河北衡水中學(xué)2021屆高考物理密卷物理試題

第一命題人：王麗昌第二命題人：徐競(jìng)毓審核人：崔曉麗使用日期：5.30寄語：堅(jiān)持努力積極面對(duì)，滿懷信心迎接考驗(yàn)，你就是最棒的1一、單項(xiàng)選擇題（本題共有7個(gè)小題，每小題4分，在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合要求）1.電離能是原子失去電子變?yōu)殛栯x子必須克服核電荷對(duì)電子的引力而所需要的能量，氫原子處于不同能級(jí)電離能計(jì)算公式為：E=Em-Ei，已知?dú)湓拥哪芗?jí)公式En=-Rhc/n2里德伯常量R=1.10×107,普朗克常量h=6.62×10-34J），則下列說法正確的是()A.基態(tài)氫原子的電離能約是12.6eVB.基態(tài)氫原子的電離能約是21.8×10-16JC.第一激發(fā)態(tài)氫原子的電離能約是3.15eVD.第一激發(fā)態(tài)氫原子的電離能約是5.46×10-19J2.人們對(duì)手機(jī)的依賴性越來越強(qiáng)，有些人喜歡躺著看手機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)砸傷眼睛的情況。若手機(jī)質(zhì)量約為200g，從離人眼約20cm的高度無初速掉落，砸到眼睛后手機(jī)未反彈，眼睛受到手機(jī)的沖擊時(shí)間約為0.1s，g取10m/s2。下列說法正確的是()A．手機(jī)落到眼睛處的速度大小約為1m/sB．手機(jī)對(duì)眼睛的沖量方向豎直向上C．手機(jī)對(duì)眼睛的沖量大小約為0.6N·sD．眼睛對(duì)手機(jī)的平均作用力大小約為4N3.如圖所示,將兩頭刮掉絕緣漆的導(dǎo)線繞在一把銼刀上,一端接上電池(電池另一極與銼刀接觸),手執(zhí)導(dǎo)線的另一端,在銼刀上來回劃動(dòng),由于銼刀表面凹凸不平,就會(huì)產(chǎn)生電火花。下列說法正確的是()A.產(chǎn)生電火花的回路只由導(dǎo)線與電池組成B.如導(dǎo)線端只向一個(gè)方向劃動(dòng)也能產(chǎn)生電火花C.銼刀采用什么材料制成對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響D.導(dǎo)線端劃動(dòng)的方向決定了自感電動(dòng)勢(shì)的方向4.光滑絕緣水平面上垂直穿過兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線,俯視圖如圖所示,兩根導(dǎo)線中通有大小相同,方向相反的電流,電流方向如圖所示,水平面上一帶電滑塊(電性未知)以某一初速v沿兩導(dǎo)線連線的中垂線入射,運(yùn)動(dòng)過程中滑塊始終未脫離水平面,下列說法正確的是()A.小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)B.小球?qū)⑾茸鰷p速運(yùn)動(dòng)后做加速運(yùn)動(dòng)C.小球?qū)⑾蜃笞銮€運(yùn)動(dòng)D.小球?qū)⑾蛴易銮€運(yùn)動(dòng)5.如圖所示是網(wǎng)球發(fā)球機(jī)，某次室內(nèi)訓(xùn)練時(shí)將發(fā)球機(jī)放在距地面一定的高度，然后向豎直墻面發(fā)射網(wǎng)球。假定網(wǎng)球水平射出，某兩次射出的網(wǎng)球碰到墻面時(shí)與水平方向夾角分別為30°和60°,若不考慮網(wǎng)球在空中受到的阻力，則()A.兩次發(fā)射的初速度之比為3:1B.碰到墻面前空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1:3C.下降高度之比為1:3D.碰到墻面時(shí)動(dòng)能之比為3:16.5月15日，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)天問一號(hào)探測(cè)器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)著陸，在火星上首次留下中國(guó)印跡,地球上每26個(gè)月才有一個(gè)火星探測(cè)器發(fā)射窗口，此時(shí)出發(fā)最節(jié)省燃料。地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球公轉(zhuǎn)平均半徑約1.5億千米，火星公轉(zhuǎn)平均半徑約2.25億千米,地球與火星處于何種位置關(guān)系時(shí)從地球發(fā)射天問一號(hào)能經(jīng)橢圓軌道直接被火星捕獲進(jìn)入環(huán)火軌道運(yùn)行()第一命題人：王麗昌第二命題人：徐競(jìng)毓審核人：崔曉麗使用日期：5.30寄語：堅(jiān)持努力積極面對(duì)，滿懷信心迎接考驗(yàn)，你就是最棒的27.如圖所示，一小車靜止在粗糙水平面上，用細(xì)線OA和AB將一質(zhì)量為m的小球懸掛在小車中，其中OA與豎直方向成30°角，經(jīng)AOB=15。，AB水平并與固定在小車側(cè)壁上的拉力傳感器相連。重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，現(xiàn)使小車在水平外力作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，欲使傳感器示數(shù)為零，則下列說法正確的是()A.小車一定向左運(yùn)動(dòng)C.小車的加速度向左，大小可能為20m/s2B.小車的加速度向左，大小一定為A.小車一定向左運(yùn)動(dòng)C.小車的加速度向左，大小可能為20m/s2D.小車可能向右運(yùn)動(dòng)，加速度大小為15m/s2二、多項(xiàng)選擇題（8-10題有多個(gè)選項(xiàng)符合要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選的得0分）8.大小相同的三個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）a、b、c靜止在光滑水平面上，依次相距l(xiāng)等距離排列成一條直線，在c右側(cè)距c為l處有一豎直墻，墻面垂直小球連線，如圖所示。小球a的質(zhì)量為2m，b、c的質(zhì)量均為m。某時(shí)刻給a一沿連線向右的初動(dòng)量p，忽略空氣阻力、碰撞中的動(dòng)能損失和碰撞時(shí)間。下列判斷正確的是()2p2A．c第一次被碰后瞬間的動(dòng)能為9m4p2B．c第一次被碰后瞬間的動(dòng)能為9mC．a(chǎn)與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為5D．a(chǎn)與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為59.水平面上固定相距為d的光滑直導(dǎo)軌MN和PQ，在N、Q之間連接定值電阻R和不計(jì)電阻的電感線圈L。在導(dǎo)軌間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab，ab始終與導(dǎo)軌接觸良好。在導(dǎo)軌右側(cè)有兩個(gè)固定擋塊C、D,C、D連線與導(dǎo)軌垂直?，F(xiàn)給金屬桿ab沿導(dǎo)軌向右的初速度v0，當(dāng)ab即將撞上C、D時(shí)速度為v，撞后速度立即變?yōu)榱愕慌c擋塊粘連。以下說法正確的是()A.ab向右做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.當(dāng)ab撞上C、D后，將會(huì)向左運(yùn)動(dòng)C.ab在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中受到的最大安培力為 mvmv0 mvmv010.如圖所示，足夠長(zhǎng)斜面的傾角為θ=37。，一塊長(zhǎng)度L=9m的木板保持v=4m/s的速度沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻，一個(gè)小物體以v0=14m/s的速度從下端沖上木板，物體和木板間的動(dòng)A.t=3s時(shí)物體速度大小為0B.物體可以隨木板一直向上運(yùn)動(dòng)C.t=3s時(shí)物體距離木板頂端8mD.物體所受摩擦力方向始終沿斜面向下第一命題人：王麗昌第二命題人：徐競(jìng)毓審核人：崔曉麗使用日期：5.30寄語：堅(jiān)持努力積極面對(duì)，滿懷信心迎接考驗(yàn)，你就是最棒的312.（8分）某同學(xué)測(cè)量一新材料制成的圓柱體的電阻率p，步驟如下：三、非選擇題：共54分。第11-14題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第15～16題為選12.（8分）某同學(xué)測(cè)量一新材料制成的圓柱體的電阻率p，步驟如下：考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共42分。11.（6分）疫情期間“停課不停學(xué)”，小明同學(xué)在家自主開展實(shí)驗(yàn)探究，就地取材設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，同時(shí)測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?、物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（i）如圖甲所示，選擇合適高度的墊塊，使木板的傾角為53°,在其上表面固定一與小物塊下滑路徑平行的刻度尺（圖中未畫出）。(1)用20(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲所示，可知其長(zhǎng)度為cm。(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示，可知其直徑為mm。(3)該同學(xué)想利用如圖丙所示的電路測(cè)量其電阻的阻值Rx，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：a．閉合S1和S2，調(diào)節(jié)R和RP，使電流表和電壓表的示數(shù)適當(dāng)，記下兩表示數(shù)分別為I1、U1；b．保持S1閉合、RP阻值不變，斷開S2，記下電流表和電壓表示數(shù)分別為I2、U2。①被測(cè)電阻的阻值Rx＝(用I1、U1、I2、U2表示)。②由于電流表、電壓表均不是理想電表，則被測(cè)電阻Rx的測(cè)量值(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值。13.（12分）2020年9月15日，百度聯(lián)手央視新聞全程直播“萬物智能—百度世界2020”大會(huì)。大會(huì)上介紹了無人駕駛技術(shù)的商業(yè)前景，并且將加速中國(guó)自動(dòng)駕駛大規(guī)模商業(yè)化部署，不久的將來將有無人駕駛車輛馳騁在大街小巷。無人駕駛車輛通過多種傳感器檢測(cè)路況環(huán)境，確保行駛安全。某測(cè)試車質(zhì)量為m=5t，沿一足夠長(zhǎng)、傾角θ=37o的直斜坡公路以v1=36km/h的速度勻速能。將小物塊從木板頂端由靜止釋放，用手機(jī)記錄下小物塊沿木板向下做加速直線運(yùn)動(dòng)的情況。然后通過錄像的回放，選擇小物塊運(yùn)動(dòng)路徑上合適的一點(diǎn)作為測(cè)量參考點(diǎn)，得到小物塊相對(duì)于該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)距離L與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的數(shù)據(jù)。（iii）該同學(xué)選取部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出了一t圖像，利用圖像數(shù)據(jù)得到小物塊下滑的加速度大小為5.6m/s2。（iv）再次調(diào)節(jié)墊塊，改變木板的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)?；卮鹨韵聠栴}：下坡，傳感器檢測(cè)發(fā)現(xiàn)車頭正前方x0=15m處有一騎行者正以v2=18km/h的速度勻速下坡，測(cè)試車立即啟動(dòng)剎車系統(tǒng)做勻減速運(yùn)動(dòng)。問：（1）為了不撞上騎行者，測(cè)試車剎車時(shí)加速度a的大小至少為多少？（1）當(dāng)木板的傾角為37°時(shí)，所繪圖像如圖乙所示。已讀出圖線上距離較大的兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)：A(0,65x10一2對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)：A(0,65x10一2m.s-1)、B(40x10一2s,190x10一2m.s-1)，利用A、B兩點(diǎn)數(shù)據(jù)得到測(cè)量參考點(diǎn)到木板頂端的距離為m。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（2）進(jìn)一步分析得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮閙/s2；小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字，sin37°=0.60，cos37°=0.80）第一命題人：王麗昌第二命題人：徐競(jìng)毓審核人：崔曉麗使用日期：5.30寄語：堅(jiān)持努力積極面對(duì)，滿懷信心迎接考驗(yàn)，你就是最棒的414.（16分）如圖所示，半徑為l的弧形金屬薄板，頂部有一直徑為d(d<l)的小孔，圓弧圓心O處有一粒子源，粒子源與金屬薄板間存在電勢(shì)差為U的均勻輻向電場(chǎng)，金屬薄板上方有一垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。直線AB為過小孔圓心且與圓弧相切的水平線。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，從粒子源O處無初速度逸出，經(jīng)電場(chǎng)加速后從小孔射出，立即進(jìn)入磁場(chǎng)，從小孔左右兩側(cè)射出的粒子，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后以水平方向速度離開磁場(chǎng)。當(dāng)角θ很小時(shí)取sinθ=tanθ=θ,不計(jì)粒子重力及其相互作用。求：（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小。（2）從小孔左右兩側(cè)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差。（3）從小孔左右兩側(cè)射出的帶電粒子從磁場(chǎng)飛出時(shí)位置的豎直高度差。（二）選考題：共12分。請(qǐng)考生從給出的2道物理題任選一題做答，并2B鉛筆在答題卡上把所選題目的題號(hào)涂黑。注意所做題目的題號(hào)必須與所涂題目的題號(hào)一致，在答題卡選答區(qū)域指定位置答題。如果多做，則按所做的第一題計(jì)分。15.（4分）(1)下列說法正確的是A.德國(guó)物理學(xué)家克勞修斯在研究熱機(jī)時(shí)提出:不可能從單一熱庫吸熱使之完全變成功,而不產(chǎn)生其它影響。B.一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵可以增加。C.不浸潤(rùn)現(xiàn)象中附著層內(nèi)液體分子的間距小于液體內(nèi)部分子的間距。D.晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體,非晶體不可以轉(zhuǎn)化為晶體。(2)（8分）如圖所示，封閉的柱形導(dǎo)熱容器內(nèi)裝有一定質(zhì)量的理想氣體，被橫截面積為S（厚度不計(jì)）的導(dǎo)熱活塞分隔成A、B兩部分，不計(jì)活塞與容器壁間的摩擦力。當(dāng)容器做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩部分氣體的體積剛好相等。將容器固定在傾角θ=53。的斜面上，平衡時(shí)，A、B兩部分氣體的體積之比為2:1，且A部分氣體的壓強(qiáng)等于p0，重力加速度為g，sin53。=0.8，氣體的溫度始終保持不變。①求活塞的質(zhì)量及容器做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)A、B兩部分氣體的壓強(qiáng)；②若把容器倒置在水平地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，使A部分氣體在B部分氣體的下方，則平衡時(shí)A、B兩部分氣體的壓強(qiáng)之差為多少？第一命題人：王麗昌第二命題人：徐競(jìng)毓審核人：崔曉麗使用日期：5.30寄語：堅(jiān)持努力積極面對(duì)，滿懷信心迎接考驗(yàn)，你就是最棒的16.（4分1）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在x=5m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖甲所示，在x=11m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖乙所示，以下說法正確的是()A．該波的周期為6sB．該波的傳播速度可能為2m/sC．從t=0時(shí)開始計(jì)時(shí)，x=5m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin12πt(m)D．該波在傳播過程中若遇到4.8m的障礙物，不會(huì)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象（28分）如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，CD為直徑，O為圓心，對(duì)稱軸O'O垂直于CD。位于A點(diǎn)的光源發(fā)出一束與O’O平行的單色光，射向玻璃磚上的B點(diǎn)，經(jīng)玻璃磚折射后，從P點(diǎn)沿與CD成θ=30°角的方向射出。已知AO’平行于CD，AO’=R，AB=R，光在真空中的傳播速度為c。求：光從A點(diǎn)傳播到P點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。5第一命題人：王麗昌第二命題人：徐競(jìng)毓審核人：崔曉麗使用日期：5.30寄語：堅(jiān)持努力積極面對(duì)，滿懷信心迎接考驗(yàn)，你就是最棒的物理密卷(二)答案1.答案：D解析：帶入公式En=-Rhc/n2可得基態(tài)氫原子的電離能約是13.6eV，21.8*10-19J，第一激發(fā)態(tài)氫原子的電離能約是3.40eV，5.46*10-19J。2.答案：C3.答案：B解析：回路由導(dǎo)線、銼刀、電池組成,故銼刀必須用易導(dǎo)電的材料制成,所以A、C錯(cuò)誤。銼刀表面凹凸不平,在移動(dòng)過程中電路在通路和斷路狀態(tài)間不斷變化,線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),電火花的產(chǎn)生和自感電動(dòng)勢(shì)的方向均與導(dǎo)線端劃動(dòng)方向無關(guān),故B正確.D錯(cuò)誤。4.答案：A解析：根據(jù)安培定則，磁感應(yīng)強(qiáng)度與速度方向平行，故小球不受洛侖茲力，重力和支持力平衡，故合力為零，小球?qū)⒃谒矫鎯?nèi)從B向A做勻速直線運(yùn)動(dòng)；故選：A5.答案：C解析：A、對(duì)任意一個(gè)網(wǎng)球，設(shè)網(wǎng)球碰到墻面時(shí)與水平方向夾角為α,初速度為vo則網(wǎng)球碰到墻面時(shí)豎直分速度為vy=otam,豎直方向有vy=gt,水平方向有x=vot,聯(lián)立得,x相等，可得,所以兩次發(fā)射的初速度之比為：=：VE3=：1，故A錯(cuò)誤。B、由x=vot得碰到墻面前空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為：t2=2：01=1：故B錯(cuò)誤。C、下降的高度為，可得下降高度之比為1：3，故C正確。D、碰到墻面時(shí)速度為，動(dòng)能為,可得碰到墻面時(shí)動(dòng)能之比為Ek:Ek=1:1，故D錯(cuò)誤。故選：C。6.答案：B7.答案：D解析：欲使傳感器示數(shù)為零，小球只受細(xì)線OA拉力和自身重力作用，需滿足小車具有水平向左的加速度，小車要么向左加速，要么向右減速，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)小球受力分析，如圖所示小球的位置應(yīng)該處于A和A,之間：設(shè)OA與豎直方向的夾角為θ,此時(shí)30o<θ<(30o+2x15o)=60o，根據(jù)牛頓第二定律可得ma=mgtanθ,解得a=gtanθ,代入數(shù)據(jù)，可得m/s2<a<10m/s2，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。8.【答案】AC【詳解】a球與b球發(fā)生彈性碰撞，設(shè)a球碰前的初速度為v0，碰后a、b的速度為v1、v2，取向右為正，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有2mv0=2mv1+mv2 其中p=2mv0，解得b球以速度v2與靜止的c球發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰后的速度為v3、v4，根據(jù)等質(zhì)量的兩個(gè)球4=4=v=v203AB．c第一次被碰后瞬間的動(dòng)能為3Ekc=mv=m(v0)2=m()2=第一命題人：王麗昌第二命題人：徐競(jìng)毓審核人：崔曉麗使用日期：5.30寄語：堅(jiān)持努力積極面對(duì)，滿懷信心迎接考驗(yàn)，你就是最棒的故A正確，B錯(cuò)誤；CD．設(shè)a與b第二次碰撞的位置距離c停的位置為x，兩次碰撞的時(shí)間間隔為t，b球以v2向右運(yùn)動(dòng)l與c碰撞，c以一樣的速度v4運(yùn)動(dòng)2l的距離返回與b彈碰，b再次獲得v4向左運(yùn)動(dòng)直到與a第二次碰撞，有2t對(duì)a球在相同的時(shí)間內(nèi)有11聯(lián)立可得x=，故a與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9.答案：BD解析：本題考查電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用。ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí)受到向左的安培力而做減速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流減小，安培力隨之減小，加速度減小，所以a