河北省唐山市2021届高三下学期3月物理第一次模拟考试试卷

更新时间：2021-04-12 浏览次数：169 类型：高考模拟

一、单选题

1. (2021·唐山模拟) 氢原子吸收一个光子后，根据玻尔理论，下列判断正确的是（）

A . 电子绕核旋转的轨道半径增大 B . 电子的动能会增大 C . 氢原子的电势能减小 D . 氢原子的能级减小

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2. (2021·唐山模拟) 如图所示，ABCD为倾角为30°的正方形斜面，其中AB与底边DC平行、BC与AD平行。斜面上一质量为1kg的物块，在斜面内施加平行于AB向左的拉力F，物块恰好沿斜面对角线BD匀速下滑。下列叙述正确的（g=10m/s²）（）

A . 物块受到摩擦力的方向平行于AD沿斜面向上 B . 水平向左的外力大小等于5 $\text{[math]}$ N C . 滑动摩擦力的大小等于5N D . 物块与斜面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$

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3. (2021·唐山模拟) 如图所示，水平地面固定半径为5m的四分之一圆弧ABC， O为圆心。在圆心O右侧同一水平线上某点水平向左抛出一个小球，可视为质点，恰好垂直击中圆弧上的D点，D点到水平地面的高度为2m，取g=10m/s² ，则小球的抛出速度是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. (2021·唐山模拟) 如图所示，在平直公路上行驶的箱式货车内，用轻绳AO、BO在O点悬挂质量为5kg的重物，轻绳AO、BO与车顶部夹角分别为30°、60°。在汽车加速行驶过程中，为保持重物悬挂在O点位置不动，重力加速度为g，箱式货车的最大加速度（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. (2021·唐山模拟) 如图所示，水平向右的匀强电场，电场强度大小为 $\text{[math]}$ ， A、B、C、D是电场中一条电场线上相邻且间距均为R的四个点，在D点固定正点电荷Q。现使一个带负电的粒子从A点以某一速度向右运动，粒子经过的各点电势φ、粒子的速度v、电势能E_p及机械能E变化正确的（不计带负电粒子的重力及对电场的影响）（）

A . B . C . D .

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6. (2024高二下·广南月考) 假设在月球表面将物体以某速度竖直上抛，经过时间t物体落回地面，上升的最大高度为h。已知月球半径为R、万有引力常量为G，不计一切阻力。则月球的密度为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、多选题

7. (2021·唐山模拟) 如图所示，理想变压器的初级线圈连接电压恒定的交流电源，初、次级线圈均接入阻值为R的负载电阻。当电键S断开时，与初级线圈连接的电压表V₁的示数为U₁ ，与次级线圈连接的电压表V₂的示数为U₂ ，则以下判断中正确的是（）

A . 电键断开时，初级线圈中的输入电流为 $\text{[math]}$ B . 交流电源的电压为 $\text{[math]}$ C . 电键闭合时，电压表V₁的示数减小 D . 电键闭合时，交流电源输出功率减小

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8. (2021·唐山模拟) A、B两物体沿同一直线同向运动，0时刻开始计时，A、B两物体的 $\text{[math]}$ 图像如下图所示，已知在t=10s时A、B在同一位置，根据图像信息，下列正确的是（）

A . B做匀加速直线运动，加速度大小为1m/s' B . t=6s时，A在前、B在后，B正在追赶A C . A，B在零时刻相距30m D . 在0~10s内A，B之间的最大距离为49m

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9. (2021·唐山模拟) 如图所示，质量为0.4kg的四分之一圆弧轨道静止在光滑水平面，右侧有固定在竖直平面内的光滑半圆轨道，半径为0.4m，下端与水平面相切。现在将质量为0.2kg可视为质点的小球，从图中A点静止释放，小球离开圆弧轨道后恰好能通过半圆轨道的最高点，重力加速度为10m/s² ，不计一切阻力。下列说法正确的（）

A . 小球沿圆弧轨道下滑过程，系统动量守恒 B . 小球沿圆弧轨道下滑过程，系统机械能守恒 C . 小球通过半圆轨道D点时，对轨道的压力大小为4N D . 小球与圆弧轨道分离时，圆弧轨道的位移为0.5m

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10. (2021·唐山模拟) 如图，直角三角形OAC区域内有垂直于纸面向外、磁感应强度大小未知的匀强磁场，∠A=30°、OC边长为L，在C点有放射源S，可以向磁场内各个方向发射速率为v₀的同种带正电的粒子，粒子的比荷为K。S发射的粒子有 $\text{[math]}$ 可以穿过OA边界，OA含在边界以内，不计重力、及粒子之间的相互影响。则（）

A . 磁感应强度大小 $\text{[math]}$ B . 磁感应强度大小 $\text{[math]}$ C . OA上粒子出射区域长度为L D . OA上粒子出射区域长度为 $\text{[math]}$

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三、实验题

11. (2021·唐山模拟) 在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力。
1. （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是________。
  
  A . 必须用天平测出砂和砂桶的质量 B . 一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C . 应当先释放小车，再接通电源 D . 需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带
2. （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是m/s²。（计算结果保留三位有效数字）
3. （3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力F_f=N。
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12. (2021·唐山模拟) 新能源汽车是汽车发展的主流方向，如图（a）为车载动力电池组中一块电池，其技术参数是额定容量约120 Ah，额定电压约3.3V，内阻约0.03Ω。现有一块该型号的旧电池，某研究小组用如图（b）所示电路测量该电池的电动势和内阻，其中电流表量程为100mA、内阻为9Ω；定值电阻R_o=1Ω。测得的数据如下表所示。

次数	1	2	3	4	5
R（Ω）	0.9	4.2	7.3	10.8	14.1
I₀（mA）	100	50	34	25	20

（1）实验中将电流表与定值电阻并联使用的目的是；
（2）利用测得的数据在坐标纸上作出R和 $\text{[math]}$ 的图像，其中I表示干路电流；
（3）由图像可知，该电池的电动势E=V，内阻r=Ω。

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四、解答题

13. (2021·唐山模拟) 如图所示，固定斜面倾角为θ，小物块A和B的质量分别为2m和m，与斜面之间的动摩擦因数分别为μ₁和μ₂。开始时小物块B恰好静止在距离斜面顶端x₀处，此时小物块B所受摩擦力为最大静摩擦力。小物块A从斜面顶端由静止释放，一段时间后与物块B发生弹性正碰，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A与B均可视为质点，求：
1. （1）物块A与B发生碰撞后物块B的速度；
2. （2）若物块A与B在斜面上只能发生一次碰撞，斜面长度应小于多少？
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14. (2021·唐山模拟) 如图所示为一研究导体棒在磁场中运动的装置。两平行光滑金属轨道倾角为30°，导轨间距d=1m。导轨上端通过单刀双掷开关可以分别与1、2相连，其中1连接光电管，2连接一个电容C=0.25F的电容器。两平行导轨间存在着垂直于轨道平面向上的匀强有界磁场，磁感应强度B=IT，磁场长度DE=1m。现利用光电管把光信号转换为电信号，A和K分别是光电管的阳极和阴极，电源电压为U。用发光功率为P的激光器发出频率为 $\text{[math]}$ 的光全部照射在K上，开关与1接通，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W₀ ，普朗克常量为h，电子电荷量为e。初始时导体棒恰好能静止在磁场上边缘D处，导体棒垂直导轨放置，各处电阻均不计，重力加速度取10m/s²。求：
1. （1）光电子到达A时的最大动能E_km；（答案用字母表示）
2. （2）假设每个入射的光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，激光器发光功率P=13.26w， $\text{[math]}$ =6.4×10¹⁴Hz、H=6.63×10^-34J·S、e=1.6×10^-19C，求导体棒的质量m；
3. （3）把开关快速搬到位置2，导体棒向下运动起来，在运动过程中始终与导轨垂直，求导体棒运动到E处时的速度大小。
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15. (2021·唐山模拟) 2020年抗击新冠病毒已成为常态。如图为某学校所用手持3L消毒喷雾壶结构图，某同学装入1.5L水后旋紧壶盖，关闭喷水阀门，拉动手柄打气20次，每次打入气体体积相同，压强均为10⁵Pa。从较高层教室窗口释放一软细塑料管并连接置于地面的喷壶嘴，接着打开喷水阀门，壶内水沿塑料软管上升停止上升时管内水面与壶内水面的高度差为10m。测出塑料软管每米容纳水 V_o=20mL，不考虑环境温度的变化和壶内喷水管的体积，g=10m/s²。求加压20次后壶内的气体压强为多少。

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16. (2021·唐山模拟) 某种光学元件由两种不同透明物质I和II制成，其横截面如图所示，O为AB中点，∠BAC=30°，半圆形透明物质I的半径为R，一束光线在纸面内从半圆面上的P点沿PO方向射入，折射至AC面时恰好发生全发射，再从BC边上的Q点垂直射出BC边，真空中光速为c，光从P传到Q所用时间t= $\text{[math]}$ R，求：（结果可用根式表示）
1. （1）该透明物质II对该光的折射率n₂；
2. （2）该透明物质II对该光的折射率n₁。
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