2021-2022學年河北省百校聯盟高三第一次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、放置于固定斜面上的物塊，在平行于斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上做直線運動。拉力F和物塊速度v隨時間t變化的圖象如圖，則不正確的是：（）A．第1s內物塊受到的合外力為0.5NB．物塊的質量為11kgC．第1s內拉力F的功率逐漸增大D．前3s內物塊機械能一直增大2、如圖所示，絕緣水平地面上固定一個光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角θ=30°．一根輕質絕緣細線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個帶電小球A，細線與斜面平行，且小球A正好靜止在斜面中點．在小球A的正下方地面處固定放置一帶電小球B，兩球相距為d．已知兩球的質量均為m、電荷量均為+q，靜電力常量為k，重力加速度為g，兩球均可視為點電荷．則下列說法不正確的是（）A．兩球之間的庫侖力F=kqB．當qd=C．當qdD．將小球B移到斜面底面左端C點，當qd3、完全相同的兩列高鐵在直鐵軌上相向行使，速度為350km/h，兩列車迎面交錯而過時，雙方駕駛員看到對方列車從眼前劃過的時間大約是2s，以下說法正確的是（）A．由以上數據可以估算出每列車總長約為200mB．由以上數據可以估算出每列車總長約為400mC．坐于車尾的乘客看到對方列車從身邊劃過的時間大約是4sD．坐于車尾的乘客看到對方列車從身邊劃過的時間大約是1s4、用傳感器觀察電容器放電過程的實驗電路如圖甲所示，電源電動勢為8V、內阻忽略不計。先使開關S與1端相連，稍后擲向2端，電流傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示的電流隨時間變化的i—t圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．圖中畫出的靠近i軸的豎立狹長矩形面積表示電容器所帶的總電荷量B．電容器在全部放電過程中釋放的電荷量約為20CC．電容器在全部放電過程中釋放的電荷量約為CD．電容器的電容約為5、如圖所示，一質量為m0=4kg、傾角θ=45°的斜面體C放在光滑水平桌面上，斜面上疊放質量均為m=1kg的物塊A和B，物塊B的下表面光滑，上表面粗糙且與物塊A下表面間的動摩擦因數為μ=0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力；物塊B在水平恒力F作用下與物塊A和斜面體C一起恰好保持相對靜止地向右運動，取g=10m/s2，下列判斷正確的是（）A．物塊A受到摩擦力大小B．斜面體的加速度大小為a=10m/s2C．水平恒力大小F=15ND．若水平恒力F作用在A上，A、B、C三物體仍然可以相對靜止6、2019年1月3日，嫦娥四號成功著陸在月球背面開始了對月球背面區(qū)域的科學考察之旅。由于月球在繞地球的運行過程中永遠以同一面朝向地球，導致地球上的任何基站信號都無法直接穿透月球與嫦娥四號建立聯系，為此，我國特意于2018年5月21日成功發(fā)射了嫦娥四號中繼星“鵲橋”，如下圖所示，若忽略除地球和月球外其他天體的影響，運行在地月第二拉格朗日點（L2點）的“鵲橋”的運動可簡化為同時參與了以L2點為中心的自轉和與月球一起繞地球的公轉兩個運動，以確保嫦娥四號和地球之間始終能夠正常的進行通訊聯系。以下關于月球和中繼星“鵲橋”運動的認識中正確的是：A．月球的自轉周期與其繞地球的公轉周期一定是相同的B．“鵲橋”的公轉周期一定大于月球的公轉周期C．“鵲橋”的自轉的周期一定等于其繞地球公轉的周期D．“鵲橋”繞L2點自轉的向心力一定是地球和月球對其萬有引力的合力二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、狄拉克曾經預言，自然界應該存在只有一個磁極的磁單極子，其周圍磁感線呈均勻輻射狀分布（如圖甲所示），距離它r處的磁感應強度大小為（k為常數），其磁場分布與負點電荷Q的電場（如圖乙所示）分布相似。現假設磁單極子S和負點電荷Q均固定，有帶電小球分別在S極和Q附近做勻速圓周運動，則關于小球做勻速圓周運動的判斷正確的是（）A．若小球帶正電，其運動軌跡平面可在S的正上方，如圖甲所示B．若小球帶正電，其運動軌跡平面可在Q的正下方，如圖乙所示C．若小球帶負電，其運動軌跡平面可在S的正上方，如圖甲所示D．若小球帶負電，其運動軌跡平面可在Q的正下方，如圖乙所示8、一列波源在x軸原點的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，如圖所示為t=0時刻的波形，此時波源正好運動到y(tǒng)軸的1cm處，此時波剛好傳播到x=7m的質點A處，已知波的傳播速度為24m/s，下列說法正確的是（）A．波源的起振方向沿y軸正方向B．從t=0時刻起再經過s時間，波源第一次到達波谷C．從t=0時刻起再經過2.75s時間質點B第一次出現在波峰D．從t=0吋刻起到質點B第一次出現在波峰的時間內，質點A經過的路程是48cm9、如圖所示，理想變壓器的原、副線圈分別接理想電流表A、理想電壓表V，副線圈上通過輸電線接有一個燈泡L，一個電吹風M，輸電線的等效電阻為R，副線圈匝數可以通過調節(jié)滑片P改變。S斷開時，燈泡L正常發(fā)光。以下說法中正確的是（）A．滑片P位置不動，當S閉合時，電壓表讀數增大B．滑片P位置不動，當S閉合時，電流表讀數增大C．當S閉合時，為使燈泡L正常發(fā)光，滑片P應向上滑動D．當S閉合時，為使燈泡L正常發(fā)光，滑片P應向下滑動10、2018年7月27日將發(fā)生火星沖日現象，我國整夜可見，火星沖日是指火星、地球和太陽兒乎排列成一線，地球位于太陽與火星之間

此時火星被太陽照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于觀察．地球和火星繞太陽公轉的方向相同，軌跡都可近似為團，火最公轉軌道半徑為地球的1.5倍，則（）A．地球的公轉周期比火星的公轉周期小B．地球的運行速度比火星的運行速度小C．火星沖日現象每年都會出現D．地球與火星的公轉周期之出為：三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為“驗證牛頓第二定律”，某同學設計了如下實驗方案：A．實驗裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質細繩通過轉軸光滑的輕質滑輪，另一端掛一質量為m＝0.5kg的鉤碼．用墊塊將長木板附定滑輪的一端墊起，調整長木板的傾角，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，取下細繩和鉤碼，連接紙帶，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____端與滑塊相連（選填“左”或“右”）．（1）圖乙中相鄰兩個計數點之間還有4個點未畫出，打點計時器接頻率為50Hz的交流電源，根據圖乙求出滑塊的加速度a＝________m／s1．（3）不計紙帶與打點計時器間的阻力，滑塊的質量M＝________kg（g取9.8m／s1，結果保留3位有效數字）．12．（12分）物理小組的同學在老師指導下用兩根完全相同的輕彈簧和重物驗證力的平行四邊形定則，他進行了如下操作（彈簧始終處于彈性限度內）：（1）用刻度尺測出彈簧的自由長度L0。（2）如圖l所示，把重物通過細繩連接在彈簧下端，穩(wěn)定后測出彈簧的長度L1。（3）如圖2所示，用兩根彈簧掛起重物，穩(wěn)定時兩彈簧與豎直方向的夾角均為60°，測出兩彈簧的長度分別為L2、L3，若要驗證力的平行四邊形定則，需滿足的條件是___。（4）如圖3所示，他又把兩彈簧調整到相互垂直，穩(wěn)定后測出兩彈簧的長度為L4、L5，若要驗證力的平行四邊形定則，需滿足的條件是____。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，MN和M′N′為兩豎直放置的平行光滑長直金屬導軌，兩導軌間的距離為L。在導軌的下部有垂直于導軌所在平面、方向向里的勻強磁場，磁感應強度為B。在導軌的MM′端連接電容為C、擊穿電壓為Ub、正對面積為S、極板間可認為是真空、極板間距為d的平行板電容器。在t＝0時無初速度地釋放金屬棒ef，金屬棒ef的長度為L、質量為m、電阻可忽略不計．假設導軌足夠長，磁場區(qū)域足夠大，金屬棒ef與導軌垂直并接觸良好，導軌和各接觸處的電阻不計，電路的電感、空氣的阻力可忽略，已知重力加速度為g。(1)求電容器兩端的電壓達到擊穿電壓所用的時間；(2)金屬棒ef下落的過程中，速度逐漸變大，感應電動勢逐漸變大，電容器極板上的電荷量逐漸增加，兩極板間存儲的電場能也逐漸增加。單位體積內所包含的電場能稱為電場的能量密度。已知兩極板間為真空時平行板電容器的電容大小可表示為C＝。試證明平行板電容器兩極板間的空間內的電場能量密度ω與電場強度E的平方成正比，并求出比例系數(結果用ε0和數字的組合表示)。14．（16分）如圖所示，矩形拉桿箱上放著平底箱包，在與水平方向成α＝37°的拉力F作用下，一起沿水平面從靜止開始加速運動．已知箱包的質量m＝1.0kg，拉桿箱的質量M＝9.0kg，箱底與水平面間的夾角θ＝37°，不計所有接觸面間的摩擦，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。(1)若F＝25N，求拉桿箱的加速度大小a；(2)在(1)的情況下，求拉桿箱運動x＝4.0m時的速度大小v；(3)要使箱包不從拉桿箱上滑出，求拉力的最大值Fm。15．（12分）透明玻璃瓶用橡皮塞將瓶口塞住，已知大氣壓強為p0，外界環(huán)境溫度不變，圓柱形橡皮塞橫截面積為S。(1)用鐵架臺將透明玻璃瓶豎直固定，且塞有橡皮塞的瓶口豎直朝下，再用打氣筒再將N倍于瓶子容積的空氣緩慢壓入瓶中，此時橡皮塞恰能彈出。已知橡皮塞的質量為m，求橡皮塞彈出瞬間與瓶口最大靜摩擦力的大?。?2)將透明玻璃瓶瓶口豎直朝上放置，用手按壓住橡皮塞，用打氣筒再將4N倍于瓶子容積的空氣緩慢壓入瓶中，然后突然撤去按壓橡皮塞的手，求撤去手瞬間橡皮塞的加速度大小。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

AB．由圖像可知，0～1s內物體的加速度為由牛頓第二定律可得1s后有其中聯立解得第1s內物塊受到的合外力為故A正確，B錯誤；C．第1s內拉力F的功率P=Fv，F不變，v增大，則P增大，故C正確；D．前1s內物塊的動能和重力勢能均增大，則其機械能增大，2－3s內，動能不變，重力勢能增大，其機械能增大，所以物塊的機械能一直增大，故D正確。本題選擇不正確的，故選B。2、C【解析】A.依據庫侖定律，則兩球之間的庫侖力大小為F=kq2BC、當qd=mg2k對球受力分析，如圖所示：根據矢量的合成法則，依據三角知識，則斜面對小球A的支持力為N=34T=14D.當小球B移到斜面底面左端C點，對球受力分析，如圖所示：依據幾何關系可知，T與F的夾角為120°，當qd=2mg本題選擇錯誤的答案，故選C.3、B【解析】

AB．兩列車相向運動，每列車總長為：故A錯誤，B正確；CD．坐于車尾的乘客看到對方列車從身邊劃過的時間為：故C、D錯誤；故選B。4、D【解析】

A．根據可知，圖像與橫軸圍成的面積代表電容器所帶的總電荷量，故A錯誤；BC．確定每個小方格所對應的電荷量值，縱坐標的每個小格為0.2mA，橫坐標的每個小格為0.4s，則每個小格所代表的電荷量數值為q=0.2×10-3×0.4=8×10-5C曲線下包含的小正方形的個數為40個，由曲線下方的方格數與q的乘積即得電容器所帶的電荷量Q=40×8×10-5C=3.2×10-3C故BC錯誤；D．電容器的電容約為故D正確。故選D。5、A【解析】

ABC．對物塊A和B分析，受力重力、斜面體對其支持力和水平恒力，如圖所示根據牛頓第二定律則有其中對物塊A、B和斜面體C分析，根據牛頓第二定律則有聯立解得對物塊A分析，根據牛頓第二定律可得物塊A受到摩擦力大小故A正確，B、C錯誤；D．若水平恒力作用在A上，則有解得所以物塊A相對物塊B滑動，故D錯誤；故選A。6、A【解析】

A.月球一面始終朝著地球，說明月球也有自轉，其自轉周期等于其公轉周期，故A正確；B.地月系統(tǒng)的拉格朗日點就是小星體在該位置時，可以與地球和月球基本保持相對靜止，故中繼星“鵲橋”隨拉格朗日點L2繞地球運動的周期等于月球繞地球的周期，故B錯誤；C.為確保嫦娥四號和地球之間始終能夠正常的進行通訊聯系，所以“鵲橋”的自轉的周期要小其繞地球公轉的周期，故C錯誤；D.中繼星“鵲橋”繞拉格朗日點L2運動過程，只受到地球和月球萬有引力作用，合力不能提供向心力，因此還受到自身的動力作用，故D錯誤。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABC【解析】

AC.要使小球能做勻速圓周運動，則洛侖茲力與重力的合力應能充當向心力；在甲圖中，若小球為正電荷且逆時針轉動（由上向下看），由左手定則知其受洛侖茲力斜向上，與重力的合力可以指向圓心，其運動軌跡平面可在S的正上方；若小球為負電荷，但順時針轉動，同理可知，合力也可以充當向心力，其運動軌跡平面可在S的正上方，故AC正確；BD.Q帶負電，若小球帶正電，則正電荷在圖示位置各點受到的電場力指向Q，電場力與重力的合力可能充當向心力，其運動軌跡平面可在Q的正下方；但若小球帶負電，小球受電場力逆著電場線，其與重力的合力不能提供向心力，其運動軌跡平面不可能在Q的正下方，小球不會做勻速圓周運動，故B正確，D錯誤。故選ABC。8、BC【解析】

A.波向x軸的正方向傳播，此時波傳到質點A位置，此時質點A的振動方向沿y軸負方向，所以波源的起振方向沿y軸負方向，故A錯誤；B.該波的波長為12m，周期從t=0時刻起波源振動到波谷需要的振動時間故B正確；C.波從質點A傳播到質點B需要的時間為質點B從開始振動到第一次到達波峰所用的時間為所以時間為故C正確；D.從t=0時刻起到質點B第一次出現在波峰，經歷的時間為2.75s，則A經過的路程是故D錯誤。故選BC。9、BC【解析】

A．滑片P位置不動，當S閉合時，電阻變小，原線圈電壓及匝數比不變，副線圈電壓不變，電壓表讀數不變，故A錯誤；B．滑片P位置不動，當S閉合時，副線圈電壓不變，電阻變小，輸出功率變大，輸入功率變大，根據P1=U1I1，知電流表讀數變大，故B正確；CD．因為副線圈電壓不變，電阻變小，則副線圈電流變大，所以等效電阻R兩端的電壓增大，并聯部分的電壓減小，為了使燈泡L正常發(fā)光，必須增大電壓，滑片P應向上滑動，故C正確，D錯誤。故選BC。10、AD【解析】A.地球和火星繞太陽轉動，萬有引力提供向心力，，得，火星的公轉軌道半徑大，加速度小，故A錯誤；B.根據公式，可知火星的運行速度比地球小，故B錯誤；CD、地球公轉周期為1年，而火星的周期大于1年，每個沖日周期內，地球比火星多轉一圈，所以不是每年出現火星沖日現象，故C錯誤；D．根據開普勒第三定律，火星公轉軌道半徑為地球的1.5倍，所以地球與火星的公轉周期之比為，故D正確．故選D.點睛：根據萬有引力提供向心力，分析地球和火星加速度、線速度之間的關系；根據地球公轉周期為1年，每個沖日周期內，地球比火星多轉一圈，所以不是每年出現火星沖日現象，根據開普勒定律分析火星周期與地球周期的關系．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、右端1.651.97【解析】

（1）滑塊拖動紙帶下落的運動過程中，速度越來越快，所以相等時間內運動的位移越來越大，進而判斷哪端與滑塊相連；（1）根根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT1可以求出加速度的大小；（3）根據牛頓第二定律F=Ma即可求解質量；【詳解】（1）[1]．因為打點計時器每隔0.01s打一個點，兩個計數點之間還有4個打點未畫出，所以兩個計數點的時間間隔為T=0.1s，時間間隔是定值，滑塊拖動紙帶下落的運動過程中，速度越來越快，所以相等時間內運動的位移越來越大．所以圖乙中紙帶的右端與滑塊相連；

（1）[1]．根據△x=aT1利用逐差法，有：．（3）[3]．由A步驟可知，取下細繩和鉤碼后，滑塊受到的合外力為：F=0.5×9.8=4.9N根據牛頓第二定律得：.【點睛】探究加速度與質量關系時，應控制拉力不變而改變小車質量，實驗時要注意小車質量應遠大于重物質量．紙帶處理時能利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用，提高解決問題能力．12、【解析】

（3）[1]當合力沿兩個分力角平分線方向且兩個分力夾角為，合力和兩個分力大小相等，故彈簧形變量形同，長度相同，即；（4）[2]當兩個分力相互垂直時，由勾股定理知：即：。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)ε0，證明見解析【解析】

本題為“單棒＋電容器＋導軌模型”，可以根據牛頓第二定律，使用“微元法”對棒列方程求解。（1）在電容器兩端電壓達到擊穿電壓前，設任意時刻t，流過金屬棒的電流為i，由牛頓第二定律知，此時