2021届高考物理模拟预热卷（河北地区专用）.pdf

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1、2021届高考物理模拟预热卷(河北地区专用)一、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。L用频率分别为丫和方 的光照射某种金属材料,两种情况下测得的该金属材料发生光电效应的遏止电压之比为1:3,已知普朗克常量为h,则该金属的逸出功为()A.hv B.hv C.-hv D.hv2 3 42.地摊经济是20 20 年下半年的热门话题，摆地摊为很多下岗职工提供了再就业的机会。某人想摆一个卖烤热狗的小吃地摊。如图所示，两根水平的平行金属圆柱支撑热狗，生热狗和熟热狗均可视为质量均匀的圆柱体，熟热狗半径较大，重力不变。忽略摩擦。静止的生热狗烤成熟

2、热狗后()A.机械能不变 B.重力势能不变C.对单根金属圆柱的压力增大 D.对单根金属圆柱的压力减小3 .图示为某发电厂向偏远山区输送电能的示意图，发电厂通过升压变压器7；和降压变压器刀向纯电阻用电器与(未知)供电。己知输电线的总电阻为R,(原、副线圈匝数比为1:1 0,乙原、副线圈匝数比为1 0:1,7；原线圈两端的瞬时电压“=U s i n。/,测得发电厂回路中电流有效值为I。若4 4均可视为理想变压器，发电机的内阻不计，则()a)C.用电器消耗的功率为上4.如图所示，质量均为m的带电小球以B.输电线消耗的总功率为正U/2D.用 电 器 的 电 阻 为 -!一/?2 1 1 0 0枚 c

3、均处于静止状态，小球a 用绝缘细线悬挂在天花板下,反 c 用绝缘轻杆连接后直立在水平绝缘地面上，两球均在小球a的正下方，小 球 a带正电。若让小球a做微小摆动，发现球b也做微小摆动，c 球可视为不动，重力加速度为g。则静止状态下，下列说法正确的是()A.水。总电荷量一定为负 B.细线拉力可能为3mgC.氏 c 互换后，细线拉力一定不变 D.小球c 与地面间动摩擦因数不为零5.天体在引力场中具有的能叫做引力势能，物理学中经常把无穷远处定为引力势能的零势能点，引力势能表达式是耳,=-G,其 中 G 为引力常量，M 为产生引力场物体(中心天体)的质量，m为研究对象的质量，r 为两者质心之间的距离。已

4、知海王星绕太阳做椭圆运动，远日点和近日点的距离分别为弓和弓。另外已知地球绕太阳做圆周运动，其轨道半径为R。如果你还知道引力常量G和地球公转周期T,结合已知数据和你掌握的物理规律，下列各选项中的两个物理量均可以推算出的是()A.海王星质量和地球质量 B.太阳质量和海王星质量C.地球质量和海王星近日点速度大小 D.太阳质量和海王星远日点速度大小6.如图所示的电路中，电阻R=2。断开S 后，电压表的读数为3V；闭合S 后，电压表的读数为2 V,则电源的内阻r 为()E,rR=2Q.S-CZ-(f-A.1 O B.2 Q C.3 Q D.4 Q二、选择题：本题共4 小题，每小题6 分，共 24分。在每

5、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6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得。分。7.在平直公路上甲、乙两车在相邻车道上行驶。甲、乙两车并排行驶瞬间，前方有事故发生，两车同时开始刹车，刹车过程中两车速度的二次方F随刹车位移x 的变化规律如图所示，则()A.乙车先停止运动 B.甲、乙两车刹车过程中加速度大小之比为4:1C.从开始刹车起经s,两车恰好相遇 D.甲车停下时两车相距12.75m8.一质量为m的汽车由静止开始沿平直公路运动，从y 0时刻开始受到水平向前的牵引力F作用,F与作用时间t的关系如图所示。若汽车在小时刻开始运动，运动过程中汽车受到的阻力恒定不变,则（）A.汽

6、车在f02r。这段时间内，速度越来越大，加速度越来越小B.汽车在2fo时刻的速度大小为笑c.3f。时刻汽车牵引力的瞬时功率为垫mD.在 这 段 时 间 内，汽车克服阻力做的功为组改m9.空间存在如图所示的相邻磁场，磁 场I垂直纸面向里，磁感应强度大小为B,磁场n垂直纸面向外，宽 度 为 现 有 一 质 量 为m、电荷量为+4的粒子以水平速度v垂直磁场I边界从。点射入，当粒子从磁场n右边界c点（图中未画出）处射出时，速度方向也恰好水平。已知粒子在磁场I中的运动时间是在磁场II中运动时间的2倍，且v=3画，不计粒子重力，sin37。=0.6,cos37。=0.8,3/n则下列说法正确的是（）XXX

7、XXXX X I XXXX0XXXXXXXXXXXXA.粒子在磁场I中的轨迹半径为3 d B.磁场I I的磁感应强度大小为28C.磁 场I的宽度为2d D.射入点和射出点的竖直偏移量为g210.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：，人 两端接恒定交流电压U,原线圈接一电阻为（恒定不变）的灯泡L,副线圈接入可变电阻R、理想电压表V,则下列说法正确的是（）A.ab的输出功率等于可变电阻R的功率B.若可变电阻接入电路的阻值变大，电压表示数变大_UC.可变电阻消耗功率最大时，通过灯泡L的电流为 kA）D.当可变电阻接入电路的电阻为“2 4时，可变电阻消耗功率最大三、非选择题：共52分。第11

8、14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。（-）必考题：共43分。1 L（6分）质量均为m的物块A、8用跨过定滑轮的不可伸长的轻绳连接，在物块B的正下方地面上固定有与计算机相连的位移传感器D,如 图（a）所示；在物块B上加一个质量为人的槽码C后由静止释放物块，结果在计算机上得到如图（b）所示的X T图象，x表 示B到传感器的距离，t表示运动时间，口凡。）是图线上一点，c是图线的纵截距，过P点图线的切线与纵轴交点的纵坐标为d（图中未画出）。当地重力加速度为g。（1）物块B经时间a时的速度大小为.；（2）根据题给条件和计算机显示的数据，若%，则可认为在误差允许

9、的范围内4 B、C组成的系统机械能守恒。12.（9分）小尚同学准备测量某电源的电动势E和内阻r,实验室有以下器材:A.待测电源（E约 为 1.5 V,内阻r 约为1。）；B.量程为3 V 的电压表（具有一定的内阻）；C.满偏电流/0=1 0 0 mA的电流计G （七=0.6 C ）；D.定值电阻片=0.1。,&=0.1 5 Q ,%=0.2 C,6=0.3。,4=20；E.滑动变阻器R （阻值变化范围（T 1 5.0 C）；F.开关S一个；G.导线若干。（1）小尚同学利用以上器材，设计了如图甲所示的电路，若 A是电压表，则 B 是,C和 D是 一 一；（填器材对应的符号）（2）小尚同学器材选择

10、、连接电路和操作均正确，调节滑动变阻器，得到多组电表读数，作出如图乙所示的图象，由图象可知该电源的电动势E=V,内阻r=；（保留三位有效数字）（3）从实验原埋上看，电源电动势的测量值（填“大于”“小于”或“等 于）真实值，内阻的测量值（填“大于”“小于”或“等 于）真实值。1 3.质量均为m的滑块41 3用劲度系数为k 的轻弹簧相连后静止放在光滑水平面上，滑块B 紧靠竖直墙壁，如图所示。用水平恒力F向左推动滑块A,当滑块A向左运动的速度最大时撤去力F。（1）求在之后的运动过程中，滑块A的最大速度；（2）B 离开墙壁之后，求系统的最大弹性势能与。1 4.如图所示，绝缘水平面上有三个宽度都为L的区

11、域I、H、I H,区 域 I内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。用粗细均匀的电阻丝制成边长为L的单匝金属线框碗”，线框总电阻为R,质量为4 加，线框制作平整，与水平面贴合良好，除区域I I I 内水平面与线框间有恒定的动摩擦因数外，其余部分光滑，线框以初速度%进入匀强磁场，最终线框中心对称线恰好停在C。处。已知重力加速度为g oMAt CI EN B D（1）求线框刚好完全进入区域I 时的速度大小;（2）求区域I I I 与线框间的动摩擦因数;（3）换用一直径为1“电阻也为R的圆形线框，线框在外力F作用下以速度v匀速穿过区域I,求整个过程F 对线框的冲量大小。（二）选考题：共 9分。请

12、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 （9分）如图所示，竖直放置的粗细均匀的U形管，横截面积S =5 c m）左侧管长/=25c m 且封闭了一定质量的理想气体，右管足够长且管口开口，初始时左右两管水银面高度相等,高度=10 c m,己知周围环境温度%=300 K ,大气压强pQ=75 c m H g。（1）现对左侧密闭气体缓慢加热,直至两管水银面形成10c m 的高度差,求密闭气体的温度（；（2）在保持第（1）问密闭气体温度为7；不变的情

13、况下，从右侧管口缓慢加入水银，使得左侧管内气体恢复最初的体积,求加入的水银的体积V,（结果均保留三位有效数字）16.选修3-4 （9分）如图所示，A 0B 为半径为R 的扇形玻璃砖，一细光束照射到A 0面上的C点,R入射角为60 ,折射光线平行于B 0边，C点到B 0面的距离为一，A D 1B 0,/D A 0=30,光在空2气中传播速度为C,求:A.cD 0 B(1)玻璃砖的折射率；(2)光在玻璃砖中传播的时间.答案以及解析1.答案：B解析：设用频率分别为和功的光照射时，逸出的光电子的最大初动能分别为E 和 七，则由爱因斯坦光电效应方程可得与=*-叱,E?=2屉-唳，又因为g=eq=ea2,

14、如=g,以上各式联立可解得叱,=3*，故选项B正确。2.答案：D解析：生热狗和熟热狗均可视为质量均匀的圆柱体，熟热狗半径较大，静止的生热狗烤成熟热狗后重心升高，重力势能增大，机械能增大，选 项 A B 错误；对热狗进行受力分析如图所示，根据平衡G条件可得e,静止的生热狗烤成熟热狗后o 减小，所以静止的生热狗烤成熟热狗后2 c os 2对单根金属圆柱的压力减小，选项C错误，D正确。解析：降压变压器中电流的周期/=空，频率A错误；(原线圈两端的电压a=半，co T 2n V2由 牛=色 得。2 =5同,由?=得/2=/=9，发 电 厂 的 输 出 功 率q 勺 1 n 2 n2 1 0=咽=与U

15、I，输电线消耗的总功率6=/；R=+/2 尺尸=哼。/,8 错误；用电器消耗的功率6=P 4=U/-L/2R,C错误；由?=必 得/a=&/3=1 0/j,而 A =/,得用电器的电流/,=/,又 =/：6,得 用 电 器 的 电 阻 飞=学-+R,D 正确。4.答案：D解析：当 a 球做微小摆动时，a与6、c 间相互作用力偏离竖直方向，如果b 球带正电，则静电斥力会使b 球向a初始运动方向相反的方向偏离，导致杆倾倒，当 a 球自最高点返回时，会使杆继续倾倒，无法返回，因此b 一定带负电，C 球带正电或负电均可，当 C 带正电时从C 总电荷量可能为负,也可能为正或为零，选项A错误；由于在a摆动

16、时c 可视为不动，说明c一定受到地面的静摩擦力和支持力，则细线拉力小于3犯？，小球c与地面间动摩擦因数不为零，选项B 错误，I）正确；将b、c两球位置互换，当 c带负电且外%时，由库仑定律和数学知识可知，a与A c 间的静电引力增大,当公=功,时，静电引力不变，当/功，或 c 球带正电荷时，静电引力会减小，故细线拉力可能增大、不变或减小，选项C错误。5.答案：D解析：设海王星远日点和近日点速度分别为匕和根据开普勒第二定律有匕=岭弓；设太阳质量,1 2 c M m 1 2 M m ,为 M,海王星质量为m,根据机械能守恒定律有不相时-G-=mv2-G-，设地球质量为人，2 4 2 r2太阳的引力

17、提供地球做圆周运动的向心力，有 G坐R14 冗2=/昔/?,由 以 上三式可以推算出海王星远I I 点速度的大小、近日点速度的大小和太阳质量，选项D正确。6 .答案：A解析：当断开S时，电压表的读数等于电源的电动势，即E =3V；当闭合S时，有U=I R,又由闭合电路欧姆定律可知，/=丁 乙，联立解得r=1。，A正确，B C D 错误。R+r7 .答案：B C解 析：由 声*=2 ax得 v2=-lax+片，结 合 图 象 有=m/s,2 a2=m/s-,解得1=2 m/s2,a2=0.5 m/s2,则甲、乙两车运动过程中加速度大小之比为宗=：,B正确；由图象知甲车的初速度%i=6 m/s,乙

18、车的初速度%2=5 m/s,则刹车过程，甲车运动时间=3 s,乙车运动时1 1 4间f 2=1 0 s,A错误；相遇时结合位移关系得%/万4 产=%2万生产，解得r =0或f =s,C 正确;甲车停下时，甲车的位移大小=9m,乙车的位移大小=心4 -g；=1 2.7 5 m,两车相距AX=%2-Xf=3.7 5 m ,D 错误。8 .答案：B C解析：由题意可知，汽车运动过程中受到的阻力大小为玲，在。这段时间内，由牛顿第二定律可得尸-外 也，因牵引力F逐渐增大，所以汽车的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大，选 项 A错误；在时间内，由 动 量 定 理 可 得 空 逍 f。-4 =，9，解得2 r。

19、时刻汽车的速度大小为强，选 项 B正确；在 2 f 0 4%时间内，由牛顿第二定律可得2此一此=ma,解得汽车在这段时间2 m内的加速度大小为a =4,故时刻汽车的速度大小为丫=熟+&。=孕，该时刻牵引力的功m 2 m 2 m率 为 p =2/=泡，选 项 c正 确；汽 车 在 4%时 间 内 的 位 移 大 小 为mx=2 Z（）+-L X?（2/0）2=；故这段时间内汽车克服阻力做的功为卬产=先内=诙，选2 m 2 m m in项 D错误。9.答 案:B D解析：根据尹8 二加一可得a=彳 1,选 项 A错误；根据题意可知，粒子在磁场1、H 中偏转斗 qB 3e i 2的圆心角0相同，粒子

20、在磁场I中运动的时间是在磁场I I 中运动时间的2 倍，根据/=丁二十=：,2 n t2 1故U=7,根据T =岑，可得k=前=不，故 与=28,选项B正确；粒子在磁场I I 中的轨迹半T2 1 qB B2 T i 2径弓=；，设磁场I的宽度为x,则有s i n 0=2=4,可得x =d,选项C 错误；粒子的偏2 qB 6 4 2 今转角满足5 皿。=|,射入点和射出点的竖直偏移量为丫=;；（1-。）+（1-8 5。）=3，选项口正确。1 0.答案：B D解析：输出功率等于灯泡功率和可变电阻功率之和，选 项 A 错误。若可变电阻接入电路的阻值变大，假设副线圈电压不变，则副线圈中电流变小，由变压

21、器规律知，原线圈中电流变小，灯泡两端电压变小，由。=4+G知原线圈输入电压变大，副线圈输出电压变大，电压表示数变大，选项 B正确。设原线圈中电流为小则可变电阻的功率=/-/：4,当 人=今 时，有 外,”*=，小）4 叫）这时原线圈输入电压a=u-L K,=g,由变压器规律知找=5,得副线圈两端电压&=与，根JJ2 TJ2据心m a x =谭=：不 得 R =，选项C 错误，D 正确。K 4 o-t /v、d h1 1.答案：（1）a（2）m0g（c-b）；:（2+%）（立心）2 （两空答案互换也可）2a解析：（1）分析可知，X 图象中某时刻质点的速度在数值上等于对应时刻图线切线的斜率，即d

22、hV =;（2）经 时 间 a,系统重力势能减小量为与=R 7 =4,g（c-力，动能的增加量a阳=:（2?+犯,）（j）2,当 然 尸 妆 时，可认为在误差允许的范围内4 B、C 组成的系统机械2 a能守恒。1 2.答案：（1）R；G和g（2）1.5 0；1.2 1 Q（3）等于；等于解析：（1）若 A 是电压表，则 B是滑动变阻器R,C 和 D 是改装的电流表，干路电流最大值约为=V =-5 A=5 0 0 m A 1 00 m A ,根据欧姆定律知七分=（/,一心次，得 R=CU 5 C,定值电r+/5_ rGR2 0.6 x 0.1 5 _ _ 1 _ _阻应选鸟。（2）改 装 后 电

23、 流 表 内 阻=二Q =2C,根据图甲及（1）分析知U=E-5 IG（r+RA）,由图乙可知电动势E =1.5 0V,斜率氏=%黑C =5（r+），得 r=1 2 1 C。（3）由。=-5/G（/+RA）及电路图可知，电压表测得的U,结合电流表两端电压可求得路端电压,5 人为通过电源的真实电流，&已知，则电源电动势和内阻的测量值均等于真实值。1 3 .答案：（1）F后（2）2k解析：（1）撤去F 之后的运动过程，当滑块A向右运动至弹簧为自然长度时，滑块A的速度最大,此时F 做的功全部转化为滑块A的动能。设力F 作用的距离为x时，滑块A向左速度最大，此时滑块 A加速度为零，由牛顿第二定律得F-

24、kx=0由功能关系得&=g 加印-0解得 后（2）滑块A向右速度为时，滑块B 开始脱离墙壁，之后系统机械能守恒，动量守恒。当4、B 速度相等为v时，系统的弹性势能最大，有mvm=（7+t?t）vgn w；=g x （加 +n?）v2+Ep解 得 耳=二p 2kp2 r31 4 .答案：（1）v0-0 4mR力 8 ,B N13gL 2mR(3)空 士3R解析：(i)设线框刚好完全进入区域i 时的速度大小为匕，进入过程线框内的平均电流为7 ,进入时间为加，根据动量定理有-BIL/S1=4 码-4/v0根据法拉第电磁感应定律有三=孚tp回路电流7=二RA 0 =BI3D-解得匕1 o 4 m/?(

25、2)线框出磁场的过程，然 边受向左的安培力，仍然在安培力的作用下做减速运动，同理可得线框完全出磁场时速度为%2mR设线框和区域n i水 平 面间的动摩擦因数为P,线框进入区域n i后几边受到的恒定摩擦力为Z=mg岫边和c d 边受到的摩擦力逐渐增大，平均摩擦力大小为/1 1h=人=/3暝根据动能定理有(/+6 +力)t=O gx 4 加 破解得=白(一 先 )23gL 2mR(3)对圆形线框一半进入磁场过程有E=B QD2 2受到的安培力大小为瞑=2 3由几何知识可知勺=(y)2-(|-v r)2=Lvt-v2t2F 作用的时间为r =52 v由积分知识可知在0 时间内力F 的冲量大小为/=自

26、 理 力=史 互 计.与)_ 0 =红2 v J。安 R 2 4 v2 3 8 v3 3R由对称性可知，圆形线框另一半进入磁场过程中力F 对其冲量大小也为I,出磁场过程与进磁场过程的冲量大小相等,则整个过程力F 对线框的冲量大小为4/=4BM3R1 5.答案：(1)4 5 3 K(2)1 92 c m3解析：(1)设加热后左侧管内气体的压强为P、,体积为V,则hPi=(7 5 +1 0)c mH g=8 5 c m H g,=S(Z )由理想气体的状态方程有竽=竽，其中匕=5(/-71 70解得 Z“4 5 3 K。(2)保持理想气体温度不变,加入水银,可视为等温过程。设加入水银后理想气体的压强为P z，此时左右两管的水银面高度差为/?，有 P z =P 、+pgAh由玻意耳定律有P M =p2Vu,解得Ah 3 8.3 c m加入的水银的体积丫=曲-5 =1 9 2 5 3。1 6.答案：(1)邪 生C解析：(1)光路如图所示，由几何知识可知，在 A 0 面上光线的折射角为3 0 .所以玻璃砖的折射率=嘤=Gsin 3 0 0R由于折射光线C E 平行于B 0,光线在圆弧面上的入射点E到 B 0 的距离也为一2-R即 EF=2EP 1所 以 a 满 足 sin a=,解 得 a=3 0 OE 2由几何关系可知在=一=2叵R；又光在玻璃中的速度丫=cos a 3