2021届八省新高考物理模拟卷（河北专用）（解析版）

2021届八省新高考物理模拟卷一河北卷（02）

一、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，只有一项符合题目要求

1.（2020•河北张家口市•高三月考）如图所示，固定的点电荷+Q下方有一足够大的接地金属板，在点电荷

+。的正下方金属板的上表面外侧、内侧各取一点4、B,可认为A、B两点到点电荷+。的距离均为4,静

电力常量为公关于此静电感应现象判断正确的是（）

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

A.金属板的下表面一定带正电

B.A点场强大小等于华

a

C.金属板上感应电荷在8点场强大小等于0

D.金属板上感应电荷在B点场强大小等于是半

【答案】D

【详解】A.大地为远端，所以金属板下表面无电荷，故A错误；

CD.金属板达到静电平衡时，导体内合场强为0,所以感应电荷在3点的场强与+Q在B点场强竿等大反

向，故C错误，D正确；

B.根据镜像原理，感应电荷在A点场强大小为华，与点电荷的场强叠加后，合场强为挈，B错。

aa

故选D。

2.（2020•河北深州市中学高三月考）国家法规（GB12676）规定，在一定速度条件下，汽车的满载制动减

速的加速度应不小于Sm/s?。在对汽车进行常规检测时，一汽车以72km/h的速度沿平直公路行驶，某时刻

开始刹车，则刹车后汽车滑行的最大位移不能超过（）

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

【答案】A

【详解】根据匀变速运动公式

v2=2ax

x=40m

因加速度应不小T-5m/s2，最大位移不能超过40m。

故选Ao

3.（2020•河北深州市中学高三月考）雨滴的收尾速度即雨滴下落的最终速度，与雨滴的大小有较强的相关

性。一般而言，直径为0.5mm的雨滴的收尾速度约为2m/s。设雨滴下落过程中受到的空气阻力与雨滴（可

看成球形）的横截面积S成正比，与下落速度丫的平方成正比，即/=公声（其中人为比例常数），且雨滴

4

最终都做匀速运动。已知球体的积体公式为V（厂为半径）。若某次下雨，最大的雨滴直径为5.12mm,

则这次下雨，雨滴最大的落地速度约为（）

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

【答案】c

【详解】雨滴最终匀速下落时，受到的阻力与其重力平衡，设雨水的密度为P,根据题意有

mg-kSv2

m^p--nry

3

S=nr

3k

故雨滴的收尾速度与雨滴半径的平方根成正比，则所求速度

%=匕m/s=6.4m/s

故选Co

4.（2020•张家口市宣化第一中学高三月考）一位网球运动员以拍击球，使网球沿水平方向飞出,第一只球落在

自己一方场地的B点，弹跳起来,刚好擦网而过，落在对方场地的A点，第二只球直接擦网而过,也落在A点，如

图.设球与地面的碰撞后，速度大小不变，速度方向与水平地面夹角相等，其运动过程中阻力不计，则第一只球

与第二只球飞过网C处时水平速度大小之比为（）

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

【答案】B

【详解】由平抛运动的规律可知，两球分别被击出至各自第一次落地的时间是相等的.由于球与地面的碰

撞是完全弹性碰撞，设第一球自击出到落地时间为“，第二球自击出到落地时间为自贝IJ：；由于一、

二两球在水平方向均为匀速运动，总水平位移大小相等，设它们从O点出发时的初速度分别为以、以，由

得：V2=3VI.所以有盯：力=1:3,所以两只球飞过球网C处时水平速度之比为1：3,故B正确.

5.（2020•河北衡水市•衡水中学高三月考）如图所示，教学用的可拆变压器有两个线圈A、B,线圈匝数和

线圈绕向已经无法分辨，某同学为测定A、B两个线圈的匝数进行了如下操作。他先把漆包线比较细的线圈

A接到〃=16夜sin100"V）的低压交流电源上，用交流电压表测得线圈8的输出电压为4V；然后拆下

线圈B,在线圈B原来匝数的基础上，用漆包线沿某一个方向加绕10匝，然后重复上一步操作，发现电压

表的示数为4.4V,若可拆变压器可看成理想变压器，则可测得A、2两个线圈原来的匝数分别为（）

A.400、100B.320、80C.216、54D.256、64

【答案】A

【详解】设A、8两个线圈原来的匝数分别为“、%,线圈A的输入电压有效值

q=16V

线圈8的输出电压

U2=4V

根据变压器电压比

可得

〃i_4

n21

在线圈8加绕10匝后，线圈B的输出电压升高，说明加绕的线圈与原来线圈8的绕向相同，根据电压比关

系应有

16_

4.4n2+10

联立可得

勺=400

n,=100

故A正确，BCD错误。

故选A«

6.（2020.河北枣强中学高三月考）我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲸号”达到世界先进水平.若某段工作时

间内，“天鲤号”的泥泵输出功率恒为IxlO'kW，排泥量为1.4n?/s，排泥管的横截面积为0.7n?,则泥

泵对排泥管内泥浆的推力为（）

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

【答案】A

【详解】设排泥的流量为Q,r时间内排泥的长度为：

VQt1.4、

%=—=—=—t=2t

SS0.7

输出的功：

W=Pt

排泥的功：

W=Fx

输出的功都用于排泥，则解得:

F=5X106N

故A正确，BCD错误.

二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分，在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要

求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得。分

7.（2020・泊头市第一中学高三月考）如图所示，质量为机的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水

平直径AB长度为2R,现将质量也为〃，的小球从距A点正上方垢高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨

3

道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为（不计空气阻力），则（）

T°

A.小球和小车组成的系统动量守恒

B.小车向左运动的最大距离为R

C.小球离开小车后做斜上抛运动

13

D.小球第二次冲过A能上升的最大高度不垢垢

24

【答案】BD

【详解】A.小球与小车组成的系统在水平方向所受的合外力为零，水平方向系统动量守恒。由于小球有竖

直分加速度，所以系统所受的合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；

B.系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得

mv-mv'-0

解得，小车的最大位移

x=R

故B正确；

C.小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，小球由A点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小

车水平方向速度为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故C错误；

D.小球第一次车中运动过程中，由动能定理得

3

，四（4-1%）—吗=。

M为小球克服摩擦力做功大小，解得

Wf=；mg%

即小球第一次在车中滚动损失的机械能为:用g%,由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，

因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于,加g为，机械能损失小于因此小球

44

再次离开小车时，能上升的高度大于

3,1.1,

小-小=5%

3

而小于W%，即

13

小

故D正确。

故选BD»

8.（2020.河北衡水市.衡水中学高三--模）2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现

了无人机。现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度内及水平方向

速度玄与飞行时间r的关系图象，如图所示。则下列说法正确的是（）

A.无人机在。时刻处于超重状态

B.无人机在0〜f2这段时间内沿直线飞行

C.无人机在f2时刻上升至最高点

D.无人机在女〜h时间内做匀变速运动

【答案】AD

【详解】A.根据图象可知，无人机在人时刻，在竖直方向上向上做匀加速直线运动，有竖直向上的加速度，

处于超重状态，故A正确；

B.由图象可知，无人机在7=0时刻，vv=0,合初速度为。沿水平方向，水平与竖直方向均有加速度，那么

合加速度与合初速度不共线，所以无人机做曲线运动，即无人机沿曲线上升，故B错误；

C.无人机在竖直方向，先向上做匀加速直线运动，后向上做匀减速直线运动，在打时刻上升至最高点，故

C错误；

D.无人机在72〜“时间内，在水平方向上做匀速直线运动，而在竖直方向上向匕做匀减速直线运动，因此

无人机做匀变速运动，故D正确；

故选AD。

9.（2020•河北衡水市•衡水中学高三其他模拟）如图所示，一个边长为/的正六边形句■的区域内有匀

强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小为8、方向垂直于纸面向外。在。点处的粒子源发出大量质量为加电

荷量为+4（4>0）的同种粒子，粒子的速度大小不同，方向始终沿ad方向。不计粒子间的相互作用力及重

力，下列说法正确的是（）

A.速度小于1幽的粒子在磁场中运动的时间一定相同

3m

B.速度大于心的粒子一定打在cd边上

m

C.经过c点的粒子在磁场中运动的时间为福

Tim

D.垂直打在“边上的粒子在磁场中运动的时间为丽

【答案】ACD

【详解】A.根据几何关系，粒子恰好经过b点时运动半径

由

-)

qv8=m—

r

可知速度

_qBq_6qBl

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

m3m

则速度小于强丝的粒子均从ab边离开磁场，根据几何关系可知转过的圆心角均为120°,运动时间均为

3m

7为粒子在磁场中的运动周期，A正确；

BC.粒子恰好经过C点时运动半径

r2=&

根据几何关系可知运动时间

1127Vmrem

=—I..-----------------

~66qB3qB

速度

_qBr2_gqBl

V2==

mm

则速度大于叵丝的粒子一定打在“边上，B错误，C正确；

m

D.粒子垂直打在〃边上时，如图：

根据几何关系可知圆心角为30°，运动时间

1.Tim

t?=——1=-----

2126qB

D正确。

故选ACDo

10.（202。辛集市第一中学高三月考）如图所示，有一倾角6=30。的斜面体B,质量为M。质量为小的物

体A静止在B上。现用水平力尸推物体A,在尸由零逐渐增加迫整再逐渐减为零的过程中，A和B始终

2

保持静止。对此过程下列说法正确的是（)

A.地面对B的支持力等于(M+/n)g

B.A对B的压力的最小值回翌，最大值述些

24

C.A所受摩擦力的最小值为0,最大值为整

4

D.A所受摩擦力的最小值?，最大值即重

24

【答案】ABC

【详解】A.对AB组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B的支持力，所以地

面对B的支持力等『(M+〃?)g,故A正确;

B.对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°

当尸=0时一，N最小，最小为

Nmin=mgcos30°=—mg

当产=时，N最大，最大为

Ngx=mgcos30°+日136

〃2gX]

4

根据牛顿第三定律可知对B压力的最小值为走mg,最大值为迤"吆，故B正确;

24

CD.沿着斜面方向，当

Fcos30°=mgsin30°

即F=时，摩擦力为零；当F<3〃2g时，静摩擦力方向沿斜面向上，摩擦力

/=mgsin300-Feos300

当/=()时，/最大

Znax=mgsin30°=g〃2g

当F>与mg，静摩擦力方向向下，则摩擦力

/'=尸cos30°—mgsin30°

当Z7=mg时,f最大

r，百611

x

/max=—>ng—-->ng=-mg

综上可知所受摩擦力的最小值为0,最大值为gmg,故选项C正确，D错误。

故选ABC„

三、非选择题：共52分，第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15~16题为选考题，考生根

据要求作答。

(-)必考题:共43分

11.(2020.衡水第一中学邯郸分校高三其他模拟)2020年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中

一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如

下实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下：

手机

垫块

图甲

八——/(xl0-2m-s-1)

200

150

100

50

-2

0510152025303540//(x10s)

图乙

(i)如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53。，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的

刻度尺(图中未画出)。

(ii)调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放，用手机记录下小

物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为测

量参考点，得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。

(iii)该同学选取部分实验数据，画出了生一f图像，利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6mH

t

(iv)再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。

回答以下问题：

(1)当木板的倾角为37。时，所绘图像如图乙所示。由图像可得，物块过测量参考点时速度的大小为m/s；

选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、8两点，利用48两点数据得到小物块下滑加速度的大小为

m/s”(结果均保留2位有效数字)

(2)根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为m/s'(结果保留2位有效数字,sin37o=0.60,

cos37°=0.80)

【答案】0.32或0.333.19.4

【详解】(Dili⑵根据L=W+可得

2L汽

——=2v0+at

则由生1图像可知

t

-2

2v0=65xl0m/s

则

v()=0.33m/s

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

a=k40x10-2

(2)[3]由牛顿第二定律可知

mgsin0—jLimgcos3=ma

即

a=gsing—4gcos6^

当代53。时〃=5.6m/s2,即

gsin530-/Ligcos53c=5.6

当心37。时a=3.0m/s2,B|J

gsin37°-jugcos37°=3.1

联立解得

2

g=9.4m/s

12.（2020•河北冀州中学（衡水市冀州区第一中学）高三月考）某探究小组为了研究用"半偏法''测电阻和改

装电表，先用“半偏法''测量程为IOORA的电流表G的电阻，后将电流表G改装成电压表。

甲

(1)首先采用如图甲所示的实验电路测量该电流表G的内阻Rg,图中用为电阻箱。按电路图连接好电路，

将用的阻值调到最大，闭合开关5后，正确操作的步骤是o(选出下列必要的步骤，并将其序

号排序)

A.记下用的阻值

B.调节尾的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度

C.闭合S2,调节R]和&的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半

D.闭合邑，保持R]不变，调节宠2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半

(2)如果按正确操作步骤测得&的阻值为100。，则4的阻值大小为:与电流表内阻的真实值R'g

相比，&R'g(填“>”、"=”或“<”)。

(3)改装成电压表，将量程为IOORA、阻值为100。电流表G串联一个29900Q的电阻将它改装成电压表,

则该电压表的量程是V。用它来测量电压时，表盘指针位置如图乙所示。此时电压表的读数大小为

_________Vo

【答案】BDA100<32.4

【详解】(1)[1]本题是使用半偏法测电流表的内阻，故调节片的阻值，先使电流表的指针偏转到满刻度,

然后再闭合$2,保持4不变，调节&的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半，记下鸟的阻值，故

操作顺序为BDA；

(2)[2][3]此时R2的阻值与4的阻值相等，故的阻值大小也为100C；随着S?的闭合，整个电路中的

电流将会变大，但实际上我们仍然按照电流不变时的电流来计算的，通过变阻器尺2的电流将比通过G的电

流要大，又因为尺2与G并联，电压一样，所以实际的变阻器读数R将小于G测灵敏电流表的内阻，所以

半偏法测电阻测出的电阻要小于实际电阻；

(3)[4][5]电流表G与一较大的电阻串联即可改装成电压表。

U=/«R+/A=ICT4X(1()0+299()0)V=3V

此时每个小格的刻度为0.3V,则指针所指示的电压为2.4V。

13.(2020•河北高三月考)飞机发生安全事故时对乘客往往造成重大伤害，但如果多学习逃生知识，沉着冷

静应对，就可以有效减少逃生所需时间，降低事故对乘客的伤害。在一次逃生演习时，小明在飞机舱口快

速坐下，然后沿逃生滑梯滑下。认真学习过逃生知识的小杰从舱口水平跳出，跳上滑梯后继续沿直线滑下。

如图所示飞机舱口高3m,飞机逃生用的充气滑梯可视为与舱口相接的斜面，斜面倾斜角Q37。，人下滑时

与充气滑梯间的动摩擦因数〃=0.5,不计空气阻力，^=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,贝U：

(1)小明从静止开始由滑梯顶端滑至底端所需的时间；

4

(2)假设小杰以w=2m/s的速度水平跳出，落到充气滑梯上后没有反弹，由于有能量损失，结果他以v=§m/s

的初速度开始沿着滑梯匀加速下滑，求小杰从滑梯顶端跳出至滑到滑梯底端所需的时间。

【答案】(l)6s；(2)1.8s

【详解】(1)设小明的质量为"?，在滑梯滑行过程中加速度大小为“，运动时为好则根据牛顿第二定律得

mgsbiO-jumgcGs(齐ma

L=L

sin。

L=—at：

2°

联立方程，解得

S

(2)小杰先做平抛运动，设运动的水平位移为羽竖直位移为F在滑梯上落点与出发点之间的距离为s,运

动时间为小则

12

y=2sti

tan—

x

联立方程，解得

fi=0.3s

s=M+y2

联立方程，解得

3

s=­m

4

小杰落到滑梯后做匀加速直线运动，设在滑梯上运动时间为72,则有

其中，加速度为

a-gsin8-〃gcos。

设小杰从滑梯顶端跳出至滑到滑梯底端所需时间为f,则有

f+及

解得

/=1.8s

14.（2020•张家口市宣化第一中学高三月考）如图所示，水平地面上方有一高度为“、上、下水平界面分别

为尸。、MN的匀强磁场，磁感应强度为8矩形导线框乃边长为伍be边长为匕,导线框的质量为“，电

阻为R.磁场方向垂直于线框平面向里，磁场高度〃>/2.线框从某高处由静止落下，当线框的cd边刚进入

磁场时，线框的加速度方向向下、大小为g;当线框的加边刚离开磁场时，线框的加速度方向向上、大

小为在运动过程中，线框平面位于竖直平面内，上、下两边总平行于PQ.空气阻力不计，重力加速度

为g.求:

(1)线框的cd边刚进入磁场时，通过线框导线中的电流;

(2)线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小;

(3)线框灿cd从全部在磁场中开始到全部穿出磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量.

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

【详解】（l）设线框的cd边刚进入磁场时线框导线中的电流为人根据牛顿第二定律有:

Mg—8/心等

（2）设线框ab边刚进入磁场时线框的速度大小为n，线框的cd边刚离开磁场时速度大小为0，线框的cd

边刚离磁场时线框导线中的电流为h，牛顿第二定律有：

由闭合电路欧姆定律

由匀变速直线运动速度与位移的关系式

成一v：=2g（"一切

得vi=《v；_2g（H_6）

代人解得：0=岛？436R2m2g2-50B&l：g（H一幻

（3）设线框abed穿出磁场的过程中所用时间为Af,平均电动势为E,通过导线的平均电流为/,通过导线

某•横截面的电荷量为