2021届河北省石家庄市高三下学期第一次模拟物理试题

2021届河北省石家庄市高三下学期第一次模拟物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
在第19届杭州亚运会女子排球决赛中，中国女排以3∶0战胜日本女排，以六战全胜且一局未失的战绩成功卫冕。

如图所示，排
球场的宽为d，长为2d，球网高为，发球员在底线中点正上方的O点将排球水平击出，排球恰好擦着网落在对方场地边线上
的E点，，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）
A
．O点距地面的高度为B．排球做平抛运动的时间为
C．排球击出时的速度大小为D．排球着地时的速度大小为
第(2)题
如图所示，虚线框内为漏电保护开关的原理示意图：变压器A处用火线和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器。

B处有一个输出线圈，一旦线圈B中有电流，经放大后便能推动继电器切断电源。

如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线（裸漏部分），甲、乙、丙站在木凳上，则下列说法正确的是（ ）
A．甲会发生触电事故，继电器不会切断电源
B．乙会发生触电事故，继电器会切断电源
C．丙会发生触电事故，继电器会切断电源
D．丁会发生触电事故，继电器会切断电源
第(3)题
关于物理学家和他们对物理学的贡献，下列说法正确的是（ ）
A．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，确定了原子核的存在
B．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
C．玻尔建立了量子理论，并成功解释了各种原子的发光原理
D．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型
第(4)题
两个点电荷，电性未知、电荷量大小分别为和q，其电场线如图所示（未标明方向，且未画出对称轴附近的电场
线），A、B、C、D为对称轴上的四个点，且满足，则（）
A．A、D两点的场强方向一定相反
B．从D点向左至无穷远，场强不断减小
C．若电荷量为的点电荷为负电荷，则电子从A向B移动的过程中，电势能减小
D．若电荷量为的点电荷为负电荷，则A点电势低于D点电势
第(5)题
2023年7月，我国研制的电磁弹射微重力实验装置启动试运行。

如图所示，电磁弹射系统将实验舱竖直加速到预定速度后释放，实验舱在上抛和下落阶段为科学载荷提供微重力环境。

据报道该装置目前达到了上抛阶段2s和下落阶段2s的4s微重力时间、10µg的微重力水平。

若某次电磁弹射阶段可以视为加速度大小为5g的匀加速运动，重力加速度取g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．电磁弹射阶段用时约为2s
B．电磁弹射阶段，实验舱上升的距离约为20m
C．实验舱竖直上抛阶段的运行长度约为100m
D．实验舱开始竖直上抛的速度约为20m/s
第(6)题
摩托车的点火装置原理如图所示。

转换器将直流电压转换为的正弦交流电压，并加在高压包（理想变压器）的原线圈上，当副线圈电压的瞬时值大于时，就会使火花塞产生电火花点燃汽油机工作。

以下说法正确的是（ ）
A．高压包的副线圈匝数至少是原线圈匝数的1250倍
B．在电流变化的一个周期内，火花塞放电一次
C．仅升高高压包输入电流的频率，火花塞放电的频率会增大
D．仅升高高压包输入电流的频率，高压包的输出电压会增大
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图甲所示为电磁感应加速器核心部分俯视图，圆心为O、半径为R的圆形光滑真空绝缘细管固定放置于圆形边界的匀强磁场中，圆心O与磁场圆心重合。

磁场方向竖直向下，当磁场的磁感应强度B随时间变化时，会在空间中产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列以O为圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相等。

某时刻在细管内P点静止释放一带电量为、
质量为m的小球，小球沿逆时针方向运动，其动能随转过圆心角θ的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度大小均匀减小
B．细管所处位置电场强度大小为
C．磁感应强度变化率大小为
D．小球第一次回到P点所用时间为
第(2)题
如图，质量分别为和的金属棒a、b，垂直放在足够长的水平光滑导轨MNM'N'和PQP'Q'上，左右两部分导轨间距分别为0.5m和1m。

磁感应强度大小均为，左侧方向竖直向下，右侧方向竖直向上。

两金属棒的电阻均与长度成正比，不计导轨电阻。

开始时b在M'P'位置，a在NQ位置，绕过足够远的光滑定滑轮的绝缘细线连接b和质量为的物块c，最初c距地面的高度。

c由静止开始下落，落地后不反弹，c落地时a、b速率之比，c下落过程中，b棒上产生的焦耳热为20J。

a、b运动过程中和导轨接触良好，。

下列说法正确的是（ ）
A．物块c落地时，a棒的速度大小为4m/s
B．物块c落地后，b棒的最终速度大小为4m/s
C．从c落地到a、b匀速运动过程中，a产生的热量为2J
D．c从开始运动到落地的过程中通过b棒的电荷量为0.4C
第(3)题
一持续传播了较长时间的简谐波在t=3s 时的波形图如图。

已知波上x=1.0m 的P点振动周期为 2s，t=0s 时位于平衡位置且向上运动。

则（）
A．波沿x轴负方向传播
B．波速为2m/s
C．x=0 处的质点在t=3s时的纵坐标2.5cm
D．x=0 处的质点在t=2.5s时的运动方向沿y轴正方向
E．在 0到 3s 时间内P质点通过的路程为 30m
第(4)题
如图为某款条形码扫描笔的工作原理图，发光二极管发出的光频率为。

将扫描笔笔口打开，在条形码上匀速移动，遇到黑色
线条光几乎全部被吸收；遇到白色线条光被大量反射到光电管中的金属表面（截止频率），产生光电流，如果光电流大于
某个值，会使信号处理系统导通，将条形码变成一个个脉冲电信号。

下列说法正确的是（ ）
A．扫描笔在条形码上移动的速度会影响相邻脉冲电信号的时间间隔
B．频率为的光照到光电管的金属表面立即产生光电子
C．若发光二极管发出频率为的光，则一定无法识别条形码
D．若发光二极管发出频率为的光，扫描笔缓慢移动，也能正常识别条形码
三、实验题 (共2题)
第(1)题
在“测定电池的电动势和内阻”实验中
（1）小睿同学连接好电路准备开始实验，开关已断开，如图（a）所示，请你替小睿指出电路中两处问题：______，______；把电路改正后，某次实验电表如图（b）所示，则读数为______V；
（2）小睿同学，他完成了按图（c）甲图电路的实验后，又按乙图电路重新做了一遍，且把二次实验的U-I图像画在同一坐标纸上，如图（d）所示，则按甲图电路得到的图线应为______（选填：图1、图2），结合图像中你认为较为理想的那次实验，求出二节干电池的电动势______V（保留3位有效数），内电阻______Ω（保留2位有效数字）。

第(2)题
伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还实验验证了该猜想。

某小组学生依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。

实验操作步骤如下：
①让滑块从离挡板某一距离L处由静止沿某一倾角θ的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；
②当滑块碰到挡板的同时关闭水箱阀门（假设水流出时均匀稳定）；
③记录下量筒收集的水量V；
④改变滑块起始位置离挡板的距离，重复以上操作；
⑤测得的数据见表格。

次数123456
L（m） 4.5 3.9 3.0 2.1 1.50.9
V（mL）9084625240
(1)该实验利用量筒中收集的水量来表示_________。

（填序号）
A.水箱中水的体积 B。

水从水箱中流出的速度
C.滑块下滑的时间 D。

滑块下滑的位移
(2)小组同学漏填了第3组数据，实验正常，你估计这组水量V=__________mL。

（你可能用到的数据）
(3)若保持倾角θ不变，增大滑块质量，则相同的L，水量V将__________（填“增大”“不变”或“减小”）若保持滑块质量不变，增大倾角θ，则相同的L，水量V将______。

（填“增大”“不变”或“减小”）
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角，另一端点C为轨道的最低点，C点右侧的光滑水平路面上紧挨C点放置一木板，木板质量，上表面与C点等高。

质量的物块（可视为质点）从空中A点以某一速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道，沿轨道滑行到C点时对
轨道的压力是物块重力的5倍，接着滑上木板，最终刚好未从木板右端滑出，已知物块与木板间的动摩擦因数，取，求：
（1）物块从A点平抛的速度；
（2）物块在木板上滑行的时间t。

第(2)题
如图所示，一根长为l=5.0 m的光导纤维用折射率n=的材料制成。

一束激光由其左端的中心点以45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出，求：（计算结果保留两位有效数字）
（1）该激光在光导纤维中的速度。

（2）该激光在光导纤维中传播的时间。

第(3)题
图甲为气压式升降椅，它通过活塞上下运动来控制椅子的升降，图乙为其核心部件模型简图，圆筒形导热气缸开口向上竖直放置在水平地面上，活塞（连同细连杆）与椅面的总质量,活塞的横截面积，气缸内封闭一定质量的理想气
体，活塞与气缸之间无摩擦且不漏气，活塞上放有一质量的物块，气柱高度．已知大气压强，
重力加速度大小。

求：
（1）若拿掉物块活塞上升到如图虚线所示位置，求此时气柱的高度；
（2）拿掉物块后，如果缓慢降低环境温度，使活塞从虚线位置下降6cm，此过程中气体放出热量24J，求气体内能的变化量。