河北省邯鄲市雞澤縣第一中學2021年高三物理模擬試卷含解析

河北省邯鄲市雞澤縣第一中學2021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.關于兩個物體間的作用力和反作用力，下列說法中正確的是（

）

A．作用力和反作用力一定同時產(chǎn)生，同時消失

B．作用力和反作用力可以不同時產(chǎn)生

C．作用力和反作用力可以是不同性質(zhì)的

D．作用力和反作用力的效果會相互抵消參考答案：答案：A2.（單選）如圖所示，AOC是光滑的金屬導軌，電阻不計，AO沿豎直方向，OC沿水平方向；PQ金屬直桿，電阻為R，幾乎豎直斜靠在導軌AO上，由靜止開始在重力作用下運動，運動過程中P、Q端始終在金屬導軌AOC上，空間存在著垂直紙面向外的勻強磁場，則在PQ桿從開始滑動到P端滑到OC的過程中，PQ中感應電流的方向A．始終是由P→QB．始終是由Q→PC．先是由P→Q，后是由Q→PD．先是由Q→P，后是由P→Q參考答案：C3.如圖示，a、b、c、d是某勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點ab=cd=L,ad=bc=2L,電場線與矩形所在平面平行。已知a、b、d點的電勢分別為20V,24V和12V，一個質(zhì)子以速度經(jīng)過b點，速度方向與bc成角，經(jīng)過一段時間質(zhì)子經(jīng)過c點，不計質(zhì)子的重力，則：A．c點的電勢低于a點電勢B．場強方向由b指向dC．質(zhì)子從b點運動到c點，電場力做功8e

VD．質(zhì)子從b點運動到c點，電場力做功10eV參考答案：AC4.如圖所示，足夠長的光滑U形導軌寬度為L，其所在平面與水平面的夾角為α，上端連接一個阻值為R的電阻，勻強磁場的磁感應強度大小為B方向垂直于導軌平面向上，今有一質(zhì)量為m、有效電阻r的金屬桿沿框架由靜止下滑，設磁場區(qū)域無限大，當金屬桿下滑達到最大速度v0時，運動的位移為x，則：

A．金屬桿下滑的最大速度

B．在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為

C．在此過程中金屬桿做的是加速度不變的加速運動

D．在此過程中流過電阻R的電荷量為參考答案：B5.臺球沿桌面以速度v0與球桌邊框成α角撞擊邊框上的O點，反彈后速度為v1，方向與框邊的夾角仍為α，如圖所示，若v1<v0，OB邊垂直桌邊，則球桌邊框給球的作用力方向可能為圖中的（

）A．OA方向

B．OB方向

C．OC方向

D．OD方向參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖所示，其中AB段與t軸平行，已知在狀態(tài)A時氣體的體積為10L，那么變到狀態(tài)B時氣體的體積為__________L，變到狀態(tài)C時氣體的壓強為____________Pa。參考答案：30，3.20×105Pa7.1905年愛因斯坦提出的狹義相對論是以狹義相對性原理和

這兩條基本假設為前提的；在相對于地面以0.8c運動的光火箭上的人觀測到地面上的的生命進程比火箭上的生命進程要（填快或慢）。參考答案：光速不變原理，慢8.一斜面AB長為5m，傾角為30°，一質(zhì)量為2kg的小物體（大小不計）從斜面頂端A點由靜止釋放，如圖所示．斜面與物體間的動摩擦因數(shù)為，則小物體下滑到斜面底端B時的速度

m／s及所用時間

s．（g取10m/s2）參考答案：9.如圖所示，在平面直角中，有方向平行于坐標平面的勻強電場，已測得坐標原點處的電勢為0V，點處的電勢為6V,點處的電勢為3V,那么電場強度的大小為E=

V/m，方向與X軸正方向的夾角為

。參考答案：200V/m

120010.如圖所示，用跨過光滑定滑輪的質(zhì)量不計的纜繩將海面上一艘小船沿直線拖向岸邊。已知拖動纜繩的電動機功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船從A點沿直線加速運動到B點的速度大小分別為v0和v，經(jīng)歷的時間為t，A、B兩點間距離為d。則小船在全過程中克服阻力做的功Wf＝__________，若小船受到的阻力大小為f，則經(jīng)過B點時小船的加速度大小a＝[jf24]

__________。參考答案：Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m11.水平放置的平行板電容器，其上板開有一個小孔，一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電液滴，自空中自由下落，由小孔進入勻強電場，設兩板電勢差為U，距離為d，要使液滴在板間下落的高度為，則液滴在板外自由下落的高度h=

。

參考答案：12.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學研究表明其核反應過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復核，復核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設α粒子質(zhì)量為m1，初速度為v0，氮核質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m0,氧核的質(zhì)量為m3，不考慮相對論效應．α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復核的瞬間，復核的速度大小為

，此過程中釋放的核能為________________________________．參考答案：

設復核速度為v，由動量守恒得解得整個過程中質(zhì)量虧損由愛因斯坦質(zhì)能方程，得13.如圖所示，質(zhì)量M的長木板B靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m（m＜M）的小滑塊A（可視為質(zhì)點）．初始時刻，A、B分別以v0向左、向右運動，最后A沒有滑離B板．則最后A的速度大小為，速度方向為向右．參考答案：考點：動量守恒定律．專題：動量定理應用專題．分析：系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出速度的大小與方向．解答：解：最后A、B獲得相同的速度，設此速度為v，以B的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：Mv0﹣mv0=（M﹣m）v，解得：v=，方向向右；故答案為：，向右．點評：本題考查了求速度與運動時間問題，分析清楚物體的運動過程、應用動量守恒定律與動量定理即可正確解題．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.圖1為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖。砂和砂桶的總質(zhì)量為，小車和砝碼的總質(zhì)量為。實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小。(1)實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一滑輪的高度，使細線與長木板平行。接下來還需要進行的一項操作是(

)A.將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動。B.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動。C.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動。(2)實驗中要進行質(zhì)量和的選取，以下最合理的一組是(

)A.=200,=10、15、20、25、30、40B.=200,=20、40、60、80、100、120C.=400,=10、15、20、25、30、40D.=400,=2040、60、80、100、120（3）圖2是試驗中得到的一條紙帶，、、、、、、為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為=4.22cm、=4.65cm、=5.08cm、=5.49cm、=5.91cm、=6.34cm。已知打點計時器的工作效率為50Hz，則小車的加速度=

m/s2（結果保留2位有效數(shù)字）。參考答案：15.一圓盤厚度用螺旋測微器測得，結果如圖3所示。圓盤直徑用游標卡尺測得，結果如圖4所示。由圖可知，圓盤厚度為_____________mm。圓盤的直徑為_______________cm。參考答案：mm，（2分）mm=24.220cm．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，兩足夠長的平行粗糙金屬導軌MN，PQ相距d=0.5m．導軌平面與水平面夾角為α=30°，處于方向垂直導軌平面向上、磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，長也為d的金屬棒ab垂直于導軌MN、PQ放置，且始終與導軌接觸良好，導體棒質(zhì)量m=0．lkg，電阻R=0．lΩ，與導軌之間的動摩擦因數(shù)μ=，導軌上端連接電路如圖，已知電阻R1與燈泡電阻RL的阻值均為0.2R，導軌電阻不計，取重力加速度大小g=10m/s2，（1）求棒由靜止剛釋放瞬間下滑的加速度大小a；（2）假若導體棒有靜止釋放向下加速度運動一段距離后，燈L的發(fā)光亮度穩(wěn)定，求此時燈L的實際功率P及棒的速率v．參考答案：解：（1）金屬棒剛剛開始時，棒受到重力、支持力和摩擦力的作用，垂直于斜面的方向：N=mgcosα沿斜面的方向：mgsinα﹣μN=ma代入數(shù)據(jù)解得：a=0.25g=2.5m/s2（2）當金屬棒勻速下滑時速度最大，達到最大時有mgsinα﹣μN=F安又F安=BIdI=R總=Ω

聯(lián)立以上方程得金屬棒下滑的最大速度為：vm==m/s=0.8m/s電動勢：E=Bdvm=0.5×0.5×0.8=0.2V電流：A燈泡兩端的電壓：UL=E﹣IR=0.2﹣1×0.1=0.1V燈泡的功率：W答：（1）棒由靜止剛釋放瞬間下滑的加速度大小是2.5m/s2；（2）燈L的發(fā)光亮度穩(wěn)定時燈L的實際功率是0.05W，棒的速率是0.8m．【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；電功、電功率．【分析】（1）金屬棒剛剛開始時，棒受到重力、支持力和摩擦力的作用，由牛頓第二定律即可求出加速度；（2）金屬棒ab先加速下滑，加速度減小，后勻速下滑，速度達到最大．由歐姆定律、感應電動勢和安培力公式推導出安培力的表達式，根據(jù)平衡條件求解最大速度和燈L的實際功率P．17.如圖所示，一質(zhì)量m=0.4kg的滑塊（可視為質(zhì)點）靜止于動摩擦因數(shù)μ=0.1的水平軌道上的A點．現(xiàn)對滑塊施加一水平外力，使其向右運動，外力的功率恒為P=10.0W．經(jīng)過一段時間后撤去外力，滑塊繼續(xù)滑行至B點后水平飛出，恰好在C點以5m/s的速度沿切線方向進入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，軌道的最低點D處裝有壓力傳感器．已知軌道AB的長度L=2.0m，半徑OC和豎直方向的夾角α=37°，圓形軌道的半徑R=0.5m．（空氣阻力可忽略，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：（1）滑塊運動到D點時壓力傳感器的示數(shù)；（2）水平外力作用在滑塊上的時間t．參考答案：解：（1）滑塊由C點運動到D點的過程，由機械能守恒定律得：

mgR（1﹣cosα）+=滑塊運動到D點時，由牛頓第二定律得：

FN﹣mg=m代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得：FN=25.6N（3）滑塊運動到B點的速度為：vB=vCcosα=4m/s滑塊由A點運動B點的過程，由動能定理得：

Pt﹣μmgL=代入數(shù)據(jù)解得：t=0.4s答：（1）滑塊運動到D點時壓力傳感器的示數(shù)是25.6N；（2）水平外力作用在滑塊上的時間t是0.4s．【考點】機械能守恒定律；向心力；功率、平均功率和瞬時功率；動能定理．【分析】（1）滑塊由C點運動到D點的過程，只有重力做功，由機械能守恒定律求滑塊經(jīng)過D點的速度．在D點，由重力和軌道的支持力提供向心力，由牛頓第二定律求出支持力，再由牛頓第三定律得到壓力，即為壓力傳感器的示數(shù)．（2）滑塊離開B點后做平拋運動，恰好在C點沿切線方向進入圓弧軌道，說明速度沿圓弧的切線，由速度的分解法求出B點的速度．再對滑塊由A點運動B點的過程，由動能定理求解外力作用的時間．18.如圖所示，一質(zhì)點做平拋運動先后經(jīng)過A、B兩點，到達A點時速度方向與水平方向的夾角為30°，到達B點時速度方向與水