2022-2023学年河北省唐山市高三下学期第三次模拟考试物理试卷（含解析）

2022-2023学年河北省唐山市高三下学期第三次模拟考试

物理试卷

一、单选题

1．某次光电效应实验中发现，入射光频率为v时，刚好发生光电效应现象，将入射光频率变为3v，此时光电流的遏止电压为（　　）

A． B． C． D．

2．如图所示，从地面上方某点，将一小球以5 m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1 s落地。不计空气阻力，g取10 m/s2，则可求出（　　）

A．小球抛出时离地面的高度是5 m

B．小球从抛出点到落地点的水平位移大小是6 m

C．小球落地时的速度大小是15 m/s

D．小球落地时的速度方向与水平地面成30°角

3．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为，后速度的大小变为。在这内该物体的（　　）

A．位移的大小一定小于 B．位移的大小可能大于

C．加速度的大小可能小于 D．加速度的大小可能大于

4．一质量为1.0kg的物体，在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为1.5m，若其线速度大小为3.0m/s，则它需要的向心力大小为（　　）

A．3.0N B．4.0N C．6.0N D．9.0N

5．两根水平平行光滑金属导轨上放置两根与导轨接触良好的金属杆，两金属杆质量相同，滑动过程中与导轨保持垂直，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，如图所示，给金属杆A向右一瞬时冲量使它获得初动量p0，在金属杆A沿水平导轨向右运动的过程中，其动量大小p随时间变化的图像正确的是(　 　)

A． B．

C． D．

6．如图所示，攒尖式屋顶是我国古代建筑的一种智慧，它集美感和实用于一身，没有正脊，只有垂脊。一只猫沿着垂脊从A点缓慢爬到B点，下列说法正确的是（　　）

A．垂脊给猫的摩擦力逐渐减小 B．垂脊给猫的支持力逐渐减小

C．垂脊给猫的作用力逐渐减小 D．猫受到的合力逐渐减小

7．如图所示，质量为m＝10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间动摩擦因数为0.2。与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，则物体产生的加速度是（g＝10 m/s2）（　 　）

A．0 B．4 m/s2，水平向左

C．4 m/s2，水平向右 D．2 m/s2，水平向右

二、多选题

8．如图所示，该图像为x轴上各点的电场强度与各点位置坐标关系。取x轴正方向为电场强度的正方向，无穷远电势为零。A、B、C三点均在x轴上，坐标如图所示。由C点静止释放一个负点电荷，下列判断正确的是（　　）

A．该点电荷在x轴上做往复运动 B．该点电荷在坐标原点的电势能最大

C．C、A两点间的电势差 D．x轴上坐标原点的电势最高

9．两物体A、B静止于同一水平面上，与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB，它们的质量分别为mA、mB，用平行于水平面的力F拉动物体A、B，所得加速度a与拉力F的关系如图中的A、B直线所示，则（    ）

A．mA＞mB B．mA＜mB C．μA＜μB D．μA＞μB

10．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为5：1，电路中电阻R=11Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈两端接入如图乙所示的正弦式交变电压。则下列说法中正确的是（　　）

A．副线圈电压有效值为

B．副线圈电压有效值为44V

C．原线圈输入功率为176W

D．原线圈输入功率为11W

三、实验题

11．在“探究弹簧弹力与形变量关系”的实验中，第一组同学做了如图甲所示的实验。在弹簧两端各系一轻细的绳套，利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上，另一端的绳套用来悬挂钩码，先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度，再算出弹簧伸长的长度，并将数据填在下面的表格中。

（1）在图乙的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点描绘出来，并作出图线________；

（2）根据（1）所得的图线可求得该弹簧的劲度系数为________（结果保留三位有效数字）；

（3）第二小组同学将同一弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂完成实验，他们得到的图线用虚线表示（实线为第一组同学实验所得），如图所示的图线最符合实际的是__________（选填选项字母）。

A．B．

C．D．

12．在一次课外活动中，某物理兴趣小组为了测量电池的电动势和内阻设计了如图（a）所示的两个电路，并在实验室寻找到了下列器材：

待测电源（电动势约3V，内阻较小）

电压表V1（量程0 ∼ 15V，内阻约）；

电压表V2（量程0 ∼ 3V，内阻约）

电流表A（量程0 ∼ 0.6 A，内阻等于）；

滑动变阻器R（阻值范围，额定电流2 A）； 导线、开关若干。

（1）某同学想要尽量准确测量该电池的电动势和内阻。电压表应选用________，电路应选择________（选填“A”或“B”）进行测量。

（2）选择合适的电路以及器材后进行了测量，得到的一条实验数据拟合线如图（��）所示，则该电池的电动势E =_________V（保留3位有效数字），内阻r =________（保留2位有效数字）。

四、解答题

13．如图所示，在光滑的水平面上静止放一质量为的木板B，木板表面光滑，右端固定一轻质弹簧。质量为的木块A以速度从板的左端水平向右滑上木板B，求：

（1）弹簧的最大弹性势能以及此时A速度的大小；

（2）弹簧被压缩直至最短的过程中，弹簧给木块A的冲量的大小方向；

（3）当木块A和B板分离时，木块A和B板的速度的大小和方向。

14．如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0T，在y轴上P点有一粒子源，沿纸面向磁场发射速率不同的粒子，均沿与y轴负方向间夹角=的方向，已知粒子质量均为m=5.0×10－8kg，电荷量q=1.0×10－8C，LOP=30cm，取π=3。（不计粒子间相互作用及粒子重力）

(1)若某粒子垂直x轴飞出磁场，求该粒子在磁场中的运动时间；

(2)若某粒子不能进入x轴上方，求该粒子速度大小满足的条件。

15．导热气缸内用光滑轻质活塞密封一定质量的理想气体，初状态的温度为，体积，气缸内压强。现保持气体压强不变，将环境温度缓慢降低至，求：

（1）末状态气体的体积；

（2）从初状态至末状态外界对气体做的功。

16．如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，AC为一半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出（不考虑顶点B），已知这部分光照射圆弧AC的弧长为，光在真空中传播速度为c。求：

（1）该材料的折射率；

（2）直接从AB、BC面射出的光线中，在此光学元件中传播的最长时间。

五、填空题

17．吸盘挂钩的工作原理如图甲、乙所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，如图甲所示，吸盘中的气体被挤出一部分。然后将锁扣扳下，如图乙所示，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，这样吸盘就会牢牢地被固定在墙壁上。若将吸盘内的气体视为理想气体，在拉起吸盘的过程中，吸盘内空气的温度始终不变，则在拉起吸盘后，吸盘内气体的密度___________（填“大于”“等于”或“小于”）外界空气的密度，此过程中吸盘内的气体要___________（填“吸收”或“放出”）热量。

18．如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐波，在t＝0时刻刚好到达x＝4m处，该波的波长为__________m，波源的起振方向为__________（填“y轴正方向”或“y轴负方向”）；已知该波的速度为v＝4m／s，则经__________s，x＝5m处的质点第一次到达波峰．

参考答案

1．B

【详解】入射光频率为v时，刚好发生光电效应现象，所以金属的逸出功为

入射光频率变为3v时，当光电子到过阳极时的速度刚好为0时，电压即为遏止电压，则有

解得

故选B。

2．A

【详解】A．小球抛出时离地面的高度为

A正确；

B．小球从抛出点到落地点的水平位移大小为

B错误；

C．小球落地时的速度大小为

C错误；

D．设小球落地时的速度方向与水平地面夹角为，由速度偏角公式可得

故不等于30°，D错误。

故选A。

3．D

【详解】由于只知道速度大小，不知道方向，速度变化量可能为14m/s或6m/s，则加速度大小可能为

平均速度大小可能为3m/s或7m/s，则位移大小可能为

故选D。

4．C

【详解】根据圆周运动向心力公式

代入数据解得需要的向心力大小为

故ABD错误C正确。

故选C。

5．A

【详解】BC．A棒运动后，产生感应电流，故B当也向右加速，两个棒合力为零，总动量守恒，设共同速度为v

解得

BC错误；

AD．两个棒最后的动量均为，P-t图象的斜率，由于安培力减小，切线的斜率减小，A正确，D错误。

故选A。

6．A

【详解】AB．对猫的受力分析如图所示

由平衡条件可得

，

猫沿垂脊从A点运动到B点的过程中，逐渐减小，所以支持力逐渐增大，摩擦力逐渐减小，A正确，B错误；

CD．由于猫缓慢爬动，因此猫受到的合力始终为零，垂脊给猫的作用力始终与重力等大反向，CD错误。

故选A。

7．C

【详解】物体在水平面上向左运动，受到的滑动摩擦力方向水平向右，同时物体受到一个水平向右的推力的作用，根据牛顿第二定律可得

解得物体的加速度大小为

方向水平向右。

故选C。

8．AD

【详解】A．由电场强度与各点位置坐标关系图像，可知由C点静止释放一个负点电荷，该点电荷将围绕轴上O点做往复运动，故A正确；

B．该点电荷从C点到O点的过程中，电场力做正功，电势能减小，从O点再向右运动的过程中，电场力做负功，电势能增加，故在坐标原点的电势能最小，故B错误；

C．依题意，根据图像与坐标轴所围的面积表示电势差，可得

故C错误；

D．依题意，根据沿着电场线方向电势逐渐降低，由于无穷远电势为零，由图像可知，轴上坐标原点电势最高，故D正确；

故选AD。

9．BD

【详解】根据牛顿第二定律有

解得

故a与F关系图像的斜率为质量的倒数，纵轴截距为-μg

由图可知，mA＜mB，μA＞μB；

故选BD。

10．BC

【详解】AB．由题图乙可知，原线圈输入的电压有效值为220V，根据电压与匝数的关系有

副线圈有效电压为

所以A错误，B正确；

CD．根据

副线圈的功率

由于该变压器为理想变压器，输入功率等于输出功率，故

选项C正确，D错误。

故选BC。

11．          25.0     C

【详解】（1）[1]根据题意，把表格中第4次测量的数据在图乙中描绘出来，并作出图线，如图所示

（2）[2]根据题意，由胡克定律可得

结合图像可知，图像的斜率为弹簧的劲度系数

（3）[3]弹簧竖直悬挂时，弹簧在自身重力作用下要伸长，即竖直悬挂时弹簧的原长比水平放置在桌面上所测原长要长，两种情况下弹簧的劲度系数相同，两图像平行。

故选C。

12．     V2     B     1.46     0.64

【详解】（1）[1]电源电动势约3V，电压表应选用V2。

[2]因电源的内阻较小，所以对电源来说电流表应采取外接法，因此电路应选择B进行测量。

（2）[3]由闭合电路欧姆定律得

可得

由U-I图线可知：电源电动势

 [4]电源内阻

13．（1），；（2），方向向左；（3），方向向左，，方向向右

【详解】（1）弹簧被压缩到最短时，木块A与木板B具有相同的速度，此时弹簧的弹性势能最大。设共同速度为，从木块开始沿木板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中，

A、B系统的动量守恒，取向右为正方向，则有

解得

由能量关系得弹簧的最大弹性势能

解得

（2）对木块，取向右为正方向，由动量定理有

解得

即弹簧给木块A的冲量的大小，方向向左。

（3）从木块滑上木板B直到二者分离，系统的机械能守恒，设分离时、B的速度分别为和，取向右为正方向，则有

，

解得

，

即A的速度大小为，方向向左，B的速度大小为，方向向右。

14．(1)(2)

【详解】(1)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图所示

由几何关系可得

R1=0.6m，∠PO1Q=

由牛顿第二定律得

解得运动时间

(2)若带电粒子不从x轴射出，临界轨迹如图所示

由几何关系得

解得

R2=0.2m

由牛顿第二定律得

解得

当v≤8m/s时粒子不能进入x轴上方。

15．（1）6×10-3m3（2）800J

【详解】（1）已知A态：；

B态；

根据盖吕萨克定理可知

解得

VB=6×10-3m3

（2）根据

W=p∆V

可得

W=800J

16．（1）n＝2；（2）

【分析】本题考查光的折射定律；考查学生空间想象能力；考查物理观念和科学思维。

【详解】（1）设弧长为的圆弧所对应的圆心角为，则

根据几何知识，全反射的临界角为

C＝30°

根据全反射条件

解得

n＝2

（2）直接从AB、BC面射出的光线中，在此光学元件中传播的最长路径的长度

光在此光学元件中传播的速度

光在此光学元件中传播的最长时间

解得

17．     小于     吸收

【详解】[1]当锁扣扳下前后，吸盘内气体的质量不变，但在锁扣扳下的过程中，吸盘被拉起，吸盘内气体的体积增大，所以其密度减小；

[2]由于气体的体积增大，所以气体要对外界做功，但由于在锁扣扳下的过程中吸盘内气体的温度始终不变，所以气体的内能不发生变化，故由热力学第一定律

可知，此过程中吸盘内气体要从外界吸收热量。

18．     4     y轴负方向     1s

【详解】[1]由图像可知，波长；

[2].波源的起振方向与x=4m处质点的振动方向相同，沿y轴负方向；

[3].x=5m处的质点第一次到达波峰