河北省衡水市重点2022年高三下学期联合考试物理试题含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项:1答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2答题时请按要求用笔。3请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、2019年4月10日，全球多地同步公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大，引力极大的天体，以至

2、于光都无法逃逸。黑洞的大小由史瓦西半径公式R=决定，其中万有引力常量G=6.671011Nm/kg，光速c=3.0108m/s，天体的质量为M。已知地球的质量约为61024kg，假如它变成一个黑洞，则“地球黑洞”的半径约为（）A9mB9mmC9cmD9m2、2019年北京时间4月10日21时，人类历史上首张黑洞照片被正式披露，引起世界轰动。黑洞是一类特殊的天体，质量极大，引力极强，在它附近（黑洞视界）范围内，连光也不能逃逸，并伴随着很多新奇的物理现象。传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来，但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑洞也在向外发出热辐射，此即著名的“霍金

3、辐射”，因此可以定义一个“ 黑洞温度T”。T=其中T为“黑洞”的温度，h为普朗克常量，c为真空中的光速，G为万有引力常量，M为黑洞的质量。K是一个有重要物理意义的常量，叫做“玻尔兹曼常量”。以下几个选项中能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是（ ）ABCD3、如图所示，将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为() A(2l2nB)2P B2(l2nB)2P C(l2nB)22P D(l2nB)2P4、

4、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，原线圈中接入u=100sin（100t）V的正弦交流电，保险丝的熔断电流为1A，电表为理想电表，定值电阻R0=10。各元件正常工作，下列判断正确的是（）A电流表的读数为2AB电容器的击穿电压不得低于20VC原线圈中最大电流不能超过1AD流过电容器C的电流每秒方向改变50次5、意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是（ ）A自由落体运动是一种匀变速直线运动B力是使物体

5、产生加速度的原因C力不是维持物体运动的原因D物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性6、如图是电子射线管示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是（）A加一电场，电场方向沿z轴负方向B加一电场，电场方向沿y轴正方向C加一磁场，磁场方向沿z轴负方向D加一磁场，磁场方向沿y轴正方向二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲

6、的速度为v0，小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为乙的宽度足够大，重力加速度为g，则（ ） A若乙的速度为 v0,工件在乙上侧向( 垂直于乙的运动方向)滑过的距离s=B若乙的速度为 2v0,工件从滑上乙到在乙上侧向滑动停止所用的时间不变C若乙的速度为 2v0,工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v=D保持乙的速度 2v0 不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复. 若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,驱动乙的电动机的平均输出功率= mgv08、如图所示，质量为m的小球与轻质弹簧相连，穿在竖直光滑的等

7、腰直角三角形的杆AC上，杆BC水平弹簧下端固定于B点，小球位于杆AC的中点D时，弹簧处于原长状态。现把小球拉至D点上方的E点由静止释放，小球运动的最低点为E，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A小球运动D点时速度最大BED间的距离等于DF间的距离C小球运动到D点时，杆对小球的支持力为D小球在F点时弹簧的弹性势能大于在E点时弹簧的弹性势能9、如图所示，将一个细导电硅胶弹性绳圈剪断，在绳圈中通入电流，并将其置于光滑水平面上，该空间存在竖直向下的匀强磁场。已知磁感应强度为，硅胶绳的劲度系数为，通入电流前绳圈周长为，通入顺时针方向的电流稳定后，绳圈周长变为。则下列说法正确的是（）A通电稳定后绳圈中的

8、磁通量大于B段绳圈所受安培力的合力大小为C图中两处的弹力大小均为D题中各量满足关系式10、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。霍尔元件常用两种半导体材料制成：一类是N型半导体，其载流子是电子，另一类是P型半导体，其载流子称为“空穴”，相当于带正电的粒子。把某种材料制成的长方体霍尔元件竖直放在匀强磁场中，磁场B的方向垂直于霍尔元件的工作面，当霍尔元件中通有如图所示方向的电流I时，其上、下两表面之间会形成电势差。则下列说法中正确的是（）A若长方体是N型半导体，则上表面电势高于下表面电势B若长方体是P型半导体，则上表面电势高于下表面电势C在测地球赤道的地磁场强弱时，元件的工作

9、面应与所在位置的水平面平行D在测地球两极的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）如图a所示，某同学利用下图电路测量电源电动势和内阻。先将电路中的电压传感器d端与a端连接。（1）若该同学开始实验后未进行电压传感器的调零而其他器材的使用均正确，则移动滑片后，得到的U-I图象最可能为_。A B C D（2）将电压传感器d端改接到电路中c端，正确调零操作，移动滑片后，得到如图b所示的U-I图，已知定值电阻R=10，则根据图象可知电源电动势为_V、内阻为_。（结果保留2位有效数字）12（12分

10、）硅光电池是一种将光能转换为电能的器件，某硅光电池的伏安特性曲线如图（甲）所示。某同学利用图（乙）所示的电路研究电池的性质，定值电阻R2的阻值为200，滑动变阻器R1的最大阻值也为200，V为理想电压表。（1）请根据图（乙）所示的电路图，将图（丙）中的的实物图补充完整_。（2）闭合电键S1，断开电键S2，将滑动变阻器R1的滑动片移到最右端，电池的发热功率为_W。（3）闭合电键S1和电键S2，将滑动变阻器R1的滑动片从最左端移到最右端，电池的内阻变化范围为_。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）引力波探测于2

11、017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为l，P、Q两颗星的轨道半径之差为r（P星的轨道半径大于Q星的轨道半径），引力常量为G，求：(1)Q、P两颗星的线速度之差v；(2)Q、P两颗星的质量之差m。14（16分）甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v=20cm/s。两列波在t=0时的波形曲线如图所示。求：(i)t=0开始，乙的波谷到达x=0处的最短时间；(ii)t=010s内，x=0处的质点到达正向最大

12、位移处的次数。15（12分）如图所示，在xOy平面直角坐标系中，直角三角形ACD内存在垂直平面向里磁感应强度为B的匀强磁场，线段CO=OD=L，CD边在x轴上，ADC=30。电子束沿y轴方向以相同的速度v0从CD边上的各点射入磁场，已知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为，在第四象限正方形ODQP内存在沿x轴正方向、大小为E=Bv0的匀强电场，在y=L处垂直于y轴放置一足够大的平面荧光屏，屏与y轴交点为P。忽略电子间的相互作用，不计电子的重力。(1)电子的比荷；(2)从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点与P点间的距离：(3)射入电场中的电子打到荧光屏上的点距P的最远距离。参考答案一、单

13、项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】根据题意，将已知量代入公式得ACD错误，B正确。故选B。2、A【解析】根据得，h的单位为c的单位是m/s， G的单位是M的单位是kg， T的单位是K，代入上式可得k的单位是故A正确，BCD错误。故选A。3、B【解析】单匝正方形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，将产生正弦式电流，则电动势的最大值EmBl22nBl2，其有效值EEm22nBl22，计算小灯泡的额定功率P要用其有效值，即PE2R.RE2P2(Bnl2)2p，故只有B选项正确4、B【解析】A电容器接入交流电后，产生容抗，所以

14、有电流流过电容器，由于流过电容器的电流未知，所以电流表示数未知，A错误；B输入电压的最大值为电容器击穿电压与交流电的最大值有关，由得副线圈中交流电压的最大值为，所以电容器的击穿电压不得低于，B正确；C保险丝的熔断电流为有效值，所以通过原线圈的电流最大值可以大于，C错误；D由交流电的电压表达式可知一个周期内电流方向改变2次，1s内有50个周期，故电流每秒方向应改变100次，D错误。故选B。5、A【解析】A铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是90时，这时物体做自由落体运动，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运

15、动。故A正确；B该实验不能得出力是使物体产生加速度的原因这个结论，故B错误。C物体的运动不需要力来维持，但是该实验不能得出该结论，故C错误。D该实验不能得出惯性这一结论，故D错误。故选A。6、D【解析】AB由于电子带负电，要使电子向下偏转（z轴负方向），如果仅加一电场实现此偏转，需要加向上的电场，即加沿z轴正方向的电场，故选项AB均错误；CD仅加一磁场电子向下偏转（z 轴负方向），由左手定则可知，四指需要指向x轴的负方向，大拇指向下，故磁场的方向是沿y 轴正方向的，选项C错误，D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求

16、的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、CD【解析】根据牛顿第二定律，mg=ma，得a=g，摩擦力与侧向的夹角为45，侧向加速度大小为，根据2axs1-v12，解得： ，故A错误；沿传送带乙方向的加速度ayg，达到传送带乙的速度所需时间，与传送带乙的速度有关，故时间发生变化，故B错误；设t=1时刻摩擦力与侧向的夹角为，侧向、纵向加速度大小分别为ax、ay，则，很小的t时间内，侧向、纵向的速度增量vx=axt，vy=ayt，解得 且由题意知，t，则，所以摩擦力方向保持不变，则当vx=1时，vy=1，即v=2v1故C正确; 工件在乙上滑动时侧向位移为x，沿乙方向的位移为y，由

17、题意知，ax=gcos，ay=gsin，在侧向上2axs1-v12，在纵向上，2ayy(2v1)21; 工件滑动时间 ，乙前进的距离y1=2v1t工件相对乙的位移，则系统摩擦生热Q=mgL，依据功能关系，则电动机做功： 由 ，解得 故D正确；故选CD.点睛：本题考查工件在传送带上的相对运动问题，关键将工件的运动分解为沿传送带方向和垂直传送带方向，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解8、CD【解析】分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力和弹簧的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，但是系统的机械能守恒；沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大。【详解】A圆环沿杆滑下，ED段受到重力和弹簧弹力（

18、杆对小球的支持力垂直于杆，不做功），且与杆的夹角均为锐角，则小球加速，D点受重力和杆对小球的支持力，则加速度为，仍加速，DF段受重力和弹簧弹力，弹力与杆的夹角为钝角，但一开始弹力较小，则加速度先沿杆向下，而F点速度为0，则DF段，先加速后减速，D点时速度不是最大，故A错误；B若ED间的距离等于DF间的距离，则全过程，全过程小球重力势能减少，弹性势能不变，则系统机械能不守恒，故B错误；CD点受重力和杆对小球的支持力，垂直于杆方向受力分析得杆对小球的支持力为，故C正确；D若ED间的距离等于DF间的距离，则全过程，全过程小球重力势能减少，弹性势能不变，则ED间的距离应小于DF间的距离，则全过程，全过

19、程小球重力势能减少，弹性势能增大，则系统机械能守恒，故D正确；故选CD。【点睛】本题考查弹簧存在的过程分析，涉及功能关系。9、ACD【解析】A通入顺时针方向电流稳定后，绳圈周长为，由可得，面积由安培定则可判断出环形电流在环内产生的磁场方向竖直向下，绳圈内磁感应强度大于，由磁通量公式可知通电稳定后绳圈中的磁通量大于，故A正确；B段的等效长度为，故段所受安培力故B错误；C设题图中两处的弹力大小均为，对半圆弧段，由平衡条件有解得，故C正确；D由胡克定律有解得，两侧均除以，得即，故D正确。故选ACD。10、BD【解析】AB若长方体是N型半导体，由左手定则可知，电子向上表面偏转，则上表面电势低于下表面电

20、势；若长方体是P型半导体，则带正电的粒子向上表面偏转，即上表面电势高于下表面电势，选项A错误，B正确；C赤道处的地磁场是水平的，则在测地球赤道的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面垂直，选项C错误；D两极处的地磁场是竖直的，在测地球两极的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行，选项D正确。故选BD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、B 3.0 0.53 【解析】（1）该同学开始实验后未进行电压传感器的调零，则电路电流为0时，电压传感器有示数，不为0，作出的U-I图象中，电压随电流的增大而增大，但纵坐标有截距，观察

21、图b中的图象可知B符合；（2）将电压传感器d端改接到电路中c端，则电压传感器测量的是滑动变阻器的电压，但由于正负接线接反了，因此测量的数值会变为负值，计算时取绝对值即可，根据如图（c）所示的U-I图可知，电源电动势为3V，由闭合电路的欧姆定律有：，当U=2V时，I=0.095A，即，解得：内阻r0.53。12、 1.19710-3W（允许误差0.2W） 55.56r60（允许误差2） 【解析】（1）1根据原理图可得出对应的实物图如图所示：；（2）2闭合电键，断开电键，将滑动变阻器的滑动片移到最右端时，两电阻串联，总电阻为；在图甲中作出电阻的伏安特性曲线，两图线的交点表示工作点：则可知，电源的输

22、出电压为，电流为；则其功率：；（3）3滑片由最左端移到最右端时，外电阻由增大到；则分别作出对应的伏安特性曲线，如上图所示；则可知，当在最左端时，路端电压为，电流为；当达到最右端时，路端电压为，电流为；则由闭合电路欧姆定律可知，内阻最小值为：最大值为：故内阻的范围为：。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、 (1)；(2)【解析】(1)星的线速度大小星的线速度大小则、两颗星的线速度大小之差为(2)双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则有解得则、两颗星的质量差为14、（i）0.5s；（ii）2次【解析】(i)乙向左传播，其最靠近x=0处的波谷位置的x坐标为乙的波谷到达x=0处的最短时间为(ii)质点运动到正向最大位移时y=y1+y2=20cm即两列波的波峰同