2021屆河北衡水中學新高考原創(chuàng)預測試卷（十五）

物理

★祝考試順利★

注意事項：

1、考試范圍：高考范圍。

2、答題前，請先將自己的姓名、準考證號用0.5毫米黑色簽字筆填寫在試題卷和答題卡

上的相應位置，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。用2B鉛筆將答題卡上試卷

類型A后的方框涂黑。

3、選擇題的作答：每個小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂

黑。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非選擇題答題區(qū)域的答案一律無效。

4、主觀題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內。寫在試題卷、草稿紙

和答題卡上的非答題區(qū)域的答案一律無效。如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答

案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。

5、選考題的作答：先把所選題目的題號在答題卡上指定的位置用2B鉛筆涂黑。答案用

0.5毫米黑色簽字筆寫在答題卡上對應的答題區(qū)域內，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非選

修題答題區(qū)域的答案一律無效。

6、保持卡面清潔，不折疊，不破損，不得使用涂改液、膠帶紙、修正帶等。

7、考試結束后，請將本試題卷、答題卡、草稿紙一并依序排列上交。

二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，

第1418題只有一項符合題目要求，第1921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0分。

1.1909年英國物理學家盧瑟福用a粒子轟擊金箔，下列關于該實驗的描述錯誤的是（）

A.a粒子轟擊金箔的實驗需在真空條件下完成

B.。粒子的散射實驗揭示了原子核有復雜的結構

C.實驗結果表明絕大多數夕粒子穿過金箔后沒有發(fā)生散射

D.a粒子從金原子內部穿出后攜帶了原子內部結構的信息

【答案】B

【解析】

【詳解】當a粒子穿過原子時，電子對a粒子影響很小，影響a粒子運動的主要是原子核，

離核遠則a粒子受到的庫侖斥力很小，運動方向改變小。只有當a粒子與核十分接近時，才

會受到很大庫侖斥力，而原子核很小，所以a粒子接近它的機會就很少，所以只有極少數大

角度的偏轉，而絕大多數基本按直線方向前進。

A.a粒子轟擊金箔實驗需在真空條件下完成，故A正確，不符合題意；

B.a粒子的散射實驗揭示了原子具有復雜的核式結構，故B錯誤，符合題意；

C.實驗結果表明絕大多數a粒子穿過金箔后不發(fā)生了散射，故C正確，不符合題意；

D.從金原子內部出來后攜帶了原子內部的信息，故D正確，不符合題意。

故選B。

2.如下圖所示，質量為的木塊P在質量為M的長木板時上滑行，長木板放在水平地面上

一直處于靜止狀態(tài).若長木板仍與地面間的動摩擦因數為山，木塊P與長木板外間的動摩

擦因數為〃2,則長木板時受到地面的摩擦力大小為（）

a口2b

A.B.C.2mgD.口2mg

【答案】D

【解析】

【分析】

本題考察靜摩擦力問題，靜摩擦力大小要根據物體受力情況判斷。

【詳解】對長木板受力分析可知，其受到小物塊對它向右的滑動摩擦力，大小為fivng,地面

對長木板為靜摩擦力，由二力平衡可知，木板受到地面摩擦力大小為〃2，〃g,方向向左，故ABC

錯誤，D正確。

故選D.

3.在2014年11月11日至16日的珠海航展中，中國展出了國產運-20和殲-31等最先進飛機.假

設航展中有兩飛機甲、乙在平直跑道上同向行駛，0七時間內的v-t圖象如圖所示，下列說法

A.飛機乙在0七內的平均速度等于—

B.飛機甲在0七內的平均速度比乙大

C.兩飛機ti時刻一定相遇

D.兩飛機在0七內不可能相遇

【答案】B

【解析】

【詳解】因為乙車做變加速運動故平均速度不等于故A錯誤；由于圖線與坐標軸所夾的

X

面積表示物體的位移，在o-ti時間內，甲車的位移大于乙車，由萬=—可知，甲車的平均速度

t

大于乙車，故B正確；由于不知道甲乙兩飛機初始位置，所以無法判斷兩飛機在U時刻和0-t2

內能不能相遇，故CD錯誤.故選B.

【點睛】本題是為速度-時間圖象的應用，要明確斜率的含義，知道在速度-時間圖象中圖象

與坐標軸圍成的面積的含義.

4.某玩具汽車從r=0時刻出發(fā)，由靜止開始沿直線行駛.其“Y圖象如圖所示，下列說法正確

是（）

A.6s末的加速度比1s末的大

B.1s末加速度方向與速度方向相同

C.第4s內速度變化量大于零

D.第6s內速度在不斷變大

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由圖知，6s末的加速度比1s末的小，故A錯誤；

B.O-ls內汽車從靜止開始做變加速直線運動，加速度方向與速度方向相同，故B正確：

C.根據圖象與時間軸所圍的面積表示速度變化量，知第4s內速度變化量為零，故C錯誤；

D.根據圖象與時間軸所圍的面積表示速度變化量，圖象在時間軸上方速度變化量為正，圖象在

時間軸下方速度變化量為負，知第6s內速度變化量為負，速度在不斷變小，故D錯誤.

5.物體受共點力Q、6、后作用而做勻速直線運動，若人、出、八三個力不共線，則這三個

力可能選取的數值為（）

A.15N、5N、6N

B.3N、6N、4N

C.IN、2N、ION

D.IN、6N、7N

【答案】B

【解析】

【詳解】三力中某兩個力的合力⑹-F2|<Fi,2ft<Fi+F2,若另一個力B的大小在人.2價的取值

范圍內，則這三個力的合力可能為零，物體就處于平衡狀態(tài).

A.10NSR.2秒20N,尸：;=6N不在這范圍內，故A錯誤；

B.3NWF1.2於9N,尸3=4N在這范圍內，故B正確；

C.1N<FI.2&<3N,B=10N不在這范圍內，故C錯誤；

D.5N*I,2〈7N,B=7N在這范圍內，但此時三力共線，不符合題意，故D錯誤。

故選Bo

6.如圖所示，兩個人以相同的速率同時從圓形軌道的A點出發(fā)，分別沿ABC和方向行

走，經過一段時間后在尸點相遇（圖中未畫出）.從出發(fā)到相遇的過程中，描述兩人運動情況的物

理量相同的是（）

C.瞬時速度D.平均速度

【答案】ABD

【解析】

【詳解】ABD.個人以恒定的相同速率同時從圓形軌道的A點出發(fā)，分別沿ABC和AQE行

走，在F點相遇，此過程中，首末位置的距離相等，方向相同，則位移相等，運動的軌跡長

度相同，則路程相同，所用時間相等，則平均速度相同，故ABD正確；

C.人以恒定的相同速率同時從圓形軌道的A點出發(fā)，分別沿ABC和AOE行走，運動的方向

是不同的，故C錯誤.

7.如圖所示，A球被固定在豎直支架上，A球正上方的點O懸有一輕繩拉住B球，兩球之間

連有輕彈簧，平衡時繩長為L,張力為Ti,彈簧彈力為R.若將彈簧換成原長相同的勁度系數

更小的輕彈簧，再次平衡時繩中的張力為T2,彈簧彈力為F2,則（）

A.TI>T2B.TI=T2C.FI<F2D.FI>F2

【答案】BD

【解析】

試題分析：以B球研究對象，B球受到重力G、彈簧的彈力F和繩子的張力T,如圖所示.

G'

B球平衡時?，F與T的合力與重力G大小相等、方向相反，即G'=G.根據"G'B與"）BA

相似得：￡=工=￡,換成勁度系數小彈簧，形變量增大，AB減小，則T不變；F

OAOBAB

減?。?/p>

故選BD.

考點：力的動態(tài)分析.

【名師點睛】有關力的動態(tài)平衡問題的處理方法，可以分三種方法，即解析法、圖解法、三

角形相似法.相似三角形法適用于物體所受的三個力中，一個力大小、方向不變，其它二個

力的方向均發(fā)生變化，且三個力中沒有二力保持垂直關系，但可以找到力構成的矢量三角形

相似的兒何三角形的問題，本題就具備這個特點.

8..如圖，質量均為m的兩光滑小環(huán)A和B用輕繩連接，分別套在水平和豎直的固定直桿上.在

繩上。點施一水平力尸拉緊輕繩，設法使整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).隨后使力F緩慢增大，則

在此過程中（）

8

A.0A段繩中的張力始終大于〃?g,且逐漸增大

B.桿對A環(huán)作用力始終大于2,監(jiān)，且逐漸增大

C.OB段繩中的張力始終大于機g,且逐漸增大

D.OB段繩與豎直方向的夾角逐漸增大

【答案】CD

【解析】

【詳解】AB.以AB兩個小環(huán)整體為研究對象，對整體受力分析，整體受總重力2,陽、水平

力F、水平桿對A環(huán)向上的支持力FNA、豎直桿對B環(huán)水平向左的支持力FNB.據平衡條件

可得：水平桿對A環(huán)向上的支持力FNA=2mg,豎直桿對B環(huán)水平向左的支持力FNB=F.

以A為研究對象，對A受力分析，A受重力、水平桿對A豎直向上的支持力、繩OA對A的

拉力，三力平衡，繩OA的拉力一定豎直向下，且瑪+解得：ToA=m8-

故AB兩項均錯誤.

CD.以B為研究對象，對B球受力分析如圖，設。B段繩與豎直方向的夾角為。

力尸緩慢增大，OB段繩中的張力始終大于mg,且逐漸增大；OB段繩與豎直方向的夾角逐漸

增大.故CD兩項均正確。

故選CD。

三、非選擇題：共174分。第22~32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第

33~38題為選考題，考生根據要求作答。

(一)必考題：共129分。

9.如圖甲所示是研究小車的勻變速運動實驗裝置圖，圖中一端帶有定滑輪的長木板水平固定。

圖乙為小車在水平木板上帶動紙帶運動時打點計時器打出的一條紙帶,每5個打點取一個計數

點，0、1、2、3、4、5、6、7為所取的計數點，打點計時器的電源為50Hz的交流電。

(1)電火花打點計時器應使用V的交流電電源。

(2)由圖乙所示紙帶可知，小車加速度大小為m/s2?(結果保留兩位有效數字)

(3)該實驗實際操作過程中，對小車所放的位置、接通電源與放開小車的先后順序及小車運動

的控制等描述，你認為正確的是。

A.小車應盡量遠離打點計時器，先放開小車后接通電源，在小車到達滑輪前按住小車

B.小車應盡量靠近打點計時器，先接通電源后放開小車，讓小車一直到與滑輪相撞為止

C.小車應盡量靠近打點計時器，先接通電源后放開小車，在小車到達滑輪前按住小車

D.小車應盡量放在打點計時器與滑輪的中間，先接通電源后放開小車，在小車到達滑輪前按

住小車

【答案】(1).220(2).0.46(0.44~0.47)(3).C

【解析】

【詳解】(1)川電火花打點計時器應使用220V的交流電電源。

(2)⑵相鄰兩計數點間還有4個打點未畫出，所以相鄰的計數點之間的時間間隔為0.1s,舍棄

第一組數據，根據運動學公式得

△A-a/2

x+x+x-(X1+%2+X,)

a=456

(4.81+4.35+3.89-3.42-2.98-2.50)xl0-2

m/s2=0.46m/s2

9x0.12

（3）［3］實驗時為了充分利用紙帶，小車應盡量靠近打點計時器，先接通電源后放開小車，在小

車到達滑輪前按住小車。故選C。

10.某物理學習小組用如圖甲所示裝置來研究橡皮筋的勁度系數（遵循胡克定律且實驗中彈力

始終未超過彈性限度），將一張白紙固定在豎直放置的木板上，原長為Lo的橡皮筋的上端固定

在。點，下端掛一重物.用與白紙平行的水平力（由拉力傳感器顯示其大?。┳饔糜贜點，靜

止時記錄下N點的位置a,請回答：

（1）若拉力傳感器顯示的拉力大小為F,用刻度尺測量橡皮筋ON的長為L及N點與O點的水

平距離為X,則橡皮筋的勁度系數為（用所測物理量表示）.

（2）若換用另一個原長相同的橡皮筋，重復上述過程，記錄靜止時N點的位置b,發(fā)現0、a、b

三點剛好在同一直線上，其位置如圖乙所示，則下列說法中正確的是.

A.第二次拉力傳感器顯示的拉力示數較大

B.兩次拉力傳感器顯示的拉力示數相同

C.第二次所用的橡皮筋的勁度系數小

D.第二次所用的橡皮筋的勁度系數大

FL

【答案】(2).BC

x-)

【解析】

【詳解】（1）設橡皮筋與豎直方向夾角為優(yōu)重物重力為G,結點N在豎直拉力（重物重力G）、

橡皮筋拉力T和水平拉力F作用下處于平衡狀態(tài)，滿足圖示關系，則sinJ=￡,而sin

xFL

0——，T=k(L—Lo),聯立得一~T..

Lx(L-La)

(2)由受力圖知F=Gtan仇兩次中G、。均相同，所以兩次拉力傳感器顯示的拉力示數相同,

A錯，B對：同理，兩次橡皮筋的拉力也相同，而橡皮筋的原長相同，第二次的伸長量大，由

胡克定律知第二次所用的橡皮筋的勁度系數小，C對，D錯；故選BC.

11.一直升機以5.0m/s的速度豎直上升，某時刻從飛機上釋放一物塊，經2.0s落到地面上,

不計空氣阻力，g取10m/s2,求:

(1)物塊落到地面時的速度大小;

(2)物塊在2.0s內通過的路程;

(3)物塊釋放時距地面的高度。

【答案】⑴15m/s；(2)12.5m；(3)10m。

【解析】

【詳解】(1)取向上為正方向，設物塊落地時速度為v，由豎直上拋的速度公式:

V=uo—gf

得:

v=-15m/s,

負號說明方向豎直向下。

(2)物塊上升過程，由

0-詔=_2g"

得:

Zn=1.25m

下降過程由

正一0=2g%2,

得:

11.25m

物塊通過的路程為:

5=/?i+//2=12.5m

⑶由

?12

H^vot--gr

代入數據得位移

W=-10m,

負號表示位移的方向向下，而釋放時離地面的高度為10m。

12.如圖所示，質量為，〃的物體放在一固定斜面上，當斜面傾角為30。時恰能沿斜面勻速下

滑.對物體施加一大小為F、方向水平向右的恒力，物體可沿斜面勻速向上滑行.設最大靜摩

擦力等于滑動摩擦力，當斜面傾角增大并超過某一臨界角仇時，不論水平恒力尸多大，都不

能使物體沿斜面向上滑行，試求：

(1)物體與斜面間的動摩擦因數；

(2)這一臨界角的的大小.

【答案】(1)昱(2)60°

3

【解析】

試題分析：⑴斜面傾角為30。時，物體恰能勻速下滑，滿足〃sin30。=cos30。

解得〃=弓

(2)設斜面傾角為a,由勻速直線運動的條件：Fcosa=mgsma+Ff

FN=mgcosa+bsina,Ff=〃然

解得：F「=m-2-s-i-n-a--+Yumg——cosa

cosa—“sintz

當cosa—〃sina=0,即cota=〃時，FTOO,

即“不論水平恒力F多大”，都不能使物體沿斜面向上滑行此時，臨界角％=a=60°

考點：考查了共點力平衡條件的應用

【名師點睛】本題是力平衡問題，關鍵是分析物體的受力情況，根據平衡條件并結合正交分

解法列方程求解.利用正交分解方法解體的一般步驟：①明確研究對象；②進行受力分析；

③建立直角坐標系，建立坐標系的原則是讓盡可能多的力落在坐標軸上，將不在坐標軸上的

力正交分解；

④X方向，y方向分別列平衡方程求解.

(-)選考題：共45分。請考生從2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科

任選一題作答。如果多做，則每學科按所做的第一題計分。

[物理選修3-3]

13.以下有關熱學內容的敘述，正確的是()

A.在兩分子間距離增大的過程中，分子間的作用力一定減小

B.用NA表示阿伏加德羅常數，M表示銅的摩爾質量，p表示實心銅塊的密度，那么銅塊中一

M

個銅原子所占空間的體積可表示為一「

C.雨天打傘時，雨水沒有透過布雨傘是因為液體表面存在張力

D.晶體一定具有規(guī)則的形狀，且有各向異性的特征

E.理想氣體等壓膨脹過程一定吸熱

【答案】BCE

【解析】

【詳解】A.分子間距離增大時，分子間的作用力不一定減小，也可能增大，與分子力表現為

引力和斥力有關，故A錯誤；

B.M表示銅的摩爾質量，P表示銅的密度，則銅的摩爾體積：

y——

P

一個銅原子所占空間的體積可表示為

V=—=-^—

&pNA

故B正確；

C.雨水沒有透過布雨傘是因為液體表面存在張力，故C正確；

D.晶體分單晶體和多晶體，只有單晶體具有規(guī)則形狀，各向異性，而多晶體沒有規(guī)則形

狀，各向同性，故D錯誤；

E.理想氣體等壓膨脹過程，根據一=C,溫度升高，故內能增加，根據熱力學第一定律

T

\U=W+Q,對外做功，故一定吸收熱量，故E正確。

故選BCE。

14.如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸開口向上豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣

體.活塞的質量為m、橫截面積為s,與容器底部相距h.現通過電熱絲緩慢加熱氣體，當氣

體吸收熱量Q時停止加熱，活塞上升了2h并穩(wěn)定，此時氣體的熱力學溫度為TL已知大氣壓

強為Po,重力加速度為g,活塞與氣缸間無摩擦且不漏氣.求：

①加熱過程中氣體的內能增加量；

②停止對氣體加熱后，在活塞上緩緩.添加砂粒，當添加砂粒的質量為mo時，活塞恰好下降

了h.求此時氣體的溫度.

【答案】(1)AU=Q-2(p°S+mg)h(2)11+70g)工

3P°S+mg

【解析】

①等壓過程氣體的壓強為Pi=P。+整，

S

則氣體對外做功為w=6s(2%)=2(p()S+mg)h

由熱力學第一定律得AU=Q-W，

解得AU=Q—2(p0S+加g)〃；

②停止對氣體加熱后，活塞恰好下降了〃，氣體的溫度為心

則初態(tài)Pi=Po+等，V,=3hS,熱力學溫度為工，

末態(tài)P2=Po+("°+'〃)g，%=2hS,熱力學溫度為《=?,

由氣態(tài)方程￥=竽，解得5=：(1+:松)幾

T{T23p0S+mg

【點睛】解答本題關鍵要注意：（1）確做功與熱量的正負的確定是解題的關鍵；（2）對氣體

正確地進行受力分析，求得兩個狀態(tài)的壓強是解題的關鍵.屬于中檔題.

[物理選修3-4]

15.下列說法正確的是（）

A.在同一地點，單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比