2022-2023學(xué)年河北省張家口市高三（下）（第三次）模擬考試物理試卷

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2022-2023學(xué)年河北省張家口市高三（下）（第三次）模擬考試物理試卷一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）1.2023年1月16日時(shí)速600公里的常導(dǎo)磁懸浮列車亮相《奇妙中國(guó)》，傳說(shuō)中的貼地飛行夢(mèng)想成真，如圖所示為常導(dǎo)磁懸浮列車進(jìn)站時(shí)的xt?t圖像，進(jìn)站過(guò)程可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.常導(dǎo)磁懸浮列車在t02時(shí)的速度為b2

B.陰影部分的面積表示常導(dǎo)磁懸浮列車在0～t02時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移

C.2.如圖所示，帶電體系由一對(duì)帶電荷量均為q的等量異種點(diǎn)電荷組成，已知兩點(diǎn)電荷間的距離為l，P點(diǎn)為兩電荷連線的中垂線上一點(diǎn)，P、O兩點(diǎn)間的距離為r，且：M和N分別為兩點(diǎn)電荷延長(zhǎng)線上關(guān)于中點(diǎn)O對(duì)稱的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是(

)A.M和N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反

B.若取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，則M和N兩點(diǎn)電勢(shì)相同

C.在P點(diǎn)由靜止釋放一電子，電子將沿兩電荷連線的中垂線做往返運(yùn)動(dòng)

D.P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小約為k3.如圖所示，正方形框ABCD豎直放置，兩個(gè)完全相同的小球P、Q分別穿在方框的BC、CD邊上，當(dāng)方框繞AD軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩球均恰與方框保持相對(duì)靜止且位于BC、A.12 B.22 C.14.如圖所示，某同學(xué)自制了一個(gè)質(zhì)量分布均勻、半徑為R的冰球，O為球心，單色點(diǎn)光源S置于O點(diǎn)正下方球內(nèi)最低點(diǎn)。已知冰球的折射率為43，不考慮反射光的折射，則冰球上無(wú)光射出的部分所對(duì)應(yīng)的最大橫截圓面的面積為A. B. C. D.5.一個(gè)小物塊拴在一個(gè)輕彈簧上，并將彈簧和小物塊豎直懸掛處于靜止?fàn)顟B(tài)，以此時(shí)小物塊所處位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，以豎直向下為正方向建立Ox軸，如圖所示。先將小物塊豎直向上托起使彈簧處于原長(zhǎng)，然后將小物塊由靜止釋放并開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)，小物塊向下運(yùn)動(dòng)20?cm第一次到達(dá)最低點(diǎn)。已知小物塊在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，重力加速度g=A.小物塊的振動(dòng)方程為國(guó)際單位)

B.小物塊的最大加速度為2g

C.小物塊的最大速度為

D.小物塊在的時(shí)間內(nèi)所經(jīng)過(guò)的路程為85?c6.在銀河系中，有近一半的恒星像太陽(yáng)一樣孤獨(dú)，而另一半則有一顆或多顆其他恒星相互環(huán)繞而陪伴。某科學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)罕見(jiàn)的孤立雙星系統(tǒng)，每51分鐘相互環(huán)繞一圈，設(shè)該雙星的質(zhì)量分別為m、M，兩者之間的距離為L(zhǎng)，則關(guān)于該雙星系統(tǒng)，下列說(shuō)法正確的是(

)A.萬(wàn)有引力常量

B.萬(wàn)有引力常量

C.若恒星質(zhì)量不變，二者相互環(huán)繞速度加快，可知二者環(huán)繞軌道半徑逐漸減小

D.若質(zhì)量為M的恒星有一部分質(zhì)量轉(zhuǎn)移到質(zhì)量為m的恒星上，且雙星間的距離不變，那么一定會(huì)影響二者相互環(huán)繞的速度7.如圖所示為一含有理想變壓器的電路，原線圈與小燈泡L1串聯(lián)后接在電源電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈接有兩個(gè)小燈泡L2、L3，其中L3所在支路上有一開(kāi)關(guān)S，已知L1的電阻為12Ω，L2的電阻為20Ω，L3的電阻為5Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，小燈泡L1的功率為PA.n1n2=2 B. C.二、多選題（本大題共3小題，共12.0分）8.如圖所示為光照射到鈉金屬板上時(shí)，遏止電壓Uc與入射光頻率v的函數(shù)關(guān)系圖線，已知元電荷e=1.6×10?A.遏止電壓與入射光的頻率成正比

B.圖像的斜率為he

C.鈉的逸出功約為2.3eV

D.用9.如圖所示，某力學(xué)模型由豎直支架AB、CD、EF、GH和固定在支架上的兩根粗糙程度處處相同的直桿AE、CG組成。支架AB、CD高度均為h，距離為3R；EF、GH高度均為h2，距離為R。兩根直桿的長(zhǎng)度均為A.小球在直桿頂端和運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)所受到的彈力之比為3:1

B.小球運(yùn)動(dòng)到直桿底端時(shí)速度最大

C.小球釋放時(shí)的加速度大小為

D.10.如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為m的“火箭型”光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌由AB、BC、CD、DE組成，其中AB與DE平行且足夠長(zhǎng)，BC與CD長(zhǎng)度相等，已知AB與DE的間距為L(zhǎng)，BD垂直于DE。質(zhì)量為m、電阻為RA.若用水平向右的恒力F作用在導(dǎo)軌C點(diǎn)，穩(wěn)定后整個(gè)回路的磁通量的變化率為零

B.若給金屬棒P一水平向右的初速度v0，金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱最多為mv024

C.若給導(dǎo)軌一水平向右的初速度v0，整個(gè)過(guò)程流過(guò)金屬棒P的電荷量為mv02三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共18.0分）11.小明和小強(qiáng)在一個(gè)固定的冰質(zhì)半球上玩滑冰游戲，小明突發(fā)奇想，打算利用此冰球和滑塊驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖所示，小明將一小滑塊置于冰球頂端，小滑塊受到微擾后，由靜止開(kāi)始沿冰面下滑，并記錄下滑塊滑離冰面的位置。(1)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量有________(填選項(xiàng)前的字母A.小滑塊的質(zhì)量mB.小滑塊離開(kāi)冰面的位置距地面的高度hC.冰質(zhì)半球的半徑R(2)若想驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需要驗(yàn)證________________成立(用所測(cè)物理量表示(3)本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源有________________________________________(寫(xiě)出一種即可12.某學(xué)習(xí)小組想測(cè)量常溫下一段長(zhǎng)度約為25cm的金屬絲的電阻率，金屬絲的電阻約為20A.螺旋測(cè)微器、刻度尺B.直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為C.電流表A(量程100mD.電壓表V(量程3.0VE.滑動(dòng)變阻器F.滑動(dòng)變阻器G.電阻箱H.開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干他們進(jìn)行了以下操作(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑d如圖1所示，該金屬絲的直徑為_(kāi)__________(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為避免燒毀電流表A，他們將電流表A和電阻箱R3并聯(lián)改裝成量程為0.2A(3)為方便操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________(填器材前面的序號(hào))，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖2中的電路補(bǔ)充完整(4)改變接入電路中的金屬絲長(zhǎng)度l并用刻度尺測(cè)量，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至合適的位置，使電壓表的示數(shù)恒為2.4V，讀出對(duì)應(yīng)電流表示數(shù)I，將l、I轉(zhuǎn)換為國(guó)際單位制后作出1I?l圖像如圖3所示，已知圖像的斜率，計(jì)算可得金屬絲的電阻率為_(kāi)_______?四、計(jì)算題（本大題共3小題，共30.0分）13.如圖所示，帶有氣嘴、導(dǎo)熱性能良好的汽缸固定在水平地面上，厚度不計(jì)的輕質(zhì)活塞在汽缸內(nèi)可以自由移動(dòng)，初始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)且活塞兩側(cè)氣體的體積均為V，現(xiàn)打開(kāi)氣嘴、穩(wěn)定后右側(cè)氣體的體積為1.2V，已知環(huán)境溫度不變，大氣壓強(qiáng)恒為p0。(1(2)若通過(guò)氣嘴向缸內(nèi)充入壓強(qiáng)為14.小明和小強(qiáng)玩遙控賽車，他們讓兩個(gè)小車在同一直線上沿同一方向勻速運(yùn)動(dòng)，小明的車在前，速度為2?m/s，小強(qiáng)的車在后，速度為5?m(1)如果小強(qiáng)的玩具車剎車的加速度大小為(2)如果兩玩具車相距5?m時(shí)開(kāi)始剎車，小強(qiáng)的玩具車剎車的加速度大小為2?15.如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，在第一象限0≤x≤l的區(qū)域內(nèi)存在直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)x≥2l區(qū)域存在一左端開(kāi)有小孔的圓弧形絕緣擋板，擋板分別與直線x=2l和x軸相切，擋板區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)。一質(zhì)量為電荷量為+的區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；(2(3)在l≤x≤

答案和解析1.【答案】D

【解析】【分析】本題考查的是xt?t【解答】ACD、常導(dǎo)磁懸浮列車進(jìn)站過(guò)程可視為勻變速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x=v0t?12at2，得xt=v0?12at，

可知圖像的斜率為?a2，縱截距為v0，所以常導(dǎo)磁懸浮列車的加速度大小為，初速度為b，

根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系式

2.【答案】D

【解析】略

3.【答案】B

【解析】【分析】本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵點(diǎn)是理解臨界值的特點(diǎn)，同時(shí)找到向心力的來(lái)源，結(jié)合牛頓第二定律即可完成分析。對(duì)P球，水平方向根據(jù)牛頓第二定律、豎直方向根據(jù)平衡條件可得，

對(duì)Q球，根據(jù)牛頓第二定律可得，聯(lián)立即可求解?！窘獯稹繉?duì)P球，水平方向：方框的BC邊對(duì)P球彈力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得，

豎直方向：摩擦力與重力可得：，

聯(lián)立可得；(1)

對(duì)Q球，根據(jù)牛頓第二定律可得，(2)

(1)(2

4.【答案】D

【解析】【分析】光從光密介質(zhì)(折射率大)射入光疏介質(zhì)(折射率小)，且入射角大于等于臨界角時(shí)，會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象。根據(jù)題意結(jié)合全反射的條件做出臨界光路圖，根據(jù)幾何關(guān)系求面積?！窘獯稹奎c(diǎn)光源S發(fā)出的光在球面P點(diǎn)發(fā)生全反射，根據(jù)幾何關(guān)系可知光線SP與半徑OP的夾角為全反射臨界角C，sinC=1n=34

5.【答案】D

【解析】【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，振幅是振子與平衡位置的最大距離，周期是完成一次全振動(dòng)的時(shí)間，格據(jù)題意得出振幅、角頻率，根據(jù)小物塊運(yùn)動(dòng)的初始位置為負(fù)的最大位移處確定初相，可得小物塊的振動(dòng)方程；

根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性分析可知，小物塊在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的加速度最大，最高點(diǎn)只受重力，即可確定小物塊的最大加速度；

假設(shè)沒(méi)有彈力，根據(jù)求出最大速度，比較判斷C選項(xiàng)；

結(jié)合振幅及周期計(jì)算質(zhì)點(diǎn)路程。

本題考查結(jié)合豎直方向彈簧振子模型，考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)方程、回復(fù)力與能量、振動(dòng)的位移與路程，屬于基礎(chǔ)題。

【解答】A、由對(duì)稱性可知彈簧振子的振幅為10cm，彈簧振子的振動(dòng)周期為，ω=10rad/s，小物塊運(yùn)動(dòng)的初始位置為負(fù)的最大位移處，所以小物塊的振動(dòng)方程為，A錯(cuò)誤;

B、根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，小物塊在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律可得小物塊最大加速度為g，B錯(cuò)誤;

C、小物塊在平衡位置時(shí)的速度最大，根據(jù)，計(jì)算出速度為2m/s，由于彈簧有彈性勢(shì)能，所以最大速度不是2m/s，

6.【答案】C

【解析】略

7.【答案】B

【解析】略

8.【答案】BC【解析】略

9.【答案】AD【解析】【分析】本題是三維受力問(wèn)題，解決此類問(wèn)題，是將先分析二維平面內(nèi)的力，然后再分析第三維平面的力。

對(duì)于本題，豎直平面內(nèi)小球受到的支持力為N=mgcosθ(θ是斜面傾角)，重力沿斜面向下的分力為mgs【解答】A.根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)可知，直桿平面與水平方向的夾角為30°，小球在直桿頂端時(shí)，小球所受直桿的彈力與水平方向的夾角為30°，，小球在直桿末端時(shí)，小球所受直桿的彈力與水平方向的夾角為60°，，解得，A正確;

CD.設(shè)直桿與小球間的摩擦力與彈力之比為k，小球在直桿底端時(shí)，解得k=0.5，小球在直桿頂端時(shí)，解得加速度大小為，C錯(cuò)誤、D正確;

B.根據(jù)以上分析可知小球向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中做減速運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到直桿底端時(shí)速度最小，B錯(cuò)誤。

10.【答案】BC【解析】【分析】金屬棒與導(dǎo)軌組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒、能量守恒求焦耳熱；電磁感應(yīng)中求位移、時(shí)間或者電量，往往用到動(dòng)量定理，應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí)，在理解的基礎(chǔ)上應(yīng)該記住相關(guān)的二級(jí)結(jié)論：安培力的沖量大小為I=Blq。

在解決電磁感應(yīng)中的電荷量問(wèn)題時(shí)，注意應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律得到公式q=nΔ【解答】A.用恒力F作用在導(dǎo)軌上，穩(wěn)定后，金屬棒P與導(dǎo)軌一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，回路中電流恒定，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知閉合回路的磁通量的變化率為一定值，故A錯(cuò)誤;

B.給金屬棒P一初速度v0，與給導(dǎo)軌一初速度v0，整個(gè)系統(tǒng)最后都是共速，整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則mv0=2mv，由能量守恒定律得整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱，解得Q=mv024，由于導(dǎo)軌電阻不計(jì)，故金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱最多為，故B正確;

C.若給導(dǎo)軌一初速度v0，對(duì)金屬棒P由動(dòng)量定理得，解得q=mv02BL，故C正確;

11.【答案】(1)BC；

；

(3)小滑塊與冰面間有摩擦;小滑塊滑離冰面的位置測(cè)量不準(zhǔn)確等【解析】【分析】

本題考查的是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，解決問(wèn)題的關(guān)鍵是，因此不需要測(cè)量m，需要減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能，即可得需要驗(yàn)證的表達(dá)式以及誤差的來(lái)源，

【解答】

(1)A、要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律需驗(yàn)證，故不需要測(cè)量m，

BC、測(cè)量出小滑塊離開(kāi)冰面的位置距地面的高度h、冰質(zhì)半球的半徑R，則重力勢(shì)能減少量為mg(R?h)，由于此時(shí)小滑塊恰好離開(kāi)冰面，根據(jù)牛頓第二定律，動(dòng)能增加量為，故BC正確；

(2)若想驗(yàn)證12.【答案】

④.

⑤.

【解析】略

13.【答案】解：(1)設(shè)右側(cè)氣體初始時(shí)的壓強(qiáng)為p1，根據(jù)題意可知打開(kāi)氣嘴后右側(cè)氣體的壓強(qiáng)p2=p0，

根據(jù)玻意耳定律．，

解得p1=1．2p0

(2)打開(kāi)氣嘴后，左側(cè)氣體的壓強(qiáng)為p0，體積為0.8V，充氣后壓強(qiáng)為1．【解析】(1)分析右側(cè)氣體，發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律列式求解；

(14.【答案】解：

(1)設(shè)小明的玩具車初速度為v1，加速度大小為a1，小強(qiáng)的玩具車初速度為v2，加速度大小

為a2，

據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：v1=a1t1

解得：

故兩車同時(shí)停下來(lái)，

此時(shí)兩車位移分別為

由于開(kāi)始剎車時(shí)兩車相