河北省衡水2021-2022學年高考壓軸卷物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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．某靜電場中x軸上各點電勢分布圖如圖所示。一帶電粒子在坐標原點O處由靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸正方向運動。下列說法正確的是A．粒子一定帶負電B．粒子在x1處受到的電場力最大C．粒子從原點運動到x1過程中，電勢能增大D．粒子能夠運動到x2處2．下列說法正確的是（）A．“康普頓效應”說明光具有能量，“光電效應”說明光具有動量B．目前的核電站、核潛艇在利用核能時，發(fā)生的核反應方程均是C．對于某種金屬來說，其發(fā)生光電效應的極限頻率是恒定的，且與入射光的強度無關D．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時，需要吸收能量3．如圖所示，為某靜電除塵裝置的原理圖，廢氣先經(jīng)過機械過濾裝置再進入靜電除塵區(qū)、圖中虛線是某一帶負電的塵埃(不計重力)僅在電場力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡，A、B兩點是軌跡與電場線的交點，不考慮塵埃在遷移過程中的相作用和電荷量變化，則以下說法正確的是A．A點電勢高于B點電勢B．塵埃在A點的加速度大于在B點的加速度C．塵埃在遷移過程中做勻變速運動D．塵埃在遷移過程中電勢能始終在增大4．如圖所示，A、B、C是三級臺階的端點位置，每一級臺階的水平寬度是相同的，其豎直高度分別為h1、h2、h3，將三個相同的小球分別從A、B、C三點以相同的速度v0水平拋出，最終都能到達A的下一級臺階的端點P處，不計空氣阻力。關于從A、B、C三點拋出的小球，下列說法正確的是（）A．在空中運動時間之比為tA∶tB∶tC=1∶3∶5B．豎直高度之比為h1∶h2∶h3=1∶2∶3C．在空中運動過程中，動量變化率之比為=1∶1∶1D．到達P點時，重力做功的功率之比PA：PB：PC=1：4：95．已知無限長通電直導線周圍某一點的磁感應強度B的表達式：，其中r0是該點到通電直導線的距離，I為電流強度，μ0為比例系數(shù)（單位為N/A2）．試推斷，一個半徑為R的圓環(huán)，當通過的電流為I時，其軸線上距圓心O點為r0處的磁感應強度應為（）A． B．C． D．6．如圖所示，在豎直平面內(nèi)一根不可伸長的柔軟輕繩通過光滑的輕質(zhì)滑輪懸掛一重物。輕繩一端固定在墻壁上的A點，另一端從墻壁上的B點先沿著墻壁緩慢移到C點，后由C點緩慢移到D點，不計一切摩擦，且墻壁BC段豎直，CD段水平，在此過程中關于輕繩的拉力F的變化情況，下列說法正確的是（）A．F一直減小 B．F一直增小C．F先增大后減小 D．F先不變后增大二、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．下列有關光學現(xiàn)象的說法正確的是________。A．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，若入射角大于臨界角，則一定發(fā)生全反射B．光從光密介質(zhì)射人光疏介質(zhì)，其頻率不變，傳播速度變小C．光的干涉，衍射現(xiàn)象證明了光具有波動性D．做雙縫干涉實驗時，用紅光替代紫光，相鄰明條紋間距變小E.頻率相同、相位差恒定的兩列波相遇后能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋8．兩列在同一介質(zhì)中的簡諧橫波沿相反方向傳播，某時刻兩列波相遇，如圖所示，其中實線波的頻率為2.50Hz，圖示時刻平衡位置x＝3m處的質(zhì)點正在向上振動。則下列說法正確的是（）A．實線波沿x軸正方向傳播，虛線波沿x軸負方向傳播B．兩列波在相遇區(qū)域發(fā)生干涉現(xiàn)象C．兩列波的波速均為25m/sD．從圖示時刻起再過0.025s，平衡位置x＝1.875m處的質(zhì)點將位于y＝30cm處9．下列說法正確的是（）A．分子間同時存在著引力和斥力，當分子間距增加時，分子間的引力和斥力都減小B．根據(jù)恒量，可知液體的飽和汽壓與溫度和體積有關C．液晶具有液體的流動性，同時其光學性質(zhì)具有晶體的各向異性特征D．在不考慮分子勢能的情況下，1mol溫度相同的氫氣和氧氣內(nèi)能相同E.液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部10．下列說法正確的是（）A．固體中的分子是靜止的，液體、氣體中的分子是運動的B．液態(tài)物質(zhì)浸潤某固態(tài)物質(zhì)時，附著層中分子間的相互作用表現(xiàn)為斥力C．一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當它的體積減小時，在單位時間內(nèi)、單位面積上氣體分子對器壁碰撞的次數(shù)增大D．理想氣體實驗定律對飽和汽也適用E.有的物質(zhì)在物態(tài)變化中雖然吸收熱量但溫度卻不升高三、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）某同學用如圖甲所示的裝置測量滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)。打點計時器固定在木板上端，滑塊拖著穿過打點計時器限位孔的紙帶從木板上滑下。圖乙是打出的一段紙帶。（1）已知打點計時器使用的交流電頻率為，選取至的7個點為計數(shù)點，且各計數(shù)點間均有4個點沒有畫出，測得各點到點的距離依次是。由此可知滑塊下滑的加速度________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（2）為了測量動摩擦因數(shù)，還應測量的物理量有_____________。A．木板的長度B．木板的末端被墊起的高度C．木板的質(zhì)量D．滑塊的質(zhì)量E.滑塊運動的時間（3）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)______（用題中各物理量的字母代號及重力加速度表示）。由于該測量裝置存在系統(tǒng)誤差測量的動摩擦因數(shù)會____________（填“偏大”或“偏小”）。12．（12分）某實驗小組利用如圖所示的裝置驗證“碰撞過程中的動量守恒”和探究“碰撞過程中的動能是否守恒”。水平的氣墊導軌上有兩滑塊A、B，滑塊A上有寬度為d的遮光板；滑塊B上固定一支架，支架上水平固定一內(nèi)壁光滑左側(cè)開口的細薄金屬直管，金屬管右側(cè)用金屬板封閉，管內(nèi)靠近金屬板處靜置一金屬小球。氣墊導軌通氣后利用右側(cè)擋板上的彈射裝置將滑塊A向左彈出，測得滑塊A第一次經(jīng)過光電門的時間為t1，后與靜止的滑塊B相碰，碰后滑塊B和小球一起向左滑動滑塊A向右運動?；瑝KA第二次通過光電門的時間為t2，滑塊B與左側(cè)擋板剛接觸時，立即被安裝的鎖止裝置鎖止，同時金屬管中的小球沿管壁飛出落在水平地面上的O點(圖中未畫出)。用天平稱量出滑塊A(包括遮光板的總質(zhì)量M1、滑塊B(包括支架、金屬管)的總質(zhì)量M2、小球的質(zhì)量m，重力加速度為g。請回答以下問題：（1）除了題中已給出的物理量還需用刻度尺測出的物理量及符號是________。（2）小球離開金屬管口時的速度大小為________(用題中已知和(1)問中物理量符號表示)。（3）要驗證碰撞過程中的動量守恒，本實驗需要驗證的表達式為________。（4）要進一步探究碰撞過程中的動能是否守恒，需要比較表達式________與表達式________在誤差允許范圍內(nèi)是否相等。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，質(zhì)量為kg、足夠長的長木板放在水平面上，其上表面水平，質(zhì)量為kg的物塊放在長木板上距板右端處，質(zhì)量為的物塊放在長木板上左端，地面上離板的右端處固定一豎直擋板。開始、長木板處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用一水平拉力作用在物塊上，使物塊相對于長木板滑動，當長木板剛要與擋板相碰時，物塊剛好脫離木板，長木板與擋板碰撞后以與碰撞前大小相同的速度返回。已知兩物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)均為，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計物塊大小，求：（1）拉力的大??；（2）物塊滑離長木板后，長木板運動多長時間才會停下來。14．（16分）力是改變物體運動狀態(tài)的原因，力能產(chǎn)生加速度。力在空間上的積累使物體動能發(fā)生變化；力在時間上的積累使物體動量發(fā)生變化。如圖所示，質(zhì)量為m的物塊，在水平合外力F的作用下做勻變速直線運動，速度由變化到時，經(jīng)歷的時間為t，發(fā)生的位移為x。(1)請根據(jù)牛頓第二定律和相關規(guī)律，推導動能定理；(2)請根據(jù)牛頓第二定律和相關規(guī)律，推導動量定理。15．（12分）了測量所采集的某種植物種子的密度，一位同學進行了如下實驗：①取適量的種子，用天平測出其質(zhì)量，然后將幾粒種子裝入注射器內(nèi)；②將注射器和壓強傳感器相連，然后緩慢推動活塞至某一位置，記錄活塞所在位置的刻度V，壓強傳感器自動記錄此時氣體的壓強p；③重復上述步驟，分別記錄活塞在其它位置的刻度V和記錄相應的氣體的壓強p；④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出﹣V圖線，并推算出種子的密度。（1）根據(jù)圖線，可求得種子的總體積約為_____ml（即cm3）。（2）如果測得這些種子的質(zhì)量為7.86×10﹣3kg，則種子的密度為_____kg/m3。（3）如果在上述實驗過程中，由于操作不規(guī)范，使注射器內(nèi)氣體的溫度升高，其錯誤的操作可能是_____、_____。這樣操作會造成所測種子的密度值_____（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

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、A【解析】

由題中“一帶電粒子在坐標原點O處由靜止釋放”可知本題考查帶電粒子在非勻強電場中的運動，根據(jù)圖像和電勢變化可分析本題?！驹斀狻緼．由于從坐標原點沿x軸正方向電勢先升高后降低，因此電場方向先向左后向右，由于帶電粒子在坐標原點靜止釋放，沿x軸正方向運動，由此可知粒子帶負電，故A正確；B．由圖可知，圖像斜率即為電場強度，在x1處斜率為零，因此電場強度最小，電場力也最小，故B錯誤；C．從開始運動到x1處，電場力做正功，電勢能減小，故C錯誤；D．由于粒子只在電場力的作用下運動，當運動到與開始時電勢相等的位置，粒子速度為零，不能到達x2處，故D錯誤。2、C【解析】

A．“康普頓效應”說明光具有動量，“光電效應”說明光具有能量，故A錯誤；B．目前的核電站、核潛艇在利用核能時，發(fā)生的核反應方程均是核裂變方程，故B錯誤；C．對于某種金屬來說，其發(fā)生光電效應的極限頻率只和金屬本身有關，是恒定的，與入射光的強度無關。故C正確；D．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時，核聚變放出能量，故D錯誤。故選C。3、B【解析】沿電場線方向電勢降低，由圖可知，B點的電勢高于A點電勢，故A錯誤；由圖可知，A點電場線比B點密集，因此A點的場強大于B點場強，故A點的電場力大于B點的電場力，則A點的加速度大于B點的加速度，故B正確；放電極與集塵極間建立非勻強電場，塵埃所受的電場力是變化的．故粒子不可能做勻變速運動，故C錯誤；由圖可知，開始速度方向與電場力方向夾角為鈍角，電場力做負功，電勢能增大；后來變?yōu)殇J角，電場力做正功，電勢能減??；對于全過程而言，根據(jù)電勢的變化可知，電勢能減小，故D錯誤．故選B．點睛：本題考查考查分析實際問題工作原理的能力，解題時要明確電場線的分布規(guī)律，并且能抓住塵埃的運動方向與電場力方向的關系是解題突破口．4、C【解析】

A．根據(jù)水平初速度相同，A、B、C水平位移之比為1:2:3，所以它們在空中運動的時間之比為1:2:3，A錯誤。B．根據(jù)，豎直高度之比為，B錯誤。C．根據(jù)動量定理可知，動量的變化率為物體受到的合外力即重力，重力相同，則動量的變化率相等，故C正確。D．到達P點時，由知，豎直方向速度之比為1:2:3，重力做功的功率所以重力做功的功率之比為故D錯誤。故選C。5、C【解析】根據(jù)，,μ0單位為：T?m/A；A、等式右邊單位：，左邊單位為T，不同，故A錯誤；B、等式右邊單位：，左邊單位為T，不同，故B錯誤；C、等式右邊單位：，左邊單位為T，相同，故C正確；D、等式右邊單位，左邊單位為T，相同，但當r0=0時B=0，顯然不合實際，故D錯誤；故選C.【點睛】本題要采用量綱和特殊值的方法進行判斷，即先根據(jù)單位判斷，再結(jié)合r0取最小值進行分析.結(jié)合量綱和特殊值進行判斷是解決物理問題的常見方法.6、D【解析】

當輕繩另一端在C點時，設輕繩左右兩側(cè)間的夾角為2θ以滑輪為研究對象，分析受力情況，受力分析圖如圖所示∶根據(jù)平衡條件得2Fcosθ=mg得到輕繩的拉力F=輕繩另一端從B點沿墻壁緩慢移到D點，由幾何知識可知，θ先不變后增大，cosθ先不變后減小，輕繩的拉力F先不變后增大，D項正確，ABC錯誤；故選D。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、ACE【解析】

A．發(fā)生全發(fā)射的條件是，光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角，故A正確；B．光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)，頻率不變，根據(jù)可知，折射率減小，所以速度增大，故B錯誤；C．光的衍射和干涉是波獨有的現(xiàn)象，所以可以說明光具有波動性，故C正確；D．紅光的波長大于紫光，根據(jù)條紋間距公式可知紅光的條紋間距大于紫光，故D錯誤；E．兩列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件是頻率相同，相位差恒定，故E正確。故選ACE。8、AD【解析】

A．圖示時刻平衡位置x=3m處的質(zhì)點正在向上振動，根據(jù)波動規(guī)律可知，實線波沿x軸正方向傳播，則虛線波沿x軸負方向傳播，故A正確；B．介質(zhì)決定波速，兩列波傳播速度大小相同，由圖可知，實線波的波長λ1=6m，虛線波的波長λ2=9m，由v=λf可知，實線波和虛線波的頻率之比為f1：f2=λ2：λ1=3：2由于f1不等于f2，故兩列波在相遇區(qū)域不會發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故B錯誤；C．實線波的頻率為2.50Hz，波長λ1=6m，則波速故C錯誤；D．實線波波峰傳到平衡位置x＝1.875m處的質(zhì)點所用時間為虛線波波峰傳到平衡位置x＝1.875m處的質(zhì)點所用時間為說明從圖示時刻起再過0.025s，平衡位置x＝1.875m處的質(zhì)點處于波峰位置，由波的疊加可知，平衡位置x＝1.875m處的質(zhì)點將位于y＝30cm，故D正確。故選AD。9、ACD【解析】

A.分子間的引力和斥力都隨距離增大而減小，故A正確；B.液體的飽和氣壓和溫度、外界壓強有關，故B錯誤；C.液晶是一種特殊晶體，其具有液體的流動性，又具有晶體的各向異性特征，故C正確；D.在不考慮分子勢能的情況下，1mol溫度相同的氫氣和氧氣分子數(shù)相同，分子的平均動能也相同，故內(nèi)能相同，故D正確；E.液體的表面張力與液面相切，故E錯誤；故選ACD。10、BCE【解析】

A．無論固體、液體和氣體，分子都在做永不停息的無規(guī)則運動，故A錯誤；B．液體浸潤某固體時，附著層內(nèi)分子分布比內(nèi)部密集，分子力表現(xiàn)為斥力，液面沿固體擴展，故B正確；C．溫度不變，分子平均動能不變，分子平均速率不變。體積減小時，單位體積內(nèi)分子個數(shù)增大，壓強增大，故C正確；D．對于飽和汽，只要稍微降低溫度就會變成液體，體積大大減??；只要稍微增大壓強也會變成液體，體積大大減小，所以飽和汽不遵循氣體實驗定律，故D錯誤；E．晶體有固定熔點，熔化時吸收熱量，溫度不變，故E正確。故選BCE。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、0.480AB偏大【解析】

（1）[1]打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，可知打點周期為0.02s，由于各計數(shù)點之間均有4個點沒有畫出，故相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為s=0.10s。根據(jù)各點到點的距離可以計算出相鄰計數(shù)點之間的距離，利用逐差法可得滑塊下滑的加速度m/s2（2）[2][3]滑塊沿木板下滑，設木板與水平面間的夾角為，由牛頓第二定律有根據(jù)幾何關系得聯(lián)立解得，因此為了測量動摩擦因數(shù)，應該測量木板的長度和木板末端被墊起的高度，故AB符合題意，CDE不符合題意；故選AB。（3）[4]由（2）問可知，，由于實驗沒有考慮滑塊拖著紙帶運動過程中紙帶受到的阻力，所以測量的動摩擦因數(shù)會偏大。12、小球從離開金屬管口到落地的過程中，運動的水平位移s和豎直高度h【解析】

(1)[1]．滑塊A與靜止的滑塊B相碰后，A反向，B和小球一起向左滑動，B被鎖止后，小球以碰后B的速度平拋，故利用平拋的運動規(guī)律可求出小球離開金屬管時的初速度，也即碰后B和小球的共同速度故需要測出小球從離開金屬管口到落地的過程中，運動的水平位移s和豎直高度h。(2)[2]．由平拋運動規(guī)律可知，平拋的初速度為。(3)[3]．取向左為正方向滑塊A、B碰前的總動量為，碰后的總動量為，故需驗證的表達式為(4)[4][5]．滑塊A、B碰前的總動能為，碰后的總動能為，故要探究功能是否守恒，需要比較和是否相等。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