2021屆河北省普通高等學校招生高考物理模擬試卷(三)(含答案解析)

2021屆河北省普通高等學校招生高考物理模擬試卷（三）

一、單選題（本大題共5小題，共30.0分）

1.根據(jù)研究光電效應現(xiàn)象的實驗電路圖和得到的圖象，下列說法正確的是（）

A.將電路圖中的電源反向時光電流為零

B.在光照條件不變的情況下，所加電壓越大，光電流越大

C.乙圖說明入射光的強度越大，遏止電壓越大

D.乙圖說明用藍光照射時遏止電壓比用黃光照射時大

2.理想變壓器與額定電壓均為121/的四個相同燈泡連接成如圖所示的電路，開關S斷開時，燈泡G、

乙2、乙3都正常發(fā)光，忽略燈泡電阻隨溫度的變化。下列說法正確的是（）

A.理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3：1

B.理想變壓器原線圈所接交流電源的電壓為24V

C.閉合開關S,燈泡及、入2、人仍能正常發(fā)光

D.閉合開關S,燈泡〃可能燒毀

3.2016年2月11日，科學家宣布“激光干涉引力波天文臺（L/G。）”探測到由兩個黑洞合并產(chǎn)生的

引力波信號，這是在愛因斯坦提出引力波概念100周年后，引力波被首次直接觀測到。在兩個黑

洞合并過程中，由于彼此間的強大引力作用，會形成短時間的雙星系統(tǒng)。如圖（略）所示，黑洞4、

B可視為質點，它們圍繞連線上。點做勻速圓周運動，且4。大于B。，不考慮其他天體的影響。

下列說法正確的是（）

A.黑洞4的向心力大于B的向心力

B.黑洞4的線速度大于B的線速度

C.黑洞4的質量大于B的質量

D.兩黑洞之間的距離越大，4的周期越小

4.如圖所示，在4板附近有一電子由靜止開始向B板運動，則關于電子到達B板-

時的速率，下列解釋正確的是（）r~9

A.兩板間距越大，則加速的時間越長，獲得的速率越小

B.兩板間距越小，則加速的時間越短，獲得的速率越小-

C.兩板間距越小，則加速的時間越短，獲得的速率不變

D.兩板間距越小，則加速的時間不變，獲得的速率不變

5.如圖為一質點做直線運動的位移％隨時間t變化的規(guī)律圖象，曲線4BC是拋物.

線的一部分，則圖可知下列說法中正確的是（）v\:

A.在0?6s內，t=2s時，質點的速率最大''

B.0?1s內質點做勻加速直線運動

C.0?6s內質點的平均速率為1.5m/s

D.2?6s內質點所受合力方向與速度方向相反

二、多選題（本大題共5小題，共27.0分）

6.一輛汽車停在水平地面上，一個人用力水平推車，但車始終保持靜止，這表明

A.水平推力必須大于汽車重力才能將汽車推動

B.水平推力越大，汽車與地面靜摩擦力越大

C.水平推力大小變化時，靜摩擦力始終與水平推力保持平衡

D.水平推力始終小于靜摩擦力

ms

7.汽車B在平直公路上行駛，發(fā)現(xiàn)前方沿同方向行駛的汽車A速度較小，為了避Isr

io7

免相撞，距4車157n處B車制動，此后它們的u-t圖象如圖所示，則（）$一

A.B的力口速度大小為3.75m/s2B.4、8在t=4s時的速度相同

C.A、B在。?4s內的位移相同D.A、B兩車會相撞

8.在傾角為。足夠長的光滑斜面上，存在著兩個磁感應強度大小相《

下，寬度均為3如圖7所示。一個質量為小，電阻為R,邊長也

為L的正方形線框在t=0時刻以速度北進入磁場，恰好做勻速直線運動，若經(jīng)過時間tO,線框ab

邊到達gg‘與"'中間位置時，線框又恰好做勻速運動，則下列說法正確的是（）

A.當ab邊剛越過"'時，線框加速度的大小為gsin。

B.%時刻線框勻速運動的速度為中

C.%時間內線框中產(chǎn)生的焦耳熱為|mgLs譏。+1|加諾

D.離開磁場的過程中線框將做勻速直線運動

9.下列說法正確的是（）

A.若已知氣體的摩爾質量、密度，可以計算出每個氣體分子的體積

B.擴散現(xiàn)象是物質分子永不停息地做無規(guī)則運動的證明

C.對氣體而言，盡管大量分子做無規(guī)則運動，速率有大有小，但分子的速率是按一定的規(guī)律分

布的

D.物質分子間距離增大，分子間作用力一定減小

E.理想氣體的熱力學溫度與分子平均動能成正比

io.下列說法正確的是（）GfflK

A.拍攝玻璃櫥窗里的物體時，在鏡頭前裝偏振濾光片可以減弱玻I//L

璃表面反射光的影響

B.醫(yī)院里用于檢測的“彩超”的原理是：向病人體內發(fā)射超聲波,被檢測平面

經(jīng)血液反射后被接收,測出反射波的頻率變化,就可知血液的流速，

這一技術應用了多普勒效應

C.激光是人工制造的，原子受激輻射的光，不是偏振光

D.圖是用干涉法檢測工件表面平整程度時得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢測的平面

在此處是凸起的

三、實驗題（本大題共2小題，共15.0分）

11.長郡中學的小林同學探究彈力與彈簧伸長量的關系。［伸長亨cm

（1）將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側。彈簧軸線和刻度:口

尺都應在（選填“水平”或“豎直”）方向。2lZ＜；,；,

02468拉力州

（2）在正確操作的情況下，某同學選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進行測

試，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖象。則甲、乙兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為N/m和

N/m；兩個圖象的上端都呈曲線的原因是,若要制作一個精確程度較高的彈簧測

力計，應選彈簧o

12.在“測定金屬絲電阻率”實驗中，若粗估金屬絲的電阻Rx約為30,為盡可能減小誤差，要求金

屬絲發(fā)熱功率P<0.751V,備有的部分儀器有：

A.6M電i也組

8.電流表（0?0.64內阻0.50）

C電流表（0?34,內阻0.010）

D電壓表（0?3U,內阻M0）

￡電壓表（0?15U,內阻5k0）

F.滑動變阻器（0?1000,額定電流1A）

G.滑動變阻器（0?200,額定電流14）

（1）實驗中用螺旋測微器測量導線直徑時，可估讀到mm,用毫米刻度尺測量導線長度時，可

估讀到mm；（2）上述器材中應選用的是（用字母代替）；

（3）在框內畫出電路圖；

（4）在下圖中，將各器材連成實驗電路.

四、計算題（本大題共4小題，共52.0分）

13.如圖所示，在xoy坐標平面內以。'為圓心，半徑r=0.1m的圓形區(qū)域內存在垂直紙面向外的磁感

應強度B=0.17的勻強磁場，圓形區(qū)域的下端與x軸相切于坐標原點0.現(xiàn)從坐標原點。沿xoy平

面在y軸兩側各30。角的范圍內，發(fā)射速率均為%=1.0X106m%的帶正電粒子，粒子在磁場中

的偏轉半徑也為r=0.1m,不計粒子的重力、粒子對磁場的影響及粒子間的相互作用力，求：

(1)粒子的比荷2

(2)沿y軸正方向射入磁場的粒子，在磁場中運動的時間；

(3)若在x>0.1m,y>0的區(qū)域有電場強度E=1.0x105N/C、豎直向下的勻強電場，則粒子到達x

軸范圍.

14.一輛質量為2t的汽車以恒定牽引力爬一傾角。為30。的斜坡，坡長L為100m,汽車上坡前速度%是

10m/s,到達坡頂?shù)乃俣确綖?m/s,受到的摩擦力/為車重的0.05,g=lOm/sZ.求：

(1)重力對汽車所做的功伍

(2)摩擦力所做的功叼；

(3)汽車的牽引力F.

15.如圖，絕熱圓筒長為2L橫截面積為S,筒內有壓強為po、溫度,……彳,…二二

為To的氣體，與桿相連的活塞將筒內氣體分成相等的A、B兩部分，

現(xiàn)用導熱材料將圓筒兩端封閉。桿和活塞都是絕熱的、體積不計，接觸處均不漏氣，但可以無

摩擦地移動?，F(xiàn)緩慢拉動桿使活塞向左移動!L到達圖中a處時靜止。

①求活塞停在a處時，桿受到的拉力；

②改變4部分的溫度，使得撤去桿的拉力時.，活塞仍停在a處，求此時4部分的溫度。

16.如圖所示為一列簡諧橫波在t=0時的波形圖，已知該簡諧橫波沿》軸的正方向傳播，4點為該簡

諧波上平衡位置在xA=1.0m處的質點。經(jīng)觀測,4處的質點完成一次全振動所用的時間為0.2s,

問：

①4處質點在此時的振動方向及該簡諧橫波的傳播速度大小；

②由t=0時起，4處質點的振動方程。

參考答案及解析

1.答案：D

解析：解：力、分析圖甲可知，光電管兩端加正向電壓，當電源反向時，加反向電壓，當電壓值小于

遏止電壓時，光電流不為零，故A錯誤；

8、飽和光電流由入射光的強度決定，在光照條件不變的情況下，當?shù)玫斤柡凸怆娏骱?，再增大電壓?/p>

光電流不變，故B錯誤；

C、分析圖乙可知，強黃光和弱黃光的遏止電壓相等，即遏止電壓與入射光的強度無關，故C錯誤；

。、分析圖乙可知，藍光照射時遏止電壓大于黃光照射時的遏止電壓，故。正確。

故選：Do

發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強度無關。

入射光的強度影響飽和光電流。

分析圖乙得到正確結論。

此題考查了愛因斯坦光電效應方程的相關知識，解決本題的關鍵知道光電效應的條件，以及知道影

響光電子最大初動能的因素，注意遏止電壓與入射光的頻率有關，與光的強度無關。

2.答案：D

解析：解：4根據(jù)題意，開關S斷開時，三個燈泡均能正常發(fā)光，設通過每盞燈泡的電流為/,則原

線圈電流為：/1=/,副線圈電流為：12=21,根據(jù)電流與匝數(shù)成反比，則最甘=,=：，故A錯

誤；

8、根據(jù)理想變壓器原副線圈中的電壓之比與匝數(shù)成正比可得:晟=￡，由于4=12匕故G=24匕

燈泡L正常發(fā)光，故分得的電壓為4=12V,理想變壓器原線圈所接交流電源的電壓為（/=/+

1/2=241/+12K=36V,故8錯誤；

CD,閉合電鍵S,副線圈電路中總電阻變小，根據(jù)歐姆定律知輸出電流變大，根據(jù)變流比可知，原

線圈的輸入電流變大，燈泡1的電壓增大，則原線圈的輸入電壓減小，根據(jù)變壓比可知，副線圈輸出

電壓減小，燈泡及、42、以不能正常發(fā)光，且燈泡■可能燒毀，故C錯誤，。正確；

故選：D。

分析電路結構，設通過燈泡的電流為/,根據(jù)變流比求解原、副線圈的匝數(shù)比，根據(jù)閉合電路歐姆定

律求解原線圈所接電源的電壓。閉合開關S,副線圈總電阻變小，輸出電流變大，根據(jù)變流比確定輸

入電流變化，得到輸出電壓的變化，判斷燈泡是否燒壞。

此題屬于電路的動態(tài)變化的分析，解題的關鍵是明確變壓器的規(guī)律，以及電路動態(tài)分析的方法-先部

分后整體再部分。

3.答案：B

解析：解：4、雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第三定律可知，4對B的作用力與B對

4的作用力大小相等，方向相反，則黑洞4的向心力等于B的向心力，故A錯誤；

B、雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度，由圖可知4的半徑比較大，根據(jù)〃=3r

可知，黑洞A的線速度大于B的線速度.故B正確；

2

C、在勻速轉動時的向心力大小關系為：mAa>rA-由于4的半徑比較大，所以4的質量小，

故C錯誤，

。、雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，所以6%詈=mA^-rA=mp32rB又：rA+rB=L,得。=

L為二者之間的距離，所以得：G號=64誓;即：產(chǎn)=肅嘉則兩黑洞之間的距

7nz

A十僧8mA+m.BG{TnA+mB)

離越小，4的周期越小.故。錯誤.

故選：B

雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度.根據(jù)萬有引力定律和向心力公式求解，

注意其中的4B距離和各自軌道半徑的關系.

該題考查萬有引力定律的應用，解決該題關鍵要知道雙星系統(tǒng)的角速度是相等的，以及掌握萬有引

力定律和向心力公式.

4.答案：C

解析：解：由于兩極板之間的電壓不變，所以極板之間的場強為E=p電子的加速度為a=絲=9，

amma

由此可見，兩板間距離越小，加速度越大；

電子在電場中一直做勻加速直線運動，由d=：at2=：當12,所以電子加速的時間為t=d尾，由

此可見，兩板間距離越小，加速時間越短，

對于全程，由動能定理可得，qU=lmv2,所以電子到達Q板時的速率與兩板間距離無關，僅與加

速電壓U有關，故C正確，ABZ)錯誤.

故選：C.

根據(jù)E=J可以判斷電子受到的電場力的大小，從而可以判斷電子的加速度的大小，電子在電場中做

a

勻加速直線運動，根據(jù)勻加速直線運動的規(guī)律可以求得電子的運動的時間.

根據(jù)電子的運動的規(guī)律，列出方程來分析電子的加速度、運動的時間和速度分別與哪些物理量有關，

根據(jù)關系式判斷即可.

5.答案：C

解析：解：4、根據(jù)x-t圖象的斜率等于速度，知在0?6s內，t=2s時，質點的速率為零，最小，

故A錯誤。

B、0?1s內質點的速度不變，做勻速直線運動。故8錯誤。

C、0?6s內質點通過的路程是s=(5m-Im)+(5?n-0)=9zn,平均速率為f=：=1.5m/s,故

C正確。

D、2?6s內，速度逐漸增大，合力方向與速度方向相同，故。錯誤。

故選：Co

位移-時間圖象表示物體的位置隨時間的變化，圖象的斜率表示該時刻的速度，位移等于x的變化量,

平均速率等于路程與時間之比，平均速度等于位移與時間之比。由此分析。

理解位移-時間圖象時，要抓住點和斜率的物理意義，掌握斜率表示速度是關鍵，要注意位移的方

向。

6.答案:BC

解析：水平推力只有大于等于汽車與地面間的最大靜摩擦力，汽車才能被推動，故A錯誤：汽車在

水平方向受推力和靜摩擦力平衡，靜摩擦力隨推力的增大而增大，直到汽車開始運動為止.故BC

正確，。錯誤。.

故選：BC.

7.答案：BD

解析：解：4、根據(jù)速度時間圖線知，B的加速度大小a-=^m/s2=2.5m/s2,故A錯誤。

B、由速度時間圖線可知，2、B在t=4s時速度相同。故8正確。

C、在0?4s內，B圖線與時間軸圍成的面積大于4圖線與時間軸圍成的面積，則B的位移大于4的位

移。故C錯誤。

D、速度相等時，4的位移/=5x4m=20m,B的位移4=：x(5+15)x4機=40m,因為小>

xA+15m,知兩車會相撞。故。正確。

故選：BD。

速度時間圖線的斜率表示加速度，圖線與時間軸圍成的面積表示位移，根據(jù)速度相等時，通過工、B

的位移關系判斷兩車是否相撞.

解決本題的關鍵知道速度時間圖線的物理意義，知道圖線斜率、圖線與時間軸圍成的面積表示的含

義.

8.答案：BC

解析：解：4、線框開始進入磁場時，線框處于平衡狀態(tài)，此時有：mgsine=BIL=^^...(l)

當ab邊剛越過時，此時線框速度仍為為,此時有：2即24—mgsizi。=ma2…②

電流：左=等…③

K

由②③得：鉆乙%—mgsind=ma…④

R2

聯(lián)立①④可得：a=3gisn9,故A錯誤；

B、設場時刻的速度為“，此時處于平衡狀態(tài)，…

上.2BLVzzx

有：/3=—

2B13L=mgsind…⑥

聯(lián)立①⑤⑥得：U=冬故B正確；

C在時間片內根據(jù)功能有：Q=^mgLsind+-^mv2=^mgLsind+^rnv^,故C正確;

D,離開磁場時由于安培力小于重力沿斜面的分力，因此線框將做加速度逐漸減小的變加速運動，

故。錯誤；

故選：BC。

線框開始進入磁場時，ab邊受到沿斜面向上的安培力作用，此時線框處于平衡狀態(tài)，當ab邊進入下

方磁場時，cd邊在上方磁場，此時ab、cd兩邊均受到沿斜面向上的安培力作用，此時線框做減速運

動，當線框3邊到達gg'與//中間位置時，線框又處于平衡狀態(tài)，根據(jù)兩次平衡列出方程，即可正

確解答。

本題的易錯點在于ab、cd兩邊均在磁場中時，兩個邊都切割磁感線，注意此時回路中的電動勢為E=

2BLVo

9.答案：BCE

解析：解：4、若已知氣體的摩爾質量、密度，可以計算氣體的摩爾體積，但不能計算出每個氣體分

子的體積，故A錯誤；

8、擴散現(xiàn)象是物質分子永不停息地做無規(guī)則運動的證明，故8正確；

C、對氣體而言，盡管大量分子做無規(guī)則運動，速率有大有小，但分子的速率是按一定的規(guī)律分布的，

故C正確；

。、物分子間距離增大時，分子間先為斥力后為引力，其大小先減小再增大再減小，故。錯誤：

E、溫度是分子平均動能的標志，理想氣體的熱力學溫度與分子平均動能成正比，故E正確。

故選：BCE。

擴散現(xiàn)象說明物質分子永不停息地做無規(guī)則運動，分子的速率是按一定的規(guī)律分布，溫度是分子平

均動能的標志，理想氣體的熱力學溫度與分子平均動能成正比。

本題考查熱學基礎知識，平時復習中注重基礎知識的積累，難度不大。

10.答案:ABD

解析：解：4、反射光是偏振光，拍攝玻璃櫥窗內的物品時，或拍攝水面上的物品時，往往在鏡頭前

加裝偏振片以減弱玻璃表面反射光進入照相機鏡頭，故A正確；

8、醫(yī)院里用于檢測的“彩超”的原理是：向病人體內發(fā)射超聲波，經(jīng)血液反射后被接收，測出反射

波的頻率變化，就可知血液的流速，這一技術應用了多普勒效應，故B正確；

C、激光是人造光，原子受激輻射的光，也是偏振光，故C錯誤；

。、由圖可知，條紋向空氣薄膜較薄處發(fā)生彎曲，說明空氣薄膜變薄，則被檢測的平面在此處是凸

起的，故。正確；

故選：ABD.

在鏡頭前裝偏振濾光片可以減弱玻璃表面反射光的影響；激光是偏振光；并依據(jù)超聲波用途在生產(chǎn)

生活中的應用，及根據(jù)雙縫干涉條紋的寬度公式，從而即可一一分析。

該題考查到光的P偏振、干涉現(xiàn)象及原理，并對電磁波用途作出考查，并要知道薄膜干涉形成的條紋

是膜的上下表面的發(fā)射光干涉產(chǎn)生的，以及知道薄膜干涉是一種等厚干涉，同時掌握基礎知識即可

解題，平時要注意基礎知識的學習與積累。

11.答案：豎直爭200超出了彈性限度。甲

解析：答：(1)要彈簧自然懸掛，則彈簧軸線和刻度尺都應在豎直向。

(2)勁度系數(shù)為：/=：=房=雷'/巾，KB=^=^=200N/m

個圖象的上端都呈曲線的原因是：超出了彈性限度。要制作一個精確程度較高的彈簧測力要選用勁

度系數(shù)小的，即選甲。

故答案：(1)豎直

(2)一200彈簧的形變超過彈性限度甲

彈簧自然懸掛，故是豎直放置；充分利用測量數(shù)據(jù)，根據(jù)公式△/=/￡△》可以計算出彈簧的勁度系

數(shù)鼠其中為彈簧的形變量。

彈簧測力計的原理是在彈簧的彈性限度內，彈簧的伸長與受到的拉力成正比。對于實驗問題，我們

要充分利用圖象處理實驗數(shù)據(jù)來減少偶然誤差。

12.答案：0.001；0.1；ABDG

解析：解：(1)螺旋測微器又名千分尺，可以估讀到0.001mm；毫米刻度尺可以估讀到0.1mm；

(2)電源4必選；

根據(jù)P=/2R,最大電流/=缶=/警=().54故電流表選擇B；

電阻絲兩端的最大電壓U=IR=0.5X31/=1.5K,故電壓表選擇0；

滑動變阻器最小電阻治=急-30=90,故選擇G,操作方便；

故選ABDG；

(3)滑動變阻器采用分壓式接法，電阻絲電阻較小，大內小外，采用安培表外接法；

電路圖如圖所示：

故答案為：(1)0.001,0.1；(2)4BOG；(3)如圖所示；(4)如圖所示.

(1)螺旋測微器又名千分尺，可以估讀到0.001mm；毫米刻度尺可以估讀到O.lnun；

(2)根據(jù)P=/2R求解最大電流，根據(jù)U=/R求解電阻絲兩端的最大電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律求

解全電路的最小電阻，從而進一步確定電流表和電壓表的選擇；

(3)滑動變阻器可采用分壓式接法，電阻絲電阻較小，采用安培表外接法;

(4)根據(jù)電路圖連接實物圖.

本題關鍵明確實驗原理和誤差來源，從減小誤差的角度去選擇儀器：螺旋測微器和毫米刻度尺讀數(shù)

要估讀.

13.答案：解：(1)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，有：qv0B=

771票…①

解得：^=^=1.0xl()8c/kg…②

771D1

(2)分析可知，帶電粒子運動過程如圖所示，由粒子在磁場中運動的周期

為：

7=等…③

v0

可知粒子在磁場中運動的時間：t==產(chǎn)=1.57x10-7s...@

4"o

(3)由題意分析可知，當粒子沿著y軸兩側30。角射入時，將會沿著水平方向射出磁場區(qū)域，之后垂直

電場分別從P'、Q'射入電場區(qū)，做類平拋運動，最終到達x軸的位置*'，

分別為最遠位置P和最近位置Q.?八、".

:???

:，*Ifx.I

粒子在電場中有：qE=ma...(5)?,.??八?

由幾何關系P'到x軸的距離為：%=1.5r…⑥*、￡-：.丁?；；一?-.

心恬=慝…⑦

最遠位置P坐標為：%i=r+vti=r-f-v=0.27m...@

o07q七

Q'到x軸的距離為：y2=0.5r...(9)

居…⑩

最近位置Q坐標為：x2=r+v0t2=r+v0=0.20m...(11)

所以，粒子達至ij久軸范圍(0.20TH,0.27m)

答：(1)粒子的比荷*是1.0x1。8”的；

(2)沿y軸正方向射入磁場的粒子，在磁場中運動的時間1.57x10-7s；

⑶粒子達到x軸范圍(0.20m,0.27m).

解析：(1)由洛倫茲力提供向心力列方程求粒子的比荷；

(2)作出粒子運動軌跡，確定粒子在磁場中轉過的圓心角后可確定磁場中的時間；

(3)當粒子沿著y軸兩側30。角射入時，將會沿著水平方向射出磁場區(qū)域，之后垂直虛線MN分別從P'、

Q'射入電場區(qū)，做類平拋運動.

考查粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，在電場力作用下做類平拋運動，掌握兩種運動的處理

規(guī)律，學會運動的分解與幾何關系的應用.注意正確做出運動軌跡是解題的重點.

14.答案：解：(1)重力對汽車所做的功以=-徵9公譏30。=一2000x10x100x0.5=-1x106/

5

(2)摩擦力做功為：Wf=-fL=-0.05mgL=-0.05x20000x100=-1X107

(3)由動能定理知：