河北省衡水2021-2022學年高三沖刺模擬物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、如圖甲所示，物體在豎直方向受到大小恒定的作用力F=40N，先由靜止開始豎直向上做勻加速直線運動，當t=1s時將F反向，大小仍不變，物體的圖象如圖乙所示，空氣對物體的阻力大小恒定，g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．物體在1.25s內(nèi)拉力F的平均功率為160WB．物體1.25s內(nèi)阻力做功的平均功率為為16WC．空氣對物體的阻力為6ND．物體的質(zhì)量為4kg2、如圖所示，兩個小球用長為1m的細線連接，用手拿著球，球豎直懸掛，且A、B兩球均靜止?，F(xiàn)由靜止釋放球，測得兩球落地的時間差為0.2s，不計空氣阻力，重力加速度，則球釋放時離地面的高度為A．1.25mB．1.80mC．3.60mD．6.25m3、2016年8月16日，我國成功發(fā)射世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”，該衛(wèi)星的發(fā)射將使我國在國際上率先實現(xiàn)高速星地量子通信，初步構(gòu)建量子通信網(wǎng)絡?！澳犹枴毙l(wèi)星的質(zhì)量為m(約640kg)，運行在高度為h(約500km)的極地軌道上，假定該衛(wèi)星的軌道是圓，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。則關(guān)于運行在軌道上的該衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）A．運行的速度大小為 B．運行的向心加速度大小為gC．運行的周期為 D．運行的動能為4、太陽釋放的巨大能量來源于核聚變。一個氘核與一個氚核聚變成一個氦核的同時釋放出一個中子，若氘核、氚核、氦核和中子的質(zhì)量分別為真空中的光速為，那么一個氘核和一個氚核發(fā)生核聚變時，釋放的能量是（）A． B．C． D．5、2013年6月20日，女航天員王亞平在“天宮一號”目標飛行器里成功進行了我國首次太空授課．授課中的一個實驗展示了失重狀態(tài)下液滴的表面張力引起的效應．在視頻中可觀察到漂浮的液滴處于相互垂直的兩個橢球之間不斷變化的周期性“脈動”中．假設(shè)液滴處于完全失重狀態(tài)，液滴的上述“脈動”可視為液滴形狀的周期性微小變化（振動），如圖所示．已知液滴振動的頻率表達式為，其中k為一個無單位的比例系數(shù)，r為液滴半徑，ρ為液體密度，σ為液體表面張力系數(shù)（其單位為N/m），α、β、γ是相應的待定常數(shù)．對于這幾個待定常數(shù)的大小，下列說法中可能正確的是（）A．，， B．，，C．，， D．，，6、如圖所示，A、B兩滑塊質(zhì)量分別為2kg和4kg，用一輕繩將兩滑塊相連后分別置于兩等高的光滑水平面上，并用手按著滑塊不動，第一次是將一輕質(zhì)動滑輪置于輕繩上，然后將一質(zhì)量為4kg的鉤碼C掛于動滑輪上，只釋放A而按著B不動；第二次是將鉤碼C取走，換作豎直向下的40N的恒力作用于動滑輪上，只釋放B而按著A不動。重力加速度g＝10m/s2，則兩次操作中A和B獲得的加速度之比為（）A．2：1 B．5：3 C．4：3 D．2：3二、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、如圖所示，勻強電場中有一個與電場線平行的平面，平面中有一個直角三角形MNQ，其中，，QM的長度為L。已知電子電荷量的大小為e，把電子從M點移動至Q點，電場力做正功，大小為eU。把電子從Q點移動至N點，電場力做負功，大小為。則該電場的電場強度（）A．方向由M向Q B．大小為 C．方向由Q向N D．大小為8、如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連（輕質(zhì)彈簧的兩端分別固定在A、B上），B、C兩物體通過細繩繞過光滑輕質(zhì)定滑輪相連，A固定在水平地面上，C放在固定的傾角為的光滑斜面上。已知B的質(zhì)量為m，C的質(zhì)量為4m，重力加速度為g，細繩與滑輪之間的摩擦力不計?，F(xiàn)用手按住C，使細繩剛剛拉直但無張力，并保證ab段的細繩豎直、cd段的細繩與斜面平行。開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，釋放C后，它沿斜面下滑，斜面足夠長，則下列說法正確的是A．整個運動過程中B和C組成的系統(tǒng)機械能守恒B．C下滑過程中，其機械能一直減小C．當B的速度達到最大時，彈簧的伸長量為D．B的最大速度為2g9、如圖所示，A、B、C三點組成一邊長為l的等邊三角形。該空間存在平行于ABC平面的勻強電場。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子僅受電場力作用依次通過A、B、C三點，通過A、C兩點的速率均為v0，通過B點時的速率為，則該勻強電場場強E的大小和方向分別是A．E= B．E=C．方向垂直AC斜向上 D．方向垂直AC斜向下10、如圖所示，下雨天，足球運動員在球場上奔跑時容易滑倒，設(shè)他的支撐腳對地面的作用力為F，方向與豎直方向的夾角為θ，鞋底與球場間的動摩擦因數(shù)為μ，下面對該過程的分析正確的是（）A．下雨天，動摩擦因數(shù)μ變小，最大靜摩擦力增大B．奔跑步幅越大，越容易滑倒C．當μ<tanθ時，容易滑倒D．當μ>tanθ時，容易滑倒三、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）研究物體做勻變速直線運動的情況可以用打點計時器，也可以用光電傳感器。(1)一組同學用打點計時器研究勻變速直線運動，打點計時器使用交流電源的頻率是50Hz，打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況。①打點計時器的打點周期是________s。②圖甲為某次實驗打出的一條紙帶，其中1、1、3、4為依次選中的計數(shù)點（各相鄰計數(shù)點之間有四個點跡）。根據(jù)圖中標出的數(shù)據(jù)可知，打點計時器在打出計數(shù)點3時小車的速度大小為________m/s，小車做勻加速直線運動的加速度大小為________m/s1．(1)另一組同學用如圖乙所示裝置研究勻變速直線運動?；瑝K放置在水平氣墊導軌的右側(cè)，并通過跨過定滑輪的細線與一沙桶相連，滑塊與定滑輪間的細線與氣墊導軌平行。滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光條，將滑塊由靜止釋放，先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過第一個光電門的時間為0.015s，通過第二個光電的時間為0.010s，遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為0.150s。則滑塊的加速度大小為______m/s1，若忽略偶然誤差的影響，測量值與真實值相比______（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）。12．（12分）為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細線與重物相連，細線拉力大小F等于力傳感器的示數(shù)。讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t。改變重物質(zhì)量，重復以上操作5次，處理數(shù)據(jù)后得到下表中的5組結(jié)果。根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出如圖所示的a-F圖像，已知重力加速度g=10m/s2，根據(jù)圖像可求出滑塊質(zhì)量m=______kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=________。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，一長為200m的列車沿平直的軌道以80m/s的速度勻速行駛，當車頭行駛到進站口O點時，列車接到停車指令，立即勻減速停車，因OA段鐵軌不能停車，整個列車只能停在AB段內(nèi)，已知＝1200m，＝2000m，求：(1)列車減速運動的加速度的取值范圍；(2)列車減速運動的最長時間．14．（16分）如圖，一導熱性能良好的容器由三根內(nèi)徑相同的豎直玻璃管構(gòu)成，管內(nèi)裝有足夠多的水銀，左管上端封閉有一定質(zhì)量的理想氣體A，右管上端與大氣相通，下管用活塞頂住。開始時左右兩管的水銀面恰好相平，氣體A的長度為20cm，環(huán)境溫度為304K。已知大氣壓強恒為76cmHg，現(xiàn)用外力緩慢向上推活塞，使氣體A的長度變?yōu)?9cm。（i）求此時左右兩管水銀面的高度差；（ii）再將活塞固定，對氣體A緩慢加熱，使其長度變回20cm。求此時氣體A的溫度。15．（12分）某型號的艦載飛機在航空母艦的跑道上加速時，其最大加速度為，所需的起飛速度為，為了使飛機在開始滑行時就有一定的初速度，航空母艦裝有彈射裝置，彈射系統(tǒng)使它具有的初速度，求：（1）艦載飛機若要安全起飛，跑道至少為多長？（2）若航空母艦勻速前進，在沒有彈射裝置的情況下，要保證飛機安全起飛，航空母艦前進的速度至少為多大？

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、B【解析】

A．在1.25s內(nèi)，圖像圍成面積為5m，即總位移為5m，拉力第一階段向上的位移為4m，則拉力做正功160J，第二階段位移為1m，則拉力做負功40J，總共120J，平均功率96W，故A錯誤。CD．根據(jù)牛頓第二定律可得：F－（mg+f)=ma1F+mg+f=ma2，又由題圖乙可知a1=2m/s2a2=6m/s2聯(lián)立解得物體的質(zhì)量m=2kg空氣對物體的阻力為f=4NCD項錯誤。B．阻力全程做負功，共Wf=4×5=20J，所以平均功率為B正確。故選B。2、B【解析】

設(shè)釋放時A球離地高度為h，則，求得，。A.1.25m與上述計算結(jié)果不相符，故A錯誤；B.1.80m與上述計算結(jié)果相符，故B正確；C.3.60m與上述計算結(jié)果不相符，故C錯誤；D.6.25m與上述計算結(jié)果不相符，故D錯誤。3、D【解析】

A．對衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：在地面，重力等于萬有引力，故：聯(lián)立解得：故A錯誤；

B．向心加速度由萬有引力產(chǎn)生，由于在h高處，衛(wèi)星的萬有引力小于其在地面的重力，根據(jù)牛頓第二定律故B錯誤；C．對衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律有：在地面，重力等于萬有引力故：聯(lián)立解得：故C錯誤；

D．由選項A的分析知，故衛(wèi)星的動能故D正確；故選D。4、B【解析】

核反應方程為，故反應前后質(zhì)量損失為根據(jù)質(zhì)能方程可得放出的能量為故B正確ACD錯誤。故選B。5、B【解析】

從物理單位的量綱來考慮，則A中單位，故A錯誤；在B選項中，，故B正確；對C選項，，故C錯誤；在D選項中，，故D錯誤。故選B。6、C【解析】

第一種方式：只釋放A而B按著不動，設(shè)繩子拉力為T1，C的加速度為a，對A根據(jù)牛頓第二定律可得T1=mAaA對C根據(jù)牛頓第二定律可得：mCg-2T1=mCa根據(jù)題意可得aA=2a聯(lián)立解得：第二種方式：只釋放B而A按著不動，設(shè)繩子拉力為T2，對B根據(jù)牛頓第二定律可得T2=mBaB而T=40N=2T2聯(lián)立解得：aB=在以上兩種釋放方式中獲得的加速度之比為aA：aB=4：3，故C正確、ABD錯誤。

故選C。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、CD【解析】

如圖所示，電勢差之比有由幾何關(guān)系得。勻強電場中任意平行方向上的電勢差與距離成正比。則則連線MP為等勢線。所以PQ是一條電場線，電場強度方向由Q向N。由幾何關(guān)系得則電場強度大小為故選CD。8、BD【解析】

A．整個運動過程中，彈簧對B物體做功，所以B和C組成的系統(tǒng)機械不守恒，故A錯誤；B．C下滑過程中，繩子的拉力對C做負功，由功能關(guān)系可知，物體C的機械能減小，故B正確；C．當B的速度最大時，其加速度為零，繩子上的拉力大小為2mg，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，彈簧的伸長量x2滿足得故C錯誤；D．釋放瞬間，對B受力分析，彈簧彈力得物體B上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離均為h=x1+x2由于x1=x2，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等，彈簧彈力做功為零，設(shè)B物體的最大速度為vm，由機械能守恒定律得解得：故D正確。9、BC【解析】

AB.據(jù)題意可知AC為該勻強電場的等勢線，因從A到B電場力對粒子做負功，且粒子帶正電，可知電場方向垂直AC斜向上，據(jù)動能定理可得解得，故A錯誤B正確。CD.據(jù)題意可知AC為該勻強電場的等勢線，因從A到B電場力對粒子做負功，且粒子帶正電，可知電場方向垂直AC斜向上，故C正確D錯誤。10、BC【解析】

A．下雨天，地面變光滑，動摩擦因數(shù)μ變小，最大靜摩擦力減小，故A錯誤；B．將力F分解，腳對地面的壓力為Fcosθ，奔跑幅度越大，夾角θ越大，則壓力越小，最大靜摩擦力越小，人越容易滑倒，故B正確；CD．當Fsinθ＞μFcosθ時人容易滑倒，此時μ＜tanθ故C正確，D錯誤。故選BC。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、0.010.531.44.0偏小【解析】

(1)[1]交流電源的頻率是50Hz，則打點計時器的打點周期是[1]由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打計數(shù)點3點時小車的瞬時速度大小[3]根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT1可以求出加速度的大小(1)[5]遮光條通過第一個光電門的速度為遮光條通過第二個光電門的速度為則滑塊的加速度大小為[6]由實驗原理可知，運動時間為遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間，遮光條開始遮住第一個光電門的速度小于，遮光條開始遮住第二個光電門的速度小，由于遮光條做勻加速運動，則速度變化量減小，所以測量值與真實值相比偏小。12、0.25（0.24～0.26均正確）0.20（0.19～0.21均正確）【解析】

[1][2]根據(jù)F﹣μmg＝ma得a＝﹣μg所以滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率等于滑塊質(zhì)量的倒數(shù)，由圖形得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象斜率k＝4，所以滑塊質(zhì)量m＝0.25kg由圖形得，當F＝0.5N時，滑塊就要開始滑動，所以滑塊與軌道間