2021-2022学年河北衡中同卷高三二诊模拟考试物理试卷含解析.pdf
2021-2022学年高考物理模拟试卷请考生注意：1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请 用 0.5 毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前，认真阅读答题纸上的 注意事项，按规定答题。一、单项选择题：本题共6 小题，每小题4 分，共 24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、通过实验研究通电长直导线间的相互作用规律。如图所示，M、N 为两根平行的长直导线，通过外接直流电源分别给两导线通以相应的恒定电流。P、。为导线所在平面内的两点。下列说法中正确的是（）A.两导线中的电流大小相等、方向相反时，尸点的磁感应强度为零B.M导线电流向上、N 导线电流向下时，M导线所受安培力向右C.。点的磁感应强度一定不为零D.两导线所受安培力的大小一定相等2、通过对自然现象及实验现象的仔细观察和深入研究，物理学家得出科学的结论，推动了物理学的发展。下列说法符合事实的是（）A.光电效应说明光具有粒子性，康普顿效应说明光具有波动性B.卢瑟福用人工转变的方法发现了质子，并预言了中子的存在C.玻尔的原子理论成功地解释了原子发光的现象D.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，提出了原子中存在原子核的观点3、如图，通 电 导 线 与 单 匝 矩 形 线 圈 帅 cd共面，位置靠近成且相互绝缘。当 中 电 流 突 然 减 小 时，线圈产生的感应电流/,线圈所受安培力的合力为尸，则/和 尸 的 方 向 为（）A./顺时针，尸向左 B./顺时针，F 向右C.1逆时针，尸向左 D./逆时针，尸向右4、如图所示，一倾角8=60。、质量为M 的斜面体置于粗糙的水平面上，斜面体上固定有垂直于光滑斜面的挡板,轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端拴接质量为2的小球。现对斜面体施加一水平向右的推力，整个系统向右做匀加速直线运动，已知弹簧恰好处于原长，斜面体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g,下列说法正确的是()A.若增大推力，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力变大B.若撤去推力，则小球在此后的运动中对斜面的压力可能为零C.斜面对小球的支持力大小为递空3(D.水平推力大小为/+(M+z)g5、据科学家推算，六亿两千万年前，一天只有21个小时，而现在已经被延长到24小时，假设若干年后，一天会减慢延长到25小时，则若干年后的地球同步卫星与现在的相比，下列说法正确的是()A.可以经过地球北极上空B.轨道半径将变小C.加速度将变大D.线速度将变小6、在平直公路上行驶的甲车和乙车，它 们 沿同一方向运动的图像如图所示。已知。=()时刻乙车在甲车前方10m处，下列说法正确的是()A.t=2 s时，甲、乙两车相遇B.o 4 s 内，甲、乙两车位移相等C.甲、乙两车之间的最小距离为6mD.相遇前甲、乙两车之间的最大距离为18m二、多项选择题：本题共4 小题，每小题5 分，共 20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得。分。7、质量为，物体从距地面高人处分别沿不同的支持面滑至地面，如图所示，a 为光滑斜面，为粗糙斜面，c 为光滑曲面。在这三个过程中（）A.重力做功相等B.机械能变化的绝对值相等C.沿 c 下滑重力势能增加最大D.沿 b 下滑机械能变化的绝对值最大8、下列说法中正确的是（）A.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B.物体温度升高时，速率小的分子数目减小，速率大的分子数目增多C.一定量的100 C 的水变成100 C 的水蒸气，其分子平均动能增加D.物体从外界吸收热量，其内能不一定增加E.液晶的光学性质具有各向异性9、如图所示，一列简谐横波正沿x 轴传播，实线是U 0 时的波形图，虚线为UO.ls时的波形图，则以下说法正确的是（）A.若波速为50m/s,则该波沿x 轴正方向传播B.若波速为50m/s,则 x=4m处的质点在uO.ls时振动速度方向沿y 轴负方向C.若波速为30m/s,则 x=5m处的质点在0 时刻起0.8s内通过的路程为1.2mD.若波速为HOm/s,则能与该波发生干涉的波的频率为13.75Hz10、如图所示，正方形ABCD的四个顶点各固定一个点电荷，所带电荷量分别为+q、-q、+q、-q,E、F、O 分别为AB、BC及 A C 的中点.下列说法正确的是z口R I-(：A.E 点电势低于F 点电势B.F 点电势等于O 点电势C.E 点电场强度与F 点电场强度相同D.F 点电场强度大于O 点电场强度三、实验题：本题共2 小题，共 18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11.(6分)合金材料的电阻率都比较大，某同学按如下步骤测量一合金丝的电阻率。实验操作如下：(1)用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置测量金属丝的直径，结果都如图甲所示，则该金属丝的直径为 m m。(2)按图乙连接测量电路，将滑动变阻器置于最大值，闭合开关，移动滑动变阻器，发现电压表读数有读数，而电流表读数总为零，已知电流表、电压表以及待测金属丝都是完好的，则电路故障为导线 断路(用图中导线编号表示(3)排除电路故障后，改变滑动头在金属丝上的位置，测出金属丝长度/和接入电路的电阻尺如下表请根据表中的数据，在图丙方格纸上作出区-，图像R g10.017.926.134.041.9/cm1020304050(4)根据图像及金属丝的直径，计算该合金丝电阻率=Si m(保留二位有效数字)。(5)采用上述测量电路和数据处理方法，电 表 内 阻 对 合 金 丝 电 阻 率 测 量 的 影 响 为(填“使结果偏大”、“使结果偏小”、“对结果无影响12.(12分)某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，利用以下器材：两个轻弹簧A 和 3、白纸、方木板、橡皮筋、图钉、细线、钩码、刻度尺、铅笔。实验步骤如下：(1)用刻度尺测得弹簧A 的原长为6.00cm,弹簧B的原长为8.00cm；(2)如图甲，分别将弹簧A、8 悬挂起来，在弹簧的下端挂上质量为/M=100g的钩码，钩码静止时，测得弹簧A 长度为 6.98cm,弹 簧 8 长度为9.96cm。取重力加速度g=9.8m/s2,忽略弹簧自重的影响，两弹簧的劲度系数分别为k.x=N/m,N/m；(3)如图乙，将木板水平固定，再用图钉把白纸固定在木板上，将橡皮筋一端固定在M 点，另一端系两根细线，弹簧 A、8 一端分别系在这两根细线上，互成一定角度同时水平拉弹簧A、B,把橡皮筋结点拉到纸面上某一位置，用铅笔描下结点位置记为0。测得此时弹簧4 的长度为8.10cm,弹簧B的长度为11.80cm,并在每条细线的某一位置用铅笔记下点Pi和P2；橡皮筋匕P4O*：弹簧B(4)如图丙，取下弹簧4,只通过弹簧B水平拉细线，仍将橡皮筋结点拉到0点，测得此时弹簧B的长度为13.90cm,并用铅笔在此时细线的某一位置记下点尸，此时弹簧B 的弹力大小为尸，=N(计算结果保留3 位有效数字)；(5)根据步骤(3)所测数据计算弹簧A 的拉力用、弹簧8 的拉力FB,在图丁中按照给定的标度作出八、尸B的图示,根据平行四边形定则作出它们的合力厂的图示，测出尸的大小为 N(结果保留3 位有效数字)(6)再在图丁中按照给定的标度作出尸，的 图 示 一，比较尸与9 的大小及方向的偏差，均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。四、计算题：本题共2 小题，共 26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.(10分)如图所示，将半径为R 的透明半球体放在水平桌面上方，。为球心，直径恰好水平，轴 线 O。，垂直于水平桌面。位 于。点正上方某一高度处的点光源。S 发出一束与0。夹角外60。的单色光射向半球体上的A 点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B 点，已知。，8=我，光在真空中传播速度为c,不考虑半球体内光的反射，求:2(1)透明半球对该单色光的折射率;(2)该光在半球体内传播的时间。14.（16分）如图所示，导热良好的气缸直立在水平地面上，气缸的质量为,，高度为L,底面面积为S,用活塞把一定量的气体封闭在气缸内，活塞可沿气缸壁无摩擦移动，活塞及气体的质量可忽略不计，气体可看作理想气体。平衡时，活 塞 处 于 距 气 缸 底 处。现用力/缓慢向上拉动活塞，直至气缸刚要离开地面，此过程中活塞未移动到气缸口2处。（环境温度保持不变，环境气体压强为P。）求：（1）气缸刚要离开地面时，活塞距气缸底的距离；（2）若此过程中力尸做功为W,则封闭气体需从外界吸收多少热量？15.（12分）小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距/=0.50 m,倾角，=53。，导轨上端串接一个K=0.05。的电阻.在导轨间长d=0.56m 的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度8=2.0 T.质量机=4.0 k g的金属棒C D水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆G H相 连.C D棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24 m.一位健身者用恒力尸=80 N 拉动G 杆，棒由静止开始运动，上升过程中CO棒始终保持与导轨垂直.当CO棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使C/）棒回到初始位置（重力加速度g=10m/s2,sin 53=0.8,不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）.求：（2）CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小；在拉升CO棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q.参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D【解析】A.两导线的电流方向相反，由安培定则知两电流在P点产生的磁场方向相同，则合磁感应强度不为零，故A错误；B.N导线电流向下，由安培定则知该电流在M导线处产生垂直纸面向里的磁场。M导线电流向上，由左手定则知M导线所受安培力向左，故B错误；C.若两导线通以反向电流，由安培定则知在。点产生相反方向的磁场。若M导线电流较强、N导线电流较弱，它们在。点产生的磁感应强度的大小可能相等，则合磁感应强度可能为零，故C错误；D.不管两导线中电流的大小、方向如何，两导线间相互作用的安培力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故D正确。故选D。2,B【解析】A.光电效应、康普顿效应都说明光具有粒子性，故A错误；B.卢瑟福用人工转变的方法发现了质子，并预言了中子的存在，故B正确；C.玻尔的原子理论没有完全成功地解释原子发光现象，故C错误；D.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，认为原子核有内部结构，故D错误；故选B。3、B【解析】金属线框Hcd放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框abed左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况。若MN中电流突然减小时，穿过线框的磁通量将减小。根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框必cd感应电流方向为顺时针；再由左手定则可知，左边受到的安培力水平向右，而右边的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右。A.1顺时针，F向左，与结论不相符，选项A错误；B./顺时针，尸向右，与结论相符，选项B正确；C.1逆时针，F 向左，与结论不相符，选 项 C 错误；D.1逆时针，F 向右，与结论不相符，选 项 D 错误；故选B。4、B【解析】A.斜面体受到的摩擦力大小决定于动摩擦因数和正压力，若增大推力，动摩擦因数和正压力不变，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力不变，故 A 错误；B.若撒去推力，系统做减速运动，如果小球在此后的运动中对斜面的压力为零，则加速度方向向左，其大小为a=g t an 3 0 以整体为研究对象可得由此可得摩擦因数所以当半时小球在此后的运动中对斜面的压力为零，故 B 正确；C.弹簧处于原长则弹力为零，小球受到重力和斜面的支持力作用，如图所示竖直方向根据平衡条件可得Ncos 6 0 =m g则支持力N=0.5 2 g故 C 错误；D.对小球根据牛顿第二定律可得mg t an 6 0 =ma解得再以整体为研究对象，水平方向根据牛顿第二定律可得F-M M +n)g-(M +m)a解得水平推力F=(M+，”)(g +)=(+A/3)(M+m)g故 D 错误。故 选 B。5、D【解析】A B.由万有引力提供向心力得17i 2尸=加（于）解得T=2K.r3GM当周期变大时，轨道半径将变大，但依然与地球同步，故轨道平面必与赤道共面，故 A、B 错误;C.由万有引力提供向心力得MmG 丁 二 ma可得GM 二尸轨道半径变大，则加速度减小，故 C 错误;D.由万有引力提供向心力得八 Mm v2G=加 工可得GM7轨道半径变大，则线速度将变小，故 D 正确;故选D。6、B【解析】A D.()时刻，乙车在甲车前10m处，前2s内乙车的速度大于甲车的速度，所以两车的距离逐渐变大，在2s时刻速度相等，距离最远，丫-/图线和时间轴围成的面积为位移2x4Sm ax=(&.一屎)+10m=m+10m=14mAD错误；B.丫-/图线和时间轴围成的面积为位移，前4s内，根据几何关系可知甲乙两车的丫-/图线和时间轴围成的面积相等,所以二者位移相等，B正确；C.甲车速度大于乙车速度，二者最终可以相遇，最小距离为Om,C错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解析】A.在这三种过程中物体下降的高度相同，由 =，阳可知，重力做功相同，故A正确；B D.在 如 c面上滑行时机械能守恒，在面上滑行时机械能减小，则在如 c面上滑行时机械能变化小于在b面上滑行时机械能变化的绝对值，选项B错误，D正确；C.重力做功等于重力势能的变化，所以在这三种过程中重力势能的变化相同。故C错误；故选AD。8,BDE【解析】A.气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做无规则运动，所以气体分子可以自由扩散；故A错误.B.温度从微观角度看表示了大量分子无规则运动的剧烈程度，物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多；故B正确.c.一定量ioo的水变成io(r c的水蒸气，因温度不变则分子平均动能不变，由于吸热，内能增大，则其分子之间的势能增大；c错误.D.物体从外界吸收热量，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知其内能不一定增加；故D正确.E.液晶的光学性质具有晶体的各向异性；故E正确.故选BDE.【点睛】解决本题的关键要掌握分子动理论、热力学第一定律等热力学知识，要对气体分子间距离的大小要了解，气体分子间距大约是分子直径的10倍，分子间作用力很小.9、BCD【解析】A.由图可得，该波的波长为8m；若波向右传播，则满足3+8A=uxO.l（A=0、K 2.）解得y=30+80A若波向左传播，则满足5+8A=vx（）.l（4=0、1、2.）解得v=50+80*当*=0时 v=50m/s,则则该波沿x 轴负方向传播，故 A 错误；B.若波向左传播，x=4m处的质点在UO.ls时振动速度方向沿y 轴负方向，故 B 正确；C.若 v=30m/s,则,8 4T=s=s30 15贝|JO.8s=3T,即经过3 个周期，所以x=5m处的质点在0 时刻起0.8s内通过的路程为1.2m,故 C 正确；D.若波速为110m/s,贝!J上=1 2 Hz=13.75HzA 8发生干涉，频率相等，故 D 正确。故选BCD.【点睛】根据两个时刻的波形，分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键，要抓住波的周期性得到周期或波传播速度的通项，从而得到周期或波速的特殊值.10、BD【解析】A、对 A、B 位置的两个电荷而言，E、O 在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对 C、D 位置的两个电荷而言，E、O 同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，E、O 点的电势均为零，相等；同理，对 A、D 位置的两个电荷而言，F、O 在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对 B、C 位置的两个电荷而言,F、O 同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，F、O 点的电势均为零，相等，故 A 错误，B 正确；C、先考虑O 点场强，对 A、C 位置的电荷而言，O 点场强为零；对 B、D 位置的电荷而言，O 点场强同样为零；故根据矢量合成法则，O点的场强为零；再分析E点，对 A、B位置的两个电荷，在 E位置场强向下，设为E l；对 C、D位置的两个电荷而言，在 E位置场强向上，设为E 2；由于EI E 2,故 E点的合场强向下，为 E 1-E 2,不为零；再分析F点，对 B、C位置的两个电荷，在 E F 置场强向左，大小也为E i；对 A、D位置的两个电荷而言，在 F位置场强向右，大小也为E 2；由于EI E 2,故 E点的合场强向左，为 E 1-E 2,不为零；故 E点场强等于F点场强，但大于O点场强，故 C错误，D正确.点睛：本题考查电场强度的和电势的合成，关键是分成两组熟悉的电荷，同时区分矢量合成和标量合成遵循的法则不同.三、实验题：本题共2小题，共 1 8 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。1 1、0.3 7 9、0.3 8 0 或者 0.3 8 1 a 或 c8.5 xl 0 9.9 xl 0-6 对结果无影响【解析】(1)1 金属丝的直径为0m m+3 8 x 0.0 1 mm=0.3 8 0 mm(2)只有a或 c 发生断路时，电压表相当于测电源电压，此时才会电压表读数有读数，而电流表读数总为零。(3)3 在 图 丙 方 格 纸 上 作 出 图 像 如 下O102030 4050(4)4根 据 公 式/?=必 得Sp=一=9.6 6 x 1 OF*-!-=8.5 x 1 0 RS(0.3 8 x0.0 0 1)兀(5)5因为多次测量金属丝长度/和接入电路的电阻，通过画图求斜率求出多的大小，所以电表内阻对合金丝电阻率测量结果无影响。12、100 50 2.95 作尸A、尸B 的 图 示(FA=2.10N,FB=L90N)2.802.95【解 析】(2)12.根据胡克定律，两弹簧的劲度系数分别为kA0.1 X 9.8(6.9 8-6.0 0)xl 0 2N/m=1 0 0 N/m左B0.l x 9.8(9.9 6-8.0 0)x W2N/m=5 0 N/m.(4)3.弹簧8 的弹力大小为F=kBxB=5()x(0.1 3 9 0-().0 8)N=2.9 5 N(5)45.由胡克定律可得:FA=kA xA=1 0 0 x(0.0 8 1 0 -0.0 6)N=2.1 0 NFB=kB xB=5 0 x(0.1 1 8 0-0.0 8)N=1.9 0 N画出两个力的合力如图，由图可知合力尸=290N；四、计算题：本题共2小题，共2 6分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。rR1 3、(1)6；一c【解析】(1)光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图光由空气射向半球体，由折射定律，有s i n。n-s i n a在 A O C D 中，s i n Z C O D =,得2y=0 0 =60光由半球体射向空气，由折射定律，有sin/n=-sin p故a=。由几何知识得a +尸=60。，故a =/?=30(2)光在半球体中传播的速度为C百v=Cn 3且2 cos(3则光在半球体中传播的时间AC Rt=C C14、(1)八田【解 析】(1)气缸刚要离开地面时，对整体由平衡条件可知F=mg活塞处于平衡状态，设此时封闭气体压强为P,有F+pS=p0S此过程气体做等温变化，设此时活塞距气缸底的距离为，由玻意尔定律则有1-2联立各式，解得L!=92(/?05-/ng)此过程中力广对活塞做正功，封闭气体对活塞做功为明,有W+W0=p0S(L-L-)由于封闭气体温度不变，所以其内能保持不变，即A(7=0由热力学第一定律知，封闭气体对活塞所做的功等于其吸收的热量，有Q=w0解得Q=_ 卬2(p0S-mg)15、(1)2.4m/s(2)48N(3)64J；26.88J【解析】(1)由牛顿第二定律：”占 整 包 幺 2 mzs2m进入磁场时的速度：v=J2as=2.4 m/s感应电动势：E=Blv感应电流：,BlvI=-R安培力：工=由/代入得：=ffi!Z =48NR健身者做功：W=E(s+d)=64J由牛顿定律：F-mg sin 6 一 工=0。棒在磁场区做匀速运动在磁场中运动时间：dt=v焦耳热：。=/2放=26.881
