2021屆八省新高考物理模擬卷（河北專用）（解析版） (二)

2021屆八省新高考物理模擬卷一河北卷（04）

一、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，只有一項符合題目要求

1.（2020?河北高三月考）2020年3月20日，電影《放射性物質》在倫敦首映，該片的主角一居里夫人是

放射性元素針（譽P。）的發(fā)現(xiàn)者。已知針（Z°P。）發(fā)生衰變時，會產生a粒子和原子核X,并放出Y射

線。下列分析正確的是（）

A.原子核X的質子數為82,中子數為206

B.丫射線具有很強的穿透能力，可用來消除有害靜電

C.由a粒子所組成的射線具有很強的電離能力

D.地磁場能使Y射線發(fā)生偏轉

【答案】C

【詳解】A.根據發(fā)生核反應時，質量數與電荷數守恒，可得原子核X的質子數為84-2=82,質量數為

210-4=206,依據質量數等于質子數與中子數之和，得原子核X的中子數為206-82=124,A錯誤；

B.Y射線具有很強的穿透能力，但是電離本領弱，不能用來消除有害靜電，B錯誤；

C.因為a射線實質是氮核流，具有很強的電離本領，C正確；

D.Y射線的實質是頻率很高的電磁波，本身不帶電，所以Y射線在地磁場不會受力，不能發(fā)生偏轉，D錯

誤。

故選C。

2.（2020?河北衡水市?衡水中學高三月考）某同學推一物塊沿水平面做直線運動。設物塊在這條直線上運動

的速度大小為u，到某參考點的距離為x,物塊運動的l-x圖像如圖所示，圖線是一條過原點的傾斜直線。

v

關于該物塊的運動，下列說法正確的是（）

A.該物塊運動到^=2.0m處時的速度大小為4m/s

B.該物塊做勻減速直線運動，加速度大小為ZOm/s?

8

C.該物塊從戶1.0m處運動到42.0m處所用的時間為

D.該物塊從x=1.0m處運動到42.0m處所用的時間為3s

【答案】D

【詳解】A.由圖像知42.0m時，縱坐標為4.0,即

-=4.0

v

解得v=0.25m/s,故A錯誤；

B.對比勻變速直線運動的規(guī)律聲—*=2分知物塊不做勻減速直線運動，故B錯誤；

CD.該圖像與橫軸圍成的面積對應物塊的運動時間，則物塊由ml.Om處運動到x=2.0m處所用的時間為

(2+4)x(2-l)

I-O-

2

故C錯誤，D正確。

故選D。

3.(2020?河北高三月考)如圖所示，將一交流發(fā)電機的矩形線圈而M通過理想變壓器外接電阻R=10Q,

己知線圈邊長"=cd=0.1m,ad=bc=0.2m,匝數為50匝，線圈電阻不計，理想交流電壓表接在原線圈兩端,

變壓器原副線圈匝數比m:〃2=1：3,線圈在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中繞垂直磁場的虛線軸以

cw=200rad/s的角速度勻速轉動，則()

A.從圖示位置開始計時，線圈中產生的電動勢隨時間變化的關系式為e=40sin200t(V)

B.交流電壓表的示數為40V

C.電阻R上消耗的電功率為720W

D.電流經過變壓器后頻率變?yōu)樵瓉淼?倍

【答案】C

【詳解】A.從圖示位置開始計時，磁通量為零，感應電動勢最大，所以電動勢隨時間的變化關系為

e-NBScocoscot(V)

代入數據得e=40cos200f(V),故A錯誤：

B.由瞬時值表達式e=40cos200f(V),可知線圈產生的電動勢最大值為紇,=40V,但電壓示數是有效

值，故示數為

故B錯誤；

C.根據

U}:U2=nl:n2

解得變壓器副線圈的電壓U2=600V,所以電阻R上消耗的電功率為

n2

K=，=720W

2R

故C正確；

D.交流電的頻率經過變壓器不發(fā)生變化，故D錯誤。

故選C。

4.（2020.河北衡水市.衡水中學高三月考）如圖甲所示，人字折疊梯是工人師傅施工常用的工具，是由兩個

相同梯子在頂端用光滑轉軸連接而成，為防止意外發(fā)生，兩側梯子用不可伸長的細繩連接。把人字折疊梯

置于水平地面上，當上端正中間放置質量為的物體時，細繩松弛并且系統(tǒng)保持靜止，兩側梯子間的夾角

為a,簡化示意圖如圖乙所示，人字折疊梯自身的重力不計，重力加速度為g,系統(tǒng)靜止時地面對左側梯子

的摩擦力耳為（）

aa

A.6=mgtan彳，水平向右B.=mgtan-,水平向左

廠1a、___1a

耳=]加水平向右mtan

C.gtari],D.F}~~8—?水平向左

【答案】C

【詳解】以物體和梯子整體為研究對象，在豎直方向有

2F支=mg

可得

mg

2

以左側梯子底端為研究對象，受力分析如圖所示

則有

F.a

―L=tan—

F艾2

解得

?1a

6=-mgtan-

系統(tǒng)靜止時地面對左側梯子的摩擦力的方向向右，故C正確，A、B、D錯誤；

故選C。

5.（2020?邢臺市第二中學高三月考）如圖所示，。、匕是x軸上兩個點電荷，電荷量分別為。和沿x

軸。、6之間各點對應的電勢高低如圖中曲線所示，。、p間距離大于p、人間距離，曲線過p點的切線與x

軸平行。從圖中可以判斷以下說法正確的是（）

A.兩點電荷均為負電荷，且。-定大于。2

B.電勢最低的p點的電場強度不一定為零

C.將一負的檢驗電荷從c處移到p處，檢驗電荷的電勢能增加

D.a、P間的電場方向都指向。點

【答案】C

【詳解】A.尸點切線斜率為零，而圖線的切線斜率表示電場強度的大小，則。點的電場強度為零。兩電荷

在P點的合場強為零，P點距離Q較遠，根據點電荷的場強公式知，Q的電量大于。2的電量，沿X軸4、

匕之間各點對應的電勢先減小后增大，因為沿電場線方向電勢逐漸降低，知Q和。2一定是同種電荷，且都

為正電荷，A錯誤；

B.在圖像中，圖像的斜率表示電場強度的大小，電勢最低的點斜率為零，所以該點的場強一定為零，B

錯誤；

C.對負電荷來說從c處移到P處，電勢降低，電場力做負功，電荷的電勢能增加，C正確：

D.電場強度的方向從高電勢指向低電勢，所以“、p間的電場方向指向0點，D錯誤。

故選C。

6.（2020?河北衡水市?衡水中學高三月考）2020年5月12日9時16分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用快舟一

號甲運載火箭，以“一箭雙星”方式，成功將行云二號3/02星發(fā)射升空，衛(wèi)星進入預定軌道，發(fā)射取得圓滿

成功，此次發(fā)射的“行云二號”01星被命名為“行云?武漢號”，箭體涂刷“英雄武漢偉大中國”八個大字，畫上

了“致敬醫(yī)護工作者群像“，致敬英雄的城市、英雄的人民和廣大醫(yī)護工作者。如圖所示，設地球半徑為上

地球表面的重力加速度為go,“行云?武漢號''在半徑為R的近地圓形軌道I上運動，到達軌道的A點時點火

變軌進入橢圓軌道H,到達軌道的遠地點8時，再次點火進入軌道半徑為4R的圓形軌道m(xù)繞地球做圓周運

動，設“行云?武漢號”質量保持不變。則（）

A.“行云?武漢號”在軌道I、III上運行的周期之比為81

B.“行云?武漢號”在軌道in的運行速率大于冊天

C.飛船在軌道I上經過4處點火前的加速度大小等于相對地球赤道上靜止物體的加速度大小

D.“行云?武漢號”在軌道I上的機械能小于在軌道HI上的機械能

【答案】D

【詳解】A.根據開普勒第三定律

代入數據可得

二=尸一1

7；\(4/?)381

A錯誤；

B.根據

GMmmv'

可知軌道半徑越大，運動速度越小，“行云?武漢號”在軌道I上的運行時

mv.2

鳴。=得~

K

可得

因此可知“行云?武漢號”在軌道山的運行速率

匕＜7^

B錯誤;

C.根據向心加速度

4萬2

a=^rr

在軌道I上運動周期大約為83min,而在赤道上的物體隨地球自轉周期為24h,因此在軌道I上A點的向心

加速度大于在地球赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度，C錯誤；

D.衛(wèi)星發(fā)射的越高，機械能越大，因此“行云?武漢號''在軌道1上的機械能小于在軌道III上的機械能，D正

確。

故選D。

二、選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分，在每小題給出的四個選項中，每題有多項符合題目要

求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分

7.（2020?河北張家口市?高三月考）把點電荷馬和%分別放在坐標原點。和x=2m處，已知且?guī)д?，?/p>

電荷連線上各點電勢。隨X變化關系如圖所示，其中，在%右側范圍內x=3m處電勢最高，則下列說法正

確的是（)

A.%帶正電荷

B.劣、％帶電量之比為9：1

C.圖中電勢為0的點，場強也一定為0

D.把一正電荷由x=3m處移到x=4m處過程中該電荷的電勢能會減少

【答案】BD

【詳解】A.夕-x圖像的斜率表示場強，x=3m處電勢最高，斜率為0,即場強E=0,因為％帶正電，E=0

的點在外外側，所以%必帶負電，故A錯誤；

B.0、％到％=30I的距離比為3：I,由￡=與可得

r

<7.：%=9：1

故B正確；

C.電勢為0的點斜率不為0,即場強不為0,故c錯誤；

D.x=3m到x=4m場強向右，移動正電荷時電場力做正功，電勢能減少，故D正確。

故選BDo

8.（2020?圍場滿族蒙古族自治縣卉原中學高三月考）如圖所示，勁度系數為上的輕彈簧豎直固定在水平地

面上，彈簧處于原長狀態(tài)，空間存在場強大小為區(qū)方向豎直向下的勻強電場。一質量為小、電荷量為一g

的物塊從彈簧上端由靜止釋放，經過時間f運動至最低點。在此過程中，重力做功為W”電場力做功為W2。

對于物塊從開始運動至最低點過程中，下列說法正確的是（）

7。球/7

勿〃加〃〃〃〃〃,

A.重力勢能變化量為一卬|

B.彈性勢能變化量為W1+W2

c.物塊受到輕彈簧的平均作用力（相對時間）大小為叫二qE

D.物塊受到輕彈簧的平均作用力（相對時間）大小為mg-qE

【答案】ABD

【詳解】A.重力勢能變化量僅與重力做功有關，且二者滿足

%=嶼

因此在物塊運動過程中有

密=_叱

A正確；

B.彈性勢能變化量僅與彈力做功有關，目二者滿足

W“彈-=-AMF彈

在物塊運動過程中根據動能定理

叫+叱+咻=0—0

解得

卬m=一（卬|+卬2）

B正確；

CD.在物塊運動過程中根據動量定理

mgt-qEt-Ft=0-0

解得物塊受到輕彈簧的平均作用力大小

F=mg-qE

C錯誤，D正確。

故選ABDo

9.（2020?河北高三月考）圖為網上熱賣的彈力軟軸乒兵球訓練器，彈力軸上端固定一乒乓球，下端固定在

吸盤上。開始時彈力軸豎直，兵乓球處于靜止狀態(tài)，且到水平地面的距離為/??，F(xiàn)讓一小孩快速揮拍水平擊

球，球恰好能觸到地面（此時球的速度為0）。已知小孩擊球過程中球拍對球做功為W,乒兵球的質量為相，

不計空氣阻力，彈力軸不彎曲時的彈性勢能為零，重力加速度為g,則（）

A.球觸地時彈力軸的彈性勢能為W+mg力

B.球觸地時彈力軸的彈性勢能為葉-m的

c.球返回到初始位置時速度大小為檔

D.球返回到初始位置時速度大小為2秒

【答案】AC

【詳解】AB.從小孩擊球到球觸地的過程，根據動能定理得

W+〃辿-%=0

得

%=卬+mgh

則球觸地時彈力軸的彈性勢能為

Ep-%=W+mgh

故A正確，B錯誤；

CD.對于球返回過程，根據動能定理得

1o

-mgh=-mv~-0

解得球返回到初始位置時速度大小為

v=

故C正確，D錯誤。

故選ACo

10.（2020?河北棗強中學高三月考）如圖所示,在電阻不計的邊長為L的正方形金屬框abed的cd邊上接兩

個相同的電阻，平行金屬板e和/通過導線與金屬框相連，金屬框內兩虛線之間有垂直于紙面向里的磁場,

同一時刻各點的磁感應強度8大小相等，B隨時間r均勻增加，己知竺=k,磁場區(qū)域面積是金屬框面積

Ar

的二分之一，金屬板長為L,板間距離為乙質量為機，電荷量為q的粒子從兩板中間沿中線方向以某一初

速度射入，剛好從f板右邊緣射出.不計粒子重力，忽略邊緣效應.則

A.金屬框中感應電流方向為abcda

B.粒子帶正電

c.粒子初速度為40

1,

D.粒子在e、『間運動增加的動能為一H；q

4

【答案】AC

【詳解】A.因為磁場垂直紙面向里均勻增大，故根據楞次定律可得金屬框中感應電流方向為"。而，e板

帶負電，/板帶正電，A正確；

B.因為粒子剛好從/板右邊緣射出，所以粒子受到向下的電場力，而電場方向向上，所以粒子帶負電，B

錯誤；

C.粒子在電場中做類平拋運動，在水平方向上有

L-卬

在豎直方向上有

L--at2

2

a衛(wèi)

m

E"

d

而電容器兩極板間的電壓等于R兩端的電壓,，故

咨JkLJkl?

2Ar224

聯(lián)立解得

v=L5

°2vm

C正確;

D.根據動能定理可得粒子增加的動能為

\Ek=3%=*以〃=^qkl}

D錯誤.

故選AC。

三、非選擇題：共52分，第11~14題為必考題，每個試題考生都必須作答。第15~16題為選考題，考生根

據要求作答。

(-)必考題：共43分

II.(2020.河北衡水市.衡水中學高三其他模擬)某興趣小組在實驗室用圓錐擺演示儀來測定當地的重力加

速度。圖甲是演示儀的簡化示意圖，細線下面懸掛一個小鋼球(直徑忽略不計)，細線上端固定在電動機轉

盤上，利用電動機帶動鋼球做圓錐擺運動。用轉速測定儀測定電動機的轉速〃，調節(jié)刻度板的位置，使刻度

板水平且恰好與小鋼球接觸，但無相互作用力，用豎直放置的刻度尺測定細線懸點到刻度板的豎直距離力，

不計懸點到轉軸間的距離。

(1)開動轉軸上的電動機，讓擺球轉動起來形成圓錐擺。調節(jié)轉速〃，當〃越大時，/?越(選填“大”

或“小

(2)圖乙為某次實驗中人的測量結果，其示數為cm。

(3)用直接測量的物理量的符號表示重力加速度g,其表達式為g=

【答案】小18.50初

［詳解］⑴口］〃越大,細線與豎直方向夾角越大，則力越小。

⑵⑵懸點處的刻度為1.00cm,水平標尺的刻度為19.50cm,則示數為

〃=(19.50-1.00)cm=l8.50cm

所以示數為18.50cmo

(3)［3］假設細線與豎直方向夾角為。，由牛頓第二定律得

mgtan0=marr

乂

tan。=一

h

co=2萬〃

解得

g—4-7r2n2h

12.（2020?河北張家口市?張家口一中高三月考）用伏安法測定一個待測電阻Rx的阻值（阻值約為200C）,

實驗室提供如下器材:

電池組E（電動勢3V,內阻不計）

電流表Ai（量程0?15mA,內阻約為100。）

電流表A2（量程0~300pA,內阻為2000Q）

滑動變阻器Ri（阻值范圍0?20。，額定電流2A）

電阻箱R2（阻值范圍0?9999C,1A）

開關S、導線若干

要求實驗中盡可能準確地測量&的阻值，請回答下面問題:

(1)將電流表A2與電阻箱串聯(lián)，改裝成一個量程為3.0V的電壓表，將電阻箱阻值調到.

(2)在方框中完整畫出測量反阻值的電路圖，并在圖中標明器材代號

(3)調節(jié)滑動變阻器兩表的示數如圖所示，可讀出電流表Ai的示數是mA,電流表A2的示

數是,HA,測得待測電阻Rx的阻值是

【答案】8000Q電路圖如圖:

8.0mA150.OgA191Q

【詳解】（1）口］.改裝后電壓表量程是3V,則電阻箱阻值

u3

R=J—R,=--------2000Q=8000Q.

I及3x10-，

（2）[2].滑動變阻器最大阻值遠小于待測電阻阻值，滑動變阻器應采用分壓接法;待測電阻阻值約為200C,

電流表Ai內阻約為looc,電壓表內阻％=：=iooo°Q,據&<可知電流表應采用外接法;

lg2

則電路圖如圖:

（3）[3][4|[5],由圖示可知，電流表Ai的示數為8.0mA,電流表A2的示數為150.0RA；待測電阻兩端電

U=IR=T50xl0-6xlOOOOV=1.5V

測得待測電阻

R=—^―=---------------------191Q。

*/1-/28.0x10-3—150x10^

13.（2020?河北高三月考）鍛煉運動員肢體力量和耐力的一種有效方法是在路面上推動輪胎加速跑，如圖甲

所示在某次訓練中，運動員保持兩只胳膊相互平行推動輪胎使其沿直線運動，胳膊與水平地面間的夾角為

37°,運動員的v-t圖像如圖乙所示，已知輪胎的質量為10kg,輪胎與地面間的動摩擦因數為0.5,sin37*0.6,

g取10m/s2,求：

（l）0-5s內運動員的位移大小及加速度大?。?/p>

（2）運動員每只胳膊施加的推力大小。

甲

【答案】⑴15m；1.2m/s2；(2)62N

【詳解】（1）由V-f圖像下的面積可知位移為

產——=15m

2

由V-/圖像的斜率可知加速度為

V2

?=-=1.2m/s~

t

（2）對輪胎進行受力分析可知

2Fcos0—JUFN-ma

FN-2Fsin0+mg

解得

F=62N

14.（2020?河北冀州中學（衡水市冀州區(qū)第一中學）高三月考）如圖所示，兩條平行傾斜金屬導軌和足夠長

光滑水平直導軌平滑連接并固定在水平桌面上（連接處為一小段光滑圓?。瑢к夐g距為1m,電阻不計。

從水平直導軌處開始有豎直向上、磁感應強度為B=1T的勻強磁場，金屬棒C￡＞水平靜止在導軌上?，F(xiàn)從

傾斜導軌上距離桌面高度為〃=2m處由靜止釋放金屬棒AB,金屬棒AB與傾斜導軌間滑動摩擦因數為

〃=0.45,導軌傾斜角為。=37。，兩棒與導軌垂直并保持良好接觸，AB棒質量為肛=lkg,CZ）棒質量

為徑=3kg,兩金屬棒接入電路的總電阻尺=0.5。，在兩根金屬棒運動到兩棒間距最小的過程中，g取

10m/s2，求：

（1）AB棒到達傾斜金屬導軌末端速度大小％；

（2）CQ棒的最終速度大小叭

（3）該過程中產生的總熱量。及通過導體橫截面的電荷量擊

【答案】(l)4m/s；(2)lm/s；(3)Q=18J,q=3C

【詳解】（1）由能量守恒定律得

mgh-pimgcos6----=—mv1

sin。2

解得

%=4m/s

⑵A3棒做減速運動、棒做加速運動，當兩者速度相等時它們間的距離最小，兩棒組成的系統(tǒng)動量守

恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得

■%=("4+色)u

解得

v=lm/s

(3)對A6棒，摩擦熱為

h

Q\=〃，/gcose—^=12J

sin(9

對兩棒組成的系統(tǒng)，由能量守恒定律得

；機2片=02+g（？+?）/

解得

Q=6J

Q總=2+02=18J

對CZ)棒，由動量定理得

ZBilt-m-y

而

Zit=q

則

Blq-nvy

解得

“=3C

15.[選修3-3]

(2020?河北高三月考)一粗細均勻、導熱性能良好的直玻璃管豎直放置，其下端開口、上端用長為/z=25cm

的水銀柱封閉著一定質量的理想氣體，當液柱穩(wěn)定時各部分尺寸如圖甲所示，已知大氣壓強為po=75cmHg,

Li=10cm,"=5cm,此時環(huán)境溫度為T=300K。