2021-2022學年河北省衡水市第十三中學高三二診模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、若“神舟”五號飛船在一段時間內(nèi)保持繞地心做勻速圓周運動，則（）A．它的速度大小不變，動量也不變 B．它不斷克服地球?qū)λ娜f有引力做功C．它的速度大小不變，加速度等于零 D．它的動能不變，引力勢能也不變2、如圖甲是建筑工地將樁料打入泥土中以加固地基的打夯機示意圖，打夯前先將樁料扶正立于地基上，樁料進入泥土的深度忽略不計。已知夯錘的質(zhì)量為，樁料的質(zhì)量為。每次打夯都通過卷揚機牽引將夯錘提升到距離樁頂處再釋放，讓夯錘自由下落，夯錘砸在樁料上后立刻隨樁料一起向下運動。樁料進入泥土后所受阻力隨打入深度的變化關系如圖乙所示，直線斜率。取，則下列說法正確的是A．夯錘與樁料碰撞前瞬間的速度為B．夯錘與樁料碰撞后瞬間的速度為C．打完第一夯后，樁料進入泥土的深度為D．打完第三夯后，樁料進入泥土的深度為3、如圖所示，在光滑的水平桌面上有一彈簧振子，彈簧勁度系數(shù)為k，開始時，振子被拉到平衡位置O的右側(cè)A處，此時拉力大小為F，然后釋放振子從靜止開始向左運動，經(jīng)過時間t后第一次到達平衡位置O處，此時振子的速度為v，在這個過程中振子的平均速度為A．等于v2B．大于v2C．小于4、某同學按如圖1所示連接電路，利用電壓傳感器研究電容器的放電過程。先使開關S接1，電容器充電完畢后將開關擲向2，可視為理想電壓表的電壓傳感器將電壓信息傳入計算機，屏幕上顯示出電壓隨時間變化的U-t曲線，如圖2所示。電容器的電容C已知，且從圖中可讀出最大放電電壓U0，圖線與坐標軸圍成的面積S、任一點的點切線斜率k，但電源電動勢、內(nèi)電阻、定值電阻R均未知，根據(jù)題目所給的信息，下列物理量不能求出的是A．電容器放出的總電荷量 B．電阻R兩端的最大電流C．定值電阻R D．電源的電動勢和內(nèi)電阻5、疊放在水平地面上的四個完全相同的排球如圖所示，質(zhì)量均為m，相互接觸，球與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ，則：A．上方球與下方3個球間均沒有彈力B．下方三個球與水平地面間均沒有摩擦力C．水平地面對下方三個球的支持力均為D．水平地面對下方三個球的摩擦力均為6、一種比飛機還要快的旅行工具即將誕生，稱為“第五類交通方式”，它就是“Hyperloop（超級高鐵）”。據(jù)英國《每日郵報》2016年7月6日報道：HyperloopOne公司計劃，2030年將在歐洲建成世界首架規(guī)模完備的“超級高鐵”（Hyperloop），連接芬蘭首都赫爾辛基和瑞典首都斯德哥爾摩，速度可達每小時700英里（約合1126公里/時）。如果乘坐Hyperloop從赫爾辛基到斯德哥爾摩，600公里的路程需要40分鐘，Hyperloop先勻加速，達到最大速度1200km/h后勻速運動，快進站時再勻減速運動，且加速與減速的加速度大小相等，則下列關于Hyperloop的說法正確的是（）A．加速與減速的時間不相等B．加速時間為10分鐘C．加速時加速度大小為2m/s2D．如果加速度大小為10m/s2，題中所述運動最短需要32分鐘二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、三個質(zhì)量相同的物體A、B、C如圖所示放置在光滑的水平面上，斜劈A的傾角為，B的上表面水平，現(xiàn)對A施加水平向左的力，三個物體相對靜止一起向左勻加速運動，重力加速度為，下列說法正確的是（）A．B、C間的摩擦力大小為B．A、B間的摩擦力大小為C．若A、B間，B、C間動摩擦因數(shù)相同，則逐漸增大，A、B間先滑動D．若A、B間，B、C間動摩擦因數(shù)相同，則逐漸增大，B、C間先滑動8、如圖所示，斜面體置于粗糙水平地面上，斜面體上方水平固定一根光滑直桿，直桿上套有一個滑塊．滑塊連接一根細線，細線的另一端連接一個置于斜面上的光滑小球．最初斜面與小球都保持靜止，現(xiàn)對滑塊施加水平向右的外力使其緩慢向右滑動至A點，如果整個過程斜面保持靜止，小球未滑離斜面，滑塊滑動到A點時細線恰好平行于斜面，則下列說法正確的是A．斜面對小球的支持力逐漸減小B．細線對小球的拉力逐漸減小C．滑塊受到水平向右的外力逐漸增大D．水平地面對斜面體的支持力逐漸減小9、如圖，在地面上方水平向左的勻強電場中，兩帶電小球a、b以一定初速度射入電場中P點后的運動軌跡分別如圖中虛線所示，b軌跡為直線。已知b球帶電量大小為q，質(zhì)量為m，其軌跡與電場夾角為θ，重力加速度大小為g，則（）A．a(chǎn)球帶負電B．勻強電場的電場強度E=C．b球經(jīng)P點后做勻加速直線運動D．a(chǎn)球經(jīng)P點后的運動過程中電勢能逐漸增大10、火星探測項目是我國繼載人航天工程、嫦娥工程之后又一個重大的太空探索項目，如圖所示，探測器被發(fā)射到圍繞太陽的橢圓軌道上，A為近日點，遠日點B在火星軌道近，探測器擇機變軌繞火星運動，則火星探測器()A．發(fā)射速度介于第一、第二宇宙速度之間B．在橢圓軌道上運行周期大于火星公轉(zhuǎn)周期BC．從A點運動到B點的過程中動能逐漸減小D．在B點受到的太陽引力小于在A點受到的太陽引力三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）測定某種特殊電池的電動勢和內(nèi)阻。其電動勢E約為8V，內(nèi)阻r約為。實驗室提供的器材：A、量程為200mA．內(nèi)阻未知的電流表G；B、電阻箱；C、滑動變阻器；D、滑動變阻器；E、開關3只，導線若干。(1)先用如圖所示的電路來測定電流表G內(nèi)阻。補充完成實驗：①為確保實驗儀器安全，滑動變阻器應該選取__________（選填“”或“”）；②連接好電路，斷開、，將的滑片滑到__________（選填“a”或“b”）端；③閉合，調(diào)節(jié)，使電流表G滿偏；④保持不變，再閉合，調(diào)節(jié)電阻箱電阻時，電流表G的讀數(shù)為100mA；⑤調(diào)節(jié)電阻箱時，干路上電流幾乎不變，則測定的電流表G內(nèi)阻__________；(2)再用如圖甲所示的電路，測定該特殊電池的電動勢和內(nèi)阻。由于電流表G內(nèi)阻較小，在電路中串聯(lián)了合適的定值電阻作為保護電阻。按電路圖連接好電路，然后閉合開關S，調(diào)整電阻箱的阻值為R，讀取電流表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)（R，I），建立坐標系，描點作圖得到了如圖乙所示的圖線，則電池的電動勢__________V，內(nèi)阻__________。12．（12分）為了探究物體質(zhì)量與加速度的關系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置。質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小車，用一條柔軟的輕繩通過滑輪連起來，重物的質(zhì)量為m0，忽略滑輪的質(zhì)量和各種摩擦，使兩車同時從靜止開始運動，同時停止，兩個小車發(fā)生的位移大小分別為x1和x2。(1)如果想驗證小車的質(zhì)量和加速度成反比，只需驗證表達式____________成立。(用題中所給物理量表示)(2)實驗中____________(填“需要”或“不需要”)滿足重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，內(nèi)壁光滑長度為4L、橫截面積為S的汽缸A、B，A水平、B豎直固定，之間由一段容積可忽略的細管相連，整個裝置置于溫度27℃、大氣壓為p0的環(huán)境中，活塞C、D的質(zhì)量及厚度均忽略不計．原長3L、勁度系數(shù)的輕彈簧，一端連接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O點．開始活塞D距汽缸B的底部為3L．后在D上放一質(zhì)量為的物體．求：①穩(wěn)定后活塞D下降的距離；②改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞D再回到初位置，則氣體的溫度應變?yōu)槎嗌?14．（16分）如圖所示，開口向上、豎直放置的內(nèi)壁光滑氣缸的側(cè)壁是絕熱的，底部導熱，內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的密閉活塞，活塞A導熱，活塞B絕熱，將缸內(nèi)理想氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩部分．初狀態(tài)整個裝置靜止不動處于平衡狀態(tài)，Ⅰ、Ⅱ兩部分氣體的長度均為l0，溫度為T0.設外界大氣壓強為p0保持不變，活塞橫截面積為S，且2mg＝p0S，環(huán)境溫度保持不變．①在活塞A上逐漸添加鐵砂，當鐵砂質(zhì)量等于2m時，兩活塞在某位置重新處于平衡狀態(tài)，求活塞B下降的高度；②現(xiàn)只對Ⅱ氣體緩慢加熱，使活塞A回到初始位置，求此時Ⅱ氣體的溫度．15．（12分）如圖所示，真空中以為圓心，半徑r=0.1m的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強磁場，圓形區(qū)域的最下端與xoy坐標系的x軸相切于坐標原點O，圓形區(qū)域的右端與平行y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸的上方足夠大的范圍內(nèi)有方向水平向左的勻強電場，電場強度E=1.0×105N/C．現(xiàn)從坐標原點O沿xoy平面在y軸兩側(cè)各30°角的范圍內(nèi)發(fā)射速率均為v0=1.0×106m/s的帶正電粒子，粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r=0.1m，已知粒子的比荷，不計粒子的重力、粒子對電磁場的影響及粒子間的相互作用力，求：（1）磁場的磁感應強度B的大小；（2）沿y軸正方向射入磁場的粒子，在磁場和電場中運動的總時間；（3）若將勻強電場的方向改為豎直向下，其它條件不變，則粒子達到x軸的最遠位置與最近位置的橫坐標之差．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

A．根據(jù)可知，軌道半徑不變，則它的速度大小不變，但是動量的方向不斷變化，即動量不斷變化，選項A錯誤；B．飛船繞地球做勻速圓周運動時，萬有引力與速度方向垂直，則萬有引力對飛船不做功，選項B錯誤；C．它的速度大小不變，因為萬有引力產(chǎn)生向心加速度，則加速度不等于零，選項C錯誤；D．它的速度大小不變，則它的動能不變，高度不變，則引力勢能也不變，選項D正確；故選D。2、C【解析】

夯錘先自由下落，然后與樁料碰撞，先由運動學公式求出與樁料碰撞前瞬間的速度，對于碰撞過程，由于內(nèi)力遠大于外力，所以系統(tǒng)的動量守恒，由動量守恒定律求出碰后共同速度；夯錘與樁料一起下沉的過程，重力和阻力做功，由動能定理可求得樁料進入泥土的深度；【詳解】A、夯錘與樁料碰撞前瞬間的速度，得取向下為正方向，打擊過程遵守動量守恒定律，則得：

代入數(shù)據(jù)解得：，故選項AB錯誤；C、由乙圖知，樁料下沉過程中所受的阻力是隨距離均勻變化，可用平均力求阻力做功，為打完第一夯后，對夯錘與樁料，由動能定理得：即：代入數(shù)據(jù)解得，故選項C正確；D、由上面分析可知：第二次夯后樁料再次進入泥土的深度為則對夯錘與樁料，由動能定理得：同理可以得到：第三次夯后樁料再次進入泥土的深度為則對夯錘與樁料，由動能定理得：則打完第三夯后，樁料進入泥土的深度為代入數(shù)據(jù)可以得到：，故選項D錯誤。【點睛】本題的關鍵是要分析物體的運動過程，抓住把握每個過程的物理規(guī)律，要知道當力隨距離均勻變化時，可用平均力求功，也可用圖象法，力與距離所夾面積表示阻力做功的大小。3、B【解析】

平均速度等于這段位移與所需要的時間的比值．而位移則通過胡克定律由受力平衡來確定?！驹斀狻扛鶕?jù)胡克定律，振子被拉到平衡位置O的右側(cè)A處，此時拉力大小為F，由于經(jīng)過時間t后第一次到達平衡位置O處，因做加速度減小的加速運動，所以這個過程中平均速度為v=【點睛】考查胡克定律的掌握，并運用位移與時間的比值定義為平均速度，注意與平均速率分開，同時強調(diào)位移而不是路程。4、D【解析】

由Q=CU0，所以容器放出的總電荷量可求，所以A選項能求出；根據(jù)I=Q/t，變形得，Ut為圖象與坐標軸所圍面積S可求，所以Q=S/R，則，所以C選項可求；電阻R兩端的最大電流即為電容器剛開始放電的時候，所以，選項B電阻R兩端的最大電流可求；根據(jù)題意只知道電源的電動勢等于電容器充滿電兩板間的電壓，也就是剛開始放電時的電壓，即E=U0，內(nèi)電阻無法求出，所以選項D不能求出。5、C【解析】對上方球分析可知，小球受重力和下方球的支持力而處于平衡狀態(tài)，所以上方球一定與下方球有力的作用，故A錯誤；下方球由于受上方球斜向下的彈力作用，所以下方球有運動的趨勢，故下方球受摩擦力作用，故B錯誤；對四個球的整體分析，整體受重力和地面的支持力而處于平衡，所以三個小球受支持力大小為4mg，每個小球受支持力為mg，故C正確；三個下方小球受到的是靜摩擦力，故不能根據(jù)滑動摩擦力公式進行計算，故D錯誤．故選C．6、B【解析】

A．加速與減速的加速度大小相等，加速和減速過程中速度變化量的大小相同，根據(jù)：可知加速和減速所用時間相同，A錯誤；BC．加速的時間為，勻速的時間為，減速的時間為，由題意得：聯(lián)立方程解得：勻加速和勻減速用時：勻速運動的時間：加速和減速過程中的加速度：B正確，C錯誤；D．同理將上述方程中的加速度變?yōu)?，加速和減速的時間均為：加速和減速距離均為勻速運動用時：總時間為：D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】

A．對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律可得解得，以C為研究對象，水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得解得BC間的摩擦力大小為，故A正確。B．B和C的加速度方向向左，大小為，則B和C沿斜面向上的加速度為，以BC為研究對象，沿斜面向上根據(jù)牛頓第二定律可得所以故B錯誤。CD．若BC間恰好打滑，則加速度，此時A和B間的摩擦力為說明此時A和B已經(jīng)滑動，所以動摩擦因數(shù)相同，則F逐漸增大，AB間先滑動，故C正確、D錯誤。故選AC。8、BC【解析】

AB．對小球受力分析可知，沿斜面方向：，在垂直斜面方向：（其中是細線與斜面的夾角，為斜面的傾角），現(xiàn)對滑塊施加水平向右的外力使其緩慢向右滑動至A點，變小，則細線對小球的拉力變小，斜面對小球的支持力變大，故選項B正確，A錯誤；C．對滑塊受力分析可知，在水平方向則有：，由于變小，則有滑塊受到水平向右的外力逐漸增大，故選項C正確；D．對斜面和小球為對象受力分析可知，在豎直方向則有：，由于變小，所以水平地面對斜面體的支持力逐漸增大，故選項D錯誤．9、BC【解析】

A．a(chǎn)球最后做直線運動，電場力和重力的合力在這條直線上，可知，a球受到的電場力必定水平向左，與電場方向一致，則a球帶正電，A錯誤；BC．b球做直線運動，切受到的電場力水平向左，所以電場力和重力的合力與初速度方向相同，故做勻加速直線運動，軌跡與電場方向夾角為，則解得BC正確；D．b球受到的電場力方向和位移方向夾角為銳角，則電場力做正功，所以電勢能減小，D錯誤。故選BC。10、CD【解析】

A．離開地球圍繞太陽運動，發(fā)射速度要大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，A錯誤；B．兩個軌道都圍繞太陽，根據(jù)開普勒行星第三定律，軌道半徑（半長軸）小的，周期小，所以橢圓軌道運行周期小，所以B錯誤；C．根據(jù)開普勒行星第二定律，近日點速度最大，遠日點速度最小，從A到B速度不斷減小，動能不斷減小，C正確；D．B點到太陽的距離大于A點到太陽的距離，萬有引力與距離的平方成反比，所以在B點受到的太陽引力小于在A點受到的太陽引力，D正確；故選D。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、R2a21048【解析】

(1)①[1]．由題意可知，電源電動勢約為8V，而電流表量程為200mA，則電流表達滿偏時需要的電流為故為了安全和準確，滑動變阻器應選擇R2；

②[2]．為了讓電路中電流由最小開始調(diào)節(jié)，滑動變阻器開始時接入電阻應最大，故滑片應滑至a端；

⑤[3]．由實驗步驟可知，本實驗采用了半偏法，由于電流表示數(shù)減為原來的一半，則說明電流表內(nèi)阻與電阻箱電阻相等，即Rg=2Ω；

(2)[4]．根據(jù)實驗電路以及閉合電路歐姆定律可知：變形可得則由圖象可知圖象的斜率解得E=10V[5]．圖象與縱軸的交點為5，則可知解得r=48Ω12、不需要【解析】

(1)[1]根據(jù)運動學公式可知甲、乙兩車運動的加速度之比為要驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，則滿足可得即等式近似成立，則可認為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”；(2)[2]根據(jù)實驗裝置可知甲、乙兩車所受的合外力相等，而甲、乙兩車運動的時間相同，根據(jù)運動學公式可知甲、乙兩車運動的加速度之比等于甲、乙兩車運動的位移之比，所以只要測出甲、乙兩車的質(zhì)量和運動的位移就可驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，故不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于任一小車的質(zhì)量。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（i）（ii）℃【解析】

（1）開始時被封閉氣體的壓強為，活塞C距氣缸A的底部為l，被封氣體的體積為4lS，重物放在活塞D上穩(wěn)定后，被封氣體的壓強為：

活塞C將彈簧向左壓縮了距離l1，則活塞C受力平衡，有：根據(jù)玻