河北省邯郸市2021届高三下学期物理一模考试试卷

1. 如图所示，长为 $\text{[math]}$ 的轻杆，一端连有质量 $\text{[math]}$ 的小球（视为质点），绕另一端O点在竖直平面内做圆周运动，当小球通过最低点时，杆对小球的拉力大小为 $\text{[math]}$ ，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，则小球通过最低点时的速度大小为（）

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

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2. 研究光电效应实验的电路如图所示，电源电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻不计；用频率为 $\text{[math]}$ 的光照射光电管阴极K，当滑动变阻器的滑片在最左侧时，微安表中的电流不为零；当滑动变阻器的滑片向右滑动使电压表的示数为 $\text{[math]}$ 时，微安表中的电流恰好为零。已知普朗克常量 $\text{[math]}$ ，则阴极K的逸出功为（）

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

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3. 一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑的空油桶，在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一个质量为 $\text{[math]}$ 的桶C，自由地摆放在桶A、B之间。若桶A、桶B和汽车一起沿水平地面做匀速直线运动，如图所示。重力加速度大小为 $\text{[math]}$ ，则桶A对桶C的支持力大小为（）

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

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4. 如图所示，两圆弧中的电流大小相等，电流在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小与其半径成反比，直线电流在其延长线上的磁感应强度为零，则关于图中 $\text{[math]}$ 两点（分别为各圆的圆心）的磁感应强度的大小关系和a处磁感应强度的方向，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 垂直纸面向外 B . $\text{[math]}$ 垂直纸面向外 C . $\text{[math]}$ 垂直纸面向里 D . $\text{[math]}$ 垂直纸面向里

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5. 2020年12月17日，“嫦娥五号”从月球上取土归来，完成了中国航天史上一次壮举。探测器在月球表面完成取土任务返回地球升空时，在火箭推力作用下离开月球表面竖直向上做加速直线运动。一质量为m的物体，水平放置在探测器内部的压力传感器上，当探测器上升到距月球表面高度为月球半径的 $\text{[math]}$ 时，探测器的加速度大小为a，压力传感器的示数为F。已知引力常量为G，不计月球的自转，则月球表面的重力加速度大小为（）

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

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6. 某星球表面 $\text{[math]}$ 高度范围内，水平方向磁场的磁感应强度大小随高度由 $\text{[math]}$ 均匀减小至 $\text{[math]}$ ，为使航天器能在星球表面安全降落，可以利用电磁阻力来减小航天器下落速度。若在航天器上固定一边长为 $\text{[math]}$ 的正方形闭合线圈，航天器竖直降落时线圈平面始终与磁场垂直，上下两边始终处于水平状态，为使航天器速度为 $\text{[math]}$ 时产生的电磁阻力（只对该闭合线圈产生的作用力）为 $\text{[math]}$ ，则线圈电阻的阻值R为（）

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

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7. 如图所示，一固定斜面的倾角为 $\text{[math]}$ ，一质量为 $\text{[math]}$ 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 为重力加速度大小），物块上升的最大高度为 $\text{[math]}$ ，则此过程中（）

A . 物块的重力势能减少了 $\text{[math]}$ B . 物块的动能损失了 $\text{[math]}$ C . 物块的机械能损失了 $\text{[math]}$ D . 物块克服摩擦力做功 $\text{[math]}$

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8. 蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，一运动员做蹦床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示。若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。依据图像给出的信息，下列说法正确的是（）

A . 运动员的质量为 $\text{[math]}$ B . 运动员的最大加速度为 $\text{[math]}$ C . 运动员离开蹦床后上升的最大高度为 $\text{[math]}$ D . 运动员离开蹦床后上升的最大高度为 $\text{[math]}$

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9. 如图所示，面积为 $\text{[math]}$ 、匝数为20、总电阻为 $\text{[math]}$ 的矩形线圈，在磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，线圈转动的角速度为 $\text{[math]}$ 。矩形线圈通过原、副线圈匝数比为 $\text{[math]}$ 的理想变压器给阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻R供电，下列说法正确的是（）

A . 电阻R中电流方向每秒变化10次 B . 线圈中的感应电动势的有效值为 $\text{[math]}$ C . 变压器原线圈中的电流为 $\text{[math]}$ D . 线圈上的发热功率与电阻R上的发热功率相等

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10. 如图所示，在光滑绝缘水平面上的O点处固定一带电荷量为Q的点电荷，一电荷量为 $\text{[math]}$ 的带正电小球仅在库仑引力的作用下绕Q做椭圆运动，O点为椭圆的一个焦点，两顶点 $\text{[math]}$ 到O点的距离分别为a和 $\text{[math]}$ 。现将小球所带电荷量改为 $\text{[math]}$ ，并使小球仅在库仑引力的作用下以 $\text{[math]}$ 的半径绕O点做匀速圆周运动，若小球带电荷量为 $\text{[math]}$ 时在M点所受的库仑力与带电荷量为 $\text{[math]}$ 时在N点所受的库仑力大小相等，则下列说法正确的是（）

A . 在点电荷Q形成的电场中，M点的电势高于N点的电势 B . 小球沿椭圆轨道运动时，在M点的电势能小于在N点的电势能 C . $\text{[math]}$ D . 小球在圆轨道上运动时的动能大于小球在椭圆轨道上运动经过N点时动能的4倍

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11. 在“探究加速度与力、质量的关系”时，某班A小组同学按教材中的实验方案组装了一套实验装置如图甲所示，B小组同学自己设计了另一套实验装置如图乙所示。其中B小组同学将拉力传感器测出的拉力F直接认为等于小车所受的合力。

（1）为了让细线的拉力等于小车所受的合力，A小组同学将木板右侧垫高以补偿小车运动过程中所受的阻力．你认为B小组同学是否应将木板右侧垫高以补偿小车运动过程中所受的阻力：（填“是”、“否”或“无影响”）。

（2）为了让小盘和重物所受的重力等于细线的拉力，A小组同学让小盘和重物的总质量m远小于小车的总质量M．你认为B小组同学是否必须让小盘和重物的总质量m远小于小车的总质量 $\text{[math]}$ （填“是”或“否”）。

（3） B小组同学通过对另一条清晰纸带的分析，在 $\text{[math]}$ 图像中描出了一些点，如图丙所示．则小车运动的加速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留两位有效数字）。

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12. 某小组同学在做“测定电源的电动势和内阻”的实验时，选用了一节新干电池（电池上标注的电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻小于 $\text{[math]}$ ）。除新干电池外，实验室还提供了以下实验器材：
A．电阻箱 $\text{[math]}$ ；    B．电流表A（量程为 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ）；

C．定值电阻 $\text{[math]}$ ；    D．定值电阻 $\text{[math]}$ ；

E．定值电阻 $\text{[math]}$ ；    F．定值电阻 $\text{[math]}$ ；    G．开关一个，导线若干。

（1）小华同学设计了如图所示的电路，若将电流表A与串联的电阻当作电压表使用，为了减小实验误差同时方便读数与计算，与电流表A串联的电阻应选用（填“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）。

（2）闭合开关，调节电阻箱，记录多组电阻箱接入电路的阻值R及对应电流表的示数Ⅰ。为了减小实验误差，可直接寻找Ⅰ与R的关系，为便于使用图像法处理数据，应作出 $\text{[math]}$ 与的关系图像。若作出的图像中直线斜率 $\text{[math]}$ ，纵轴截距 $\text{[math]}$ ，则电池的电动势 $\text{[math]}$ V、内阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（结果均保留到小数点后两位）

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13. 如图所示，宽度 $\text{[math]}$ 的匀强磁场区域和宽度 $\text{[math]}$ 的匀强电场区域相互平行，匀强磁场的磁感应强度大小 $\text{[math]}$ 、方向垂直于纸面向里，匀强电场的电场强度大小 $\text{[math]}$ 、方向与区域边界平行。一与边界垂直的直线，与磁场和电场区域边界的交点分别为 $\text{[math]}$ 。一质量 $\text{[math]}$ 、电荷量 $\text{[math]}$ 的带负电粒子，从M点以速率 $\text{[math]}$ 沿与 $\text{[math]}$ 成 $\text{[math]}$ 角垂直射入磁场，经电场偏转后最终通过直线上的a点（图中未标出），不计粒子受到的重力。求：

（1）带电粒子离开磁场时到直线 $\text{[math]}$ 的距离；

（2）带电粒子在电场中运动的时间t及加速度大小a。

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14. 距光滑水平平台的右端 $\text{[math]}$ 处有一木块A（视为质点），紧靠平台右端的水平地面 $\text{[math]}$ 上放置一右侧带挡板（厚度不计）的水平木板B，木板的质量 $\text{[math]}$ ，长度 $\text{[math]}$ ，且木板的上表面与平台等高。木块A在水平向右、大小 $\text{[math]}$ 的拉力作用下由静止开始运动，当木块A运动到平台右端时立即撤去拉力。已知木块A与木板B、木板B与水平地面间的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ 取重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。

（1）若木块A的质量 $\text{[math]}$ ，求木块A与木板B右侧挡板碰撞前的速度大小 $\text{[math]}$ ；

（2）若木块A的质量 $\text{[math]}$ ，木块A与木板B的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，求木板B向右运动的最大距离 $\text{[math]}$ ；

（3）若木块A与木板B碰撞后粘在一起，为使碰撞后整体向右运动的距离最大，求木块A的质量m及木板运动的最大距离 $\text{[math]}$ 。

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15. 如图所示，一竖直放置的汽缸内上下两活塞（质量均可忽略不计） $\text{[math]}$ 之间封闭一定质量的理想气体，汽缸顶部竖直连接有横截面积为汽缸横截面积 $\text{[math]}$ 的足够长圆筒，圆筒上端与大气相通，活塞A上方的汽缸和圆筒内均装有水银，活塞B固定。当汽缸内气柱长 $\text{[math]}$ 时，水银柱的高度分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。两活塞与筒壁间的摩擦不计，外界大气压始终为 $\text{[math]}$ ，环境的热力学温度 $\text{[math]}$ 。求：

（1）解除活塞B的固定，并用力缓慢推活塞B，若汽缸内气体温度不变，当水银刚好完全进入圆筒时，汽缸内气柱的长度 $\text{[math]}$ ；

（2）若保持活塞B不动而给气体加热，当水银刚好完全进入圆筒时，汽缸内气体的热力学温度T。

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16. 如图所示，边长为L的等边三棱镜 $\text{[math]}$ 面镀有反光膜（厚度不计）。一单色光从 $\text{[math]}$ 面上的D点与 $\text{[math]}$ 面成 $\text{[math]}$ 角射入三棱镜，经 $\text{[math]}$ 镜面反射后，从 $\text{[math]}$ 边上的E点射出。已知B点到D点的距离 $\text{[math]}$ 点到E点的距离 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为c。求：

（1）三棱镜的折射率；

（2）该单色光从 $\text{[math]}$ 边射出时的折射角及其在三棱镜中的传播时间。

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河北省邯郸市2021届高三下学期物理一模考试试卷

一、单选题

二、多选题

三、实验题

四、解答题

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