河北省衡水中學(xué)2021屆高三物理下學(xué)期第二次調(diào)研考試試題（含答案）

1、河北省衡水中學(xué)2021屆高三物理下學(xué)期第二次調(diào)研考試試題本試卷分第卷（選擇題）和第卷（非選擇題）兩部分。共8頁，共100分，考試時間75分鐘。第卷（選擇題 共48分）一、單項選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）1.國際單位制（縮寫）定義了米（m）、秒（s）等7個基本單位，其他單位均可由基本物理量和物理公式導(dǎo)出。例如，由m和s可以導(dǎo)出速度單位。歷史上，曾用“米原器”定義米，用平均太陽日定義秒。但是，以實物或其運動來定義基本單位會受到環(huán)境和測量方式等因素的影響，而采用物理常量來定義則可避免這種困擾。1967年用銫-133原子基態(tài)的兩個超精

2、細能級間躍遷輻射的頻率定義s；1983年用真空中的光速定義m。2018年第26屆國際計量大會決定，7個基本單位全部用基本物理常量來定義（對應(yīng)關(guān)系如圖，例如，s對應(yīng)，m對應(yīng)c）。新自2019年5月20日（國際計量日）正式實施，這將對科學(xué)和技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。下列選項不正確的是（ ）A.7個基本單位全部用物理常量定義，保證了基本單位的穩(wěn)定性B.用真空中的光速c（）定義m，是因為長度l與速度v存在，而s已定義C.因為普朗克常量h（）的單位中沒有，所以無法用它來定義質(zhì)量單位D.用基本電荷e（C）定義安培（A），是因為電荷量q與電流I存在，而s已定義2.甲、乙兩質(zhì)點同時從處出發(fā)沿x軸正方向做直線運動。

3、甲、乙運動速度v與位移x的關(guān)系如圖所示，其中甲的圖線為拋物線的一部分（該拋物線頂點在坐標原點且關(guān)于x軸對稱），乙的圖線為與x軸平行的直線。由圖可知，下列說法正確的是（ ）A.甲做加速度為的勻加速直線運動B.兩質(zhì)點相遇時，甲速度大小為C.兩質(zhì)點在處相遇D.出發(fā)后1s，甲速度大小為3.如圖所示，質(zhì)量為M的正三棱柱橫放在兩根固定的處于同一水平面的平行光滑桿上，下列判斷正確的是（ ）A.每根桿對棱柱的彈力為B.兩根桿對棱柱的總的作用力為C.若稍微減小兩桿的水平距離，每根桿對棱柱的彈力的大小都將增大D.若稍微增大兩桿的水平距離，每根桿對棱柱的彈力的大小都不變4.2021年6月23日上午，北斗三號全球衛(wèi)星

4、導(dǎo)航系統(tǒng)的“收官之星”成功發(fā)射，標志著北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球星座組網(wǎng)部署最后一步完成。中國北斗，將點亮世界衛(wèi)星導(dǎo)航的天空?！笆展僦恰弊詈箪o止在地面上空（與地面保持相對靜止），該衛(wèi)星距地面的高度為h，已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，下列正確的是（ ）A地球的平均密度為B.“收官之星”運動的周期為C.“收官之星”運動的速度大小為D.“收官之星”運動的加速度為5.在真空中M，N兩點分別放有異種點電荷+2Q和-Q，以連線中點O為中心作一圓形路徑，a、O、c三點恰好將四等分，b、d為的中垂線與圓的交點，如圖所示，則下列說法正確的（ ）A.a、b、c、d四點電場強度的大

5、小關(guān)系是，B.在的連線上，O點的電場強度最小C.a、b、c、d四點電勢的大小關(guān)系是，D.將帶負電的試探電荷由b沿直線移動到d的過程中，其電勢能始終不變6.美國物理學(xué)家密立根曾經(jīng)是愛因斯坦光電效應(yīng)理論的質(zhì)疑者之一，他通過測量金屬的遏止電壓與入射光頻率v，由此算出普朗克常量h，并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的相比較，以檢驗愛因斯坦方程式是否正確。已知電子電量為。若某次實驗中得到如下圖所示的圖像，則下列說法正確的是（ ）A.該金屬的截止頻率隨入射光的頻率增大而增大B.遏止電壓，與入射光的頻率和強弱都有關(guān)C.由圖像可知普朗克常量約為D.實驗結(jié)果說明愛因斯坦的光電效應(yīng)理論是錯誤的二、多項選擇題（本題共4小題

6、，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）7.我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車。假設(shè)動車組各車廂質(zhì)量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比。某列動車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組（ ）A.啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反B.做勻加速運動時，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為32C.與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為12D.與

7、改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為148.如圖所示，質(zhì)量的滑塊（視為質(zhì)點）套在水平固定著的軌道上并可在軌道上無摩擦滑動。質(zhì)量的小球（視為質(zhì)點）通過長的輕桿與滑塊上的光滑軸O連接，開始時滑塊靜止、輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個的豎直向下的初速度，已知小球在擺動過程中不會受到軌道的阻攔，可以越過軌道向上運動。重力加速度g取，則（ ）A.小球m從初始位置到第一次到達最低點的過程中，滑塊M在水平軌道上向右移動了0.3 mB.小球m從初始位置到第一次到達最低點的過程中，滑塊M在水平軌道上向右移動了0.45 mC.小球m相對于初始位置可以上升的最大高度為0.45 mD.小球m從初始位置到第一次到

8、達最大高度的過程中，滑塊M在水平軌道上向右移動了0.54 m9.如圖所示，勻強磁場垂直銅環(huán)所在的平面向里，磁感應(yīng)強度大小為B，導(dǎo)體棒A的一端固定在銅環(huán)的圓心O處，可繞O勻速轉(zhuǎn)動，與半徑分別為、的銅環(huán)有良好接觸（其中），通過電刷（圖中下側(cè)電刷連接內(nèi)圓環(huán)）把大小銅環(huán)與兩個豎直平行正對的金屬板P、Q連接成電路。、是定值電阻，質(zhì)量為m、電荷量為Q的帶正電小球通過絕緣細線掛在P、Q兩板間，細線能承受的最大拉力為，已知導(dǎo)體棒與銅環(huán)電阻不計，P、Q兩板間距為d，重力加速度為g，現(xiàn)閉合開關(guān)S，則（ ）A.當小球向右偏時，導(dǎo)體棒A沿逆時針方向轉(zhuǎn)動B.當細線與豎直方向夾角45為時，平行板電容器兩端電壓為C.當細線

9、與豎直方向夾角為45時，電路消耗的電功率為D.當細線恰好斷裂時（此時小球加速度為0），導(dǎo)體棒A轉(zhuǎn)動的角速度為10.如圖所示，與水平面成的傳送帶正以的速度沿順時針方向勻速運行，A、B兩端相距。現(xiàn)每隔1s把質(zhì)量的工件（視為質(zhì)點）輕放在傳送帶上，在傳送帶的帶動下，工件向上運動，且工件離開B端時恰好才在A端放上一個工件，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，重力加速度g取，下列說法正確的是（ ）A.工件在傳送帶上時，先受到向上的摩擦力，后不受摩擦力B.兩個工件間的最小距離為1.25 mC.傳送帶上始終有6個工件D.滿載時與空載時相比，電機對傳送帶的牽引力增大了30 N第卷（非選擇題 共52分）三、非選擇題（共5

10、2分。第1114題為必考題，每個試題考生都必須作答。第15、16題為選考題，考生根據(jù)需求作答）（一）必考題（共43分）11.（6分）某同學(xué)家里有一彈簧拉力器，查閱產(chǎn)品說明書，知道其能承受的最大拉力可達25千克力。該同學(xué)利用在超市購買的標注有質(zhì)量為（大約幾千克）的物品，將該彈簧拉力器改裝成一個彈簧秤。操作步驟如下：（1）將彈簧拉力器緊靠刻度尺豎直懸掛，標記拉力器下端位置O；（2）將質(zhì)量為的物品掛在拉力器下端，待物品靜止時，測出拉力器下端相對O點下移的距離；（3）如果已知當?shù)刂亓铀俣葹間，根據(jù)前面測量數(shù)據(jù)可計算拉力器的勁度系數(shù)k=_；（4）據(jù)此可得出，在拉力器彈性限度內(nèi)，如果在拉力器下端掛上待測

11、物品并靜止時，拉力器下端相對O點下移的距離為h，則待測物品的質(zhì)量m=_；（5）彈簧拉力器自身質(zhì)量較大不能忽略，對上述測量_（填“有”或“無”）影響。12.（8分）某實驗小組成員設(shè)計了如圖所示的電路精確地測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻（電動勢約為1.5 V），圖中電流計G（量程，內(nèi)阻）、電阻箱（）、。（1）將電流計G改裝成量程為0.6 A的電流表，定值電阻選用下列哪一個阻值_。A.1 B.2 C.3 D.4 （2）閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱接入電路的電阻為_（填“0”或“較大值”），閉合開關(guān)后，多次調(diào)節(jié)電阻箱的值，記錄每次電阻箱接入電路的阻值R及對應(yīng)的電流計G的示數(shù)I，作出圖線，結(jié)果圖線是一

12、條傾斜直線，圖線與縱軸的交點為，圖線的斜率為，則電池的電動勢為E=_V，內(nèi)阻r=_。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）13.（12分）如圖所示，傾角為60的傾斜平行軌道與豎直面內(nèi)的平行圓形軌道平滑對接，軌道之間距離為L，圓形軌道的半徑為r。在傾斜平行軌道上部區(qū)域有磁感應(yīng)強度為B的垂直于軌道向上的勻強磁場，圓形軌道末端接有一阻值為R的定值電阻。質(zhì)量為m的金屬棒從距軌道最低點C的高度為H處由靜止釋放，已知金屬棒在離開磁場區(qū)域前已經(jīng)勻速運動，當金屬棒運動到最低點C時對軌道的壓力為，不計摩擦，不計導(dǎo)軌、金屬棒的電阻，求：（1）金屬棒通過軌道最低點C的速度大小。（2）金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值。（3）金屬

13、棒整個下滑過程中定值電阻R上產(chǎn)生的熱量。（4）金屬棒通過圓形軌道最高點D時軌道對它的彈力的大小。14.（17分）金屬板，垂直紙面放置，中央有小孔O，O點上方有陰極K通電后能持續(xù)放出初速度近似為0的電子，經(jīng)K與兩板間電場加速后從O點射出，速度方向在紙面內(nèi)發(fā)散角為且左右對稱，加速電壓大小可調(diào)。下方分布有兩個相鄰且垂直紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小相同、方向相反，磁場寬度均為d，長度足夠長。某次測試發(fā)現(xiàn)，當加速電壓為時，垂直于進入磁場的電子剛好可以從磁場邊界射出，已知電子電荷量為e，質(zhì)量為m，不計電子間的相互作用及重力影響，電子射到金屬板將被吸收。（1）當電壓為時，求電子進入磁場時的速度大小。（2）

14、當電壓為時，求邊界上有電子射出的區(qū)域長度L。（3）為確保有電子從磁場邊界射出，K與板間電壓U應(yīng)滿足什么條件？（4）若電子在內(nèi)分布均勻，打到邊界上的電子數(shù)與O點發(fā)射的電子數(shù)的比為，寫出與加速電壓U的函數(shù)關(guān)系。（二）選考題（共9分。請考生從兩道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分）15.【選修33】（9分）在機場、車站人員流動大的地方為了防止新冠病毒傳染，某企業(yè)研發(fā)了應(yīng)急負壓隔離艙，一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)熱等癥狀的疑似病人，在等待醫(yī)護人員到達之前，能快速安全隔離。該設(shè)備采用負壓排風(fēng)技術(shù)，并將排出的空氣利用專門的裝置進行消毒處理。（1）若大氣壓為，負壓艙的內(nèi)部尺寸為（長、寬、高），計算得出內(nèi)部體積，

15、若要使艙內(nèi)壓強減小，則排風(fēng)系統(tǒng)要將一個大氣壓下的空氣排出多大的體積？（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（2）研究表明，新冠病毒耐寒不耐熱，溫度在超過56時，經(jīng)過30分鐘就可以滅活?，F(xiàn)將排風(fēng)系統(tǒng)排出的氣體用輕質(zhì)絕熱活塞封閉在絕熱汽缸下部a內(nèi)，汽缸頂端有一絕熱閥門K，汽缸底部接有電熱絲E，a缸內(nèi)封閉氣體初始溫度，活塞與底部的距離，活塞在汽缸的中間位置，活塞和汽缸間的摩擦不計，如圖所示。若保持閥門K始終打開，電熱絲通電一段時間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離，持續(xù)30分鐘后，試分析說明a內(nèi)新冠病毒能否被滅活？16.【選修34】（9分）汽車氙氣大燈（前照燈）通常需要透鏡（近似看作半球形玻璃磚）才能達到更好的照明效果，保

16、證行車安全，圖甲為該系統(tǒng)工作的原理圖。圖乙是使用近光燈時透鏡調(diào)節(jié)光線的原理圖，圖中為透鏡的豎直直徑，透鏡的半徑為R，一束單色光的入射點P與球心O的距離為，入射光線與的夾角為，已知透鏡對該入射光的折射率為n=1.6，透鏡距地面的距離為h=1.0 m（可認為遠大于透鏡半徑），求近光燈照射的距離L（37=0.6，37=0.8，83=8.2）。答案及解析一、單項選擇題1.C 2.B 3.D 4.A 5.A 6.C二、多項選擇題7.BC 8.ACD 9.AD 10.BC三、非選擇題（一）必考題11.（3）（2分）（4）（2分）（5）無（2分）12.（1）A（2分）（2）較大值（2分）1.45（2分）1.

17、30（2分）13.（1）（2）（3）（4）【解析】（1）設(shè)金屬棒通過軌道最低點C的速度為，軌道對金屬棒的支持力為，金屬棒對軌道的壓力為，由牛頓第二定律可知（1分）由牛頓第三定律可知（1分）解得（1分）（2）由于磁場區(qū)域足夠大，金屬棒在重力和安培力作用下加速運動，當安培力等于重力沿傾斜軌道向下的分力時，速度最大，此時金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，由（1分）（1分）解得感應(yīng)電動勢的最大值（1分）（3）根據(jù)能量守恒定律，在金屬棒整個下滑的過程中電阻器R上產(chǎn)生的熱量等于金屬棒損失的機械能，有（2分）解得（1分）（4）金屬棒由C點運動到D點，根據(jù)機械能守恒，有（1分）金屬棒通過圓形軌道最高點D時，設(shè)軌道對金屬棒豎直向下的壓力為，由牛頓第二定律有（1分）聯(lián)立解得（1分）14.（1）（2）（3）（4）見解析【解析】（1）根據(jù)動能定理（2分）（1分）（2）帶電粒子的運動軌跡如圖所示速度方向與板垂直的電子軌跡與磁場邊界相切，故半徑，運動到時右移了2d，30向左入射的電子到達O點正下方，故（3分）（3）電壓的最小值對應(yīng)于向左角射出的電子軌跡與磁場邊界相切