2021年河北省保定市定州中山中学高三物理模拟试卷含解析

2021年河北省保定市定州中山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.（多选）如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零。以下说法正确的是

A．小球重力与电场力的关系是mg=EqB．小球重力与电场力的关系是Eq=mgC．球在B点时，细线拉力为T=mgD．球在B点时，细线拉力为T=2Eq参考答案：BC2.关于热学的下列说法正确的是A．当一定质量的理想气体吸热时，其内能可能减小B．当两个分子之间的距离靠近的过程中，分子间的作用力将增大C．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体。D．物体的速度增大时，物体的内能增大。参考答案：A3.（单选）下列说法中正确的是（）A．铀核发生裂变时的核反应是U→Ba+Kr+2nB．对天然放射现象的研究建立了原子的核式结构C．压力和温度对放射性元素衰变的快慢没有任何影响D．α粒子散射实验说明原子核是由质子和中子组成参考答案：解：A、铀核裂变的核反应是：92235U+01n→56141Ba+3692Kr+301n，故A错误．B、天然的放射现象揭示了原子核结构的复杂性，B错误；C、半衰期仅有原子本身决定，压力和温度对放射性元素衰变的快慢没有任何影响，C正确；D、卢瑟福的α粒子散射实验说明原子核集中了几乎全部的质量和全部的正电荷，D错误；故选C4.某同学在学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如表中所示，利用这些数据来计算地球表面与月球表面之间的距离s，则下列运算公式中正确的是（

）地球半径R=6400km月球半径r=1740km地球表面重力加速度g0=9.80m/s2月球表面重力加速度g′=1.56m/s2月球绕地球转动的线速度v=1km/s月球绕地球转动的周期T=27.3天光速c=2.998×108km/s用激光器向月球表面发射激光光束，经过约t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号

A．

B．

C．

D．参考答案：ABD5.如图所示，水平放置的平行金属板a和b，分别与电源的正负极相连，a、b板的中央各有一小孔。一带负电的液滴从小孔的正下方p点以一定的初速度竖直向上运动，先后穿过两个小孔到达a板时速度为，现使a板不动，保持开关K打开或闭合，b板向上或向下移动一小段距离，相同液滴仍从p点以相同的初速度竖直向上运动，先后穿过两个小孔到达a板时速度。则下列判断正确的是(

)A.若开关K保持闭合，向下移动b板，则

B.若开关K保持闭合，向下移动b板，则C.若开关K闭合一段时间后再打开，向下移动b板，则

D.若开关K闭合一段时间后再打开，向下移动b板，则参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.子弹从O点射出，在正前方有相距为L=10m的很薄的两个物体，子弹穿过它们后留下两个弹孔A、B（不考虑子弹穿过时受到的阻力），现测得A、B两孔到入射方向的竖直距离分别为y1=20cm、y2=80cm，如图所示，则子弹的速度V0=

（g=10m/s2）参考答案：50m/s7.如图所示，放置在竖直平面内的圆轨道AB，O点为圆心，OA水平，OB竖直，半径为m。在O点沿OA抛出一小球，小球击中圆弧AB上的中点C，vt的反向延长线与OB的延长线相交于D点。已知重力加速度g=10m/s2。小球运动时间为_________，OD长度h为_________。参考答案：s，2m8.如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)．

(1)若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10－3s，则圆盘的转速为________r/s.(保留3位有效数字)(2)若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为________cm.(保留3位有效数字)参考答案：．90.9r/s、1.46cm9.(4分)假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为O，使一个分子固定，另一个分子在外力作用下从无穷远逐渐向它靠近，直至相距很近很近。两个分子间距离为r0时分子间的引力与斥力平衡，则当r>r0时外力在做

（填“正功”或“负功”或“不做功）；当r<r0时分子势能在

（填“不变”或“增加”或“减少”）参考答案：

答案：正功

增加（各2分）10.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触)，如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长l0＝_________.参考答案：11.置于铅盒中的放射源发射的、和三种射线，由铅盒的小孔射出。在小孔外放一张铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场。射线进入电场后，变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为

射线，射线b为

射线。参考答案：

12.直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝450。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝140。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，则空气阻力大小为___

___N，水箱中水的质量M约为_______kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留两位有效数字）参考答案：5000N

4.5×103

13.(6分)如图所示，一储油圆桶，底面直径与高均为d，当桶内无油时，从某点A恰好能看到桶底边缘上得点B，当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿A、B方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的传播速度=_________m/s。参考答案：

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极15.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在一底边长为2a，θ=30°的等腰三角形区域内（D在底边中点），有垂直纸面向外的匀强磁场．现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从D点垂直于EF进入磁场，不计重力和与空气阻力的影响．（1）若粒子恰好垂直于EC边射出磁场，求磁场的磁感应强度B为多少？（2）改变磁感应强度的大小，粒子进入磁场偏转后能打到ED板，求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少？（3）改变磁感应强度的大小，可以再延长粒子在磁场中的运动时间，求粒子在磁场中运动的极限时间．（不计粒子与ED板碰撞的作用时间．设粒子与ED板碰撞前后，电量保持不变并以相同的速率反弹）参考答案：（1）依题意，粒子经电场加速射入磁场时的速度为v由qU=mv2得：v=

①

（1分）粒子在磁场中做匀速圆周运动其圆心在E点，如图所示，半径r1=a②由洛仑兹力提供向心力：qvB=m

③

（2分）由①②③式得：B=

（2分）（2）粒子速率恒定，从进入磁场到第一次打到ED板的圆周轨迹到EC边相切时,路程最长，运动时间最长．如图，设圆周半径为r2由图中几何关系：r2+=a

（2分）得：r2=a

……………④（1分）最长时间t=

………⑤（2分）由①④⑤式得：t=（2分）(3)设粒子运动圆周半径为r，r=，当r越小，后一次打到ED板的点越靠近E端点,在磁场中圆周运动累积路程越大，时间越长．当r为无穷小，经过n个半圆运动，最后一次打到E点．有：n=

………………⑥

（1分）圆周运动周期：T=

…………⑦

（1分）最长的极限时间：tm=n

…………⑧

（2分）由⑥⑦⑧式得：tm==17.如图所示，水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场，磁感应强度B=1.0T，边界右侧离地面高h=0.45m处有一光滑绝缘平台，右边有一带正电的小球，质量=0.1kg、电量=0.1C，以初速度=0.9m/s水平向左运动，与大小相同但质量为=0.05kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生弹性正碰，碰后球恰好做匀速圆周运动，两球均视为质点，重力加速度。求：(1)球与b球碰撞后的速度；(2)碰后两球落地点间的距离。参考答案：（1）

（2）0.1m【详解】（1）a球与b球的碰撞，由动量守恒定律得：由能量守恒定律有：解得：（2）对a球，重力和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律有：解得：设a球落地点与圆心的连线和地面夹角为，有，