2021届八省新高考物理模拟卷（河北专用）（解析版） (三).pdf

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1、2021届八省新高考物理模拟卷一河北卷（03）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，只有一项符合题目要求1.（2020河北高三月考）手机导航成为现代人们出行必不可少的工具如图所示为某次导航推荐的具体路线，关于此次导航下列说法正确的是（）A.“时间最短”路线的平均速度最大B.“大路优先”路线比“距离最短”路线的平均速度大C.“距离最短”路线的位移最小D.由三条推荐路线可知，位移不小于6.5公里【答案】A【详解】A C.因为起点与终点位置确定，故三条路线位移相同，因“时间最短 路线时间最短，故平均速度最大，故 A 正确，C 错误；B.“大路优先”路线比“距

2、离最短”路线所用时间相同，则平均速度相同，故 B 错误；D.因实际路径不是直线，故位移一定小于6.5公里，故 D 错误。故选A,2.（2020鸡泽县第一中学高三月考）甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1 k g,则碰撞过程两物块损失的机械能为（）A.3 J B.4 J C.5 J D.6 J【答案】A【详解】由修图可知，碰前甲、乙的速度分别 为 唾=5 m/s,以=l m/s：碰后甲、乙的速度分别为4=-l m/s,或=2 m/s,甲、乙两物块碰撞过程中，由动量守恒得%+叫v乙=叫 曲+乙吃解得

3、m乙=6 k g则损失的机械能为.r，1 2 1 2 1 ”1 ,2A E =咻 哧+叱丘-万科四甲万 叱 也解得故选A oAE=3J3.（2 0 2 0围场满族蒙古族自治县卉原中学高三月考）如图所示，理想变压器a、b两端接一正弦交变电源，原副线圈（匝数分别为1、2）分别与电阻为、&并 联，且电阻凡=2/?2。若闭合开关S,测得电源输出功率是电阻&消耗功率的9倍，则 是（）A.3 ：1 B.1：3 C.4：1 D.1 ：4【答案】C【详解】假设电阻幻消耗功率为P,则而副线圈所接负载只有&，所以理想变压器输出功率及输入功率均为尸，由题意知电源输出功率是9尸，而电源输出功率等于电阻凡消耗功率和变压

4、器原线圈输入功率，因此电阻凡消耗功率为8 P,且8P=R=2R2联立可解得而原副线圈分别与电阻岛、&并联，其两端电压分别为5、U 1,因此n2 U2 1故选C。4.（2020河北高三月考）伽利略用木星的直径作为量度单位，测量了木星卫星的轨道半径。他发现最接近木星的卫星木卫一的公转周期是L8d（天），距离木星中心4.2个木星直径单位 木星的另一颗卫星的公转周期是7.15d,请运用伽利略所采用的单位，预测此卫星与木星中心的距离约为（）A.4个木星直径单位B.7个木星直径单位C.11个木星直径单位D.14个木星直径单位【答案】C【详解】根据开普勒第三定律可知此卫星与木星中心的距离约为2.5x4.2=

5、10.5故选C。5.（2020河北张家口市高三月考）先后让一个笈核（:H）和一个求核（；H）从同一位置以相同的初动能通过同一对平行板形成的偏转电场，进入时速度方向与板平行，则气核与气核离开时速度偏角的正切值之比tan0:tan%为（）A.1：1 B.2：1 C.1：2D.1：4【答案】Aa=-mdv=atc 匕，Uqltan 9=-=%dmv0E k=Sn%【详解】经分析，粒子进入偏转电场后做类类平抛运动，垂直电场线方向做匀速直线运动，则/=vot平行于电场线方向做匀加速直线运动，加速度为分速度为联立以上几式得又根据可得由此可知，两粒子初动能相同，其它量也相同，故偏角的正切值相同。故选A。6.

6、（2020.河北衡水市.衡水中学高三月考）要使小球A 能击中离地面”高的小球P,设计了甲、乙、丙、丁四条内外侧均光滑轨道，如图所示.甲为高度小于的倾斜平直轨道，乙丙丁均为圆轨道，圆心O 如图所示.小球从地面出发，初速度大小都为=向 万，在甲轨道中初速度方向沿斜面，在乙、丙、丁轨道中初速度方向均沿轨道的切线方向，则小球A 经过哪种轨道后有可能恰好击中P 球（）A.轨道甲和轨道丁B.轨道乙和轨道丁C.轨道丙和轨道丁D.只有轨道丁【答案】D【详解】小球从地面出发，初速度大小为病 万，在运动过程中，只有动能全部转化为重力势能才能上升高 度 即mgH=g tn甲轨道4球在轨道上沿斜面运动后斜抛，在最高点

7、有动能，根据机械能守恒，小球不能到达，高度，故甲不可能：乙轨道小球做竖直上抛运动，在最高点速度为零，能达到高度”，但不能击中P点，故乙轨道不可能；丙轨道在小球通过1/4 圆以后小球要想到达P点，在尸点要有动能，根据机械能守恒，小球到不了 P点，故丙轨道不可能；丁轨道小球到达P点，小球的动能完全转化为重力势能，到达尸点动能恰好为零，小球恰好击中P点，故丁轨道可以.故选D .二、选择题：本题共4 小题，每小题6 分，共 24分，在每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0 分7.（2 0 2 0 河北高三月考）如图所示，某运动员拖动汽车轮

8、胎进行体能训练，受训者通过绳子对静止在水平地面上的轮胎施加作用力尸，尸斜向上并与水平方向成37。角，大小由零逐渐增大。已知轮胎质量为2 6 k g,与地面间的动摩擦因数为0.4,且轮胎受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为1 0 m/s2 则（）A.轮胎与地面间的摩擦力逐渐减小B.轮胎与地面间的摩擦力先逐渐增大后逐渐减小C.轮胎与地面间的的摩擦力最大值为80 ND.轮胎与地面间的的摩擦力最大值为1 0 4 N【答案】B C【详解】AB.当力厂较小时，轮胎处于静止状态，此时轮胎与地面间的静摩擦力大小为F r=F c o s 37 摩擦力随产增大而增大；当力尸较大时，轮胎做加速运动，此

9、时轮胎与地面间的滑动摩擦力的大小为Ft=(mg-Fsin370)摩擦力随尸增大而减小，因此，轮胎与地面间的摩擦力先逐渐增大后逐渐减小，A 错误，B 正确；C D.当轮胎刚要滑动时，轮胎与地面间的静摩擦力最大，此时，对轮胎，由平衡条件得Fcos37=Ffm=(i-Fsin37)解得最大静摩擦力Flm=80NC 正确，D 错误。故选BC8.(2020河北省玉田县第一中学高三月考)如图所示，用两根长度均为/的绝缘轻绳将正电的小球悬挂在水平的天花板下，小球的质量为小，轻绳与天花板的夹角均为生30。，小球正下方距离也为/的A 处有一绝缘支架上同样有一个带电小球，此时轻绳的张力均为0,现在将支架水平向右移

10、动到8 处，8 处位置为与竖直方向的夹角为。处，小球处于静止状态，则()A.A 处的带电小球带负电B.A 处与B 处库仑力大小之比为4：3C.支架处于B 处，左边绳子张力为2D.支架处于B处，右边绳子张力为m g+-m g2【答案】BC【详解】A.当绝缘支架上的带电小球在A 位置时，轻绳的张力均为0,说明上方小球受力平衡，受力分析可知其只受重力和库仑力，因此4 处的带电小球带正电，故 A 错误；B.根据库仑定律可得F=馒因此在4处与8处库仑力大小之比等于带电小球距离平方的倒数比，即因为6=3（）。，所以故B错误;C D.支架处于8处，两球间的库仑力为3 3FH=-FA=-m8设左、右绳的张力分

11、别为B和尸2,则由正交分解可得3cos 300+mgsin 300=F2 cos 303月 sin 300+mg cos 30+F2 cos 30=mg解得F=m g-m g故C正确，D错误;故选BC。9.（2020河北高三月考）如图为装卸货物的带式输送机，输送带与水平方向夹角为37。，货物以2 m/s的初速度从底端滑上输送带，已知输送带速度为4 m/s,货物与输送带间的动摩擦因数为0.8,输送机底端到顶端的距离为19m,已知sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2,下列说法正确的是（）A.货物到达顶端用时（2回-5）sC.货物在输送带上一直做匀加速运动【答案】BDB.货物到达

12、顶端用时6sD.货物在输送带上先加速运动后做匀速运动【详解】货物加速匕升的加速度/jmg cos 37-mg sin 370=ma解得tz=0.4m/s2货物加速到和传送带一样速度的时间v-v0+at解得f=5 s货物加速的位移2ax=v2 v02解得x=15m没有到达传送带的顶端，则货物和传送带一起匀速上升，匀速运动的时间L-x 19-15,t.=-=-s=1s1 v 4货物到达顶端?2=/+?!=6s故选B D。1 0.（2 0 2 0 河北枣强中学高三月考）云室能显示射线的径迹，把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向和半径大小就能判断粒子的属性，放射性元素A的原子核静止放在磁感应

13、强度B=2.5 T 的匀强磁场中发生衰变，放射出粒子并变成新原子核B,放射出的粒子与新核运动轨迹如图所示，测得两圆的半径之比R i：/?2=4 2：1,且 R=0.2 m,已知a粒子质量哂=6.6 4*1 0 7 1 ,P粒子质量呻=9.1*1 0 3,普朗克常量取=6.6 x l 0-3 4 j .电子带电量e=1.6 x l 0-i 9 c,下列说法正确的是（）A.新原子核B的核电荷数为8 4B.放射性元素A原子核发生的是。衰变C.衰变放射出的粒子的速度大小为2.4 1 x l 07m/sD.如果A原子核衰变时释放出一种频率为1.2 x 1 0 1 5 H z 的光子，那么这种光子能使逸出

14、功为4.5 4 e V 的金属鸨发生光电效应【答案】A C D【详解】A.两圆半径之比为4 2:1,根据V2qBv=机 下,/4 =m,v2可得新原子核的核电荷数为8 4,选项A正确；B.两圆轨迹外切，放出的粒子应该带正电，发生的是a 衰变，选项B错误；C 加VC.由R =r 可求得衰变放射出的a 粒子的速度大小为2.4 1 x l()7m/s,选项C正确；qBD.金属鸨的逸出功为7.2 6 x l 0 9 j,根据：=初可求得这种光子的能量为7.9 2 x l 0 9 j,能量大于逸出功，能发生光电效应，选项D正确。故选A C D o三、非选择题：共 52分，第 1114题为必考题，每个试题

15、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I I.(2 0 2 0.河北衡水市.衡水中学高三月考)某同学设计如图所示的实验装置来探究弹簧弹性势能与弹簧形变量的关系，弹射器固定放置在水平桌面上，右端与桌面平滑连接。弹簧被压缩/后释放，将质量为，的小球弹射出去，小球离开桌面后做平抛运动，测出小球平抛运动的水平位移为x,竖直位移为九 请回答下列问题：(重力加速度为g )(1)为了减小实验误差，弹射器的内壁和桌面应尽可能光滑，同时弹射器出口端距离桌子右边缘应该(填“近些”或“远些”)。(2)小 球 做 平 抛 运 动 的 初 速 度 丽，小 球 被 释 放 前

16、弹 簧 的 弹 性 势 能 母=(用 办g、x、表示)。(3)在实验中测出多组数据，并发现x与/成正比，则关于弹簧弹性势能EP与形变量/的关系式，正确的是 o (填正确的字母标号)A.母8/B.EP=-C.EP X(/)2D EP=rA/(A/)-【答案】近些 x j -X2 CV 2/J 4/z【详解】为减小小球在桌面运动时机械能损失，从而减小实验误差，弹射器出口端距离桌子右边缘应该近些。(2)小球做平抛运动，水平方向有x=vot竖直方向有联立解得根据小球和弹簧组成的系统机械能守恒：小球被释放前弹簧的弹性势能因为X与/成正比，则由昂=避 炉 可知则4Ep8(/)2故ABD错误，C正确。故选C

17、12.(2020河北衡水市衡水中学高三月考)某同学利用下列器材描绘一只发光二极管在加正向电压时的。一/图线。A.发光二极管(正向电压小于等于2.5V,最大工作电流为20mA)B.电压表V(量程为3 V,内阻很大)C.毫安表A(量程为3 m A,内阻为68。)D.滑动变阻器R(02()Q)E.定 值 电 阻&=12CF.电 池 组(E=3 V,内阻不计)G.开关和导线若干(1)该同学对实验器材已经进行了部分连线，请用笔画线代替导线，把图甲中实验器材连接成完整的实验电路。()(2)某次测量中，电压表、毫安表的示数如图乙中(a)、(b)所示，则发光二极管两端电压。=-V,通过发光二极管的电流/=m

18、A (结果保留三位有效数字)。乙(3)通过实验该同学描绘出了发光二极管的正向图线如图丙所示。若把此发光二极管和阻值为1 0 0。的定值电阻串联后与电池组(E =3 V,内阻不计)组成闭合电路，此时发光二极管的阻值RD=一C，功率为 W o【答案】2.0 5 1 2.0 2 0 0 2 x 1 0-2【详解】(1)1 滑动变阻器阻值较小，为能使发光二极管两端电压在较大范围内变化，控制电路需采用分压电路。设计电路如图所示正确连线(2)2电压表V的最小分度为0.1V,应估读到下一位，读数为2.05V.3毫安表A的读数为1.80mA，根据并联电路规律可知通过发光二极管的电流为mA=12.0mA。(3)

19、4根据闭合电路欧姆定律可知发光二极管两端电压U=E-Ir在U /坐标系中做出(7=3-1007关系图线UN与发光二极管的伏安特性曲线相交于点(1 0.0 m A,2.0 0 V),此状态下二极管的电阻RDU 2.0 07-IO.OXIO-3C=2 0 0 c 5 功率Pn=U l =2.0 0 x 1 0.0 x 1（尸 W=2 x 1（尸 W.1 3.(2 0 2 0 河北衡水市衡水中学高三月考)如图所示，是一儿童游戏机的简化示意图。光滑游戏面板与水平面成一夹角夕，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与长度为8 R 的AB直管道相切于8点，C点为圆弧轨道最高点(切线水平)，管道底端A位于斜面底端，

20、轻弹簧下端固定在A B 管道的底端，上端系一轻绳，绳通过弹簧内部连一手柄P。经过观察发现：轻弹簧无弹珠时，其上端离B 点距离为5 R,将一质量为，的弹珠。投入A B 管内，设法使其自由静止，测得此时弹簧弹性势能%=，z g/?s i n。，己知弹簧劲度系数某次缓慢下拉手柄?使弹簧压缩，后释放手柄，弹珠。经 C 点被射出，弹珠最后击中斜面底边上的某位置(图中未标出)，根据击中位置的情况可以获得不同的奖励。假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠可视为质点。直管A 8粗细不计，求：(1)调整手柄P的下拉距离，可以使弹珠。经 B C 轨道上的C 点射出，落在斜面底边上的不同位置，其中与 A 的最近距离

21、是多少？(2)若弹珠Q落在斜面底边上离A 的距离为10/?,弹珠Q离开弹簧前的最大速度是多少？【答案】（D3&R+R；Q）【详解】（1）当 P离 A 点 最 近（设最近距离为d）时，弹珠经C 点速度最小，设这一速度为v o,弹珠经过C点时恰好对轨道无压力，g s i n e 提供所需要的向心力。所以2mg sin 0=m 得%=JgHsinO8R+R二g g J sin。得到的18Rgsin。%=V 18 7?2=3f2Rd=3R+R（2）设击中P 点的弹珠在经过C 点时的速度为v c,离开C 点后弹珠做类平抛运动=g s i n O10R-R=vd乂在（I）中得到I 18 Rg sin 6弹

22、珠离开弹簧前，在平衡位置时，速度最大；设此时弹簧压缩量为x,根据平衡条件:?gsin0=fcro取弹珠从平衡位置到C点的运动过程为研究过程，根据系统机械能守恒：取平衡位置重力势能为零1 ,1 1 ,+mvn-mg(67?+7?)sin+mvc14.（2020.河北枣强中学高三月考）如图甲所示，两根与水平面成9=30。角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L,导轨的电阻忽略不计.整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上.现将质量均为m、电阴均为R的金属棒a、b垂直于导轨放置，一不可伸长的绝缘细线的P端系在金属杆b的中点，另一端N通过滑轮与质量为M的物体相连，细绳与

23、导轨平面平行.导轨与金属棒接触良好，不计一切摩擦，运动过程中物体始终末与地面接触，重力加速度g取10m/s2.（1）若金属棒a固定，M=m,由静止释放b,求释放瞬间金属棒b的加速度大小.若金属棒a固定，L=lm,B=1T,m=0.2kg,R=1Q,改变物体的质量M,使金属棒b沿斜面向上运动,请写出金属棒b获得的最大速度v与物体质量M的关系式，并在乙图中画出v-M图像（3）若撤去物体，改在绳的N端施加一大小为F=m g,方向竖直向下的恒力，将金属棒a、b同时由静止释放.从静止释放到a刚开始匀速运动的过程中，a产生的焦耳热为Q,求这个过程流过金属棒a的电量.（3）。BL噎2Q*房m2gR2 x）对

24、金属棒6T-mgsnO=ma解得：a=Mg _ 唧*2.5 W CM +m(2)当金属棒6速度达到最大时，对物块M有：T =M g对金属棒 b 有：?gsin30+=T对电路分析有：E =BLv2 R解得：v=20M-2v-M图像如图所示：(3)对两棒受力分析可知，在任一时刻：对 a 棒：mgs冶-F.f.=m a对棒：F-mgsinB-F安=ma2解得：4=。2即在任一时刻两棒的速度、加速度、位移总是大小相等方向相反，同时达到匀速运动状态，此时的速度最大.设棒的最大速度为山，此过程通过的位移为S,则电路中的总电动势：骂=2 B L%电路中的总电流：/1二互.2 R对 a 棒：msin30=I

25、、LB由能量守恒定律得：mgS=2Q+2x；mv：.从静止释放到a刚开始匀速运动的过程中，流过a棒的电量有：q=/._ E其中：I2RtA=2%S.解得：匕mgR2B2I?5 2 2 a 2 g H 2-mg 4 8 4 A叩0 M*、1 R （m g 4Ba1 5 .选修 3-3（2 0 2 0.河北高三月考）如图所示，放置在水平地面上的喷雾器内有V=1 3 L 的药液，上部封闭有=2 L、p o=l a t m、热力学温度为R的空气。现关闭喷雾阀门，用打气筒打气，每次打气筒可以打进p o=l a t m、V=2 0 0 c m 3 的空气，在快速充气的情况下，打气筒来不及散热致每次打气时喷

26、雾器内空气温度升高0.0 2 元，空气可看作理想气体。（1）要使喷雾器内空气压强增大到P 2=2.4 a t m,求打气筒应打气的次数n；（2）喷雾器内空气压强达到p 2=2.4 a t m 时停止打气，并立刻向外喷药，当喷雾器内药液上方空气的压强降为la t m 时，求剩下的药液的体积丫制（假设喷雾器向外喷药时桶内空气的温度不变）。【答案】（1）=1 0；（2）%=1 0.2 L【详解】（1）设打入的空气和喷雾器内空气在la t m 的 压 强 下 体 积 的 总 量 为 则 有V,=x 2 0 0 c m3+2 L =0.2 +2 L设打入空气后，空气温度为八,则有T2=T0+0.0 2/

27、1由理想气体状态方程得n=10（2）设喷雾器内空气压强降为latm时，空气体积为上，根据玻意耳定律得P 2%=P0 匕V3=4.8L剩下药液的体积-%)=10.2L16.I选修 3-4（2020河北承德第一中学高三月考）如图所示，透明的柱形元件的横截面是半径为R的,圆弧，圆心为O,以。为原点建立直角坐标系X。）%一束单色光平行于x轴射入该元件，入射点的坐标为（0,d）,单色光对此元件的折射率为=及，真空中光速为c,sin 15。=必 二 也。（1）当d多大时，该单色光在圆弧面上恰好发生全反射？（2）当d=；R时，求该单色光从y轴入射到x轴传播的时间。【答案】正R；（2）3.16日2 c【详解】（1）如图a所示当光射到圆弧面上的入射角等于临界角时，刚好发生全反射，由.八1s i n g=一n解得6 =4 5 根据几何关系d=&R2(2)如图b所示当时2s i n y?=1,夕=3 0 由折射定律sin an=-s i n/?得6 小。s i n a=，。=4 52元件中的传播速度n 2传播的时间Reos B R4 =-=-v 2 c在口。所中，由正弦定理EFRsin/3 sin(a-/?)l l V6+V2 EF=-R2从E到尸传播时间=EF V6+V2 R-二-c 2 c则总时间t =V6+V6+V2 R3.16-c2