河北省保定市冀英中學2021-2022學年高三物理模擬試題含解析

河北省保定市冀英中學2021-2022學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.據(jù)新華社報道，由我國自行設(shè)計、研制的世界第一套全超導核聚變實驗裝置（又稱“人造太陽”）已完成了首次工程調(diào)試。下列關(guān)于“人造太陽”的說法正確的是

A．“人造太陽”的核反應方程是

B．“人造太陽”的核反應方程是

C．“人造太陽”釋放的能量大小的計算公式是

D．“人造太陽”核能大小的計算公式是參考答案：答案：AC解析：釋放的能量大小用愛因斯坦的質(zhì)能方程計算。2.2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空，將在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信．量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”由火箭發(fā)射至高度為500km的預定圓形軌道．此前，6月在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第二十三顆北斗導航衛(wèi)星G7．G7屬地球靜止軌道衛(wèi)星（高度為36000km），它將使北斗系統(tǒng)的可靠性進一步提高．關(guān)于衛(wèi)星以下說法中正確的是（）A．這兩顆衛(wèi)星的運行速度可能大于7.9km/sB．量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”的向心加速度比北斗G7大C．量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”的周期比北斗G7大D．通過地面控制可以將北斗G7定點于贛州市的正上方參考答案：B【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應用．【分析】地球同步衛(wèi)星離地面高度約為3.6萬千米，7.9km/s是繞地球表面運動的速度，是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，根據(jù)分析重力加速度大小，根據(jù)分析周期與軌道半徑的關(guān)系．【解答】解：A、7.9km/s是繞地球表面運動的速度，是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，則這兩顆衛(wèi)星的速度都小于7.9km/s，故A錯誤；B、根據(jù)可知，軌道半徑小的量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”的向心加速度比北斗G7大，故B正確；C、根據(jù)，解得：T=，半徑越大，周期越大，則半徑小的量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”的周期比北斗G7?。蔆錯誤；D、同位衛(wèi)星的軌道只能在赤道的上方，故D錯誤．故選：B3.下列物理量中，屬于標量的是

（

）A．位移

B．動能

C．力

D．加速度參考答案：B4.為了探測X星球，載著登陸艙的探測飛船在以星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動，此時登陸艙的質(zhì)量為m2，則以下結(jié)論中（

）A.星球的質(zhì)量為B.X星球表面的重力加速度為C.登陸艙在與軌道上運動是的速度大小之比為D.登陸艙在半徑為軌道上做圓周運動的周期為參考答案：AD5.2014年度諾貝爾物理學獎授予日本名古屋大學的赤崎勇、大野浩以及美國加州大學圣巴巴拉分校的中村修二，以表彰他們在發(fā)明一種新型高效節(jié)能光源即藍色發(fā)光二極管（LED）方面的貢獻，在物理學的發(fā)展過程中，許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步，下列表述符合物理學史實的是A．開普勒認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比B．牛頓認為在足夠高的高山上以足夠大的水平速度拋出物體，物體就不會冉落在地球上C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，這和他堅信電和磁之間一定存在著聯(lián)系的哲學思想是分不開的D．安培首先引入電場線和磁感線，極大地促進了他對電磁現(xiàn)象的研究參考答案：B知識點:物理學史．O2A、胡克認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比，故A錯誤;B、牛頓認為在足夠高的高山上以足夠大的水平速度拋出一物體，物體將繞地球做圓周運動，不會再落在地球上，故B正確．C、法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，這和他堅信電和磁之間一定存在著聯(lián)系的哲學思想是分不開的，故C錯誤．D、法拉第首先引入電場線和磁感線，極大地促進了他對電磁現(xiàn)象的研究，故D錯誤;故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學用如圖1所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律，請回答下列有關(guān)此實驗的問題：(1)該同學在實驗前準備了圖甲中所示的實驗裝置及下列輔助器材：其中不必要的器材是_______（填代號）．A

交流電源、導線

B.

天平（含配套砝碼）

C.

秒表

D.

刻度尺

E.

細線、砂和小砂桶(2)打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況．其中一部分紙帶上的點跡情況如圖2所示，已知打點計時器打點的時間間隔為0.02s，測得A點到B、C點的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.69cm，小車做勻加速直線運動的加速度a=______m/s2.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(3)在驗證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時，某學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖3所示的a-F圖象，其中圖線不過原點的原因是_______，圖線在末端彎曲的原因是_____________．參考答案：

(1).C

(2).1.71

(3).木板角度太大，平衡摩擦力過度

(4).砂和砂桶的質(zhì)量太大【詳解】(1)[1]在實驗中，打點計時器可以測量時間，所以不需要秒表．上述器材中不必要的為C．(2)[2]因為計數(shù)點間時間間隔T=0.1s；根據(jù)△x=aT2得：(3)[3]由圖象可知小車的拉力為0時，小車的加速度大于0，說明合外力大于0，說明平衡摩擦力過度，即木板與水平面的夾角太大．

[4]該實驗中當小車的質(zhì)量遠大于砂和小砂桶質(zhì)量時，才能近似認為細線對小車的拉力大小等于砂和小砂桶的總重力大?。浑S著砂和小砂桶質(zhì)量增大，細線對小車的拉力大小小于砂和小砂桶的總重力大小，因此會出現(xiàn)較大誤差，圖象會產(chǎn)生偏折現(xiàn)象．7.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速大小為0.6m/s，t=0時刻波形如圖所示。質(zhì)點P的橫坐標為x=0.96m，則質(zhì)點P起動時向_______方向運動（選填“上”或“下”），t=______s時質(zhì)點P第二次到達波谷。參考答案：下，1.7s8.已知U有一種同位素，比U核多3個中子。某時刻，有一個這樣的同位素核由靜止狀態(tài)發(fā)生衰變，放出的粒子的速度大小為v0。①試寫出衰變的核反應方程___________________（產(chǎn)生的新核的元素符號可用Y表示）；②衰變后的殘核初速度大小為____________

___參考答案：①

U→Y+He；

②

9.(1)（6分）如圖所示為氫原子的能級圖。讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)（量子數(shù)n=1）的氫原子上，被激發(fā)的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的色光，則照射氫原子的單色光的光子能量為

eV。用這種光照射逸出功為4.54eV的金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能是

eV。參考答案：12.09

7.5510.如圖，AB為豎直固定的金屬棒，B為轉(zhuǎn)軸，金屬桿BC重為G、長為L，并可在豎直平面內(nèi)繞B軸無摩擦轉(zhuǎn)動，AC為輕質(zhì)金屬絲，。。從時刻開始加上一個有界的均勻變化的勻強磁場，其磁感線垂直穿過的一部分，初始時刻磁感應強度，變化率為K，整個閉合回路的總電阻為R，則回路中感應電流為

經(jīng)過

時間后金屬絲所受的拉力為零參考答案：

11.右圖為小車做直線運動的s－t圖，則小車在BC段做______運動，圖中B點對應的運動狀態(tài)的瞬時速度大小是______m/s。參考答案：勻速

1.6-2.1

12.如圖所示，是一列橫波在某一時刻的波形圖象．已知這列波的頻率為5Hz，此時的質(zhì)點正向軸正方向振動，由此可知：這列波正在沿軸

(填“正”或“負”)方向傳播，波速大小為

m/s.參考答案：負，1013.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止于光滑水平面上的小車兩端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當兩人跳離小車后，小車的運動速度為_____________m/s，方向與（選填“甲、乙”）_____________相反。參考答案：1.5m/s，乙

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學用如圖所示的實驗裝置探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系。圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器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，不計繩與滑輪的摩擦。實驗時，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點。⑴該同學在一條比較理想的紙帶上，從點跡清楚的某點開始記為O點，順次選取5個點，分別測量這5個點到O之間的距離，并計算出它們與O點之間的速度平方差△v2（△v2=v2－v02），填入下表：點跡s/cm△v2/m2·s－2O//11.600.0423.600.0936.000.1547.000.1859.200.23

請以△v2為縱坐標，以s為橫坐標在方格紙中作出△v2-s圖象.若測出小車質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為_______N⑵若該同學通過計算發(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.你認為主要原因是

實驗操作中改進的措施是

參考答案：⑴出△v2-s圖象.合外力的大小為_____0.25__N⑵你認為主要原因是

小車滑行時所受摩擦阻力較大(3)實驗操作中改進的措施是

使導軌傾斜一定的角度以平衡摩擦力

15.．(實驗)（2014秋?嶗山區(qū)校級期中）在做“探究互成角度的兩個力的合成”實驗中，橡皮條的一端固定在木板上，用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點．（1）操作中正確的是AB（填對應字母）A．同一次實驗過程中，O點的位置保持不變B．實驗中，彈簧測力計必須與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度C．實驗中，先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一只彈簧測力計拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點D．實驗中，把橡皮條的另一端拉到O點，兩彈簧測力計之間的夾角應取90°，以便于計算合力的大?。?）圖是甲、乙兩位同學在實驗中所得到的實驗結(jié)果，若用F表示兩個分力F1、F2的合力，用F′表示僅使用一只彈簧測力計拉橡皮條時的示數(shù)大小，則可以判斷甲（填“甲”或“乙”）同學的實驗結(jié)果是尊重實際的．參考答案：：（1）AB；（2）甲．解：（1）A．同一次實驗過程中，O點的位置保持不變，才能使兩次的效果相同．故A正確；B．實驗中，彈簧測力計必須與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度，故B正確；C．本實驗，彈簧稱的拉力應不超過量程，兩個彈簧稱拉力的大小沒有要求，只要使兩次效果相同就行，故C錯誤．D．本實驗只要使兩次效果相同就行，兩個彈簧稱拉力的方向沒有限制．故D錯誤．故選：AB．（2）由于誤差的存在用平行四邊形定則求出的合力可以與橡皮條拉力的方向有偏差，但用一只彈簧測力計拉結(jié)點的拉力即F′與橡皮條拉力一定在同一直線上，F(xiàn)1和F2的合力理論值一定在平行四邊形的對角線上，故甲符合實驗事實．故答案為：（1）AB；（2）甲．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平傳送帶以恒定的速率v=4m/s運送質(zhì)量m=0.5kg的工件（可視為質(zhì)點）．工件都是在位置A無初速度地放在傳送帶上的，且每當前一個工件在傳送帶上停止相對運動時，后一個工件即放到傳送帶上，今測得與傳送帶保持相對靜止的相鄰兩工件之間的距離為2.0m·g取10m/s2．求：（1）某一工件剛放到A點時它與前一工件之間的距離x0；（2）工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)；（3）由于傳送工件而使帶動傳送帶的電動機多消耗的功率．參考答案：（1）1m

（2）0.8

（3）16W解析：（1）設(shè)每個工件的加速時間為t，則加速運動的位移又v=at聯(lián)立解得：t=0.5s，x0=1m，a=8m/s2（2）根據(jù)牛頓第二定律：得：（3）根據(jù)功率的計算公式可求P=16W17.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求（1）小球剛到D點的速度；（2）AB之間的距離；（3）F的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）電場力F電=Eq=mg電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方小球恰能到D點，有：F合=VD=（2）從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2

a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標為（R，R）B的坐標為（R，（+1）R）AB之間的距離LAB=R（3）從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq重力做功W2=﹣（1+）R?mgF所做的功W3=F?