2021-2022学年河北衡中同卷高三二诊模拟考试物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、通过实验研究通电长直导线间的相互作用规律。如图所示，M、N为两根平行的长直导线，通过外接直流电源分

别给两导线通以相应的恒定电流。P、。为导线所在平面内的两点。下列说法中正确的是（）

A.两导线中的电流大小相等、方向相反时，尸点的磁感应强度为零

B.M导线电流向上、N导线电流向下时，M导线所受安培力向右

C.。点的磁感应强度一定不为零

D.两导线所受安培力的大小一定相等

2、通过对自然现象及实验现象的仔细观察和深入研究，物理学家得出科学的结论，推动了物理学的发展。下列说法符

合事实的是（）

A.光电效应说明光具有粒子性，康普顿效应说明光具有波动性

B.卢瑟福用人工转变的方法发现了质子，并预言了中子的存在

C.玻尔的原子理论成功地解释了原子发光的现象

D.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，提出了原子中存在原子核的观点

3、如图，通电导线与单匝矩形线圈帅cd共面，位置靠近成且相互绝缘。当中电流突然减小时，线圈产生

的感应电流/,线圈所受安培力的合力为尸，则/和尸的方向为（）

A./顺时针，尸向左B./顺时针，F向右

C.1逆时针，尸向左D./逆时针，尸向右

4、如图所示，一倾角8=60。、质量为M的斜面体置于粗糙的水平面上，斜面体上固定有垂直于光滑斜面的挡板,

轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端拴接质量为〃2的小球。现对斜面体施加一水平向右的推力，整个系统向右做匀加

速直线运动，已知弹簧恰好处于原长，斜面体与水平面间的动摩擦因数为〃，重力加速度为g,下列说法正确的是

()

A.若增大推力，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力变大

B.若撤去推力，则小球在此后的运动中对斜面的压力可能为零

C.斜面对小球的支持力大小为递空

3

(⑸

D.水平推力大小为//+—(M+〃z)g

5、据科学家推算，六亿两千万年前，一天只有21个小时，而现在已经被延长到24小时，假设若干年后，一天会减慢

延长到25小时，则若干年后的地球同步卫星与现在的相比，下列说法正确的是()

A.可以经过地球北极上空

B.轨道半径将变小

C.加速度将变大

D.线速度将变小

6、在平直公路上行驶的甲车和乙车，它们沿同一方向运动的图像如图所示。已知。=()时刻乙车在甲车前方10m

处，下列说法正确的是()

A.t=2s时，甲、乙两车相遇

B.o~4s内，甲、乙两车位移相等

C.甲、乙两车之间的最小距离为6m

D.相遇前甲、乙两车之间的最大距离为18m

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。分。

7、质量为"，物体从距地面高人处分别沿不同的支持面滑至地面，如图所示，a为光滑斜面，》为粗糙斜面，c为光滑

曲面。在这三个过程中（）

A.重力做功相等

B.机械能变化的绝对值相等

C.沿c下滑重力势能增加最大

D.沿b下滑机械能变化的绝对值最大

8、下列说法中正确的是（）

A.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故

B.物体温度升高时，速率小的分子数目减小，速率大的分子数目增多

C.一定量的100C的水变成100C的水蒸气，其分子平均动能增加

D.物体从外界吸收热量，其内能不一定增加

E.液晶的光学性质具有各向异性

9、如图所示，一列简谐横波正沿x轴传播，实线是U0时的波形图，虚线为UO.ls时的波形图，则以下说法正确的是

（）

A.若波速为50m/s,则该波沿x轴正方向传播

B.若波速为50m/s,则x=4m处的质点在uO.ls时振动速度方向沿y轴负方向

C.若波速为30m/s,则x=5m处的质点在0时刻起0.8s内通过的路程为1.2m

D.若波速为HOm/s,则能与该波发生干涉的波的频率为13.75Hz

10、如图所示，正方形ABCD的四个顶点各固定一个点电荷，所带电荷量分别为+q、-q、+q、-q,E、F、O分别为

AB、BC及AC的中点.下列说法正确的是

z口

RI-(：

A.E点电势低于F点电势

B.F点电势等于O点电势

C.E点电场强度与F点电场强度相同

D.F点电场强度大于O点电场强度

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)合金材料的电阻率都比较大，某同学按如下步骤测量一合金丝的电阻率。实验操作如下：

(1)用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置测量金属丝的直径，结果都如图甲所示，则该金属丝的直径为mm。

(2)按图乙连接测量电路，将滑动变阻器置于最大值，闭合开关，移动滑动变阻器，发现电压表读数有读数，而电流表

读数总为零，已知电流表、电压表以及待测金属丝都是完好的，则电路故障为导线断路(用图中导线编号表

示

(3)排除电路故障后，改变滑动头在金属丝上的位置，测出金属丝长度/和接入电路的电阻尺如下表

Rg10.017.926.134.041.9

//cm1020304050

请根据表中的数据，在图丙方格纸上作出区-，图像

(4)根据图像及金属丝的直径，计算该合金丝电阻率〃=Sim(保留二位有效数字)。

(5)采用上述测量电路和数据处理方法，电表内阻对合金丝电阻率测量的影响为(填“使结果偏大”、“使结果偏小”、

“对结果无影响

12.(12分)某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，利用以下器材：

两个轻弹簧A和3、白纸、方木板、橡皮筋、图钉、细线、钩码、刻度尺、铅笔。

实验步骤如下：

(1)用刻度尺测得弹簧A的原长为6.00cm,弹簧B的原长为8.00cm；

(2)如图甲，分别将弹簧A、8悬挂起来，在弹簧的下端挂上质量为/M=100g的钩码，钩码静止时，测得弹簧A长度

为6.98cm,弹簧8长度为9.96cm。取重力加速度g=9.8m/s2,忽略弹簧自重的影响，两弹簧的劲度系数分别为

k.x=N/m,N/m；

(3)如图乙，将木板水平固定，再用图钉把白纸固定在木板上，将橡皮筋一端固定在M点，另一端系两根细线，弹

簧A、8一端分别系在这两根细线上，互成一定角度同时水平拉弹簧A、B,把橡皮筋结点拉到纸面上某一位置，用铅

笔描下结点位置记为0。测得此时弹簧4的长度为8.10cm,弹簧B的长度为11..80cm,并在每条细线的某一位置用铅

笔记下点Pi和P2；

4

橡皮筋

O

匕P*

：弹簧B

(4)如图丙，取下弹簧4,只通过弹簧B水平拉细线，仍将橡皮筋结点拉到0点，测得此时弹簧B的长度为13.90cm,

并用铅笔在此时细线的某一位置记下点尸，此时弹簧B的弹力大小为尸，=N(计算结果保留3位有效数字)；

(5)根据步骤(3)所测数据计算弹簧A的拉力用、弹簧8的拉力FB,在图丁中按照给定的标度作出八、尸B的图

示,根据平行四边形定则作出它们的合力厂的图示，测出尸的大小为N»(结果保留3位有效数字)

(6)再在图丁中按照给定的标度作出尸，的图示一，比较尸与9的大小及方向的偏差，均在实验所允许的误差范围

之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。

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)如图所示，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，。为球心，直径恰好水平，轴线O。，垂直于水

平桌面。位于。点正上方某一高度处的点光源。S发出一束与0。夹角外60。的单色光射向半球体上的A点，光线通

过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点，已知。，8=@我，光在真空中传播速度为c,不考虑半球体内光的反射，求:

2

(1)透明半球对该单色光的折射率〃;

(2)该光在半球体内传播的时间。

14.（16分）如图所示，导热良好的气缸直立在水平地面上，气缸的质量为,〃，高度为L,底面面积为S,用活塞把一

定量的气体封闭在气缸内，活塞可沿气缸壁无摩擦移动，活塞及气体的质量可忽略不计，气体可看作理想气体。平衡

时，活塞处于距气缸底处。现用力/缓慢向上拉动活塞，直至气缸刚要离开地面，此过程中活塞未移动到气缸口

2

处。（环境温度保持不变，环境气体压强为P。）求：

（1）气缸刚要离开地面时，活塞距气缸底的距离；

（2）若此过程中力尸做功为W,则封闭气体需从外界吸收多少热量？

15.（12分）小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距/=0.50m,倾角，=53。，导轨上端

串接一个K=0.05。的电阻.在导轨间长d=0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度8

=2.0T.质量机=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连.CD棒的初始位置与

磁场区域的下边界相距s=0.24m.一位健身者用恒力尸=80N拉动G"杆，棒由静止开始运动，上升过程中CO

棒始终保持与导轨垂直.当CO棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使C/）棒回到初始位置（重力加速度g

=10m/s2,sin53°=0.8,不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）.求：

（2）CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小；

⑶在拉升CO棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q.

参考答案

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、D

【解析】

A.两导线的电流方向相反，由安培定则知两电流在P点产生的磁场方向相同，则合磁感应强度不为零，故A错误；

B.N导线电流向下，由安培定则知该电流在M导线处产生垂直纸面向里的磁场。M导线电流向上，由左手定则知M

导线所受安培力向左，故B错误；

C.若两导线通以反向电流，由安培定则知在。点产生相反方向的磁场。若M导线电流较强、N导线电流较弱，它们

在。点产生的磁感应强度的大小可能相等，则合磁感应强度可能为零，故C错误；

D.不管两导线中电流的大小、方向如何，两导线间相互作用的安培力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故D

正确。

故选D。

2,B

【解析】

A.光电效应、康普顿效应都说明光具有粒子性，故A错误；

B.卢瑟福用人工转变的方法发现了质子，并预言了中子的存在，故B正确；

C.玻尔的原子理论没有完全成功地解释原子发光现象，故C错误；

D.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，认为原子核有内部结构，故D错误；

故选B。

3、B

【解析】

金属线框Hcd放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框abed左右两侧磁场方向相反，

线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况。若MN中电流突然减小时，穿过线框的磁通量将

减小。根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框必cd感应电流方向为顺时针；再由左手定则

可知，左边受到的安培力水平向右，而右边的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右。

A.1顺时针，F向左，与结论不相符，选项A错误；

B./顺时针，尸向右，与结论相符，选项B正确；

C.1逆时针，F向左，与结论不相符，选项C错误；

D.1逆时针，F向右，与结论不相符，选项D错误；

故选B。

4、B

【解析】

A.斜面体受到的摩擦力大小决定于动摩擦因数和正压力，若增大推力，动摩擦因数和正压力不变，则整个系统稳定

后斜面体受到的摩擦力不变，故A错误；

B.若撒去推力，系统做减速运动，如果小球在此后的运动中对斜面的压力为零，则加速度方向向左，其大小为

a'=gtan30°

以整体为研究对象可得

由此可得摩擦因数

所以当〃…半时小球在此后的运动中对斜面的压力为零，故B正确；

C.弹簧处于原长则弹力为零，小球受到重力和斜面的支持力作用，如图所示

竖直方向根据平衡条件可得

Ncos60°=mg

则支持力

N=0.5〃2g

故C错误；

D.对小球根据牛顿第二定律可得

mgtan60°=ma

解得

再以整体为研究对象，水平方向根据牛顿第二定律可得

F-MM+>n)g-(M+m)a

解得水平推力

F=(M+，”)(〃g+〃)=(〃+A/3)(M+m)g

故D错误。

故选B。

5、D

【解析】

AB.由万有引力提供向心力得

17i2

尸=加（于）「

解得

r3

K

T=2.~GM

当周期变大时，轨道半径将变大，但依然与地球同步，故轨道平面必与赤道共面，故A、B错误;

C.由万有引力提供向心力得

—Mm

G—丁二ma

可得

GM

"二尸

轨道半径变大，则加速度减小，故C错误;

D.由万有引力提供向心力得

2

八Mmv

G==加工

可得

GM

『7

轨道半径变大，则线速度将变小，故D正确;

故选D。

6、B

【解析】

AD.()时刻，乙车在甲车前10m处，前2s内乙车的速度大于甲车的速度，所以两车的距离逐渐变大，在2s时刻速度

相等，距离最远，丫-/图线和时间轴围成的面积为位移

2x4

Smax=(&.一屎)+10m=—m+10m=14m

AD错误；

B.丫-/图线和时间轴围成的面积为位移，前4s内，根据几何关系可知甲乙两车的丫-/图线和时间轴围成的面积相等,

所以二者位移相等，B正确；

C.甲车速度大于乙车速度，二者最终可以相遇，最小距离为Om,C错误。

故选B。

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、AD

【解析】

A.在这三种过程中物体下降的高度相同，由"=，阳〃可知，重力做功相同，故A正确；

BD.在如c面上滑行时机械能守恒，在〜面上滑行时机械能减小，则在如c面上滑行时机械能变化小于在b面上滑

行时机械能变化的绝对值，选项B错误，D正确；

C.重力做功等于重力势能的变化，所以在这三种过程中重力势能的变化相同。故C错误；

故选AD。

8,BDE

【解析】

A.气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做无规则

运动，所以气体分子可以自由扩散；故A错误.

B.温度从微观角度看表示了大量分子无规则运动的剧烈程度，物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分

子数目增多；故B正确.

c.一定量ioo℃的水变成io(rc的水蒸气，因温度不变则分子平均动能不变，由于吸热，内能增大，则其分子之间的

势能增大；c错误.

D.物体从外界吸收热量，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知其内能不一定增加；故D正确.

E.液晶的光学性质具有晶体的各向异性；故E正确.

故选BDE.

【点睛】

解决本题的关键要掌握分子动理论、热力学第一定律等热力学知识，要对气体分子间距离的大小要了解，气体分子间

距大约是分子直径的10倍，分子间作用力很小.

9、BCD

【解析】

A.由图可得，该波的波长为8m；若波向右传播，则满足

3+8A=uxO.l（A=0、K2........）

解得

y=30+80A

若波向左传播，则满足

5+8A=vx（）.l（4=0、1、2........）

解得

v=50+80*

当*=0时v=50m/s,则则该波沿x轴负方向传播，故A错误；

B.若波向左传播，x=4m处的质点在UO.ls时振动速度方向沿y轴负方向，故B正确；

C.若v=30m/s,则

,84

T=—s=—s

3015

贝|JO.8s=3T,即经过3个周期，所以x=5m处的质点在0时刻起0.8s内通过的路程为1.2m,故C正确；

D.若波速为110m/s,贝!J

上=12Hz=13.75Hz

A8

发生干涉，频率相等，故D正确。

故选BCD.

【点睛】

根据两个时刻的波形，分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键，要抓住波的周期性得到周期或波传

播速度的通项，从而得到周期或波速的特殊值.

10、BD

【解析】

A、对A、B位置的两个电荷而言，E、O在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对C、D位置的两个电荷而言，

E、O同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，E、O点的电势均为零，相等；

同理，对A、D位置的两个电荷而言，F、O在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对B、C位置的两个电荷而言,

F、O同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，F、O点的电势均为零，相等，故A错

误，B正确；

C、先考虑O点场强，对A、C位置的电荷而言，O点场强为零；对B、D位置的电荷而言，O点场强同样为零；故

根据矢量合成法则，O点的场强为零；

再分析E点，对A、B位置的两个电荷，在E位置场强向下，设为El；对C、D位置的两个电荷而言，在E位置场强

向上，设为E2；由于EI>E2,故E点的合场强向下，为E1-E2,不为零；

再分析F点，对B、C位置的两个电荷，在EF置场强向左，大小也为Ei；对A、D位置的两个电荷而言，在F位置

场强向右，大小也为E2；由于EI>E2,故E点的合场强向左，为E1-E2,不为零；

故E点场强等于F点场强，但大于O点场强，故C错误，D正确.

点睛：本题考查电场强度的和电势的合成，关键是分成两组熟悉的电荷，同时区分矢量合成和标量合成遵循的法则不

同.

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、0.379、0.380或者0.381a或c8.5xl0^~9.9xl0-6对结

果无影响

【解析】

(1)[1]金属丝的直径为

0mm+38x0.01mm=0.380mm

(2)⑵只有a或c发生断路时，电压表相当于测电源电压，此时才会电压表读数有读数，而电流表读数总为零。

(3)[3]在图丙方格纸上作出图像如下

O1020304050

(4)[4]根据公式/?=必得

S

p=一=9.66x1OF*-------!------=8.5x10'

RS(0.38x0.001)兀

(5)[5]因为多次测量金属丝长度/和接入电路的电阻，通过画图求斜率求出多的大小，所以电表内阻对合金丝电阻

率测量结果无影响。

12、100502.95作尸A、尸B的图示(FA=2.10N,FB=L90N)2.80〜2.95

【解析】

(2)[1][2].根据胡克定律，两弹簧的劲度系数分别为

0.1X9.80.lx9.8

kN/m=100N/m左BN/m=50N/m.

A(6.98-6.00)xl0~2(9.96-8.00)xW2

(4)[3].弹簧8的弹力大小为

F'=kB^x'B=5()x(0.1390-().08)N=2.95N

(5)[4][5].由胡克定律可得:

FA'=kA\xA=100x(0.0810-0.06)N=2.10N

FB'=kB\xB=50x(0.1180-0.08)N=1.90N

画出两个力的合力如图，由图可知合力尸=290N；

四、计算题：本