2021-2022学年河北衡水金卷高考考前模拟物理试题含解析.pdf

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1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图甲所示，通过4 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作

2、一圆，在极限情况下，这个圆叫作A 点的曲率圆，其半径叫做A 点的曲率半径。如图乙所示，行星绕太阳作椭圆运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，近日点3 和远日点C 到太阳中心的距离分别为。和 ,已知太阳质量为M,行星质量为,，万有引力常量为G,行星通过8 点处的速率为VB,则椭圆轨道在8 点的曲率半径和行星通过C 点处的速率分别为（）2、关于自由落体运动，平抛运动和竖直上抛运动，以下说法正确的是A.只有前两个是匀变速运动B.三种运动，在相等的时间内速度的增量大小相等，方向不同C.三种运动，在相等的时间内速度的增量相等D.三种运动在相等的时间内位移的增量相等3、如图所示，。吩 和 8班/是垂直于纸面向

3、里的匀强磁场I、II的边界，磁场I、II的磁感应强度分别为、B2,且明=2小，一质量为机、电荷量为g 的带电粒子垂直边界ae从 P 点射入磁场L后经/点进入磁场H,并最终从北边界射出磁场区域.不计粒子重力，该带电粒子在磁场中运动的总时间为（）bXXXXXXXXXX XX Xp I：_v 1Ia2nmA.qB1Tunc,qB、d3兀/%丽3itmD.z-4羽4、如图所示，图甲为质点a 和 b 做直线运动的位移一时间图象，图乙为质点c 和 d 做直线运的速度一时间图象，由图可知（）A.若 A 时刻a、b 两质点第一次相遇，则/2时刻两质点第二次相遇B.若“时刻c、d 两质点第一次相遇，则打时刻两质

4、点第二次相遇C.fi到女时间内，b 和 d 两个质点的运动方向发生了改变D.人到母时间内，a 和 d 两个质点的速率先减小后增大5、如图所示，纸面为竖直面，为竖直线段，M N 之间的距离为日空间存在平行于纸面的足够宽的匀强电场，其大小和方向未知，图中未画出，一带正电的小球从“点在纸面内以犯尸后的速度水平向左开始运动，以后恰好以大小为v=0 v o 的速度通过N 点。已知重力加速度g,不计空气阻力。则下列说法正确的的是（）丫。A.可以判断出电场强度的方向水平向左B.从 M 点到N 点的过程中小球的机械能先增大后减小C.从M到N的运动过程中小球的速度最小为为2D.从M到N的运动过程中小球的速度最小

5、为 且%6、如图所示，平 行 板 纵5组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板 接地。现将电容器的方板向下稍微移动，贝!1（）二 E 1I _ T IA.点电荷所受电场力增大 B.点电荷在尸处的电势能减少C.尸点电势减小 D.电容器的带电荷量增加二、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、质量为机的物块在，=0时刻受沿固定斜面向上的恒力为作用，从足够长的倾角为的光滑斜面底端由静止向上滑行，在 力时刻撤去恒力B加上反向恒力出（为、F2大小未知）

6、，物块的速度一时间”一。图象如图乙所示，2%时刻物块恰好返回到斜面底端，已知物体在力时刻的速度为为，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）A.物块从1=0时刻开始到返回斜面底端的过程中重力的冲量大小为2?gfsin0B.物块从to时刻到返回斜面底端的过程中动量的变化量大小为3/nvoC.Fi的冲量大小为/ngfosin0+mv（）D.F2 的冲量大小为 3zng/osin03/nvo8、如图（a）所示，在x轴上有。、P、。三点，且0P=1.8m,OQ=3.0m。一列简谐波沿x轴正方向传播，图示为0时刻的波形。再过0.6s的时间P质点第二次振动至波峰。对 此 下 列 说 法 正 确 的 是，(a

7、)A,。点的振幅为10c mB.波速为3m z sC.频率为2H zD.质点。在。0.6s 内的运动路程为25c mE.质点。在 f=o.6s 时沿y轴正方向运动9、如图（a）,物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平.U 0时，木板开始受到水平外力尸的作用，在 U 4 s 时撤去外力.细绳对物块的拉力/随时间f 变化的关系如图（b）所示，木板的速度v 与时间f 的关系如图（c）所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g=10m/s l 由题给数据可以得出A.木板的质量为1k gB.l s 4s 内，力尸的大小为0.4NC.0 l s

8、内，力尸的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.110、一简谐横波沿x轴负向传播，时刻的波形如图所示，则该时刻（）B.质点5 的动能最大C.B、O两质点的振动情况总是相反D.从该时刻经过半个周期，质点。的加速度为零E.从该时刻经过!个周期，质 点 C 将移动到质点B的位置三、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）一位同学为验证机械能守恒定律，利用光电门等装置设计了如下实验。使用的器材有：铁架台、光电门1和 2、轻质定滑轮、通过不可伸长的轻绳连接的钩码A 和 5（8 左侧安装挡光片）。图1实验步骤如下：如图1,将实验器材

9、安装好，其中钩码A 的质量比8 大，实验开始前用一细绳将钩码8 与桌面相连接，细绳都处于竖直方向，使系统静止。用剪刀剪断钩码B下方的细绳，使 8 在 4 带动下先后经过光电门1和 2,测得挡光时间分别为八、t2。用螺旋测微器测量挡光片沿运动方向的宽度d,如图2,则“=mm。用挡光片宽度与挡光时间求平均速度，当挡光片宽度很小时，可以将平均速度当成瞬时速度。用刻度尺测量光电门1 和 2 间的距离U L d）。查表得到当地重力加速度大小为g o为验证机械能守恒定律，请写出还需测量的物理量（并给出相应的字母表示）,用以上物理量写出验证方程。12.（12分）某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，可选用

10、的实验器材如下：A.待测干电池B.电流表4（0200 n A,内阻为500 Q）C.电流表42（00.6A,内阻约为0.3。）D.电 压 表 V（0 1 5 V,内阻约为5kl）E.电阻箱（09999.9 2）F.定值电阻R）（阻 值 为 1。）G.滑动变阻器R，（010。）H.开关、导线若干（1）该小组在选择器材时，放弃使用电压表，原因是 o（2）该小组利用电流表和电阻箱改装成一量程为2 V 的电压表，并设计了如图甲所示的电路，图中电流表a 为（选填“4”或“4”），电阻箱R的阻值为 0/A（3）闭合开关，调节滑动变阻器，读出两电流表的示数h.h的多组数据，在坐标纸上描绘出/1-/2图线如图

11、乙所示。根据描绘出的图线，可得所测干电池的电动势E=V,内 阻 r=（保留两位有效数字）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，直角坐标系x O y 的第一象限内存在竖直向上的匀强电场，第四象限内有一半径为K的圆形有界匀强磁场，磁场边界与x轴相切于4 亿，。）点，磁场方向垂直于纸面向里，现有一质量为，电荷量为g的带负电的粒子，从 y轴上的P（0,上）点以速度v。平行于x轴射入电场中，粒子恰好从4 点进入磁场，然后从C 点离开磁场2（C 点图中未标出），若匀强磁场的磁感应强度3 =2 普，不考虑粒

12、子的重力，求 C 点的位置坐标。qR14.（16分）如图所示，在直角坐标系x O y 平面内第一、三、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场。两个电荷量均为外质量均为，的带负电粒子。、入先后以为的速度从y 轴上的尸点分别沿x轴正方向和负方向进入第一象限和第二象限，经过一段时间后，5 两粒子恰好在x负半轴上的。点相遇，此时力两粒子均为第一次通过x轴负半轴，P点离坐标原点。的距离为d,已知磁场的磁感应强度大小为8 =篝，粒子2qd重力不计，“、两粒子间的作用力可忽略不计。求:（1）粒子a从 P点出发到达。点的时间“（2）匀强电场的电场强度E的大小。yXXXb P。xx

13、xXxX X XBxxx xxx15.（12分）如图所示，坐标系第一象限和第二象限均存在垂直纸面向里的匀强磁场，y轴为磁场理想边界，两侧磁感应强度大小不同，已知第二象限磁感强度大小为瓦坐标原点粒子源以不同的速率沿与）轴正方向成30。的方向向第二象限发射比荷相同带负电的粒子。当粒子速率为 时，粒子穿过y轴第一次进入第一象限，轨迹与），轴交点为P（0,L）,进入第一象限经过。点，已知。与 y轴正方向夹角为30。，O Q 长为O Q =立L+叵 L,不计粒子的2 6重力和粒子间的相互作用力（1）求第一象限磁感强度大小B,；（2）过P点粒子的速度满足条件。参考答案一、单项选择题：本题共6 小题，每小题

14、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、C【解析】由题意可知，一般曲线某点的相切圆的半径叫做该点的曲率半径，已知行星通过5 点处的速率为V B,在太阳的引力下,该点的向心加速度为G M设行星在这个圆上做圆周运动，同一点在不同轨道的向心加速度相同，则在圆轨道上8 点的加速度为v2 G Mwa=-=-2P 片则 5 点的曲率半径为2 2G M根据开普勒第二定律，对于同一颗行星，在相同时间在扫过的面积相等，则丁襄丁即行星通过C 点处的速率为Vc=VBrc所 以 C 正确，A B D 错误。故选C。2、C【解析】A.平抛运动、竖直上抛运动、斜抛运动和自由落体运动都是

15、仅受重力，加速度为g,方向不变，都是匀变速运动。故A 错误；B C.速度增量为 u=gAf,故速度增量相同，故 B 错误，C 正确；D.做自由落体运动的位移增量为1 ,1 ,1 h=-g(t+A t)2-gt2=gth f+5gA t2,竖直上抛运动的位移增量为A h=Vo(t+A t)y g(/+A t)2-vt+gZ2=VoA LgtA f-JgA F两者不等，故 D 错误；故选C。3、B【解析】粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故粒子做圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有2VqvB=mR则有R=qB粒子垂直边界a e从严点射入磁场I ,后经/点进入磁场I I,故根据几何关系可得：粒子在磁场I

16、中做圆周运动的半径为磁场宽度d;根据轨道半径表达式，由两磁场区域磁感应强度大小关系可得：粒子在磁场I I中做圆周运动的半径为磁场宽度号,那么，根据几何关系可得：粒子从0到/转过的中心角为90，粒子在/点沿方向进入磁场I I;然后粒子在磁场n中转过180,在e点沿e a方向进入磁场I ；最后，粒子在磁场I中转过90,后从 边界射出磁场区域；.f 2 兀 尸 2jtm故粒子在两个磁场区域分别转过180,根据周期7=一 不 可 得：该带电粒子在磁场中运动的总时间为v qB2 1 2 2 2qB故 选B。4、A【解析】在位移-时间图象中，两图线的交点表示两质点位置相同而相遇，由甲图可知，A时刻a、b两

17、质点第一次相遇，则打时刻两质点第二次相遇，故A正确；A到打时间内，根 据 一f图像的面积表示位移知c的位移大于d的位移，若。时刻c、d两质点第一次相遇，则打时刻两质点没有相遇。故B错误；两质点中只有。运动方向改变，a、c、d质点的方向未发生改变，故C错误；根据X Y图象的斜率表示速度，知八到。时间内，。质点的速度不变。由v-f图象知：d的速率先减小后增大，故D错误。5、D【解析】A.小球运动的过程中重力与电场力做功，设电场力做的功为W,则有W+mgh=；mv2-:mv代入u =解得W=0说明MN为电场的等势面，可知电场的方向水平向右，故A错误；B.水平方向小球受向右的电场力，所以小球先向左减速

18、后向右加速，电场力先负功后正功，机械能先减小后增加，故B错误；C D.设经过时间fi小球的速度最小，则竖直方向。=g%水平方向匕=%一 必1 =7 =V _ 2 g t|I2hV g合速度u=M +v；=，)2+(V _ 2 g rJ =y/5g2t；-4gy/2gh-tl+2gh由数学知识可知，u的最小值为故 C 错误，D 正确。故选D。6、B【解析】A.因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，8 板下移，则板间距离d 增大，则板间电场强度E 变小，由F=Eq可知电荷所受电场力变小，故 A 错误；BC.板间距离d 增大，则板间电场强度E 变小，由 U=Ed知，尸与。板的电压减小，而 a

19、 的电势不变，故尸的电势升高，由&=4 9 而 q 为负值，故电势能减小，故 B 正确，C 错误；D.由 0=C U,又有C =,故 C 减小，。减小，故 D 错误。4 兀 kd 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、BC【解析】A.根据冲量的定义式可知物块从t=0时刻开始到返回斜面底端的过程中重力的冲量大小为=根g 2。=2根g%故 A 错误；B.由于在2时撤去恒力士加上反向恒力尸2,物块在2。时恰好回到斜面的底端，所以在沿固定斜面向上的恒力的时间与撤去恒力加上反向恒

20、力后回到底端的时间相等，设物体在沿固定斜面向上的恒力作用下的位移为x,加速度为q,取沿斜面向上为正；根据位移时间关系可得1 ,根据速度时间关系可得撤去沿固定斜面向上的恒力时的速度为%=印0撤去恒力加上反向恒力作用时的加速度为生,则有1 2-x=voto-a2to联立解得a2=3al物块在2%时的速度为v2=vQ-a2t0=-2va物块从小时刻到返回斜面底端的过程中动量的变化量为P=mv2-mv0=-3mv0即物块从2时刻到返回斜面底端的过程中动量的变化量大小为3,故 B 正确;C.物体在沿固定斜面向上的恒力作用下，根据动量定理可得IF-mgsinO o =mv0-0解得片的冲量大小为I=mgt

21、osinB+mv0故 C 正确：D.撤去恒力加上反向恒力作用时，根据动量定理可得一/居-mgsinQ*t0=-m2v0 mvu解得IF=zngrosin0+3mv0故 D 错误；故选BC.8、A C E【解析】A.由图像知波长为X=4.0m振幅为A=10cm故 A 正确；B.简谐波沿x 轴正方向传播，则 P 质点向上运动；0.6s时 P 点恰好第二次到达波峰，对应波形如图所示Ax=0.8m+4=4.8m则波速为Ax c,v-=8m/s故 B 错误；C.简谐波的周期为T 4 4.0 八 uT=s=0.5sv 8则简谐波的频率f=-=2HzT故 C 正确；D E.质点。运动了时间为0.65=1-7

22、5则运动路程小于54=5x5cm=2 5 cm,此时质点。在平衡位置的下方，沿）轴正方向运动，故 D 错误，E 正确；故选A C E。9、AB【解析】结合两图像可判断出0-ls物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过程力厂等于/,故尸在此过程中是变力，即 C 错误；L 5 s 内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿运动定律，对 L4s和 4-5s列运动学方程，可解出质量，为1kg,L 4s内的力尸为0.4N,故 A、B 正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数，故 D 错误.10、BCD【解析】A.由波的平移法可知，在该时刻质点A 正向

23、下运动，故 A 错误；B.由图可得，在该时刻质点8 在平衡位置，速度最大，动能最大，故 B 正确；C.B、。两质点相差半个波长，振动情况总相反，故 C 正确；D.从该时刻经过半个周期，质点。又处于平衡位置，加速度为零，故 D 正确.E.从该时刻经过1/4个周期，质 点 C将运动到自己的平衡位置，不会运动到5 质点处，故 E 错误；故选BCDo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、6.710 钩码A、5 的质量、m2(仍+)=m2gL-mygL【解析】1根据螺旋测微器测量原理得d=6.5mm+21.0 x0.01rnm=6.710mm为

24、验证机械能守恒定律，还需测量钩码4、5 的质量,小、对系统，因为动能的增加量等于重力势能的减少量，则验证方程为5(g+“)-1gL2 _V2)VI 7 _12、量程太大，测量误差大 Ai 9500 1.48 0.70.8均可【解析】由于一节干电池电动势只有1.5V,而电压表量程为15.0V,则量程太大，测量误差大，所以不能使用电压表;(2)23.改装电压表时应选用内阻已知的电流表，故电流表。选用4；根据改装原理可知：U2R=-r.=-500Q=9500Q.I M 200 x10(3)4.根据改装原理可知，电压表测量的路端电压为：17=1000071；根据闭合电路欧姆定律可知：10000ZI=E

25、-/2(r+Ro);根据图象可知：E=1.48V；5.图象的斜率表示内阻，故有:r+&1.48-0.600.50Q=1.8Q故有:-0.8。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-（L-R,-R）【解析】带电粒子在电场中做类平抛运动，假设粒子在竖直方向的加速度为运动时间为八，则沿y轴方向：14-0Vv=皿沿X轴方向：L=vQt,(3)设带电粒子进入磁场时速度与X轴成a角tan a=-%由得:a=45 因此，带电料子进入磁场时的速度v=-=0%cos 45 设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为广由2V-qvB-mr得

26、:mv A/2r=/?()qB 2做出带电粒子的运动轨迹，如图所示由几何关系可知：AC=2rC点的横坐标x=L-2rcos45=L-R C点的纵坐标y-2rsin 45=-R 因此C点的坐标为(L 凡一周14、(1)t=300 丁36010/rJ3%(2)2mVg3qdE=【解析】(1)粒子。进入磁场后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力V2由=加上 得R=2dR设粒子做圆周运动的周期为T2兀R _ 47rd%粒子a的运动轨迹如图所示，由几何关系可得粒子a做圆周运动对应的圆心角0=3(X)则粒子a从尸点出发到达。点的时间t=300。丁_ 104d360 3v0（2）粒子6做类平抛运动，设粒子6到达。

27、点所用的时间为八在x轴方向有x=2d s i n 60 =叫 由在y轴方向有4=3；由牛顿第二定律知F=qE=ma联立可得 石=把 金3 3 315、(1)B=-B；(2)v =-v(n =0,l,2,3.)或匕,=v(=l,2,3.)2 n +3 n【解析】（1）设速度为v的粒子在第二象限和第一象限做圆周运动的圆心分别为。口02,轨道半径分别为4、4,由牛顿第二定律得IrqvB=m r2V-qvB=m一4根据几何关系L-2r,s i n 30得：K f =L过尸点做速度的垂线B L连接尸。，做尸。中 垂 线 交 由 于A,O Q A.P A,交点为5,在直角三角形Q B A中”牙+（2+恒八与1 2）2 6 2 J所以4点为在第一象限轨迹圆心，因为N P O Q =30,解得(2)根据(1)假设粒子在第二象限半径为r,则在第一象限半径为,3r=r2若粒子从第二象限过P点，贝！I：得:r=-(=0,1,2,3.)+3又因为V2qv,B=m r所以3v =-v(/?=0,l,2,3.)+3若粒子从第一象限过P点，贝!I：得:n又因为qvnB=m 所以3为=二贝=1,2,3 )