線源A釋放的粒子經(jīng)加速電場C加速后從 a 孔對著圓心0進入半徑r=m 的固定圓筒中,(筒壁上的小孔 a 只能容一個粒子通過)圓筒內(nèi)有垂直水平面向下的磁感應強度為B2的勻強

12、磁場.粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞均無電荷遷移,也無機械能損失,粒子與圓筒壁碰撞5次后恰又從a 孔背離圓心射出,忽略粒子進入加速電場的初速度,粒子 質(zhì)量m=6.610-27kg, 電荷量q=3.210-19C，則磁感應強度B2多大?若不計碰撞時間,粒子在圓筒內(nèi)運動的總時間多大?(不計粒子之間的相互作用)(開根號時，可取1)參考答案：.(1)0.1W (2) 0.25W (3) 1.6510-4T 1.5710-3s17. 如圖，兩根電阻不計的平行光滑金屬導軌相距L=0.5m水平放置，一端與阻值R=0.3的電阻相連導軌x0一側(cè)存在沿x方向變化的穩(wěn)恒磁場，其方向與導軌平面垂直，x=0處磁場的磁感應強度B

13、0=1T一根質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1的金屬棒垂直置于導軌上棒在外力作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導軌向右運動，運動過程中速度v與位移x滿足v=關(guān)系，通過電阻的電流保持不變求：（1）金屬棒運動過程中通過電阻R的電流；（2）導軌x0一側(cè)磁感應強度Bx隨x變化關(guān)系；（3）金屬棒從x=0運動到x=2m過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量；（4）金屬棒從x=0運動到x=2m過程中外力的平均功率參考答案：解：（1）開始時棒產(chǎn)生的電動勢為：E=B0Lv0=10.52=1V 由閉合電路歐姆定律得回路中的感應電流為：I=A=2.5A （2）由通過電阻的電流保持不變，可知金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢始

14、終相等，所以有：B0Lv0=BxLvx，解得：（3）金屬棒在x處所受安培力的大小為：F=BxIL=（x+1）IL=1.25+1.25x由于安培力與x成線性變化，所以在x=0到x=2m過程中克服安培力做功為：J 克服安培力做功等于在此過程中回路中產(chǎn)生的熱量：Q=W=5J 因此電阻R上產(chǎn)生的熱量： J（4）設(shè)x=0到x=2m過程外力的平均功率為，x=2m時金屬棒的速度為：m/s通過電阻的電流保持不變，有：因此x=0到x=2m過程用時： s 由動能定理有：因此W答：（1）金屬棒運動過程中通過電阻R的電流是2.5A；（2）導軌x0一側(cè)磁感應強度Bx隨x變化關(guān)系為Bx=x+1；（3）金屬棒從x=0運動到

15、x=2m過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量是3.75J；（4）金屬棒從x=0運動到x=2m過程中外力的平均功率是2.41W【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；功率、平均功率和瞬時功率；閉合電路的歐姆定律【分析】（1）由法拉第電磁感應定律與閉合電路歐姆定律相結(jié)合，來計算感應電流的大?。唬?）由通過電阻的電流保持不變，可知金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢始終相等，即可求解；（3）由位移時間公式求出02s內(nèi)棒通過的位移大小，由法拉第電磁感應定律、歐姆定律和電量公式求解電荷量（4）依據(jù)功能關(guān)系，及動能定理可求出外力在過程中的平均功率18. 如圖，水平細桿上套一質(zhì)量為0.54kg的小環(huán)A，用輕繩將質(zhì)量為0.5kg的小球B與A相連B受到始終與水平成53角的風力作用，與A一起向右勻速運動，此時輕繩與水平方向夾角為37，運動過程中B球始終在水平細桿的下