2021年河北省唐山市联合中学高三物理模拟试卷含解析

2021年河北省唐山市联合中学高三物理模拟试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，A为静止在地球赤道上的物体,B为绕地球椭岡轨道运行的卫星，C为地球的同步卫星，P为B、C两卫星轨道的交点。已知S、C绕地心运动的周期相同。相对于地心，下列说法中正确的是A.卫星C的运行速度大于物体A的速度B.物体A和卫星C具有相同大小的加速度C.在每天的同一时刻卫星B出现在A的正上方D.卫星B在P点的加速度与卫星C在P点的加速度相等参考答案：ACD2.许多物理现象在科学技术领域得到了应用，以下说法中不正确的是A．光的偏振现象能证明光是横波B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄C．利用红外线进行遥感是因为红外线的波长大，容易发生衍射D．电子显微镜是应用了电子束的德布罗意波长较短的特点提高分辨率参考答案：B3.（单选）物理课上，教师做了一个奇妙的“电磁阻尼”实验。如图3所示，A是由铜片和绝缘细杆组成的摆，其摆动平面通过电磁铁的两极之间，当绕在电磁铁上的励磁线圈未通电时，铜片可自由摆动，要经过较长时间才会停下来。当线圈通电时，铜片摆动迅速停止。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，均没出现摆动迅速停止的现象。对比老师的演示实验，下列四个选项中，导致实验失败的原因可能是（D）A．线圈接在了交流电源上B．电源的电压过高C．所选线圈的匝数过多D．构成摆的材料与老师的不同参考答案：D4.（单选）以水平初速度v0将一个小石子从离水平地面高H处抛出，从抛出时开始计时，取地面为参考平面，不计空气阻力．下列图象中，A为石子离地的高度与时间的关系，B为石子的速度大小与时间的关系，C为石子的重力势能与时间的关系，D为石子的动能与离地高度的关系．其中正确的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：动能和势能的相互转化．分析：小球做自由落体运动，下落过程中只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解出动能和重力势能的表达式分析讨论解答：解：A、由自由落体的知识h=gt2，所以h是t的二次函数，故A正确；B、根据矢量的合成，v=，所以不是一次函数，B错误；C、Ep=mgh，h=H﹣，所以Ep=ngH﹣，故C正确；D、根据能量守恒知Ek=mgH+﹣mgh=mgH+mv﹣mg（H﹣），故D正确；故选：ACD点评：本题关键是对物体运用机械能守恒定律列方程求解出动能和重力势能的一般表达式进行分析讨论．5.如图所示，将一光滑圆弧轨道固定竖直放置，其中A点为圆轨道的最低点，B点为圆水平直径与圆弧的交点．一个质量为m=1.256kg的物体静止于A点，现施加大小不变、方向始终和物体运动运动方向一致的外力F，使其沿圆周运动到达B点，随即撤去外力F，要使物体能在竖直圆轨道内维持圆周运动，π取3.14，g取10m/s2，外力F至少为（）A．5N B．10N C．15N D．20N参考答案：D【考点】功能关系；向心力．【分析】物体恰好过最高点，知轨道支持力为零，根据牛顿第二定律求出小球在最高点的速度，从A到B运用动能定理求解B点的速度，撤去F后，由B到最高点机械能守恒，根据机械能守恒列式，联立即可求解F；【解答】解：物体由A点运动到B点的过程中，由动能定理可得：WF﹣mgR=mvB2…①；因F是变力，对物体的运动过程分割，将划分成许多小段，则当各小段弧长△s足够小时，在每一小段上，力F可看做恒力，且其方向与该小段上物体位移方向一致，有：WF=F△s1+F△s2+…+F△si+…=F（△s1+△s2+…+△si+…）=F?R…②；从B点起撤去外力F，物体的运动遵循机械能守恒定律，由于在最高点维持圆周运动的条件是mg≤m，即在圆轨道最高点处速度至少为．故由机械能守恒定律得：mvB2=mgR+m（）2…③；联立①②③式得：F==20N．故D正确，ABC错误；故选：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（3分）如图为光纤电流传感器示意图，它用来测量高压线路中的电流。激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成线偏振光，该偏振光受到输电线中磁场作用，其偏振方向发生旋转，通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向，由此得出高压线路中电流大小。图中左侧偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向与其透振方向

，右侧偏振元件称为

。

参考答案：相同（1分）（填“一致”或“平行”同样给分），检偏器（2分）7.（5分）如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为

。参考答案：答案：mg+Fsinα8.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：9.如图所示为皮带传动装置，两轮半径之比R1：R2=2：1。A、B为轮边缘上的两个点。假设在传动过程中皮带不打滑，则A、B两点的角速度之比=_________，向心加速度之比a1：a2=_________。参考答案：1：2

1：2

10.用如图所示的装置来测量一把质量分布均匀、长度为L的刻度尺的质量。某同学是这样设计的：将一个读数准确的弹簧测力计竖直悬挂，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让刻度尺穿过细环中，环与刻度尺的接触点就是尺的悬挂点，它将尺分成长短不等的两段。用细线拴住一个质量未知的木块P挂在尺较短的一段上，细心调节尺的悬挂点及木块P的悬挂点位置，使直尺在水平位置保持平衡。已知重力加速度为g。（1）必须从图中读取哪些物理量：______________________（同时用文字和字母表示）；（2）刻度尺的质量M的表达式：______________________（用第一小问中的字母表示）。参考答案：（1）木块P的悬挂点在直尺上的读数x1、刻度尺的悬挂点在直尺上的读数x2，弹簧测力计的示数F；

（一个物理量1分）（2）M＝11.一列沿着x轴传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图甲中N质点的振动图象如图乙所示。则此波沿x轴

方向传播（填“正向”或“负向”），波速为

m/s。在4s内，K质点的路程是

m。参考答案：12.如图所示，电流表的示数为0．1A，电压表的示数为60V．

（1）待测电阻的测量值是____。（2）如果电压表的内阻RV=3KΩ，则待测电阻的真实值是

________。参考答案：13.如图所示，在光滑小滑轮C正下方相距h的A处固定一电量为Q的点电荷，电量为q的带电小球B，用绝缘细线拴着，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力拉住，使小球处于静止状态，这时小球与A点的距离为R，细线CB与AB垂直。（静电力恒量为K，环境可视为真空），则小球所受的重力的大小为____________，若小球所受的重力为G，缓慢拉动细线（始终保持小球平衡）直到小球刚到滑轮的正下方过程中，拉力所做的功为____________。参考答案：；或三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）图为一简谐波在t=0时，对的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin5xl，求该波的速度，并指出t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长)

参考答案：解析：由简谐运动的表达式可知，t=0时刻指点P向上运动，故波沿x轴正方向传播。由波形图读出波长，；由波速公式，联立以上两式代入数据可得。t=0.3s时的波形图如图所示。

15.（选修3-3模块）（4分）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b．气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态．试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？参考答案：

答案:

气缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，体积增大，压强增大，内能增大；（2分）

a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大。（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，直角三角形OAC（a=30°）区域内有B=0.5T的匀强磁场（边界没有磁场），方向如图所示．两平行极板M、N接在电压为u的直流电源上，左板为高电势．一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速，从N板的小孔射出电场后，垂直OA的方向从P点进入磁场中．带电粒子的比荷为=105C/kg，OP间距离为L=0.3m．全过程不计粒子所受的重力，则：（1）若加速电压U=125V，求粒子进入磁场是的速度大小（2）在（1）的条件下，通过计算说明粒子从三角形OAC的哪一边离开磁场？（3）求粒子分别从OA、OC边离开磁场时粒子在磁场中运动的时间．参考答案：解：（1）由动能定理有：qU=mv2代入数据解得：v=5×103m/s

（2）如图所示，当带电粒子的轨迹与OC边相切时为临界状态，则有：R+=L

代入数据解得：R=0.1m

电荷磁场中有：qvB=m代入数据解得：R′=0.1m由于R=R′，又边界处没有磁场，粒子从刚好能从OC边射出．（3）带电粒子在磁场做圆周运动的周期为：T==4π×10﹣5s

当粒子从OA边射出时，粒子在磁场中恰好运动了半个周期，有：t1==2π×10﹣5s

当粒子从OC边射出时，粒子在磁场中运动的时间小于周期，有：t2≤T=π×10﹣5s

答：（1）粒子进入磁场是的速度大小为5×103m/s；（2）粒子从三角形OAC的OC边离开磁场；（3）粒子分别从OA、OC边离开磁场时粒子在磁场中运动的时间．17.如图20所示，在纸面内建立直角坐标系xOy，以第Ⅲ象限内的直线OM（与负x轴成45°角）和正y轴为界，在x＜0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=0．32V/m；以直线OM和正x轴为界，在y＜0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0．1T，一不计重力的带负电粒子，从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场，已知粒子的比荷为q/m=5×106C/kg，求：（1）粒子第一次经过磁场边界时的位置坐标（2）粒子在磁场区域运动的总时间（3）粒子最终离开电磁场区域时的位置坐标参考答案：见解析（1）粒子带负电，从O点沿y轴负方向射入磁场，沿顺时针方向做圆周运动。第一次经过磁场边界上的一点（设为A点），由得：

…．．2分

m,

…．．1分所以，A点的坐标为：（）。………．1分（2）设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则，

…．．2分其中，

…．．1分代入数据解得：，所以。．．1分（3）粒子从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动，则

，，

…．．1分，

…．．1分代入数据解得：

………………．．1分

…………．．1分粒子离开电磁场时的位置坐标为：（）。18.放在水平地面上一质量为m＝2kg的质点，在水平恒定外力作用下由静止开始沿直