2021河北省武邑中学高三下学期5月第七次高考模拟考试物理试题含答案

河北武邑中学2020～2021学年高三年级下学期第七次模拟考试

物理试题

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。总分100分。考试时间75分钟。

第Ⅰ卷（选择题 共46分）

一、单项选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1、爱因斯坦提出光子假设，成功解释了光电效应，并因此获得1921年诺贝尔物理学奖。某同学用如图所示的电路研究光电效应，当滑动变阻器的滑片位于A、B的中点，开关S闭合时，一束一定强度的绿光照射到光电管阴极K上，电流表G的指针发生偏转。以下说法正确的是（　　）

A．若仅把电源正负极调换，电流表G的指针偏转角度可能变大

B．若仅将绿光换成橙光照射阴极K，电流表G的指针一定不偏转

C．若仅将滑片P向B端移动，电流表G的指针偏转角度可能不变

D．若仅换用强度相同的紫外线照射阴极K，电流表G的指针偏转角度一定不变

2、2020年7月23日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场，应用长征五号运载火箭送入地火转移轨道。火星距离地球最远时有4亿公里，最近时大约0.55亿公里。由于距离遥远，地球与火星之间的信号传输会有长时间的时延。当火星离我们最远时，从地球发出一个指令，约22分钟才能到达火星。为了节省燃料，我们要等火星与地球之间相对位置合适的时候发射探测器。受天体运行规律的影响，这样的发射机会很少。为简化计算，已知火星的公转周期约是地球公转周期的1.9倍，认为地球和火星在同一平面上、沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。根据上述材料，判断下列说法正确的是（　　）

A．地球的公转向心加速度小于火星的公转向心加速度

B．当火星离地球最近时，地球上发出的指令需要约3分钟到达火星

C．如果火星运动到B点，地球恰好在A点时发射探测器，那么探测器将沿轨迹AC运动到C点时，恰好与火星相遇

D．下一个发射时机需要再等约3.1年

3、物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材揭示了深刻的物理本质。伽利略的斜面实验揭示了匀变速直线运动规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验。如图甲所示，他让一小球从固定斜面顶端O处静止释放，小球经过A处到达斜面底端B处，通过A、B两处安装传感器测出A、B间的距离x及小球在AB段运动的时间t。改变A点及A处传感器的位置，重复多次实验，计算机作出—t图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．小球在斜面上运动的平均速度大小为6m/s

B．小球运动到斜面底端时速度大小为0.6m/s

C．小球在斜面上运动的加速度大小为0.6m/s2

D．小球在斜面上运动的时间为1s

4、如图所示，质量可忽略的绝缘细杆做成正方体框架，边长为a，框架的每个顶点固定着一个带电荷量为＋q，质量为m的小球，将这个框架静止放在足够粗糙的水平面上，水平面上方有水平向右的匀强电场，场强为E，下列说法正确的是(　　)

A．立方体中心位置处电场强度为零

B．上方四个小球受到的电场力的合力均相同

C．若以右下底边为轴把这个立方体向右侧翻转90°，系统电势能减少了6qEa

D．若以右下底边为轴把这个立方体向右侧翻转90°，系统电势能减少了8qEa

5、由相关电磁学理论可以知道，若圆环形通电导线的中心为O，环的半径为r，环中通以电流，环心O处的磁感应强度大小，其中为真空磁导率。若P点是过圆环形通电导线中心O点的轴线上的一点，且距O点的距离是x，根据所学的物理知识判断出以下有关P点磁感应强度B的表达式正确的是（　　）

A． B．  C． D．

6、某校羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。已知质量m=50 kg的运动员原地静止站立（不起跳）摸高为2.10 m，比赛过程中，该运动员先下蹲，重心下降0.5 m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2.90 m的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，g取10 m/s2，则（　　）

A．运动员起跳过程处于完全失重状态

B．起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程的平均速度大

C．起跳过程中运动员对地面的压力为960 N

D．从开始起跳到双脚落地需要1.05 s

7、如图所示，理想变压器原、副线圈各接一个电阻R1和R2，原线圈中接有220 V交流电源，此时两只电阻上的电压都是10 V，设变压器原、副线圈的匝数比为n∶1，电阻R1和R2消耗的功率之比为k∶1，则(　　)

A．n＝21，k＝   B．n＝21，k＝

C．n＝441，k＝  D．n＝441，k＝

二、多项选择题:本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8、如图所示，长方形abcd长，宽，e、f分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度。一群不计重力、质量、电荷量的带电粒子以速度从左右两侧沿垂直ad和bc方向射入磁场区域（不考虑边界粒子），则以下正确的是（　　）

A．从ae边射入的粒子，出射点分布在ab边

B．从ed边射入的粒子，出射点全部分布在bf边

C．从bf边射入的粒子，出射点全部分布在ae边

D．从fc边射入的粒子，全部从d点射出

9、如右上图所示，质量分别为2m、m的小滑块A、B，其中A套在固定的竖直杆上，B静置于水平地面上，A、B间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接．一轻弹簧左端与B相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平．当α＝30°时，弹簧处于原长状态，此时将A由静止释放，下降到最低点时α变为45°，整个运动过程中，A、B始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，不计空气阻力，重力加速度为g.则A下降过程中(　　)

A．弹簧弹性势能的最大值为(－)mgL

B．A、B组成的系统机械能守恒

C．A的速度达到最大值前，地面对B的支持力小于3mg

D．竖直杆对A的弹力一定大于弹簧弹力

10、如图甲所示，光滑金属导轨ab、ac成45°角放置在水平面上，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B。长直导体棒垂直ac放置在导轨上，并与ab、ac交于E、F两点，且EF=L0。在外力作用下，导体棒由EF处运动到GH处，速度由v0减小到，速度的倒数随位移x变化的关系图线如图乙所示。除阻值为R的电阻外，其他电阻均不计。在棒由EF处运动到GH处的过程中（　　）

A．导体棒所受安培力逐渐增大

B．导体棒所受安培力逐渐减小

C．克服安培力做功为

D．克服安培力做功为

三、非选择题:共54分。第11--14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15--16题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共42分。

11、（9分）如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA的电流表、标识不清的电源，以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。

（1）其中电阻R2=___________Ω。

（2）选择开关接“1”时，两表笔接入待测电路，若指针指在图乙所示位置，其读数为___________mA。

（3）兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：

①将选择开关接“2”，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；

②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为___________Ω。

③用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针依旧指在图乙所示位置，则计算可知待测电阻约为Rx=___________Ω。（保留三位有效数字）

④小组成员拿来一块电压表，粗略测量电源的电动势，将两表笔分别触碰电压表的两接线柱，其中___________表笔（填“红”或“黑”）接电压表的正接线柱。

12、（6分）某同学为研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系，做了如右图实验：

①如图所示，将白纸固定在制图板上，橡皮筋一端固定在O点，

另一端A系一小段轻绳（带绳结）；将制图板竖直固定在铁架台上。

②将质量为m=100g的钩码挂在绳结上，静止时描下橡皮筋下端点的位置A0；用水平力拉A点，使A点在新的位置静止，描下此时橡皮筋端点的位置A1；逐步增大水平力，重复5次……

③取下制图板，量出A1、A2……各点到O的距离l1、l2……；量出各次橡皮筋与OA0之间的夹角、、……

④在坐标纸上做出的图像如图。

完成下列填空：

（1）已知重力加速度为g，当橡皮筋与OA0间的夹角为时，橡皮筋所受的拉力大小为_________（用g、m、表示）。

（2）由右上图可得橡皮筋的劲度系数k=________N/m，橡皮筋的原长l0________m。（结果保留2位有效数字）。(g=9.8m/s2)

13、（12分）．2022年北京将与张家口一同举办第24届冬奥会。俯式冰橇（又叫钢架雪车）是冬奥会的比赛项目之一，其场地可简化为赛道AB和缓冲道BCD三部分，其中CD部分水平，各部分平滑连接。已知XAB=1200m，赛道AB的倾角为α，BC的倾角为β，冰橇与赛道AB间的动摩擦因数为μ1=0.05、冰橇与BC间的动摩擦因数为μ2=0.6。比赛时，触发信号灯亮起后，质量为M=60kg的运动员从起点A开始，以平行赛道AB的恒力F=40N推动质量m=40kg的冰橇由静止开始沿塞道向下运动，8s末迅速登上冰橇与冰橇起沿道滑行做匀加速直线运动。设运动员登上冰橇前后冰橇速度不变，不计空阻力（取sinα≈0.1，cosα≈1,sinβ≈0.3，cosβ≈0.95，g取10m/s2）

（1）求比赛中运动员最大速度的大小Vm；

（2）为确保此运动员能够停在水平道CD上，缓冲道BC的长度XBC不能超过多少？

（此问结果保留3位有效数字）

14、（15分）如图，第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E；第二、三、四象限存在方向垂直xOy平面向外的匀强磁场，其中第二象限的磁感应强度大小为B，第三、四象限磁感应强度大小相等。一带正电的粒子，从x轴负方向上的P点沿与x轴正方向成α＝60°角平行xOy平面入射，经过第二象限后恰好由y轴上的Q点(0，d)垂直y轴进入第一象限，然后又从x轴上的N点进入第四象限，之后经第四、三象限重新回到P点，回到P点的速度方向与入射时相同，不计粒子重力。求：

(1)粒子从P点入射时的速度v0；

(2)N点到坐标原点O的距离；

(3)粒子在第三、四象限内做圆周运动的半径(用已知量d表示结果)。

（二）必考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答，并用2B铅笔将答题卡上所选考题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分。                           

15、（选考3-3）（12分） 

(1)单选（3分）钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为g/mol），阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉＝0.2克，则（　　）

A．a克拉钻石所含有的分子数为

B．a克拉钻石所含有的分子数为

C．每个钻石分子直径的表达式为 （单位为m）

D．每个钻石分子直径的表达式为 （单位为m）

(2)、（9分）横截面积为S的汽缸放在铁架台的水平底座上，质量为m的活塞通过轻弹簧与横杆相连，当横杆固定在位置A时，弹簧恰好处于自然长度；将横杆缓慢下移到位置B，此时汽缸对铁架台底座的压力增大了2mg，已知大气压强，横杆移动前缸内封闭气柱长度为，弹簧的劲度系数，汽缸内封闭的理想气体温度不变。

（1）求横杆下移的距离d；

（2）已知弹簧弹力对活塞做的功（其中、对应活塞移动前、后弹簧对活塞的弹力大小），求缸内气体放出的热量。

16.（选考3-4）（12分）

(1)单选（3分）（1）a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q。以下说法不正确的是___________。

A．玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率

B．玻璃对三种光的折射率关系为

C．a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长

D．在相同条件下进行双缝干涉实验，c光的条纹间距比a光宽

（2）（9分）两列简谐横波a、b分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为2m/s，t＝0时刻的波形如图所示，求：

①两列波的周期Ta和Tb；

②从t＝0时刻开始，坐标原点O处的质点第一次位移为－10cm时经过的时间t0。

                                    第七次模拟考试答案

1、C 2、B 3、D 4、D 5、A 6、D  7、B  8、BD    9、 AC  10、AD

11、【答案】  24990    6.90 （6.88  6.92）    150    67.4    黑      (最后一空1分，其余2分)

12、（1）（2）98   0.21       (每空2分)

13、  （1） 6分                （2）   6分   

14.【答案】(1)　(2)d　(3)d

【解析】(1)粒子在第二象限做圆周运动的半径为r1，圆心为O1

qv0B＝m                               1分

r1－r1sin 30°＝d，解得r1＝2d                2分

联立解得B＝                            1分

 粒子在第四、三象限中做圆周运动，由几何关系可知：

β＝α＝60°

设粒子在x轴上N点的速度为v

v＝＝2v0                                      1分

qEd＝mv2－mv                      1分

E＝                                 1分

解得v0＝。

(2)设粒子在电场中运动的时间为t，N点横坐标为xN

d＝t                           2分

xN＝v0t                                 1分

解得xN＝d。                          1分

(3)设P点的坐标为(－xP，0)，由几何关系得xP＝d          1分   

粒子在第四、三象限中运动半径为r2，圆心为O2，则

2r2cos 30°＝d＋d                        2分

 解得r2＝d。                                  1分

15、（1） A  （3分）

（2）【答案】（1）；（2）

【详解】

（1）横杆移动前，根据平衡条件可得封闭气体的压强为

   ①            1分

体积为   ②

横杆移动后，设活塞移动的距离为，则弹簧的压缩量为 ③

由胡克定律可得汽缸对铁架台底座的压力增量为

④                1分

封闭气体的压强为

⑤              1分

体积为 ⑥

根据玻意耳定律可得   ⑦                1分

联立①~⑦式解得，。                         1分

（2）设封闭气体对活塞做功为，对活塞由动能定理得

⑧        1分

由题意可得

⑨              1分 

活塞对封闭气体做功为   ⑩

封闭气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律得

⑪            1分

联立⑧~⑪式解得。            1分

   16、（1）B  3分

（2）解：(2)①4 s　2 s　②5 s

【解析】①由题图知，a波的波长λa＝8 m，b波的波长λb＝4 m

a波的周期Ta＝＝4 s(2分)

b波的周期Tb＝＝2 s(2分)

②a波的波谷传到坐标原点O处的时间t1＝＝ s＝(5＋4k) s(k＝0,1,2，…)(1分)

b波的波谷传到坐标原点O处的时间t2＝＝ s＝(1＋2n) s(n＝0,1,2，…)(1分)

若t1＝t2，即5＋4k＝1＋2n，则n＝2(k＋1)(2分)

当k取最小值0时，n＝2(1分)

得t0＝(1＋2×2) s＝5 s(1分)