2021届河北省普通高等学校招生高考物理模拟试卷(三)(含答案解析).pdf

2021届河北省普通高等学校招生高考物理模拟试卷（三）一、单 选 题（本大题共5小题，共3 0.0分）1 .根据研究光电效应现象的实验电路图和得到的图象，下列说法正确的是（）A.将电路图中的电源反向时光电流为零B.在光照条件不变的情况下，所加电压越大，光电流越大C.乙图说明入射光的强度越大，遏止电压越大D.乙图说明用蓝光照射时遏止电压比用黄光照射时大2 .理想变压器与额定电压均为1 2 1/的四个相同灯泡连接成如图所示的电路，开关S断开时，灯泡G、乙2、乙3都正常发光，忽略灯泡电阻随温度的变化。下列说法正确的是（）A.理想变压器原、副线圈的匝数比为3：1B.理想变压器原线圈所接交流电源的电压为2 4 VC.闭合开关S,灯泡及、入2、人仍能正常发光D.闭合开关S,灯泡可能烧毁3.2 0 1 6年2月1 1日，科学家宣布“激光干涉引力波天文台（L/G。）”探测到由两个黑洞合并产生的引力波信号，这是在爱因斯坦提出引力波概念1 0 0周年后，引力波被首次直接观测到。在两个黑洞合并过程中，由于彼此间的强大引力作用，会形成短时间的双星系统。如图（略）所示，黑洞4、B可视为质点，它们围绕连线上。点做匀速圆周运动，且4。大于B。，不考虑其他天体的影响。下列说法正确的是（）A.黑洞4的向心力大于B的向心力B.黑洞4的线速度大于B的线速度C.黑洞4的质量大于B的质量D.两黑洞之间的距离越大，4的周期越小4.如图所示，在4板附近有一电子由静止开始向B板运动，则关于电子到达B板-时的速率，下列解释正确的是（）r 9A.两板间距越大，则加速的时间越长，获得的速率越小B.两板间距越小，则加速的时间越短，获得的速率越小-C.两板间距越小，则加速的时间越短，获得的速率不变D.两板间距越小，则加速的时间不变，获得的速率不变5.如图为一质点做直线运动的位移随时间t变化的规律图象，曲线4BC是抛物.线的一部分，则图可知下列说法中正确的是（）v:A.在0 6s内，t=2s时，质点的速率最大 B.0 1s内质点做匀加速直线运动C.0 6s内质点的平均速率为1.5m/sD.2 6s内质点所受合力方向与速度方向相反二、多 选 题（本大题共5小题，共27.0分）6.一辆汽车停在水平地面上，一个人用力水平推车，但车始终保持静止，这表明A.水平推力必须大于汽车重力才能将汽车推动B.水平推力越大，汽车与地面静摩擦力越大C.水平推力大小变化时，静摩擦力始终与水平推力保持平衡D.水平推力始终小于静摩擦力7.汽车B在平直公路上行驶，发现前方沿同方向行驶的汽车A速度较小，为 了 避Isrmsio 7免相撞，距4车157n处B车制动，此后它们的u-t图象如图所示，则（）$一A.B的力口速度大小为3.75m/s2 B.4、8在t=4s时的速度相同C.A、B在。4s内的位移相同 D.A、B两车会相撞8.在倾角为。足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相 下，宽度均为3如图7所示。一个质量为小，电阻为R,边长也为L的正方形线框在t=0时刻以速度北进入磁场，恰好做匀速直线运动，若经过时间tO,线框ab边到达gg与 中 间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是（）A.当ab边刚越过 时，线框加速度的大小为gsin。B.%时刻线框匀速运动的速度为中C.%时间内线框中产生的焦耳热为|mgLs讥。+1|加诺D.离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动9.下列说法正确的是（）A.若已知气体的摩尔质量、密度，可以计算出每个气体分子的体积B.扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明C.对气体而言，尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率是按一定的规律分布的D.物质分子间距离增大，分子间作用力一定减小E.理想气体的热力学温度与分子平均动能成正比io.下列说法正确的是（）G f f l KA.拍摄玻璃橱窗里的物体时，在镜头前装偏振滤光片可以减弱玻 I/L璃表面反射光的影响B.医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波,被检测平面经血液反射后被接收,测出反射波的频率变化,就可知血液的流速，这一技术应用了多普勒效应C.激光是人工制造的，原子受激辐射的光，不是偏振光D.图是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的三、实 验 题（本大题共2小题，共15.0分）11.长郡中学的小林同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。伸长亨cm（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度:口尺都应在（选 填“水平”或“竖直”）方向。2lZ；,；,（2）在正确操作的情况下，某同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测0 2 4 6 8拉力州试，根据测得的数据绘出如图所示的图象。则甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为 N/m和N/m；两 个 图 象 的 上 端 都 呈 曲 线 的 原 因 是,若要制作一个精确程度较高的弹簧测力计，应选弹簧 o1 2.在“测定金属丝电阻率”实验中，若粗估金属丝的电阻Rx约为3 0,为尽可能减小误差，要求金属丝发热功率P 0.1m,y 0的区域有电场强度E=1.0 x 105 N/C、竖直向下的匀强电场，则粒子到达x轴范围.14.一辆质量为2t的汽车以恒定牵引力爬一倾角。为3 0。的斜坡，坡长L为100m,汽车上坡前速度%是10m/s,到达坡顶的速度方为5 m/s,受到的摩擦力/为车重的0.05,g=lOm/sZ.求：(1)重力对汽车所做的功伍(2)摩擦力所做的功叼；(3)汽车的牵引力F.15.如图，绝热圆筒长为2 L 横截面积为S,筒内有压强为po、温 度,彳,二二为To的气体，与杆相连的活塞将筒内气体分成相等的A、B两部分，现用导热材料将圆筒两端封闭。杆和活塞都是绝热的、体积不计，接触处均不漏气，但可以无摩擦地移动。现缓慢拉动杆使活塞向左移动!L到达图中a处时静止。求活塞停在a处时，杆受到的拉力；改变4部分的温度，使得撤去杆的拉力时.，活塞仍停在a处，求此时4部分的温度。16.如图所示为一列简谐横波在t=0时的波形图，已知该简谐横波沿 轴的正方向传播，4点为该简谐波上平衡位置在xA=1.0m处的质点。经观测,4 处的质点完成一次全振动所用的时间为0.2s,问：4 处质点在此时的振动方向及该简谐横波的传播速度大小；由t=0时起，4处质点的振动方程。参考答案及解析1.答案：D解析：解：力、分析图甲可知，光电管两端加正向电压，当电源反向时，加反向电压，当电压值小于遏止电压时，光电流不为零，故 A 错误；8、饱和光电流由入射光的强度决定，在光照条件不变的情况下，当得到饱和光电流后，再增大电压，光电流不变，故 B 错误；C、分析图乙可知，强黄光和弱黄光的遏止电压相等，即遏止电压与入射光的强度无关，故 C 错误；。、分析图乙可知，蓝光照射时遏止电压大于黄光照射时的遏止电压，故。正确。故选：D o发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关。入射光的强度影响饱和光电流。分析图乙得到正确结论。此题考查了爱因斯坦光电效应方程的相关知识，解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道影响光电子最大初动能的因素，注意遏止电压与入射光的频率有关，与光的强度无关。2.答案：D解析：解：4根据题意，开关S断开时，三个灯泡均能正常发光，设通过每盏灯泡的电流为/,则原线圈电流为：/1=/,副线圈电流为：12=2 1,根据电流与匝数成反比，则 最 甘=,=：，故 A 错误；8、根据理想变压器原副线圈中的电压之比与匝数成正比可得:晟=，由于4 =12匕故G =24匕灯泡L 正常发光，故分得的电压为4 =1 2 V,理想变压器原线圈所接交流电源的电压为（/=/+1/2=241/+12K=3 6 V,故 8 错误；CD,闭合电键S,副线圈电路中总电阻变小，根据欧姆定律知输出电流变大，根据变流比可知，原线圈的输入电流变大，灯泡1的电压增大，则原线圈的输入电压减小，根据变压比可知，副线圈输出电压减小，灯泡及、42、以不能正常发光，且灯泡可能烧毁，故 C 错误，。正确；故选：D。分析电路结构，设通过灯泡的电流为/,根据变流比求解原、副线圈的匝数比，根据闭合电路欧姆定律求解原线圈所接电源的电压。闭合开关S,副线圈总电阻变小，输出电流变大，根据变流比确定输入电流变化，得到输出电压的变化，判断灯泡是否烧坏。此题属于电路的动态变化的分析，解题的关键是明确变压器的规律，以及电路动态分析的方法-先部分后整体再部分。3.答案：B解析：解：4、双星靠相互间的万有引力提供向心力，根据牛顿第三定律可知，4对B的作用力与B对4的作用力大小相等，方向相反，则黑洞4的向心力等于B的向心力，故A错误；B、双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，由图可知4的半径比较大，根据=3 r可知，黑洞A的线速度大于B的线速度.故B正确；C、在匀速转动时的向心力大小关系为：mAa2rA-由于4的半径比较大，所以4的质量小，故C错误，。、双星靠相互间的万有引力提供向心力，所以6%詈=mA-rA=m p 3 2 r B又：rA+rB=L,得。=L为二者之间的距离，所以得：G号=6 4誓;即：产=肃 嘉 则 两 黑 洞 之 间 的 距7 nA十 僧8z mA+m.B GTnA+mB)离越小，4的周期越小.故。错误.故选：B双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度.根据万有引力定律和向心力公式求解，注意其中的4 B距离和各自轨道半径的关系.该题考查万有引力定律的应用，解决该题关键要知道双星系统的角速度是相等的，以及掌握万有引力定律和向心力公式.4.答案：C解析：解：由于两极板之间的电压不变，所以极板之间的场强为E =p电子的加速度为a =丝=9，a m ma由此可见，两板间距离越小，加速度越大；电子在电场中一直做匀加速直线运动，由d=：a t 2=：当1 2,所以电子加速的时间为t =d尾，由此可见，两板间距离越小，加速时间越短，对于全程，由动能定理可得，qU=l m v2,所以电子到达Q板时的速率与两板间距离无关，仅与加速电压U有关，故C正确，A B Z)错误.故选：C.根据E =J可以判断电子受到的电场力的大小，从而可以判断电子的加速度的大小，电子在电场中做a匀加速直线运动，根据匀加速直线运动的规律可以求得电子的运动的时间.根据电子的运动的规律，列出方程来分析电子的加速度、运动的时间和速度分别与哪些物理量有关，根据关系式判断即可.5.答案：C解析：解：4、根据x-t 图象的斜率等于速度，知在06 s内，t=2s时，质点的速率为零，最小，故A 错误。B、01s内质点的速度不变，做匀速直线运动。故 8 错误。C、06 s内质点通过的路程是s=(5m-Im)+(5?n-0)=9zn,平均速率为f =：=1.5 m/s,故C正确。D、26 s内，速度逐渐增大，合力方向与速度方向相同，故。错误。故选：Co位移-时间图象表示物体的位置随时间的变化，图象的斜率表示该时刻的速度，位移等于x的变化量,平均速率等于路程与时间之比，平均速度等于位移与时间之比。由此分析。理解位移-时间图象时，要抓住点和斜率的物理意义，掌握斜率表示速度是关键，要注意位移的方向。6.答 案:B C解析：水平推力只有大于等于汽车与地面间的最大静摩擦力，汽车才能被推动，故 A 错误：汽车在水平方向受推力和静摩擦力平衡，静摩擦力随推力的增大而增大，直到汽车开始运动为止.故BC正确，。错误。.故选：B C.7.答案：B D解析：解：4、根据速度时间图线知，B的加速度大小a-=m/s 2 =2.5m/s2,故A 错误。B、由速度时间图线可知，2、B在t=4s时速度相同。故 8 正确。C、在04s内，B图线与时间轴围成的面积大于4 图线与时间轴围成的面积，则B的位移大于4 的位移。故 C错误。D、速度相等时，4 的位移/=5 x 4m=20m,B的位移4=：x(5+15)x 4机=4 0 m,因为小 xA+1 5 m,知两车会相撞。故。正确。故选：B D。速度时间图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，根据速度相等时，通过工、B的位移关系判断两车是否相撞.解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线斜率、图线与时间轴围成的面积表示的含义.8.答案：B C解析：解：4、线框开始进入磁场时，线框处于平衡状态，此时有：mgsine=B IL=.(l)当ab边 刚 越 过 时，此时线框速度仍为为,此时有：2即24mgsizi。=ma2电流：左=等K由得：钻 乙%mgsind=m a2R联立可得：a=3gisn9,故A错误；B、设场时刻的速度为“，此时处于平衡状态，上.2 B LV zzx有：/3=2 B 13L=mgsind 联立得：U=冬 故B正确；C 在时间片内根据功能有：Q=mgLsind+-m v2=mgLsind+r n v ,故 C正确;D,离开磁场时由于安培力小于重力沿斜面的分力，因此线框将做加速度逐渐减小的变加速运动，故。错误；故选：B C。线框开始进入磁场时，ab边受到沿斜面向上的安培力作用，此时线框处于平衡状态，当ab边进入下方磁场时，cd边在上方磁场，此时ab、cd两边均受到沿斜面向上的安培力作用，此时线框做减速运动，当线框3边到达gg与/中间位置时，线框又处于平衡状态，根据两次平衡列出方程，即可正确解答。本题的易错点在于ab、cd两边均在磁场中时，两个边都切割磁感线，注意此时回路中的电动势为E=2 B LVo9.答案：B C E解析：解：4、若已知气体的摩尔质量、密度，可以计算气体的摩尔体积，但不能计算出每个气体分子的体积，故A错误；8、扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明，故8正确；C、对气体而言，尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率是按一定的规律分布的，故C正确；。、物分子间距离增大时，分子间先为斥力后为引力，其大小先减小再增大再减小，故。错误：E、温度是分子平均动能的标志，理想气体的热力学温度与分子平均动能成正比，故E正确。故选：B C E。扩散现象说明物质分子永不停息地做无规则运动，分子的速率是按一定的规律分布，温度是分子平均动能的标志，理想气体的热力学温度与分子平均动能成正比。本题考查热学基础知识，平时复习中注重基础知识的积累，难度不大。1 0 .答 案:AB D解析：解：4、反射光是偏振光，拍摄玻璃橱窗内的物品时，或拍摄水面上的物品时，往往在镜头前加装偏振片以减弱玻璃表面反射光进入照相机镜头，故A正确；8、医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速，这一技术应用了多普勒效应，故B正确；C、激光是人造光，原子受激辐射的光，也是偏振光，故C错误；。、由图可知，条纹向空气薄膜较薄处发生弯曲，说明空气薄膜变薄，则被检测的平面在此处是凸起的，故。正确；故选：AB D.在镜头前装偏振滤光片可以减弱玻璃表面反射光的影响；激光是偏振光；并依据超声波用途在生产生活中的应用，及根据双缝干涉条纹的宽度公式，从而即可一一分析。该题考查到光的P偏振、干涉现象及原理，并对电磁波用途作出考查，并要知道薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生的，以及知道薄膜干涉是一种等厚干涉，同时掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累。1 1 .答案：竖 直 争2 0 0超出了弹性限度。甲解析：答：(1)要弹簧自然悬挂，则弹簧轴线和刻度尺都应在竖直向。(2)劲度系数为：/=：=房=雷/巾，KB=2 00N/m个图象的上端都呈曲线的原因是：超出了弹性限度。要制作一个精确程度较高的弹簧测力要选用劲度系数小的，即选甲。故答案：(1)竖直(2)一 2 0 0弹簧的形变超过弹性限度甲弹簧自然悬挂，故是竖直放置；充分利用测量数据，根据公式/=/可以计算出弹簧的劲度系数 鼠 其 中 为 弹 簧 的 形 变 量。弹簧测力计的原理是在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比。对于实验问题，我们要充分利用图象处理实验数据来减少偶然误差。1 2.答案：0.0 0 1；0.1；A B D G解析：解：(1)螺旋测微器又名千分尺，可以估读到0.0 0 1 m m；毫米刻度尺可以估读到0.1 m m；(2)电源4 必选；根据P=/2R,最大电流/=缶=/警=().54故电流表选择B；电阻丝两端的最大电压U =IR=0.5 X 3 1/=1.5 K,故电压表选择0；滑动变阻器最小电阻治=急-3 0 =90,故选择G,操作方便；故选A B D G；(3)滑动变阻器采用分压式接法，电阻丝电阻较小，大内小外，采用安培表外接法；电路图如图所示：故答案为：(1)0.0 0 1,0.1；(2)4 BO G；(3)如图所示；(4)如图所示.(1)螺旋测微器又名千分尺，可以估读到0.0 0 1 m m；毫米刻度尺可以估读到O.l n u n；(2)根据P=/2R求解最大电流，根据U=/R求解电阻丝两端的最大电压，根据闭合电路欧姆定律求解全电路的最小电阻，从而进一步确定电流表和电压表的选择；(3)滑动变阻器可采用分压式接法，电阻丝电阻较小，采用安培表外接法;(4)根据电路图连接实物图.本题关键明确实验原理和误差来源，从减小误差的角度去选择仪器：螺旋测微器和毫米刻度尺读数要估读.13.答案：解：(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，有：qv0B =7 7 1票解得：=1.0 x l()8 c/k g 7 7 1 D 1(2)分析可知，带电粒子运动过程如图所示，由粒子在磁场中运动的周期为：7=等 v0可知粒子在磁场中运动的时间：t=产=1.57 x 10-7s.4 o(3)由题意分析可知，当粒子沿着y轴两侧30。角射入时，将会沿着水平方向射出磁场区域，之后垂直电场分别从P、Q射入电场区，做类平抛运动，最终到达x轴的位置*，分别为最远位置P和最近位置Q.八、.:，*I fx.I粒子在电场中有：qE =m a.(5),.八由几何关系P到x轴的距离为：%=1.5r *、-：.丁；一-.心恬=慝最远位置P坐标为：%i=r+voti=r-f-v0=0.27m.7 q七Q到x轴的距离为：y2=0.5r.(9)居最近位置 Q 坐标为：x2=r +v0t2=r+v0=0.20m.(11)所以，粒子达至ij久轴范围(0.20TH,0.27m)答：(1)粒子的比荷*是1.0 x 1。8”的；(2)沿y轴正方向射入磁场的粒子，在磁场中运动的时间1.57 x 10-7s；粒 子达到x轴范围(0.20m,0.27m).解析：(1)由洛伦兹力提供向心力列方程求粒子的比荷；(2)作出粒子运动轨迹，确定粒子在磁场中转过的圆心角后可确定磁场中的时间；(3)当粒子沿着y轴两侧3 0。角射入时，将会沿着水平方向射出磁场区域，之后垂直虚线M N分别从P、Q射入电场区，做类平抛运动.考查粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，在电场力作用下做类平抛运动，掌握两种运动的处理规律，学会运动的分解与几何关系的应用.注意正确做出运动轨迹是解题的重点.1 4.答案：解：(1)重力对汽车所做的功以 =-徵9公讥3 0。=一2 0 0 0 x 1 0 x 1 0 0 x 0.5 =-1 x 1 0 6/(2)摩擦力做功为：Wf=-fL=-0.0 5 m g L =-0.0 5 x 2 0 0 0 0 x 1 0 0 =-1 X 1 057(3)由动能定理知：FL-mgLsin300-fL=EK,其中/=0.0 5 m g解得：F=1.0 2 5 x 1 04/V答：(1)重力对汽车所做的功为-1 x 1 067；(2)摩擦力所做的功为-1 x 1 0 5/；(3)汽车的牵引力为1.0 2 5 x 1 04/V.解析：(1)根据重力做功公式直接求解；(2)由功的公式可求解摩擦力所做的功；注意功的正负；(3)由动能定理知：FL-mgLsin300-fL=求解.本题考查学生对重力的计算公式以及动能定理的理解和运用；属于基础性习题，掌握基础知识很重要.1 5.答案：解：拉动杆使活塞缓慢移动，4、B两部分气体均等温变化，设活塞静止时，4、B气体的压强分别为为、PB，杆受到的拉力为尸，贝I：对4根据玻意耳定律可得：p0LS=pA(L-Q S对B根据玻意耳定律可得：p0LS=pB(L+lL)S活塞静止时,受力平衡，则:F=(P%-PB)S联立得：F =；Po S：活塞仍然静止，则4气体等容变化，最后压强为诙，设温度为T,则有：Y =Y解得：7 =7 o。答：活塞停在a处时，杆受到的拉力为:p S；改变A部分的温度，使得撤去杆的拉力时，活塞仍停在a 处，此时4 部分的温度解析：分别对4、对B根据玻意耳定律列方程求解压强，活塞静止时，受力平衡，根据平衡条件求解拉力；活塞仍然静止，则4 气体等容变化，根据理想气体的状态方程列方程求解。本题主要是考查了理想气体的状态方程;解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，利用理想气体的状态方程列方程求解。16.答案：解：根据波沿x轴的正方向传播，由图可得：A处质点在此时的振动方向向上；根据4 处的质点完成一次全振动所用的时间为0.2s可得：周期7=0.2s；由图可得：波长;1 =2 m,故波速。=*=10m/s；由可知：t=0时刻，4 处质点在平衡位置向上振动，周期T=0.2s；由图可得：振幅A=0.8cm；故由t=0时起，4 处质点的振动方程为：y=Asin(t)=0.8sin(10nt)c?n；答：4 处质点在此时的振动方向向上；该简谐横波的传播速度大小为lOm/s；由t=0时起，4 处质点的振动方程为y=0.8s讥(10nt)cm。解析：根据波的传播方向，由波形图得到4 处质点的振动方向；根据4 处质点振动得到周期，由图得到波长，即可求得该简谐横波的传播速度大小；由得到起振位移、方向及周期，由图得到振幅，即可得到4 处质点的振动方程。根据波的传播方向，由波形图得到质点的振动方向时，一般根据上下坡法或平移法。