届河北省唐山市高三上学期第一次摸底考试 物理.docx
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届河北省唐山市高三上学期第一次摸底考试物理
2021届河北省唐山市高三上学期第一次摸底考试物理
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每个小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需要改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
回答非选择题时，将答案写在答题卡上。
写在试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：
本题共8个小题，每小题3分，共24分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.一汽车沿平直公路行驶，其运动的v-t图像如图所示，则该汽车
A.第1s内和第2s内运动方向相反B.第2s内和第3s内加速度方向相反
C.第1s内和第2s内平均速度相同D.0～2s内和0～4s内位移相同
2.在进行光电效应实验时，用波长为λ的单色光照射光电管阴极，发生了光电效应现象，下列说法正确的是
A.改用波长小于λ的光照射，不能发生光电效应
B.改用波长大于λ的光照射，光电子的最大初动能变大
C.减小入射光的强度，光电流可能消失
D.增大入射光的强度，光电流变大
3.如图所示，甲从竖直固定的
光滑圆弧轨道项端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧末端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。
甲乙两个小球的质量相同，下列判断正确的
A.两小球到达末端时动能相同
B.两小球到达末端时速度相同
C.两小球从顶端运动到末端的过程中，重力做功不相等
D.两小球到达末端时，重力的瞬时功率相等
4.光滑水平地面上静止放置A、B两物体，物体A的质量为3m，物体B的质量为2m，对物体A施加恒定的水平外力F，作用时间t。
撤去外力F后，物体A与物体B发生碰撞并粘合在一起，则二者的共同速度为
A.
B.
C.
D.
5.变压器原线圈与恒压交变电源连接，当滑动变阻器的滑片P向B端滑动时，理想交流电表的变化情况为
A.A1表读数变小B.A2表读数变小C.V1表读数变小D.V2表读数变小
6.如图所示，两根长为L的平行直导线P、Q固定在水平面上，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。
当导线中通入图中所示方向大小相等的电流I时，两导线所受安培力均为0。
现将导线Q中的电流反向，大小不变，导线P受到的安培力为
A.BILB.2BILC.3BILD.4BIL
7.某同学将篮球从距离地面高为h处由静止释放，与地面碰撞后上升的最大高度为
。
若篮球与地面碰撞无能量损失，空气阻力大小恒定，则空气阻力与重力大小之比为
A.1：
5B.2：
5C.3：
5D.4：
5
8.如图所示，
圆形金属轨道处于垂直纸面向里的匀强磁场中，一足够长的金属杆MN恰好封住轨道缺口，杆的N端与轨道的一端接触良好。
现使金属杆以N端为轴顺时针匀速转动，金属杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属杆单位长度上的电阻为r。
在金属杆转过90°的过程中，下列图像中的描述回路电流变化正确的是
二、多项选择题：
本题共3个小题，每小题4分，共12分。
每个小题有多个选项符合题目要求。
全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。
9.如图所示，光滑水平面和倾角为45°的光滑斜面对接，质量为m的小球静止在斜面底端。
对小球施加一水平向右的作用力F，小球未离开水平面，F的值可能为
A.
mgB.
mgC.
mgD.2mg
10.如图所示，在虚线圆圆心A两侧的对称点固定等量异种电荷+Q、－Q，B、C、D为虚线圆上的三个点，下列判断正确的是
A.A、B、C、D四个点中C点电势最低B.B、D两点场强相同
C.B、D两点电势相同D.将+q沿圆周由B点移动到D点，+q的电势能一直减小
11.我国嫦娥四号探测器已经成功在月球表面着陆，并进行相关探索行动。
若发现一物体以初速度v在动摩擦因数为μ的平面上滑行，经时间t停止运动。
已知万有引力常数为G，月球的半径为R，则
A.月球质量为
B.月球的平均密度为
C.月球的第一宇宙速度为
D.月球的自转周期为
三、非选择题：
本题5小题，共52分。
12.（4分）某同学利用如图所示的装置“探究功与速度变化的关系”。
实验时，在木板的左端固定一挡板，挡板上拴一轻质弹簧，弹簧的右端固定一小物块，物块的上方有一很窄的遮光片，当弹簧的长度为原长时，物块恰处于O点，O点的正上方有一光电门，光电门上连接计时器（图中未画出）。
已知弹性势能的表达式为Ep=
k（△x）2。
（1）实验开始时，平衡摩擦力（填“需要”或“不需要”）。
（2）所有实验条件具备后，将小物块向左压缩弹簧△x后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，记下遮光片通过光电门的时间t1。
（3）将小物块向左压缩弹簧2△x、3△x、4△x…后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，分别记下遮光片通过光电门的时间t2、t3、t4…
（4）将几次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W1、W2、W3…，则W1：
W2：
W3=，若以W为纵坐标，
为横坐标作图，则得到的是（选填“一条直线”或“一条曲线”）。
13.（8分）为了测量某电池的电动势E（约为3V）和内阻r，可供选择的器材如下：
A.电流表G1（2mA内电阻为100Ω）B.电流表G2（1mA内电阻未知）
C.电阻箱R1（0～99.9Ω）D.电阻箱R2（0～9999.9Ω）
E.滑动变阻器R3（0～10Ω1A）F.滑动变阻器R4（0～1000Ω10mA）
G.定值电阻R0（800Ω0.1A）H.待测电池，
I.导线、开关若干
（1）采用如图甲所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数不电流表G2的示数I2如下表所示：
根据测量数据，请在图乙坐标系中描点作出I1-I2图线，由图线可得出电流表G2的内阻等于。
（2）某同学在现有器材的条件下，要测量该电池的电动势和内阻，采用了图丙所示的电路，
若把电流表G2改装成量程为3V的电压表，把电流表G1改装成量程为0.5A的电流表。
（3）以G2示数I2为纵坐标，G1示数I1为横坐标，作出I2-I1如图丁所示，结合可得出电源的电动势为V，电源的内阻为Ω（结果均保留两位有效数字）。
14.（10分）质量为m的长木板静置于水平地面上，一质量也为m的木块从木板的左端滑上木板，初速度大小为v0=4m/s，如图所示。
木板与木块间动摩擦因数μ1=0.3，木板与地面间动摩擦因数μ2=0.1，当二者都停止运动时，小木块未从木板上滑出。
求：
（1）木块刚滑上木板时，木板的加速度大小；
（2）经过多长时间，木块和木板达到共速；
（3）木板在地面上滑行的总距离。
15.（12分）如图所示，A、B两物体置于水平地面上的O点，物体C置于P点，轻弹簧左端与竖直墙壁连接，右端与物体A相连，此时弹簧处于原长状态，物体B与A接触但无挤压。
已知O点左侧水平面光滑，右侧粗糙，与物体A、B、C间动摩擦因数均为μ，物体A的质量为m1=m，物体B的质量为m2=5m，OP两点之间的距离为d。
对物体B施加向左的外力，缓慢将AB推动到Q点（图中未画出），撤掉外力，物体B刚好滑动到P点但未与物体C发生碰撞。
物体A、B、C均可视为质点，求：
（1）轻弹簧的弹性势能；
（2）将物体B换成质量为m4=0.5m的物体D，重复上述过程，释放后物体D与物体C发生弹性碰撞，碰后物体D恰好返回到O点，求物体C的质量。
16.（18分）两金属板MN平行放置，金属板右侧的矩形区域abcd内存在垂直纸面向里的匀强磁场，P、Q分别为ad边和bc边的中点，ab=3L，ad=2L，金属板与矩形区域的轴线PQ垂直，如图所示。
质量为m、电荷量为q的粒子在M板附近自由释放，经两板间电压加速后，穿过N板上的小孔，以速度v沿轴线PQ进入磁场区域，并由b点离开磁场。
不计粒子重力，求：
（1）加速电压U的大小；
（2）矩形磁场中磁感应强度的大小；
（3）若在矩形磁场右侧，分布着另一个一条边平行于ab边的矩形磁场区域efgh（未画出），粒子经过efgh偏转后恰好回到出发位置，求矩形磁场efgh的最大磁感应强度及对应的面积。
（cos37°=0.8，sin37°=0.6）
四、选考题：
共12分。
从17和18题中任选一题作答。
如果多做，则按所做的第一题计分。
17.[物理——选修3-3]（12分）
（1）（4分）下列说法正确的是（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分。
选错或不选0分）
A.一定质量的气体，体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减少
B.晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大
C.空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下热传递方向性可以逆向
D.外界对气体做功时，其内能一定会增大
E.液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大
（2）（8分）如图所示，两玻璃管内径相同，f底部用细管相连，，开始时两管内存在等高的10cm长水银柱，管内空气柱高均为20cm。
现用阀门将右管口封闭，用活塞封闭左管口，缓慢推动活塞压缩左管内气体，使左管内的水银恰好全部进入右管，然后保持活塞位置不动。
已知大气压为75cmHg，细管容积忽略不计，环境温度保持不变。
求：
（i）左管活塞下移的距离（结果保留两位有效数字）；
（ii）将右管上端的阀门缓慢开启，计算说明右管内水银是否会溢出。
18.[物理——选修3-4]（12分）
（1）（4分）一列简谐横波，在t=0.6s时刻的如图甲所示，波上A质点的振动如图乙所示，则以下说法正确的是（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分。
选错或不选0分）
A.这列波沿x轴正方向传播
B.这列波的波速是
m/s
C.t=0.6s时，质点P的加速度方向沿y轴负方向
D.从t=0.6s开始，质点P比质点Q晚0.4s回到平衡位置
E.从t=0.6s开始，紧接着的△t=0.6s时间内，质点P通过的路程是4m
（2）（8分）如图所示，等腰三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射。
已知θ=15°，BC边长为L，该介质的折射率为
。
求：
（i）入射角i；
（ii）光从入射到发生第一次全反射所用的时间（设光在真空中的速度为c，可能用到：
sin75°=
或tan15°=2-
）。
唐山市2020~2021学年度高三年级摸底考试
物理试题答案
1．C2．D3．A4．B5．D6．B7．C8．B
9．AB10．BD11．ABC
12．
（1）需要 （4）1∶4∶9 一条直线（第一空、二空1分，第三空2分）
13．
（1）图略 200 （3）2.7 8.6（每空2分）
14．
（1）木块刚滑上木板时，
对木板分析，由牛顿第二定律
……（2分）
可得a2=1m/s2………………………………………………（1分）
（2）二者共速时，设共同速度为v，
对木块，
………………………………………………（1分）
对木板，
…………………………………………………（1分）
可得t=1s……………………………………………………（1分）
（3）二者共速后，一起减速滑行，对二者整体研究，由牛顿第二定律
…………………………（1分）
可得a3=1m/s2
共速前木板位移
…………………………………………（1分）
共速后木板位移
…………………………………………（1分）
总位移
可得x=1m………………………………………………………（1分）
15．
（1）撤掉外力，到达原长时，由能量守恒定律
……………………………………（2分）
之后AB分开，B减速运动到停止，由动能定理
……（2分）
可得
……（1分）
（2）将B换为物体D，设弹簧原长时物体D的速度为v，，物体D滑动到P点时的速度为v0，
………………………………（1分）
……………………（1分）
CD发生弹性碰撞
………………………………（1分）
……………………（1分）
D反弹，
，由动能定理
…………………………（1分）
可得
…………………………（2分）
16．
（1）在电场中加速
…………（2分）
可得
………………………………（1分）
（2）磁场中，由勾股定理
………………（2分）
可得
…………………………（2分）
可得
……………………（2分）
（3）粒子可能的轨迹如图所示，则有粒子离开abcd后，立即进入磁场efgh时，满足题目要求。
设粒子在磁场efgh中运动轨迹的半径为r,
……………………
（2分）
可得
磁场efgh中，
…（1分）
……………………（2分）
磁场efgh面积
…………（1分）
可得：
…………（2分）
……………………（1分）
17．
（1）ACE
（2）对右侧气体应用玻意耳定律：
p0L0＝p右L右………………………（2分）
L右＝20－10＝10
p右＝p左－20
对左侧气体应用玻意耳定律P0L0S=P左L左S………………（2分）
解得：
L左＝8.8cm
活塞下移的距离x＝30cm－L左＝21cm…………………（1分）
（ii）右管阀门打开后假设水银不溢出，左侧气体压强变为
p＝p0＋20…………………………（1分）
p0L0＝pL′…………………………（1分）
解得：
L′＝15.8cm
因L′＋20＝35.8cm<（8.8＋30）cm，故水银不会溢出………（1分）
18．
（1）ABE
（2）
根据题意可知光路图如图所示。
（i）根据全反射可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C，由折射定律得
sinC＝
……………………………（1分）
代入数据得C＝45°
设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得：
r＝30°………………………………（1分）
由折射定律得n＝
………………（1分）
联立得i＝45°………………………（1分）
（ii）在△OPB中，根据正弦定理得
＝
……………………（1分）
设光从入射到发生第一次全反射所用时间为t，光在介质中的速度为v，得
＝vt……………………………（1分）
v＝
…………………………………（1分）
联立解得t＝
L………………（1分）
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