1、河北省实验中学2021届高三学情调研试题物 理注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、考号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1近代物理和相应技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，推动了人类文明与进步。关于近代物理知识下列说法正确的是( )A用光电管进行光电效应实验中，分别用频率不同的单色光照射到同种金属上，入射光的强
2、度越大，光电子的最大初动能就越大 B查德威克预言了中子的存在，卢瑟福通过实验发现了中子 C玻尔理论成功解释了大量原子光谱规律，其局限性在于保留了经典粒子的观念D钋是氡的衰变产物之一，故钋的比结合能大于氡的比结合能2甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶，在到的时间内其图像如图所示。在这段时间内下列说法正确的是( )A甲、乙两车的平均速度都大于B甲的加速度不断增大，速度不断增大C甲、乙相对出发点的位移都不断增大D在到的时间内，甲、乙相对于出发点的位移相同3在如图所示电路中，电压表为理想电压表，两电流表由相同的表头改装而成，电流表A1量程为1A，电流表A2量程为0.6A，闭合开关S，滑动变阻器的滑片位于点
3、时，电压表的读数分别为两电流表示数和为，滑动变阻器的滑片位于点时，电压表的读数为两电流表示数和为，下列判断正确的是( )AB两电流表A1与A2示数相同C滑片由滑到，不会变化D两电流表A1与A2指针偏角不同42021年2月5日，我国首个火星探测器“天问一号”传回了火星照片，如图所示。多年以后，小明作为一位火星移民，于太阳光直射赤道的某天晚上，在火星赤道上某处仰望天空。某时，他在西边的地平线附近恰能看到一颗火星人造卫星出现，之后极快地变暗而看不到了，他记下此时正是火星上日落后约4小时5分。后来小明得知这是我国火星基地发射的一颗绕火星自西向东运动的周期为的探测卫星，查阅资料得知火星自西向东自转且周期
4、约为24小时30分，已知万有引力常量为。根据以上信息，分析可得火星密度的表达式为( )ABCD5在研究磁场对电流作用的实验中，将直导线换成一块厚度（边长）为宽度（边长）为的半导体板。如图所示，当有电流垂直于磁场方向通过半导体板时，连接在半导体板两侧的电压表指针发生偏转，说明半导体板两侧之间存在电压，这个电压叫做霍尔电压。用同种材料制成的不同规格的半导体板进一步实验，记录数据结果如表格所示，由于粗心，表格第一行没有记录全部相关的物理量，只记得第一列为实验次数，第三列为通入的电流强度，第五列为霍尔电压，请用你学过的物理知识并结合表中数据，判断表格中空格处应填写的物理量( )A第二列为板的宽度B第四
5、列为板的厚度C第二列为磁感应强度D第四列为磁感应强度6质量为的半圆柱体放在粗糙的水平地面上，其右端固定一个竖直挡板，在上放两个大小相同的光滑小球和，质量均为，整个装置的纵截面如图所示。开始时球心连线与水平面的夹角为，点球心连线处于竖直方向，己知重力加速度为。则下列说法正确的是( )A和挡板对的弹力分别为和B地面对的摩擦力大小为零C使挡板缓慢地向右平行移动，但仍在和挡板作用下悬于半空中，则地面对 的摩擦力将不断增大D使挡板绕点顺时针缓慢转动，始终保持静止，则一定缓慢下滑7如图所示，空间中存在着匀强电场，长方体中是边长为1m的正方形，棱长2m，为棱的中点，为棱的中点。已知电势，。则下列说法正确的是
6、( )A电场强度方向与连线平行B电场强度大小为C两点的电势差与两点的电势差相同D把0.1C正电荷从点移到点，电场力做功0.2J二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8如图所示，10匝矩形线框处在匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡（规格为“4W，100”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是( )A若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值B当灯泡正常发光
7、时，原、副线圈的匝数比为1：2C若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大D若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变暗9如图甲所示，在公元12671273年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示。将一质量=80kg的可视为质点的石块装在长m的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面成。松开后，长臂转至竖直位置时，石块被水平抛出，落在水平地面上。石块落地点与点的水平距离=100m。忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，=10m/s2，下列说法正确
8、的是( )A石块水平抛出时的初速度为25m/sB重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量C石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功D石块圆周运动至最高点时，石袋对石块的作用力大小为10等腰梯形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，梯形上、下底长度分别为和，下底的中点处有一个粒子放射源，可以向上方射出速率不等的粒子，粒子的速度方向与磁场方向垂直，不计粒子间的相互作用力，已知质子的电荷量为，质量为，下列说法正确的是( )A若边有粒子射出，则边一定有粒子射出B若粒子可以到达点，则其最小速度为C到达点和到达点的粒子一定具有相同的速率D运动轨迹与边相切（由边出磁场）的速率最小的粒子在磁场
9、中的运动时间为三、非选择题：共57分。第1114题为必考题，每个试题考生都必须作答。第1516题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共45分11（6分）“探究平抛运动的特点”实验装置图如图所示，通过描点法画出平抛小球的运动轨迹(1)在做“探究平抛运动的特点”实验时，除了木板、小球、斜槽、重垂线、铅笔、图钉、白纸、复写纸之外，下列实验器材中还需要的有 。（填入正确选项前的字母）A刻度尺 B秒表 C天平 (2)（多选）引起实验结果出现误差的原因可能是 。A实验中使用密度较小的小球B斜槽不光滑，有摩擦C小球自由滚下时起始位置不完全相同D以斜槽末端紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系
10、的原点(3)实验中，某同学安装实验装置时斜槽末端的切线不水平，导致斜槽的末端斜向上与水平方向所成的夹角为。该同学在某次实验时，以小球离开斜槽时运动的起始点为坐标原点，建立平面直角坐标系，此时小球速度大小为。请根据平抛运动规律写出小球水平方向的位移与时间关系式 和竖直方向的位移与时间关系式 。12(10分) 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请回答下列问题(1)使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“10”挡，经正确操作后，指针指在图甲中的位置，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡 挡（选填“1”或“100”）；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指在图甲中
11、的位置，则待测电阻约为 .(2)图乙是该多用电表欧姆挡内部电路示意图，选择“1k”挡测量某二极管的阻值，指针指在图甲中的位置，则与表笔相连的是二极管的 （选填“正极”或“负极”）(3)该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V，内阻为1进行标度的，若该欧姆表中的表头满偏电流为1mA、内阻为10，变阻器的阻值范围为03000，由于电池老化，当电池电动势下降到1.4V、内阻增大到5时，欧姆表仍可调零，则调零后接入电路的电阻将变 选填“大”或“小”），若用重新调零后的此欧姆表测得某待测电阻阻值为900，则这个待测电阻的真实阻值为 13(12分) 如图所示，可视为质点的三个物块质量分别为，三物块间有两根
12、轻质弹簧，其原长均为，劲度系数分别为的两端与物块连接，的两端与物块只接触不连接，被压缩一段距离后，分别由质量忽略不计的硬质连杆锁定，此时的长度为，整个装置竖直置于水平地面上，重力加速度为，不计空气阻力(1)现解除对的锁定，若当到达最高点时，对地面压力恰为零，求此时距地面的高度；(2)第(1)问的基础上，在到达最高点瞬间，解除与的连接并撤走与，同时解除对的锁定设恢复形变时间极短，此过程中弹力冲量远大于重力冲量，且忽略系统重力势能的变化，求上升过程中的最大速度的大小和自解锁瞬间至恢复原长时上升的高度（理论表明弹簧的弹性势能可以表示为，其中，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）；14(17分) 如图甲
13、所示，两条相距的水平粗糙导轨左端接一定值电阻。时，一质量、阻值的金属杆，在水平外力的作用下由静止开始向右运动，5s末到达右侧为一匀强磁场，磁感应强度，方向垂直纸面向内。当金属杆到达后，保持外力的功率不变，金属杆进入磁场，8s末开始做匀速直线运动。整个过程金属杆的图像如图乙所示。若导轨电阻忽略不计，杆和导轨始终垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数，重力加速度。试计算：(1)进入磁场前，金属杆所受的外力；(2)电阻的阻值；(3)若前8s金属杆克服摩擦力做功127.5J，试求这段时间内电阻上产生的热量；（结果保留两位小数）(4)在(3)的基础上，试求5-8s内外力的冲量大小。（二）选考题：共12分。
14、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（选修3-3）(1)（4分）下列说法正确的是 。（多选） A沸水中的胡椒粉不断翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈 B冰熔化成水的过程中，水分子的平均动能不变，分子势能增大 C水银不能浸润玻璃，是因为附着层内的液体分子间的作用表现为引力而收缩 D热量不可能从低温物体传到高温物体 (2)（8分）如图是由气缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车减震装置，该装置的质量、活塞柱与气缸摩擦均可忽略不计，气缸导热性和气密性良好。该装置未安
15、装到汽车上时，弹簧处于原长状态，气缸内的气体可视为理想气体，压强为，封闭气体和活塞柱长度均为0.20m，活塞柱横截面积为。该装置竖直安装到汽车上后，其承载的力为时，弹簧的压缩量为0.10m。大气压强恒为，环境温度不变。求该装置中弹簧的劲度系数。16(选修3-4)(1)（4分）如图为某质点做简谐振动的图像，下列说法正确的是 （多选）A该振动形成的波一定为横波B质点在=0.25s时加速度的大小与=1s时加速度的大小之比为C若图像表示一弹簧振子的受迫振动，则其固有周期一定为2sD若该振动形成波速为=2m/s的横波，则平衡位置相距10m的两质点振动步调相反(2)（8分）如图甲，某汽车大灯距水平地面的高
16、度为81cm；图乙为大灯结构的简化图。现有一束光从焦点处射出，经旋转抛物面反射后，垂直半球透镜的竖直直径从点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度，半球透镜的折射率为， 求这束光照射到地面的位置与车头大灯间的水平距离。物理参考答案一、选择题12345678910DCCCDCBADCDBD二、实验题11A（2分） ACD (2分) （1分） （1分）12“1”（1分） 20.0 （2分） 正极（2分） 小（2分） 840（2分）三、计算题13【答案】(1) (2); 解：(1)解除的锁定后，在的作用下，上升，恢复原长后，弹簧继续伸长当到达最高点时对地面压力恰为零设此时的伸长量为，对由平衡条件
17、及胡克定律有： 2分根据几何关系有： 1分解得： 1分(2)在解除锁定的瞬间由于弹簧恢复形变的时间极短，弹力远大于重力，因此，此过程可视为动量守恒。此时由于达到最高点，因此的速度均为零，设在恢复原长时，的速度大小为，取竖直向上为正方向由动量守恒定律有： 2分根据能量守恒定律有：联立解得： 3分设自解锁瞬间至恢复原长所需的时间为的高度变化量为由动量守恒定律，有：.根据几何关系有：,联立解得： 3分14【答案】(1)6N；(2)=1.1；(3) 20.28J (4) 22.125NS【解析】(1)未进入磁场前，金属棒做匀加速直线运动 1分其受力情况如图所示根据牛顿第二定律 2分可得 1分(2)设金
18、属杆到达MN瞬间速度为 1分金属杆进入磁场后其功率 最后以做匀速直线运动此时金属杆的受力如图所示因为匀速，则 1分 1分三式联立 1分(3)整个过程外力对金属杆所做的功一部分克服摩擦力和安培力做功，另一部分转化成金属杆的动能。金属杆克服安培力做功，将其他形式的能转化成电能，最终转化成热能 进入磁场前金属杆的位移 1分又 2分可得则 1分(4) 2分其中 1分由第三问得 1分解得 1分15(1)BC(2)设大气压为，活塞柱横截面积为；设装置未安装汽车上之前，气缸内气体压强为，气体长度为，气缸内气体体积为；装置竖直安装在汽车上后，平衡时弹簧压缩量为，气缸内气体压强为，气缸内气体体积为。则依题意有： 2分对封闭气体，安装前、后，等温变化，有： 2分设弹簧劲度系数为，对顶部气缸受力分析，设汽车对气缸上支座的压力为，由平衡条件： 3分联立并代入相应的数据，解得：N/m 1分16(1)BD(2)如图所示，设光线从C点水平射向半球玻璃时的入射角为，从半球玻璃折射后的出射光线与水平面成角，依题意： 2分由折射定律： 3分设这束光照射到地面的位置与车头大灯间的水平距离为。由几何关系： 2分联立得： 1分13
