2023-2024学年河北省保定市第十九中学高三物理模拟试卷含解析

2023年河北省保定市第十九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

1.2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过

程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km,绕二者连线上的某点每秒转动

12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛

顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）

A.质量之积

B.质量之和

C.速率之和

D.各自的自转角速度

参考答案：

2.（单选）压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，如图所示，将压敏电阻平放在电

梯内，受力面向上，在其上面放一质量为m的物体，电梯静止时电压表的示数为U0,下

列电压表示数随时间变化的图象中，能表示电梯竖直向上做匀加速直线运动的是

（）

参考答案:

A

3.（单选）如图所示，质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静放在粗糙水平地面

上，O为球心。有一劲度系数为K的轻弹簧一端固定在半球底部0'处，另一端与质量为

m的小球相连，小球静止于P点。已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为囚OP与水

平方向的夹角为9=30。.下列说法正确的是（）

A.小球受到轻弹簧的弹力大小为2皿8

B.小球受到容器的支持力大小为2

C.弹簧原长为,士

D.容器相对于水平面有向左的运动趋势

参考答案：

C

4.L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一

端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不

计空气阻力。则木板P的受力个数为

A..3B.4C.5D.6

参考答案：

C

5.如图所示，倾角为45°的光滑斜面向左做匀加速运动时，质量为m的小球恰好

与斜面保持静止，当斜面与小球的速度从v增加到2v的过程中

A.斜面对物体m做功为3"：一2

V2

B.斜面对物体m支持力大小为2”农

C.物体m受到的合外力大小为mg

D.重力对物体m不做功

参考答案：

ACD

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.某同学用如图所示的装置验证动能定理.为提高实验精度，该同学多次改变小滑

块下落高度胃的值.测出对应的平撼水平位移X,并算出X?如下表，进而画出X?

一H图线如图所示：

册块下宿平推水平位移平版水平位移

x/cm平方x3/cmJ

1A5.530.25

2A9.18181

3An.7136.89

4A14.2201.64

5A15.9252.81

6h17.6109.76

lh!9.0361.00

20.6424.36

9A21.7470.89

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小.则只要测量量满

足,便可验证动能定理.

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约（0.2h,

0）处，原因

是O

（2）现有一根长约20m的金属丝，其横截面直径约1mm,金属丝的电阻率为

5X10'Q•m„一位同学用伏安法测量该金属丝的电阻，测量时使用电动势为4.5V

的电源。另有如下器材供选择：

A.量程为0—0.6A,内阻约为2Q的电流表

B.量程为0—3A,内阻约为0.1。的电流表

c.量程为0—6V,内阻约为4kQ的电压表

D.量程为0—15V,内阻约为50kQ的电压表

E.阻值为0—10Q.额定电流为1A的滑动变阻器

F.阻值为0—lkQ,额定电流为0.1A的滑动变阻器

①以上器材应选用.（填写器材前的字母）

②用笔画线代替导线，将如图所示实验电路连接完整.

③闭合开关后，发现电流表示数不为零，而电压表示数为零.为检测电压表的

好坏，该同学拆下电压表.用多用电表欧姆挡进行检测.为使电压表指针向右偏

转，多用电表的黑表笔应接电压表的接线柱（填“正”或“负”）；

如果电压表完好，将电压表正确接人电路后，电压表示数仍为零，检查所有接线柱

也都接触良好，则应检查.

参考答案：

(1)①X?与H成正比②滑块需要克服阻力做功

(2)①ACE②实验电路连接如图所示。③正连接电压表与金属丝的两根导线

是否断路

2

(1)若滑块在下滑过程中所受阻力很小.由动能定理，mgH=2mv2,根据平抛运动

2

规律，x=vt,h=2gt2,显然X?与H成正比，即只要测量量满足X?与H成正比，便

可验证动能定理.实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h,0)处，

原因是滑块需要克服阻力做功。

(2)由电阻定律可估算出该金属丝的电阻大约为100Q,电流表选择量程为0—

0.6A电流表，电压表选择量程为0—6V的电压表；选择阻值为0—IkQ,额定电流

为0.1A的滑动变阻器。用多用电表欧姆挡进行检测.为使电压表指针向右偏转，

多用电表的黑表笔应接电压表的一正接线柱。将电压表正确接人电路后，电压表示

数仍为零，检查所有接线柱也都接触良好，则应检查连接电压表与金属丝的两根导

线是否断路。

7.在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为ZXlo'c,相距20cm,则它们之

间的相互作用力为N„在两者连线的中点处，电场强度大小为

___________N/Co

参考答案:

9x1。。，3.6X10'F/C

8.(1)小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器(含复写纸)做“探究质量一定

时，加速度与合力的关系”实验。

打点计时器

乙

①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示,

纸带

A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向移动。

②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为—cm。

③打B点时小车的速度是m/s

2

④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为——m/so

（保留小数点后两位数字）

⑵在测定一根粗细均匀合金丝Rx的电阻率的实验中.

I.利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图（a）所示，则可读得合金丝的

直径

为mm.

II.待测合金丝Rx的电阻约为5Q.提供的仪器有：

A.电压表V（内阻约为10kQ,量程为3V）

B.电流表Ai（内阻约为3Q,量程为0.6A）

C.电流表A2（内阻约为0.1Q,量程为3A）

D.滑动变阻器R（阻值为0-5Q,额定电流为2A）

E.电源E（电动势为5V,内电阻为1Q）

F.一个开关、若干导线

①要求较准确地测出其阻值，电流表应选__.（填序号）

②某同学根据以上仪器，按图（b）连接实验线路，在实验中发现电流表示数变化

范围较窄，现请你用笔在图（b）中画一条线对电路进行修改，使电流表示数的变

化范围变宽.

③此电路其测量结果比真实值偏（填“大”或“小”）.

参考答案:

⑴①左（1分）②16.20（2分）③0.41（3分）④0.50（3分）

（2）I.0.609（0.608-0.610）（3分）

II.①B（2分）；②作图（3分，分压均可）；③小（2分）

9.质量为2kg的物体，在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F,

其运动的v-t图像如图所示，g取10m/s2,则物体与水平面间的动摩擦因数

〃=；水平推力F=No

9«

02468

参考答案:

0.26

10.如图所示，处于水平位置的、质量分布均匀的直杆一端固定在光滑转轴O处，

在另一端A下摆时经过的轨迹上安装了光电门，用来测量A端的瞬时速度vA,光

电门和转轴O的竖直距离设为h。将直杆由图示位置静止释放，可获得一组

(vA2,h)数据，改变光电门在轨迹上的位置，重复实验，得到在vA2~h图中的

图线①。设直杆的质量为M,则直杆绕O点转动的动能Ek=(用M

和vA来表示)。现将一质量m=lkg的小球固定在杆的中点，进行同样的实验操

作，得到丫八24图中的图线②，则直杆的质量M=kgo

(g=10m/s2)

参考答案:

11.一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为

.真空中的光速为c,则光在该介质中的传播速度为.

参考答案：

(1)巫(2)yc

12.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的

斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J,此后撤去恒力F,物体又

经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为

EK=J,在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为

参考答案:

EK=60J、E=28J

13..已知地球自转周期为T,地球半径为R,引力常量为G,地球同步卫星离地

面的高度约为地球半径的6倍，则地球同步卫星的速度大小为；地球

的质量为o

参考答案：

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻.他根据老师提供的以下器材画出了

如图所示的原理图。

①电压表V（15V,I0kD）

②电流表G（量程3.0mA,内阻Rg=I0口）

③电流表A（量程0.6A,内阻约为0.5C）

④滑动变阻器号（0〜20。，10A）

⑤滑动变阻器舄（0〜100A,1A）

⑥定值电阻&=990"

⑦开关S和导线若干

（1）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是

（填写器材编号）

⑵该同学利用上述实验原理图测得以下数据，并根据这些数据绘出了如图所示的

图线，根据图线可求出电源的电动势£=V（保留三位有效数字），电源

的内阻r=Q（保留两位有效数字）

序号123456

屯忝表

1.371.26L241.181J1

GCli/mA)

电灌(IMP[0.120.160.210.280360.45

参考答案：

（3）（6分）答案：“）④（2分）

（2）I47（L46'1.49）（2分）；0.82(0.80-0<>0)

15.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

A.被测干电池一节

B.电流表：量程。〜0.6A,内阻0.1Q

C.电流表：量程0〜3A,内阻0.024Q

D.电压表：量程。〜3V,内阻未知

E.电压表：量程0~15V,内阻未知

F.滑动变阻器：0~10Q,2A

G.滑动变阻器：0〜100Q,1A

H.开关、导线若干

伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系

统误差.在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.

①在上述器材中请选择适当的器材：（填写选项前的字母）；

i.'/V

1.5、\

\

\

\

\

1.0，、'>

-----------------065

图S）图（b）②在右图（a）方框中画出相应的实验电路图；

③根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图（b）所示的U-I图象，则在修正了实验系

统误差后，干电池的电动势£=V,内电阻r=Q.

参考答案：

（l）ABDFH（3分）⑵如困（3分）

-------©------

-r<|r0-

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.如图所示，有一水平传送带匀速向左运动，某时刻将一质量为m的小煤块（可视为质点）

放到长为L的传送带的中点。它与传送带间的动摩擦因数为心求：

（1）小煤块刚开始运动时受到的摩擦力的大小和方向；

L

（2）要使小煤块留在传送带上的印记长度不超过5,传送带的速度v应满足的条件。

参参考答答案案:：

⑴下小物块受到的摩擦力的大小f=四mg,方向水平向左。①《

⑵依题由牛顿第二定律，小物块的加速度a=\=审=Ng②，

设小物块刚滑到纸带左端时速度正好与传送带速度相等，大小为

由丫=23得t=[-③。

Ng

金属块位移sl=%t2④+，

将②、③代入④得sl=^g-品⑤+'

传送带位移s2=vt⑥。

L

由空间关系得s2-sl<5⑦。

L

将⑤、⑥代入⑦得vt-^-<2得必闹⑧.，

22Ng

1

17.如图所示，皮带传动装置与水平面夹角为30。，轮半径R=2/rm,两轮轴心相

距L=3.75m,A、B分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑。一个

质量为0.1kg的小物块与传送带间的动摩擦因数为p=。g取10m/s2o

（1）当传送带沿逆时针方向以vl=3m/s的速度匀速运动时，将小物块无初速地

放在A点后，它运动至B点需多长时间？（计算中可取=16,=20）

（2）小物块相对于传送带运动时，会在传送带上留下痕迹。当传送带沿逆时针

方向匀速运动时，小物块无初速地放在A点，运动至B点飞出。要想使小物块在

传送带上留下的痕迹最长，传送带匀速运动的速度v2至少多大？

参考答案：

1）、1.2s（6分）2）、12.25m/s

18.如图所示，在两个水平平行金属极板间存在着向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀

强磁场，电场强度和磁感应强度的大小分别为E=2xl06N/C和Bl=0.1T,极板的长度

变

1=3m,间距足够大。在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场，磁场的方向为垂

直于纸面向外，圆形区域的圆心0位于平行金属极板的中线上，圆形区域的半径

R=」m。有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右飞入极板后恰好做匀速直线

运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60。，不计粒子的重

^--2xl08C/kg

力，已知粒子的比荷用。

（1）求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小；

（2）在其他条件都不变的情况下，将极板间的磁场B1撤去，为使粒子飞出极板后不能进

入圆形区域的磁场，求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件。

参考答案:

d＞也da正

（1）B2=0.1T（2）」m（或-m）

（1）设粒子的初速度大小