2021屆八省新高考物理模擬卷一河北卷（02）

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?河北張家口市?高三月考）如圖所示，固定的點電荷+Q下方有一足夠大的接地金屬板，在點電荷

+。的正下方金屬板的上表面外側、內(nèi)側各取一點4、B,可認為A、B兩點到點電荷+。的距離均為4,靜

電力常量為公關于此靜電感應現(xiàn)象判斷正確的是（）

------------------------r

A.金屬板的下表面一定帶正電

B.A點場強大小等于華

a

C.金屬板上感應電荷在8點場強大小等于0

D.金屬板上感應電荷在B點場強大小等于是半

【答案】D

【詳解】A.大地為遠端，所以金屬板下表面無電荷，故A錯誤；

CD.金屬板達到靜電平衡時，導體內(nèi)合場強為0,所以感應電荷在3點的場強與+Q在B點場強竿等大反

向，故C錯誤，D正確；

B.根據(jù)鏡像原理，感應電荷在A點場強大小為華，與點電荷的場強疊加后，合場強為挈，B錯。

aa

故選D。

2.（2020?河北深州市中學高三月考）國家法規(guī)（GB12676）規(guī)定，在一定速度條件下，汽車的滿載制動減

速的加速度應不小于Sm/s?。在對汽車進行常規(guī)檢測時，一汽車以72km/h的速度沿平直公路行駛，某時刻

開始剎車，則剎車后汽車滑行的最大位移不能超過（）

A.40mB.35mC.22.5mD.15m

【答案】A

【詳解】根據(jù)勻變速運動公式

v2=2ax

x=40m

因加速度應不小T-5m/s2，最大位移不能超過40m。

故選Ao

3.（2020?河北深州市中學高三月考）雨滴的收尾速度即雨滴下落的最終速度，與雨滴的大小有較強的相關

性。一般而言，直徑為0.5mm的雨滴的收尾速度約為2m/s。設雨滴下落過程中受到的空氣阻力與雨滴（可

看成球形）的橫截面積S成正比，與下落速度丫的平方成正比，即/=公聲（其中人為比例常數(shù)），且雨滴

4

最終都做勻速運動。已知球體的積體公式為V（廠為半徑）。若某次下雨，最大的雨滴直徑為5.12mm,

則這次下雨，雨滴最大的落地速度約為（）

A.2.8m/sB.3.5m/sC.6.4m/sD.lOm/s

【答案】c

【詳解】雨滴最終勻速下落時，受到的阻力與其重力平衡，設雨水的密度為P,根據(jù)題意有

mg-kSv2

m^p--nry

3

S=nr

3k

故雨滴的收尾速度與雨滴半徑的平方根成正比，則所求速度

%=匕m/s=6.4m/s

故選Co

4.（2020?張家口市宣化第一中學高三月考）一位網(wǎng)球運動員以拍擊球，使網(wǎng)球沿水平方向飛出,第一只球落在

自己一方場地的B點，彈跳起來,剛好擦網(wǎng)而過，落在對方場地的A點，第二只球直接擦網(wǎng)而過,也落在A點，如

圖.設球與地面的碰撞后，速度大小不變，速度方向與水平地面夾角相等，其運動過程中阻力不計，則第一只球

與第二只球飛過網(wǎng)C處時水平速度大小之比為（）

A.1:1B.1:3C.3:1D.9:1

【答案】B

【詳解】由平拋運動的規(guī)律可知，兩球分別被擊出至各自第一次落地的時間是相等的.由于球與地面的碰

撞是完全彈性碰撞，設第一球自擊出到落地時間為“，第二球自擊出到落地時間為自貝IJ：；由于一、

二兩球在水平方向均為勻速運動，總水平位移大小相等，設它們從O點出發(fā)時的初速度分別為以、以，由

得：V2=3VI.所以有盯：力=1:3,所以兩只球飛過球網(wǎng)C處時水平速度之比為1：3,故B正確.

5.（2020?河北衡水市?衡水中學高三月考）如圖所示，教學用的可拆變壓器有兩個線圈A、B,線圈匝數(shù)和

線圈繞向已經(jīng)無法分辨，某同學為測定A、B兩個線圈的匝數(shù)進行了如下操作。他先把漆包線比較細的線圈

A接到〃=16夜sin100"V）的低壓交流電源上，用交流電壓表測得線圈8的輸出電壓為4V；然后拆下

線圈B,在線圈B原來匝數(shù)的基礎上，用漆包線沿某一個方向加繞10匝，然后重復上一步操作，發(fā)現(xiàn)電壓

表的示數(shù)為4.4V,若可拆變壓器可看成理想變壓器，則可測得A、2兩個線圈原來的匝數(shù)分別為（）

A.400、100B.320、80C.216、54D.256、64

【答案】A

【詳解】設A、8兩個線圈原來的匝數(shù)分別為“、%,線圈A的輸入電壓有效值

q=16V

線圈8的輸出電壓

U2=4V

根據(jù)變壓器電壓比

可得

〃i_4

n21

在線圈8加繞10匝后，線圈B的輸出電壓升高，說明加繞的線圈與原來線圈8的繞向相同，根據(jù)電壓比關

系應有

16_

4.4n2+10

聯(lián)立可得

勺=400

n,=100

故A正確，BCD錯誤。

故選A?

6.（2020.河北棗強中學高三月考）我國自主研制的絞吸挖泥船“天鯨號”達到世界先進水平.若某段工作時

間內(nèi)，“天鯉號”的泥泵輸出功率恒為IxlO'kW，排泥量為1.4n?/s，排泥管的橫截面積為0.7n?,則泥

泵對排泥管內(nèi)泥漿的推力為（）

A.5X106NB.2X107NC.2X109ND.5X109N

【答案】A

【詳解】設排泥的流量為Q,r時間內(nèi)排泥的長度為：

VQt1.4、

%=—=—=—t=2t

SS0.7

輸出的功：

W=Pt

排泥的功：

W=Fx

輸出的功都用于排泥，則解得:

F=5X106N

故A正確，BCD錯誤.

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?泊頭市第一中學高三月考）如圖所示，質(zhì)量為機的半圓軌道小車靜止在光滑的水平地面上，其水

平直徑AB長度為2R,現(xiàn)將質(zhì)量也為〃，的小球從距A點正上方垢高處由靜止釋放，然后由A點經(jīng)過半圓軌

3

道后從B沖出，在空中能上升的最大高度為（不計空氣阻力），則（）

T°

A.小球和小車組成的系統(tǒng)動量守恒

B.小車向左運動的最大距離為R

C.小球離開小車后做斜上拋運動

13

D.小球第二次沖過A能上升的最大高度不垢垢

24

【答案】BD

【詳解】A.小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向所受的合外力為零，水平方向系統(tǒng)動量守恒。由于小球有豎

直分加速度，所以系統(tǒng)所受的合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；

B.系統(tǒng)水平方向動量守恒，以向右為正方向，在水平方向，由動量守恒定律得

mv-mv'-0

解得，小車的最大位移

x=R

故B正確；

C.小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，小球由A點離開小車時系統(tǒng)水平方向動量為零，小球與小

車水平方向速度為零，小球離開小車后做豎直上拋運動，故C錯誤；

D.小球第一次車中運動過程中，由動能定理得

3

，四（4-1%）—嗎=。

M為小球克服摩擦力做功大小，解得

Wf=；mg%

即小球第一次在車中滾動損失的機械能為:用g%,由于小球第二次在車中滾動時，對應位置處速度變小，

因此小車給小球的彈力變小，摩擦力變小，摩擦力做功小于,加g為，機械能損失小于因此小球

44

再次離開小車時，能上升的高度大于

3,1.1,

小-小=5%

3

而小于W%，即

13

小

故D正確。

故選BD?

8.（2020.河北衡水市.衡水中學高三--模）2019年央視春晚加入了非常多的科技元素，在舞臺表演中還出現(xiàn)

了無人機。現(xiàn)通過傳感器將某臺無人機上升向前追蹤拍攝的飛行過程轉化為豎直向上的速度內(nèi)及水平方向

速度玄與飛行時間r的關系圖象，如圖所示。則下列說法正確的是（）

A.無人機在。時刻處于超重狀態(tài)

B.無人機在0?f2這段時間內(nèi)沿直線飛行

C.無人機在f2時刻上升至最高點

D.無人機在女?h時間內(nèi)做勻變速運動

【答案】AD

【詳解】A.根據(jù)圖象可知，無人機在人時刻，在豎直方向上向上做勻加速直線運動，有豎直向上的加速度，

處于超重狀態(tài)，故A正確；

B.由圖象可知，無人機在7=0時刻，vv=0,合初速度為。沿水平方向，水平與豎直方向均有加速度，那么

合加速度與合初速度不共線，所以無人機做曲線運動，即無人機沿曲線上升，故B錯誤；

C.無人機在豎直方向，先向上做勻加速直線運動，后向上做勻減速直線運動，在打時刻上升至最高點，故

C錯誤；

D.無人機在72?“時間內(nèi)，在水平方向上做勻速直線運動，而在豎直方向上向匕做勻減速直線運動，因此

無人機做勻變速運動，故D正確；

故選AD。

9.（2020?河北衡水市?衡水中學高三其他模擬）如圖所示，一個邊長為/的正六邊形句■的區(qū)域內(nèi)有勻

強磁場，勻強磁場的磁感應強度大小為8、方向垂直于紙面向外。在。點處的粒子源發(fā)出大量質(zhì)量為加電

荷量為+4（4>0）的同種粒子，粒子的速度大小不同，方向始終沿ad方向。不計粒子間的相互作用力及重

力，下列說法正確的是（）

A.速度小于1幽的粒子在磁場中運動的時間一定相同

3m

B.速度大于心的粒子一定打在cd邊上

m

C.經(jīng)過c點的粒子在磁場中運動的時間為福

Tim

D.垂直打在“邊上的粒子在磁場中運動的時間為麗

【答案】ACD

【詳解】A.根據(jù)幾何關系，粒子恰好經(jīng)過b點時運動半徑

由

-)

qv8=m—

r

可知速度

_qBq_6qBl

Vj=-------=------------

m3m

則速度小于強絲的粒子均從ab邊離開磁場，根據(jù)幾何關系可知轉過的圓心角均為120°,運動時間均為

3m

7為粒子在磁場中的運動周期，A正確；

BC.粒子恰好經(jīng)過C點時運動半徑

r2=&

根據(jù)幾何關系可知運動時間

1127Vmrem

=—I..-----------------

~66qB3qB

速度

_qBr2_gqBl

V2==

mm

則速度大于叵絲的粒子一定打在“邊上，B錯誤，C正確；

m

D.粒子垂直打在〃邊上時，如圖：

根據(jù)幾何關系可知圓心角為30°，運動時間

1.Tim

t?=——1=-----

2126qB

D正確。

故選ACDo

10.（202。辛集市第一中學高三月考）如圖所示，有一傾角6=30。的斜面體B,質(zhì)量為M。質(zhì)量為小的物

體A靜止在B上?，F(xiàn)用水平力尸推物體A,在尸由零逐漸增加迫整再逐漸減為零的過程中，A和B始終

2

保持靜止。對此過程下列說法正確的是（)

A.地面對B的支持力等于(M+/n)g

B.A對B的壓力的最小值回翌，最大值述些

24

C.A所受摩擦力的最小值為0,最大值為整

4

D.A所受摩擦力的最小值?，最大值即重

24

【答案】ABC

【詳解】A.對AB組成的整體受力分析，整體受力平衡，豎直方向受到重力和地面對B的支持力，所以地

面對B的支持力等『(M+〃?)g,故A正確;

B.對A受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，垂直于斜面方向有

N=mgcos30°+Fsin30°

當尸=0時一，N最小，最小為

Nmin=mgcos30°=—mg

當產(chǎn)=時，N最大，最大為

Ngx=mgcos30°+日136

〃2gX]

4

根據(jù)牛頓第三定律可知對B壓力的最小值為走mg,最大值為迤"吆，故B正確;

24

CD.沿著斜面方向，當

Fcos30°=mgsin30°

即F=時，摩擦力為零；當F<3〃2g時，靜摩擦力方向沿斜面向上，摩擦力

/=mgsin300-Feos300

當/=()時，/最大

Znax=mgsin30°=g〃2g

當F>與mg，靜摩擦力方向向下，則摩擦力

/'=尸cos30°—mgsin30°

當Z7=mg時,f最大

r，百611

x

/max=—>ng—-->ng=-mg

綜上可知所受摩擦力的最小值為0,最大值為gmg,故選項C正確，D錯誤。

故選ABC?

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(jù)要求作答。

(-)必考題:共43分

11.(2020.衡水第一中學邯鄲分校高三其他模擬)2020年5月，我國進行了珠穆朗瑪峰的高度測量，其中

一種方法是通過使用重力儀測量重力加速度，進而間接測量海拔高度。某同學受此啟發(fā)就地取材設計了如

下實驗，測量當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮　嶒灢襟E如下：

手機

墊塊

圖甲

八——/(xl0-2m-s-1)

200

150

100

50

-2

0510152025303540//(x10s)

圖乙

(i)如圖甲所示，選擇合適高度的墊塊，使木板的傾角為53。，在其上表面固定一與小物塊下滑路徑平行的

刻度尺(圖中未畫出)。

(ii)調(diào)整手機使其攝像頭正對木板表面，開啟視頻錄像功能。將小物塊從木板頂端釋放，用手機記錄下小

物塊沿木板向下做加速直線運動的情況。然后通過錄像的回放，選擇小物塊運動路徑上合適的一點作為測

量參考點，得到小物塊相對于該點的運動距離L與運動時間t的數(shù)據(jù)。

(iii)該同學選取部分實驗數(shù)據(jù)，畫出了生一f圖像，利用圖像數(shù)據(jù)得到小物塊下滑的加速度大小為5.6mH

t

(iv)再次調(diào)節(jié)墊塊，改變木板的傾角，重復實驗。

回答以下問題：

(1)當木板的傾角為37。時，所繪圖像如圖乙所示。由圖像可得，物塊過測量參考點時速度的大小為m/s；

選取圖線上位于坐標紙網(wǎng)格交叉點上的A、8兩點，利用48兩點數(shù)據(jù)得到小物塊下滑加速度的大小為

m/s”(結果均保留2位有效數(shù)字)

(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，進一步分析得到當?shù)氐闹亓铀俣却笮閙/s'(結果保留2位有效數(shù)字,sin37o=0.60,

cos37°=0.80)

【答案】0.32或0.333.19.4

【詳解】(Dili⑵根據(jù)L=W+可得

2L汽

——=2v0+at

則由生1圖像可知

t

-2

2v0=65xl0m/s

則

v()=0.33m/s

(190-65)x102^=3Jm/s2

a=k40x10-2

(2)[3]由牛頓第二定律可知

mgsin0—jLimgcos3=ma

即

a=gsing—4gcos6^

當代53。時〃=5.6m/s2,即

gsin530-/Ligcos53c=5.6

當心37。時a=3.0m/s2,B|J

gsin37°-jugcos37°=3.1

聯(lián)立解得

2

g=9.4m/s

12.（2020?河北冀州中學（衡水市冀州區(qū)第一中學）高三月考）某探究小組為了研究用"半偏法''測電阻和改

裝電表，先用“半偏法''測量程為IOORA的電流表G的電阻，后將電流表G改裝成電壓表。

甲

(1)首先采用如圖甲所示的實驗電路測量該電流表G的內(nèi)阻Rg,圖中用為電阻箱。按電路圖連接好電路，

將用的阻值調(diào)到最大，閉合開關5后，正確操作的步驟是o(選出下列必要的步驟，并將其序

號排序)

A.記下用的阻值

B.調(diào)節(jié)尾的阻值，使電流表的指針偏轉到滿刻度

C.閉合S2,調(diào)節(jié)R]和&的阻值，使電流表的指針偏轉到滿刻度的一半

D.閉合邑，保持R]不變，調(diào)節(jié)寵2的阻值，使電流表的指針偏轉到滿刻度的一半

(2)如果按正確操作步驟測得&的阻值為100。，則4的阻值大小為:與電流表內(nèi)阻的真實值R'g

相比，&R'g(填“>”、"=”或“<”)。

(3)改裝成電壓表，將量程為IOORA、阻值為100。電流表G串聯(lián)一個29900Q的電阻將它改裝成電壓表,

則該電壓表的量程是V。用它來測量電壓時，表盤指針位置如圖乙所示。此時電壓表的讀數(shù)大小為

_________Vo

【答案】BDA100<32.4

【詳解】(1)[1]本題是使用半偏法測電流表的內(nèi)阻，故調(diào)節(jié)片的阻值，先使電流表的指針偏轉到滿刻度,

然后再閉合$2,保持4不變，調(diào)節(jié)&的阻值，使電流表的指針偏轉到滿刻度的一半，記下鳥的阻值，故

操作順序為BDA；

(2)[2][3]此時R2的阻值與4的阻值相等，故的阻值大小也為100C；隨著S?的閉合，整個電路中的

電流將會變大，但實際上我們?nèi)匀话凑针娏鞑蛔儠r的電流來計算的，通過變阻器尺2的電流將比通過G的電

流要大，又因為尺2與G并聯(lián)，電壓一樣，所以實際的變阻器讀數(shù)R將小于G測靈敏電流表的內(nèi)阻，所以

半偏法測電阻測出的電阻要小于實際電阻；

(3)[4][5]電流表G與一較大的電阻串聯(lián)即可改裝成電壓表。

U=/?R+/A=ICT4X(1()0+299()0)V=3V

此時每個小格的刻度為0.3V,則指針所指示的電壓為2.4V。

13.(2020?河北高三月考)飛機發(fā)生安全事故時對乘客往往造成重大傷害，但如果多學習逃生知識，沉著冷

靜應對，就可以有效減少逃生所需時間，降低事故對乘客的傷害。在一次逃生演習時，小明在飛機艙口快

速坐下，然后沿逃生滑梯滑下。認真學習過逃生知識的小杰從艙口水平跳出，跳上滑梯后繼續(xù)沿直線滑下。

如圖所示飛機艙口高3m,飛機逃生用的充氣滑梯可視為與艙口相接的斜面，斜面傾斜角Q37。，人下滑時

與充氣滑梯間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,不計空氣阻力，^=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,貝U：

(1)小明從靜止開始由滑梯頂端滑至底端所需的時間；

4

(2)假設小杰以w=2m/s的速度水平跳出，落到充氣滑梯上后沒有反彈，由于有能量損失，結果他以v=§m/s

的初速度開始沿著滑梯勻加速下滑，求小杰從滑梯頂端跳出至滑到滑梯底端所需的時間。

【答案】(l)6s；(2)1.8s

【詳解】(1)設小明的質(zhì)量為"?，在滑梯滑行過程中加速度大小為“，運動時為好則根據(jù)牛頓第二定律得

mgsbiO-jumgcGs(齊ma

L=L

sin。

L=—at：

2°

聯(lián)立方程，解得

S

(2)小杰先做平拋運動，設運動的水平位移為羽豎直位移為F在滑梯上落點與出發(fā)點之間的距離為s,運

動時間為小則

12

y=2sti

tan—

x

聯(lián)立方程，解得

fi=0.3s

s=M+y2

聯(lián)立方程，解得

3

s=-m

4

小杰落到滑梯后做勻加速直線運動，設在滑梯上運動時間為72,則有

其中，加速度為

a-gsin8-〃gcos。

設小杰從滑梯頂端跳出至滑到滑梯底端所需時間為f,則有

f+及

解得

/=1.8s

14.（2020?張家口市宣化第一中學高三月考）如圖所示，水平地面上方有一高度為“、上、下水平界面分別

為尸。、MN的勻強磁場，磁感應強度為8矩形導線框乃邊長為伍be邊長為匕,導線框的質(zhì)量為“，電

阻為R.磁場方向垂直于線框平面向里，磁場高度〃>/2.線框從某高處由靜止落下，當線框的cd邊剛進入

磁場時，線框的加速度方向向下、大小為g;當線框的加邊剛離開磁場時，線框的加速度方向向上、大

小為在運動過程中，線框平面位于豎直平面內(nèi)，上、下兩邊總平行于PQ.空氣阻力不計，重力加速度

為g.求:

(1)線框的cd邊剛進入磁場時，通過線框?qū)Ь€中的電流;

(2)線框的ab邊剛進入磁場時線框的速度大小;

(3)線框燦cd從全部在磁場中開始到全部穿出磁場的過程中，通過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量.

Q

XXXXXxXx

XXXXXxXX

XXXXXXXXH

XXXXXXXX

XXXXXXXX

XXXXXXXX

乂一V

［答案］(］)/尸羽：(2)J36R2祖22-503智(〃—/,),(3)q=B16

jo/jJD/jNR

【詳解】（l）設線框的cd邊剛進入磁場時線框?qū)Ь€中的電流為人根據(jù)牛頓第二定律有:

Mg—8/心等

（2）設線框ab邊剛進入磁場時線框的速度大小為n，線框的cd邊剛離開磁場時速度大小為0，線框的cd

邊剛離磁場時線框?qū)Ь€中的電流為h，牛頓第二定律有：

由閉合電路歐姆定律

由勻變速直線運動速度與位移的關系式

成一v：=2g（"一切

得vi=《v；_2g（H_6）

代人解得：0=島？436R2m2g2-50B&l：g（H一幻

（3）設線框abed穿出磁場的過程中所用時間為Af,平均電動勢為E,通過導線的平均電流為/,通過導線

某?橫截面的電荷量為