河北省石家莊市普通高中2021-2022學(xué)年高三3月份模擬考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．如圖所示，一輛運(yùn)送沙子的自卸卡車，裝滿沙子．沙粒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，沙子與車廂底部材料的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，車廂的傾角用θ表示（已知μ2>μ1），下列說法正確的是A．要順利地卸干凈全部沙子，應(yīng)滿足tanθ=μ2B．要順利地卸干凈全部沙子，應(yīng)滿足sinθ>μ2C．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應(yīng)滿足μ2>tanθ>μ1D．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應(yīng)滿足μ2>μ1>tanθ2．某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系和電阻R1、R2的電壓與電流的關(guān)系圖如圖所示.用此電源和電阻R1、R2組成電路.R1、R2可以同時(shí)接入電路，也可以單獨(dú)接入電路.為使電源輸出功率最大，可采用的接法是()A．將R1單獨(dú)接到電源兩端B．將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端C．將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端D．將R2單獨(dú)接到電源兩端3．關(guān)于原子、原子核的相關(guān)知識，下列說法正確的是（）A．當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光強(qiáng)度的增大而增大B．當(dāng)氫原子從n=3的能級躍遷到n=5的能級時(shí)，輻射出光子C．核反應(yīng)方程中的X是中子D．輕核聚變的過程質(zhì)量增大，重核裂變的過程質(zhì)量虧損4．20世紀(jì)中葉以后，移動(dòng)電話快速發(fā)展．移動(dòng)電話機(jī)（）A．既能發(fā)射電磁波，也能接收電磁波B．只能發(fā)射電磁波，不能接收電磁波C．不能發(fā)射電磁波，只能接收電磁波D．既不能發(fā)射電磁波，也不能接收電磁波5．“雙星系統(tǒng)”由相距較近的星球組成，每個(gè)星球的半徑均遠(yuǎn)小于兩者之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體，它們在彼此的萬有引力作用下，繞某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示，某一雙星系統(tǒng)中A星球的質(zhì)量為m1，B星球的質(zhì)量為m2，它們球心之間的距離為L，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．B星球的軌道半徑為B．A星球運(yùn)行的周期為C．A星球和B星球的線速度大小之比為m1：m2D．若在O點(diǎn)放一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則它受到兩星球的引力之和一定為零6．重元素的放射性衰變共有四個(gè)系列，分別是U238系列(從開始到穩(wěn)定的為止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(從開始到穩(wěn)定的為止)，其中，前三個(gè)系列都已在自然界找到，而第四個(gè)系列在自然界一直沒有被發(fā)現(xiàn)，只是在人工制造出Np237后才發(fā)現(xiàn)的，下面的說法正確的是A．的中子數(shù)比中子數(shù)少20個(gè)B．從到，共發(fā)生7次α衰變和4次β衰變C．Np237系列中所有放射性元素的半衰期隨溫度的變化而變化D．與是不同的元素二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7．如圖所示，真空中有一個(gè)棱長為a的正四面體PQMN。若在P、Q兩點(diǎn)分別放置一個(gè)點(diǎn)電荷，P點(diǎn)為正電荷、Q點(diǎn)為負(fù)電荷，其電荷量均為q。再在四面體所在的空間加一個(gè)勻強(qiáng)電場，其場強(qiáng)大小為E，則M點(diǎn)合場強(qiáng)為0。靜電力常數(shù)為k，下列表述正確的是（）A．勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為 B．勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為C．N點(diǎn)合場強(qiáng)的大小為0 D．N點(diǎn)合場強(qiáng)的大小為8．如圖，相距l(xiāng)的兩小球A、B位于同一高度、h均為定值將A向B水平拋出，同時(shí)讓B自由下落、B與地面碰撞前后，水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反不計(jì)空氣阻力及小球與地面碰撞的時(shí)間，則A．A、B一定能相碰B．A、B在第一次落地前能否相碰，取決于A的初速度大小C．A、B在第一次落地前若不碰，以后就不會(huì)相碰D．A、B要在最高點(diǎn)相碰，A球第一次落地的水平位移一定為9．下列說法正確的是__________。A．共享單車是“新四大發(fā)明”之一，手機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和單車之間都是通過紅外線傳遞信息的B．高速運(yùn)動(dòng)的物體，沿運(yùn)動(dòng)方向的長度會(huì)變長C．發(fā)生沙塵暴時(shí)能見度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗，這是因?yàn)榘l(fā)生沙塵暴時(shí)只有波長較長的一部分光才能到達(dá)地面D．根據(jù)多普勒效應(yīng)可以算出宇宙中的星球靠近或遠(yuǎn)離地球的速度E.光纖通信、醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理10．如圖所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為4︰1，原線圈接有u=31lsin100πt(V)的交變電壓，副線圈上接有定值電阻R、線圈L、燈泡D及理想電壓表.以下說法正確的是A．副線圈中電流的變化頻率為50HZB．燈泡D兩端電壓為55VC．若交變電壓u的有效值不變，頻率增大，則電壓表的示數(shù)將減小D．若交變電壓u的有效值不變，頻率增大，則燈泡D的亮度將變暗三、實(shí)驗(yàn)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）我們可以用圖(a)所示裝置探究合外力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系。將光電門固定在水平軌道的B點(diǎn)，平衡摩擦力后，用小桶通過細(xì)線拉小車，小車上安裝遮光條并放有若干鉤碼。現(xiàn)將小車上的鉤碼逐次移至小桶中，并使小車每次都從同一位置A點(diǎn)由靜止釋放。(1)用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度，記錄光電門的示數(shù)，從而算出小車通過B點(diǎn)的速度。其中游標(biāo)卡尺測量情況如圖(b)所示，則d=___________cm。(2)測小桶質(zhì)量，以小桶和桶內(nèi)鉤碼質(zhì)量之和m為橫坐標(biāo)，小車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)相應(yīng)的速度平方為縱坐標(biāo)，則v2-m圖線應(yīng)該為下圖中___________。A、B、C、D、12．（12分）為了粗略測量電阻，小明同學(xué)用量程為5mA的毫安表、電動(dòng)勢為3V的電池、0~999.9Ω)的電阻箱制作了一塊簡易歐姆表，電路如圖所示：（1）為制作歐姆表，__準(zhǔn)確測量毫安表的內(nèi)阻（填“需要”或“不需要”）；（2）進(jìn)行歐姆調(diào)零之后，用該表測量某電阻時(shí)，a表筆是__表筆（填“紅”或“黑”），此時(shí)毫安表讀數(shù)為2.5mA，則待測電阻阻值為____Ω；（3）如果在毫安表兩端并聯(lián)一個(gè)電阻，其余電路均不變，表盤中間刻度對應(yīng)的電阻值___（填“變大”、“變小”或“不變”）；（4）該歐姆表用久后，電池老化造成電動(dòng)勢減小，內(nèi)阻增大，但仍能進(jìn)行歐姆調(diào)零，則用其測得的電阻值___真實(shí)值（填“大于”、“小于”或“等于”）。四、計(jì)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，兩相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌，相距L=0.2m，左側(cè)軌道的傾角θ=30°，M、P是傾斜軌道與水平軌道連接點(diǎn)，水平軌道右端接有電阻R=1.5Ω，MP、NQ之間距離d=0.8m，且在MP、NQ間有寬與導(dǎo)軌間距相等的方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示，－質(zhì)量m=0.01kg、電阻r=0.5Ω的導(dǎo)體棒在t=0時(shí)刻從左側(cè)軌道高H=0.2m處靜止釋放，下滑后平滑進(jìn)入水平軌道（轉(zhuǎn)角處天機(jī)械能損失）。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，軌道的電阻和電感不計(jì)，g取10m/s2。求：(1)導(dǎo)體棒從釋放到剛進(jìn)入磁場所用的時(shí)間t；(3)導(dǎo)體棒在水平軌道上的滑行距離d；(2)導(dǎo)體棒從釋放到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。14．（16分）如圖所示，兩平行長直金屬導(dǎo)軌不計(jì)電阻水平放置，間距為L，有兩根長度均為L、電阻均為R、質(zhì)量均為m的導(dǎo)體棒AB、CD平放在金屬導(dǎo)軌上。其中棒CD通過絕緣細(xì)繩、定滑輪與質(zhì)量也為m的重物相連，重物放在水平地面上，開始時(shí)細(xì)繩伸直但無彈力，棒CD與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，忽略其他摩擦和其他阻力，導(dǎo)軌間有一方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域的邊界滿足曲線方程：，單位為。CD棒處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)從時(shí)刻開始，使棒AB在外力F的作用下以速度v從與y軸重合處開始沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中CD棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。（1）求棒AB在運(yùn)動(dòng)過程中，外力F的最大功率；（2）求棒AB通過磁場區(qū)域的過程中，棒CD上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）若棒AB在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，重物始終未離開地面,且滿足：，求重物所受支持力大小隨時(shí)間變化的表達(dá)式。15．（12分）為研究工廠中天車的工作原理，某研究小組設(shè)計(jì)了如下模型：如圖所示，質(zhì)量mC=3kg的小車靜止在光滑水平軌道的左端，可視為質(zhì)點(diǎn)的A、B兩個(gè)彈性擺球質(zhì)量mA=mB=1kg，擺線長L=0.8m，分別掛在軌道的左端和小車上．靜止時(shí)兩擺線均在豎直位置，此時(shí)兩擺球接觸而不互相擠壓，且球心處于同一水平線上．在同一豎直面內(nèi)將A球拉起到擺線水平伸直后，由靜止釋放，在最低點(diǎn)處與B球相碰，重力加速度大小g取10m/s1．求：（1）A球擺到最低點(diǎn)與B球碰前的速度大小v0；（1）相碰后B球能上升的最大高度hm；（3）B球第一次擺回到最低點(diǎn)時(shí)對繩子拉力的大小．

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

假設(shè)最后一粒沙子，所受重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力時(shí)，能順利地卸干凈全部沙子，有，B對；若要卸去部分沙子，以其中的一粒沙子為研究對象，，C對；2、A【解析】

根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E?Ir知，I=0時(shí)，U=E，圖象的斜率等于r，則由電源的U?I圖線得到：電源的電動(dòng)勢為E=3V，內(nèi)阻為r=0.5Ω.由電阻的伏安特性曲線求出R1=0.5Ω、R2=1Ω，R1單獨(dú)接到電源兩端時(shí)，兩圖線的交點(diǎn)表示電路的工作狀態(tài)，可知，電路中的電流為3A，路端電壓為1.5V，則電源的輸出功率為P出1=1.5V×3A=4.5W，同理，當(dāng)將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端，利用歐姆定律可得電路電流I串=1.5A，此時(shí)電源的輸出功率P串=I2串(R1+R2)=3.75W；兩電阻并聯(lián)時(shí)，利用歐姆定律可得電路電流I并=3.6A,此時(shí)電源的輸出功率P并=EI并?I2并r=4.32W；R2單獨(dú)接到電源兩端輸出功率為P出2=2V×2A=4W.所以將R1單獨(dú)接到電源兩端時(shí)電源的輸出功率最大。故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A【點(diǎn)睛】由電源的U-I圖線縱橫截距讀出電源的電動(dòng)勢，由斜率求出電源的內(nèi)阻．由電阻的U-I圖線求出電阻．再分別求出四種情況下電源的輸出功率進(jìn)行選擇．3、C【解析】

A．當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光頻率的增大而增大，與光強(qiáng)無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．當(dāng)氫原子從n=3的能級躍遷到n=5的能級時(shí)，要吸收出光子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程中的X質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，是中子，選項(xiàng)C正確；D．輕核聚變的過程和重核裂變的過程都要釋放能量，有質(zhì)量虧損，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。4、A【解析】

移動(dòng)電話能將我們的聲音信息用電磁波發(fā)射到空中，同時(shí)它也能在空中捕獲電磁波，得到對方講話的信息．【詳解】因?yàn)橐苿?dòng)電話能將我們的聲音信息用電磁波發(fā)射到空中，同時(shí)它也能在空中捕獲電磁波，得到對方講話的信息．所以移動(dòng)電話的聲音信息由空間的電磁波來傳遞，移動(dòng)電話既能發(fā)射電磁波，也能接收電磁波，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。【點(diǎn)睛】本題需要掌握移動(dòng)電話的電信號通過電磁波進(jìn)行傳遞，知道移動(dòng)電話既是無線電的發(fā)射臺，又是無線電的接收臺．5、B【解析】

由于兩星球的周期相同，則它們的角速度也相同，設(shè)兩星球運(yùn)行的角速度為，根據(jù)牛頓第二定律，對A星球有：對B星球有得又得故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)解得周期，故B正確；C．A星球和B星球的線速度大小之比故C錯(cuò)誤；D．O點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)受到B星球的萬有引力受到A星球的萬有引力故質(zhì)點(diǎn)受到兩星球的引力之和不為零，故D錯(cuò)誤。故選B。6、B【解析】

的中子數(shù)為238-92=146個(gè)，的中子數(shù)為209-83=126個(gè)，則的子數(shù)比的中子數(shù)多20個(gè)，A錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒有：237-209=4×7，知發(fā)生了7次衰變，根據(jù)電荷數(shù)守恒有：93-83=2×7-4，知發(fā)生了4次衰變，B正確；放射性物質(zhì)的半衰期不受外界因素的影響，C錯(cuò)誤；與的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，它們是相同的元素，D錯(cuò)誤．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、AC【解析】

AB．如圖所示，正確分析三維幾何關(guān)系。兩個(gè)點(diǎn)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小均為由幾何關(guān)系知，這兩個(gè)點(diǎn)電荷的合場強(qiáng)大小為方向平行于PQ指向Q一側(cè)。該點(diǎn)合場強(qiáng)為0，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向與相反，大小為，所以A正確，B錯(cuò)誤；CD．由幾何關(guān)系知，兩點(diǎn)電荷在M、N兩點(diǎn)的合場強(qiáng)的大小相等、方向相同，則N點(diǎn)合場強(qiáng)的大小也為0。所以C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8、AB【解析】

A、B兩物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)是相同的，若A、B在第一次落地前不碰，由于反彈后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，則以后一定能碰，故A正確，C錯(cuò)誤．若A球經(jīng)過水平位移為l時(shí)，還未落地，則在B球正下方相碰.可知當(dāng)A的初速度較大時(shí)，A、B在第一次落地前能發(fā)生相碰，故B正確．若A、B在最高點(diǎn)相碰，A球第一次落地的水平位移x=l/n，n=2、4、6、8…，故D錯(cuò)誤．故選AB．【點(diǎn)睛】此題關(guān)鍵是知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)該規(guī)律抓住地面碰撞前后，水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反來判斷兩球能否相碰．9、CDE【解析】

A．手機(jī)是通過電磁波傳遞信息的，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)相對論可知，高速運(yùn)動(dòng)的物體，沿運(yùn)動(dòng)方向的長度會(huì)變短，故B錯(cuò)誤；C．波長較短的光容易被障礙物擋住，不能到達(dá)地面，波長較長的光更容易發(fā)生衍射而透過沙塵間的縫隙到達(dá)地面，故C正確；D．由于波源與接受者的相對位移的改變而導(dǎo)致接受頻率的變化，稱為多普勒效應(yīng)，故根據(jù)多普勒效應(yīng)，可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動(dòng)速度，故D正確；E．光纖通信、醫(yī)用纖維式窺鏡都利用了光的全反射原理，故E正確。故選：CDE。10、AD【解析】變壓器不會(huì)改變電流的頻率，電流的頻率為，故A正確；由瞬時(shí)值的表達(dá)式可知，原線圈的電壓最大值為311V，所以原線圈的電壓的有效值為：，在根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，副線圈的電壓的有效值為55V，在副線圈中接有電阻R、電感線圈L和燈泡D，它們的總的電壓為55V，所以燈泡L1兩端電壓一定會(huì)小于55V，故B錯(cuò)誤；在根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知副線圈的電壓不變，所以電壓表的示數(shù)不變，故C錯(cuò)誤；交流電的頻率越大，電感線圈對交流電有阻礙作用就越大，所以電路的電流會(huì)減小，燈泡D的亮度要變暗，故D正確．所以AD正確，BC錯(cuò)誤．三、實(shí)驗(yàn)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、0.925B【解析】

根據(jù)題中“現(xiàn)將小車上的鉤碼逐次移至小桶中…v2-m圖線應(yīng)該為”可知，本題考察機(jī)械能守恒的問題，應(yīng)用機(jī)械能守恒、游標(biāo)卡尺讀數(shù)法則等知識分析求解。【詳解】(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為(2)設(shè)小車、小桶、鉤碼的總質(zhì)量為，小車從A運(yùn)動(dòng)到B的位移為，則，整理得：，所以v2-m圖線是過原點(diǎn)的直線。故B項(xiàng)正確，ACD三項(xiàng)錯(cuò)誤。12、不需要紅600變小大于【解析】

（1）[1]歐姆表的工作原理而即則不用確定出Rg的值；根據(jù)工作原理可求得相應(yīng)電流對應(yīng)的電阻值。（2）[2]右表筆接歐姆檔的內(nèi)部電源的正極，根據(jù)所有測量都滿足紅進(jìn)黑出向右偏的規(guī)律，可知右表筆b為黑表筆，左表筆a為紅表筆；[3]毫安表讀數(shù)2.5mA是表頭滿偏電流5mA的一半，有可知此時(shí)的待測電阻值剛好等于歐姆表內(nèi)阻，有Ω=600Ω（3）[4]在毫安表兩端并聯(lián)一個(gè)電阻后，有其歐姆內(nèi)阻為，阻值變小，即中值刻度值變小。（4）[5]電池電動(dòng)勢減小了，則歐姆調(diào)零后，歐姆表的內(nèi)阻故歐姆表的內(nèi)阻減小了，由于歐姆表的中值電阻等于歐姆表的內(nèi)阻，故實(shí)際測量時(shí)，當(dāng)讀數(shù)為600Ω，實(shí)際電阻是小于600Ω的，故測量值大于實(shí)際電阻值。四、計(jì)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)；(3)0.111J【解析】

(1)設(shè)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場前瞬間速度大小為，導(dǎo)體棒從釋放到剛進(jìn)入磁場的過程中，由機(jī)械能守恒定律有解得根據(jù)位移公式有解得導(dǎo)體棒從釋放到剛進(jìn)入磁場所用的時(shí)間為0.4s。(2)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場到靜止，由動(dòng)量定理得根據(jù)安培力公式有又聯(lián)立得通過導(dǎo)體棒的電荷量為聯(lián)立解得導(dǎo)體棒在水平軌道上的滑行距離為0.25m。(3)導(dǎo)體棒滑入磁場之前上產(chǎn)生的焦耳熱為由法拉第電磁感定律有由閉合電路歐姆定律可得根據(jù)能量守恒可知，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后的總熱量又解得故電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為故總熱量為0.11