2021-2022学年河北廊坊五校高考考前模拟物理试题含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"o

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图，在固定斜面上的一物块受到一外力尸的作用，尸平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止，尸的取值应

有一定范围，已知其最大值和最小值分别为尸I和尸2（尸2>0）.由此可求出

A.物块的质量B.斜面的倾角

C.物块与斜面间的最大静摩擦力D.物块对斜面的正压力

2、2018年5月21日5点28分，我国在西昌卫星发射中心用“长征四号”丙运载火箭，成功将“嫦娥四号''任务中继星“鹊

桥''发射升空，它是世界首颗运行于地月拉格朗日乙点的中继卫星，是为2018年底实施的“嫦娥四号”月球背面软着陆

探测任务提供地月间的中继通信。地月拉格朗日4点即为卫星相对于地球和月球基本保持静止的一个空间点，卫星永

远在月球背面，距月球中心的距离设为「，距地球中心的距离约为7「，月地距离约为6r,则地球质量与月球质量比

值最接近（）

C.85D.86

3、一质量为，”的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的。点，现用一光滑的金属钩子勾住细绳，水平向右缓慢拉

动绳子（钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上），下列说法正确的是（）

A

<->m

A.钩子对细绳的作用力始终水平向右

B.。4段绳子的力逐渐增大

C.钩子对细绳的作用力逐渐增大

D.钩子对细绳的作用力可能等于

4、如图所示，足够长的平行玻璃砖厚度为d,底面镀有反光膜反光膜厚度不计，一束光线以45。的入射角由A

点入射，经底面反光膜反射后，从顶面5点射出（B点图中未画出）。已知该光线在玻璃砖中的传播速度为亚c,c

2

为光在真空中的传播速度，则下列说法错误的是（）

A.平行玻璃砖的折射率为近

B.入射点4与出射点8之间的距离为汉包

3

C.平行玻璃砖的全反射临界角为30°

D.为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜CD长度至少2d

5、如图所示，在真空云室中的矩形ABC。区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，静止放置在O点的铀238原子

核嗡u发生衰变，放出射线后变成某种新的原子核，两段曲线是反冲核（新核）和射线的径迹，曲线。尸为:圆弧,

x轴过。点且平行于A5边。下列说法正确的是（）

A.铀238原子核发生的是p衰变，放出的射线是高速电子流

B.曲线。尸是射线的径迹，曲线。。是反冲核的径迹

C.改变磁感应强度的大小，反冲核和射线圆周运动的半径关系随之改变

D.曲线。。是a射线的径迹，其圆心在x轴上，半径是曲线0P半径的45倍

6、如图甲所示，被称为“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落，其原理可等效为如图乙所示的模型：半径

为R的磁性圆轨道竖直固定，质量为的铁球（视为质点）沿轨道外侧运动，A、B分别为轨道的最高点和最低点，

轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g,则

A.铁球绕轨道可能做匀速圆周运动

B.铁球绕轨道运动过程中机械能守恒

C.铁球在A点的速度必须大于场

D.轨道对铁球的磁性引力至少为3,"g,才能使铁球不脱轨

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、某探究小组利用图甲所示的电路探究一标签模糊的理想变压器的原、副线圈匝数比。R为定值电阻，心、心为两只

标有“5V,2A”的相同小灯泡，S为开关。保持开关S断开，在输入端施加如图乙所示的交变电压后，灯泡心正常发

光，测得电阻K两端的电压为灯泡L两端电压的2倍。以下说法正确的是（）

A.理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1

B.理想变压器原、副线圈的匝数比为1：4

C.定值电阻的阻值为10。

D.闭合开关S后，灯泡L中的电流变小

8、如图所示，一细长玻璃管插入面积很大的水银槽中，玻璃管上方有一段被封闭的长为心的理想气体，玻璃管内、

外水银面的高度差为人，玻璃管是导热的。当环境温度升高，玻璃管固定不动，气体和外界达到新的热平衡时，下列

说法正确的是。

A.L增大,h减小,气体压强增大

B.理想气体每个分子的速率都增大

C.封闭气体的内能一定增大

D.外界对封闭气体做功

E.封闭气体一定从外界吸收热量

9、如图所示，在粗糙水平面上放置质量分别为机、机、3机、2机的四个木块A、B、C、D,木块A、B用一不可伸长

的轻绳相连，木块间的动摩擦因数均为"，木块C、D与水平面间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

若用水平拉力尸拉木块B,使四个木块一起匀速前进，重力加速度为g,则需要满足的条件是（）

A.木块A、C间的摩擦力与木块B、D间的摩擦力大小之比为3:2

B.木块C、D与水平面间的动摩擦因数最大为与

C.轻绳拉力尸T最大为4mg

D.水平拉力厂最大为当生

10、最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后发射过许多探测器。称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997

年登上火星。在探测器“奔向”火星的过程中，用〃表示探测器与火星表面的距离，a表示探测器所受的火星引力产生

的加速度，〃随〃变化的图像如图所示，图像中ai、。2、加以及万有引力常量G己知。下列判断正确的是（）

O

A.火星的半径为

B.火星表面的重力加速度大小为外

C.火星的第一宇宙速度大小为

D.火星的质量大小为（I—'2j=y

一“2G

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）几位同学对一个阻值大约为600Q的未知电阻进行测量，要求较精确地测量电阻的阻值。有下列器材供选

B.电压表V（量程6V,内阻约3kQ）

C.电流表Ai（量程20mA,内阻约5£1）

D.电流表A2（量程10mA,内阻约I0Q）

E.滑动变阻器2（0〜20Q,额定电流2A）

F.滑动变阻器&（0〜2000Q,额定电流0.5A）

G直流电源E（6V,内阻约1Q）

H.多用表

I.开关、导线若干

（1）甲同学用多用表直接测量待测电阻的阻值如图甲所示。若选用欧姆表“xlOO”档位，则多用表的读数为Q

（2）乙同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路，电路图如图乙所示，则电流表应选择一（选填“Ai”或

“A2”），滑动变阻器应选择____（选填“K1"或"2"）。

（3）丙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图丙所示的测量电路，具体操作如下:

①按图丙连接好实验电路，调节滑动变阻器心、Ri的滑片至适当位置;

②开关S2处于断开状态，闭合开关So调节滑动变阻器Ki、Ri的滑片，使电流表A2的示数恰好为电流表Ai的

示数的一半，读出此时电压表V的示数Ui和电流表A的示数八。

③保持开关Si闭合，再闭合开关S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出此时电压表V的示数S和电流

表A2的示数h.

可测得待测电阻的阻值为，同时可测出电流表A1的内阻为一（用5、lh、八、A表示）。

⑷比较乙、丙两位同学测量电阻&的方法，你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差？一（选填“乙”或“丙”）

同学。

12.（12分）欧姆表的内部电路可简化为一个电动势为E的电源、一个电流表和一个阻值为r的电阻串联而成（如图甲

所示）。小明同学欲测量某多用电表欧姆挡在“xlOO”挡时的内部电阻和电动势，选用的器材如下：

多用电表，电压表（量程0~3V、内阻为3kC）,滑动变阻器（最大阻值2kC）,导线若干。请完善以下步骤：

（1）将多用电表的选择开关调到“xlOO”挡，再将红、黑表笔短接，进行（机械/欧姆）调零；

（2）他按照如图乙所示电路进行测量，将多用电表的红、黑表笔与a、8两端相连接，此时电压表右端应为接线柱

（正/负）；

（3）调节滑动变阻器滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，其读数为Vo

（4）改变滑动变阻器阻值，记录不同状态下欧姆表的示数R及相应电压表示数U。根据实验数据画出的器-A图线如图

丁所示，由图可得电动势岳=V,内部电路电阻尸k。。（结果均保留两位小数）

图丁

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，粗细均匀的U形玻璃管，左端封闭，右端开口，竖直放置。管中有两段水银柱a、b,长分别

为5cm、10cm,两水银液柱上表面相平，大气压强为75cmHg,温度为27C,a水银柱上面管中封闭的A段气体长为

15cm,U形管水平部分长为10cm,两水银柱间封闭的B段气体的长为20cm,给B段气体缓慢加热，使两水银柱下

表面相平，求此时:

AL

Q

(i)A段气体的压强；

(ii)B段气体的温度为多少？

14.(16分)如图所示，用质量为,〃，横截面积为S的活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，不计活塞厚度及活塞

和气缸之间的摩擦。开始时活塞距气缸底的高度为〃且气缸足够高，气体温度为To,外界大气压强为尸。,重力加速度

为g，其中=g'求：

2g

(i)封闭气体的压强；

(ii)在活塞上面放置一个物体，物体的质量也为孙再次平衡后，发现活塞距气缸底的高度为,瓦则此时气体。的

2

温度为多少。

15.(12分)如图，光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m、相距为xo的小球A和B,A球所带电荷量为+q,B球不

带电。现在A球右侧区域的有限宽度范围内加上水平向右的匀强电场，电场强度为E,小球A在电场力作用下由静止

开始运动，然后与B球发生弹性正碰，A、B碰撞过程中没有电荷转移，且碰撞过程时间极短，求：

力^7777777777777777777777777777777777777^7777.

Xo

(DA球与B球发生第一次碰撞后B球的速度；

(2)从A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A球所做的功;

(3)要使A、B两球只发生三次碰撞，所加电场的宽度d应满足的条件。

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,C

【解析】

根据题意，设物块受到的最大静摩擦力为f,对物块受力分析(如图所示)，若尸〉，“gsin。，则物体有沿斜面向上运动的

趋势，f的方向应沿斜面向下阻碍物体相对运动趋势，有£=mgsin6+/-…①；若FGigsin”,则物体有沿斜面向下

的运动趋势，/的方向沿斜面向上阻碍物体相对运动趋势，有名+/=mgsin6-…②；由最大静摩擦力等于滑动摩擦

力可知/=〃叫cos6…③，由①②可求得f的值，而物块的质量,〃、斜面的倾角。无法求出，故物块对斜面的正压

力(N=mgcQs6)也无法求出.综上所述，正确答案为C.

【考点定位】静摩擦力及力的平衡

2、B

【解析】

设，，鹊桥，，中继星质量为“，地球质量为月球质量为M2,对中继星有

MmM,m

G—Tt+G—^—=mco2x7r

(7r)2r2

对于月球来说，中继星对它的引力远远小于地球对它的引力大小，故略去不计

„A/.A7,,.-)/

G---=M.co'x6r

(6r)2'

联立解得

招^83

也

故选B。

3、C

【解析】

A.钩子对绳的力与绳子对钩子的力是相互作用力，方向相反，两段绳子对钩子的作用力的合力是向左下方的，故钩

子对细绳的作用力向右上方，故A错误；

B.物体受重力和拉力而平衡，故拉力7=，〃g,而同一根绳子的张力处处相等，故04段绳子的拉力大小一直为，"g,

大小不变，故B错误；

C.两段绳子拉力大小相等，均等于mg,夹角在减小，根据平行四边形定则可知，合力变大，故根据牛顿第三定律，

钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，故C正确；

D.因为钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上，两段绳子之间的夹角不可能达到90。，细绳对钩子的作用力不可

能等于血〃电，钩子对细绳的作用力也不可能等于,故D错误。

故选C。

4、C

【解析】

A.玻璃砖的折射率为:

CCr-

n=—=—-=72

vV2

—c

2

选项A正确

B.作出光的传播路径如图所示:

SUWCsin45°rr

n=------=---------=72

sinpsin[3

解得:

4=30。

因此入射点A与出射点B之间的距离为:

48=2力加£=3纤

选项B正确；

C.设临界角为C,则有：

1四

=—=----

n2

解得：

C=45°

选项C错误；

D.为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜CD至少为:

LCD=2dteme-2d

选项D正确。

本题选错误的，故选C。

5、D

【解析】

AD.衰变过程中动量守恒，因初动量为零，故衰变后两粒子动量大小相等，方向相反，由图像可知，原子核发生的是

a衰变，粒子做圆周运动向心力等于洛伦兹力

V2

qvB=m—

r

得

mv

r=——

qB

由于反冲核的电荷量比a射线大，则半径更小，即曲线。。是射线的径迹，曲线0尸是反冲核的径迹，由于曲线。P

为,圆弧，则其圆心在X轴上，射线初速度与X轴重直，新核初速度与X轴垂直，所以新核做圆周运动的圆心在X轴

4

上

由质量数守恒和电荷数守恒可知反冲核的电荷量是a粒子的45倍，由半径公式可知,轨道半径之比等于电荷量的反比,

则曲线0。半径是曲线。尸半径的45倍，故A错误，D正确。

BC.由动量守恒可知

0=mv—mava

粒子做圆周运动向心力等于洛伦兹力

v2

qvB=m—

r

得

mv

r--——

qB

由于反冲核的电荷量比a射线大，则半径更小，即曲线。。是射线的径迹，曲线0尸是反冲核的径迹，反冲核的半径

与射线的半径之比等于电荷量的反比，由于电荷量之比不变，则改变磁感应强度的大小，反冲核和射线圆周运动的半

径关系不变，故BC错误。

故选D。

6、B

【解析】

AB.小铁球在运动的过程中受到重力、轨道的支持力和磁力的作用，其中铁球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小

不变，支持力的方向过圆心，它们都始终与运动的方向垂直，所以磁力和支持力都不能对小铁球做功，只有重力会对

小铁球做功，所以小铁球的机械能守恒，在最高点的速度最小，在最低点的速度最大.小铁球不可能做匀速圆周运动.故

A错误，B正确；

C.小铁球在运动的过程中受到重力、轨道的支持力和磁力的作用，在最高点轨道对小铁球的支持力的方向可以向上,

小铁球的速度只要大于I即可通过最高点，故c错误；

D.由于小铁球在运动的过程中机械能守恒，所以小铁球在最高点的速度越小，则机械能越小，在最低点的速度也越

2

小，根据：尸=旭匕可知小铁球在最低点时需要的向心力越小.而在最低点小铁球受到的重力的方向向下，支持力的

R

方向也向下、只有磁力的方向向上.要使铁球不脱轨，轨道对铁球的支持力一定要大于1.所以铁球不脱轨的条件是:

小铁球在最高点的速度恰好为1,而且到达最低点时，轨道对铁球的支持力恰好等于1.根据机械能守恒定律，小铁球

在最高点的速度恰好为1,到达最低点时的速度满足，轨道对铁球的支持力恰好等于1,则磁力与重力

2

的合力提供向心力，即：F-mg=—,联立得：F=5mg,故D错误.

R

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、CD

【解析】

AB.由电压图像可知，输入电压的最大值为。,“=20&V,则有效值为

U=气=20丫

灯泡正常发光，故灯泡两端的电压为5V,即副线圈两端的电压=5V,由题知电阻尺两端的电压为UR=10V,故

变压器原线圈的电压

5=U-UR=1OV

原副线圈的匝数比

=10=2

n2U251

故AB错误；

C.灯泡心正常发光，即副线圈的电流/?=2A,根据理想变压器输入功率等于输出功率可知，原副线圈中的电流之

比

人

12%2

解得电阻R中的电流为人=1A,由欧姆定律可知

DUR10

尺=黄=7。=10。

1R

故C正确;

D.开关S闭合后，电路的总电阻减小，而输入端电压保持不变，故副线圈中的电流增大，则原线圈中电流增大，电

阻R两端电压升高，变压器原线圈电压降低，故副线圈输出电压降低，灯泡右两端电压降低，电流减小，故D正确。

故选CD,

8、ACE

【解析】

A.当环境温度升高，假设内、外水银面的高度差不变，由于气体温度升高，气体压强增大，故内、外水银面的高度

差不可能不变，高度差人减小，气体长度L增大，气体压强增大，故A正确；

B.气体温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个分子的平均速率都增大，故B错误；

C.一定质量的理想气体，内能由温度决定，温度升高时，气体的内能一定增大，故C正确；

D.由于气体体积增大，故气体对外做功，故D错误；

E.根据热力学第一定律，气体一定从外界吸收热量，故E正确。

故选ACE.

9、BC

【解析】

A.设左侧A与C之间的摩擦力大小为Fn,右侧B与D之间摩擦力大小为设木块C、D与水平面间的动摩擦因数

最大为〃'，木块C、D均做匀速运动，与地面间的动摩擦因数相同，则

Fn=4芦'mg,Fn=3fi'mg

得

61与尸找之比为4：3,故A错误；

B.对A、C整体分析知，轻绳上的拉力大小

FT=4fi'mg

A刚要滑动时，静摩擦力达到最大值

联立两式得木块C、D与水平面间的动摩擦因数最大为幺，故B正确；

4

CD.对B、D整体分析，水平拉力尸最大不能超过最大静摩擦力的大小，所以

1/jmg

/=“(7/ng)

4

q=〃(4mg)="mg

故C正确，D错误。

故选BC»

10、BD

【解析】

AD.分析图象可知，万有引力提供向心力

GMm

二叫

当/?=%时

GMm

-----------7=ma-,

(R+%)-

联立解得，火星的半径

yja\~\la2

火星的质量

加=（梦世

7a2G

A错误D正确；

B.当〃=0时，探测器绕火星表面运行，火星表面的重力加速度大小为田，B正确;

C.在火星表面，根据重力提供向心力得

2

m

ma}-~

解得火星的第一宇宙速度

V=y[^

C错误。

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。

£2

11、600A2R\丙

I,

【解析】

⑴⑴选用欧姆表“xlOO”档位，指针读数为6.0,故多用电表读数为600c.

⑵⑵⑶电压表量程为6V,R、阻值约为600C,电流表量程约/=秒=OQ1A=10mA即可，故电流表选择A2；乙图中

滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器选择总阻值较小的拈.

⑶⑷⑸设电流表Ai,内阻为n,根据操作步骤②可得：

根据操作步骤③可得：

“=I丛

联立方程可得：

R*

/,

「丁量

(4)⑹乙同学的设计方法中，实际测得的阻值为Kx与电流表内阻的串联阻值，测量值偏大，而且电流表内阻未知，相

比而言，丙同学的方法更有利于减小系统误差。

12、欧姆正0.95(0.94-0.96)1.45(1.41~1.47)1.57(1.52-1.59)

【解析】

(1)⑴选择合适的档位进行欧姆调零，使指针指向欧姆表的零刻度位置；

(2)[2]黑表笔和欧姆档内部的电源正极相连，电压表右端和黑表笔相连，所以电压表右端应为正接线柱；

(3)[3]电压表分度值为0.IV,所以电压表读数为：0.95V；

(4)[4]根据闭合电路欧姆定律：

E=/(/?+r)=-—(/?+r)

Rv

变形得：

L_J_.R+_2_

UERvERv

根据图像中的斜率：

1_4.7

两一1.44-0.36

解得：E=1.45V；

⑸根据图像中的纵截距：

——=0.36

解得：r=1.57g。

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)SOcmHg(2)375K

【解析】

(1)根据液面的位置求解气体内部压强的值；(2)找到气体的状态参量，然后结合盖吕萨克定律求解气体的温度.

【详解】

(1)加热后，当b水银柱向上移动到两水银柱下表面相平时，B段气体压强pB=po+lOcmHg=85cmHg；

A段气体的压强为pA=PB-5cmHg=80cmHg

(2)给B段气体缓慢加热时，B段气体发生的是等压变化，则a水银柱处于静止状态，当b水银柱向上移动到两水

LSLs

银柱下表面相平时，设此时B段气体的温度为T2,则十=*

12

式中Li=20cm,L2=25cm

解得T2=375K

32

14、(i)-Poi(ii)-To

【解析】

(i)以活塞为研究