2021-2022學(xué)年河北省衡水市高三最后一卷物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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．如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1＝1000匝，副線圈匝數(shù)n2＝200匝，原線圈中接一交變電源，交變電源電壓u＝220sin100πt(V)．副線圈中接一電動機，電阻為11Ω，電流表2示數(shù)為1A．電表對電路的影響忽略不計，則()A．此交流電的頻率為100HzB．電壓表示數(shù)為220VC．電流表1示數(shù)為5AD．此電動機輸出功率為33W2．如圖，裝備了“全力自動剎車”安全系統(tǒng)的汽車，當(dāng)車速v滿足3.6km/h≤v≤36km/h、且與前方行人之間的距離接近安全距離時，如果司機未采取制動措施，系統(tǒng)就會立即啟動“全力自動剎車”，使汽車避免與行人相撞。若該車在不同路況下“全力自動剎車”的加速度取值范圍是4~6m/s2，則該系統(tǒng)設(shè)置的安全距離約為（）A．0.08m B．1.25m C．8.33m D．12.5m3．在空間中水平面MN的下方存在豎直向下的勻強電場，質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點以一定初速度水平拋出，從B點進入電場，到達C點時速度方向恰好水平，A、B、C三點在同一直線上，且AB=2BC，如圖所示，由此可知（）A．小球帶正電B．電場力大小為3mgC．小球從A到B與從B到C的運動時間相等D．小球從A到B與從B到C的速度變化相等4．如圖所示為某一電場中場強E-x圖像，沿x軸正方向，電場強度為正，則正點電荷從x1運動到x2，其電勢能的變化是A．一直增大B．先增大再減小C．先減小再增大D．先減小再增大再減小5．勻強電場中有一條直線，M、N、P為該直線上的三點，且。若MN兩點的電勢分別為、，則下列敘述正確的是（）A．電場線方向由N指向MB．P點的電勢不一定為C．正的檢驗電荷從M點運動到N點的過程，其電勢能不一定增大D．將負的檢驗電荷以初速度為0放入該電場中的M點，檢驗電荷將沿直線運動6．明代學(xué)者方以智在《陽燧倒影》中記載：“凡寶石面凸，則光成一條，有數(shù)棱則必有一面五色”，表明白光通過多棱晶體折射會發(fā)生色散現(xiàn)象．如圖所示，一束復(fù)色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b，下列說法正確的是A．若增大入射角i，則b光先消失B．在該三棱鏡中a光波長小于b光C．a(chǎn)光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，b光不能發(fā)生D．若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則a光的遏止電壓低二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7．在《流浪地球》的“新太陽時代”，流浪2500年的地球終于定居，開始圍繞比鄰星做勻速圓周運動，己知比鄰星的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的，目前地球做勻速圓周運動的公轉(zhuǎn)周期為1y，日地距離為1AU（AU為天文單位）。若“新太陽時代"地球的公轉(zhuǎn)周期也為1y，可知“新太陽時代”（）A．地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為AUB．地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為AUC．地球的公轉(zhuǎn)速率與目前地球繞太陽公轉(zhuǎn)速率的比值為1∶2D．地球的公轉(zhuǎn)速率與目前地球繞太陽公轉(zhuǎn)速率的比值為1∶48．如圖所示，一彈性輕繩（繩的彈力與其伸長量成正比）一端固定在A點，彈性繩自然長度等于AB，跨過由輕桿OB固定的定滑輪連接一個質(zhì)量為m的絕緣帶正電、電荷量為q的小球?？臻g中還存在著水平向右的勻強電場（圖中未畫出），且電場強度E=。初始時A、B、C在一條豎直線上，小球穿過水平固定的桿從C點由靜止開始運動，滑到E點時速度恰好為零。已知C、E兩點間距離為L，D為CE的中點，小球在C點時彈性繩的拉力為，小球與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5，彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是A．小球在D點時速度最大B．若在E點給小球一個向左的速度v，小球恰好能回到C點，則v=C．彈性繩在小球從C到D階段做的功等于在小球從D到E階段做的功D．若保持電場強度不變，僅把小球電荷量變?yōu)?q，則小球到達E點時的速度大小v=9．如圖所示，在豎直紙面內(nèi)有四條間距均為L的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1、L2之間與L3，L4之間存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場。現(xiàn)有一矩形線圈abcd，長邊ad=3L，寬邊cd=L，質(zhì)量為m，電阻為R，將其從圖示位置（cd邊與L1重合）由靜止釋放，cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時恰好開始做勻速直線運動，整個運動過程中線圈始終處于同一豎直面內(nèi)，cd邊始終水平，已知重力加速度g=10m/s2，則（）A．a(chǎn)b邊經(jīng)過磁場邊界線L1后線圈要做一段減速運動B．a(chǎn)b邊經(jīng)過磁場邊界線L3后線圈要做一段減速運動C．cd邊經(jīng)過磁場邊界線L2和L4的時間間隔大于D．從線圈開始運動到cd邊經(jīng)過磁場邊界線L4過程中，線圈產(chǎn)生的熱量為2mgL－10．兩根長度不同的細線下面分別懸掛兩個完全相同的小球A、B，細線上端固定在同一點，繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動已知A球細線跟豎直方向的夾角為，B球細線跟豎直方向的夾角為，下列說法正確的是A．細線和細線所受的拉力大小之比為：1B．小球A和B的向心力大小之比為1：3C．小球A和B的角速度大小之比為1：1D．小球A和B的線速度大小之比為1：三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示為某同學(xué)測量電源的電動勢和內(nèi)阻的電路圖．其中包括電源E，開關(guān)S1和S2，電阻箱R，電流表A，保護電阻Rx．該同學(xué)進行了如下實驗步驟：(1)將電阻箱的阻值調(diào)到合適的數(shù)值，閉合S1、S2，讀出電流表示數(shù)為I，電阻箱讀數(shù)為9.5Ω，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)仍為I，此時電阻箱讀數(shù)為4.5Ω．則保護電阻的阻值Rx＝________Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(2)S2斷開，S1閉合，調(diào)節(jié)R，得到多組R和I的數(shù)值，并畫出圖象，如圖所示，由圖象可得，電源電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(3)本實驗中，內(nèi)阻的測量值________（填“大于”或“小于”）真實值，原因是_____________．12．（12分）用電流表和電壓表測定2節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實驗誤差。（1）實驗電路應(yīng)該選擇下圖中的________（選填“甲”或“乙”）。（2）現(xiàn)有電壓表（）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：A．電流表（）B．電流表（）C．滑動變阻器（）D．滑動變阻器（）實驗中電流表應(yīng)選用___________；滑動變阻器應(yīng)選用____________。（選填相應(yīng)器材前的字母）（3）某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，請在坐標系上標出6組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，畫出圖線____________________________________。序號123456電壓2.802.502.201.901.601.30電流0.120.320.500.680.881.06（4）根據(jù)（3）中所畫圖線可得出電池組的電動勢___________，內(nèi)電阻_______。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，豎直光滑的半圓軌道ABC固定在粗糙水平面上，直徑AC豎直。小物塊P和Q之間有一個被壓縮后鎖定的輕質(zhì)彈簧，P、Q和彈簧作為一個系統(tǒng)可視為質(zhì)點。開始時，系統(tǒng)位于4處，某時刻彈簧解鎖（時間極短）使P、Q分離，Q沿水平面運動至D點靜止，P沿半圓軌道運動并恰能通過最高點C，最終也落在D點。已知P的質(zhì)量為m1=0.4kg，Q的質(zhì)量為m2=0.8kg，半圓軌道半徑R=0.4m，重力加速度g取l0m/s2，求：（I）AD之間的距離；（2）彈簧鎖定時的彈性勢能；（3）Q與水平面之間的動摩擦因數(shù)。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）14．（16分）如圖所示，在坐標系第一象限內(nèi)I、Ⅱ區(qū)域有磁場，磁感應(yīng)強度大小，方向垂直紙面向里，I區(qū)域有與磁場正交的勻強電場，電場強度大小，方向未知。現(xiàn)有一質(zhì)量、電荷量的帶負電的粒子以某一速度v沿與x軸正方向夾角為的方向從O點進入第一象限，在I區(qū)域內(nèi)做直線運動，而后進入Ⅱ區(qū)域，由右側(cè)射出，一段時間后，粒子經(jīng)過x軸上的D點（圖中未畫出）。已知A點坐標為、C點坐標為，，，不計粒子重力。求：（1）粒子速度的大小v；（2）粒子運動軌跡與x軸的交點D的坐標；（3）由O運動到D點的時間。15．（12分）右端開口，左端封閉的粗細均勻的U形玻璃管豎直放置，長為10cm的水銀柱封閉了長為30cm的空氣柱，尺寸如圖甲所示，現(xiàn)用注射器（開始時活塞在底部）緩慢地將水銀抽出，如圖乙所示．已知注射器管橫截面積是玻璃管橫截面積的10倍，大氣壓強為76cmHg，整個過程不漏氣且溫度不變．求：(1)當(dāng)水銀恰好被抽出時玻璃管內(nèi)空氣的壓強（單位用cmHg表示）；(2)注射器管有效長度的最小值（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．

參考答案一、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、D【解析】A、由表達式可知，交流電源的頻率為50Hz，變壓器不改變交變電流的頻率，A錯誤；B、交變電源電壓，而電壓表讀數(shù)為有效值，即電壓表的示數(shù)是，B錯誤；C、電流表A2示數(shù)為1A，由電流與匝數(shù)成反比得通過電流表A1的電流為0.2A，，C錯誤；D、通過電阻R的電流是1A，電動機兩端的電壓等于變壓器的輸出電壓，由得，變壓器的輸出電壓為：，此電動機輸出功率為：，D正確；故選D．2、D【解析】

由題意知，車速3.6km/h≤v≤36km/h即，系統(tǒng)立即啟動“全力自動剎車”的加速度大小約為4~6m/s2，最后末速度減為0，由推導(dǎo)公式可得故ABC錯誤，D正確。故選D。3、B【解析】

根據(jù)小球從B點進入電場的軌跡可看出，小球帶負電，故A錯誤；因為到達C點時速度水平，所以C點速度等于A點速度，因為AB=2BC，設(shè)BC的豎直高度為h，則AB的豎直高度為2h，由A到C根據(jù)動能定理：mg×3h-Eqh=0，即Eq=3mg，故B正確；小球從A到B在豎直方向上的加速度為g，所用時間為：；在從B到C，的加速度為向上，故所用時間：，故t1=2t2，故C錯誤；小球從A到B與從B到C的速度變化大小都等于，但方向相反，故D錯誤。4、C【解析】

沿x軸正方向，電場強度為正，由圖可得，從x1到x2電場強度先沿x軸正方向再沿x軸負方向；順著電場線方向電勢降低，則從x1到x2電勢先降低后升高，所以正點電荷從x1運動到x2，電勢能是先減小再增大；故C項正確，ABD三項錯誤。5、D【解析】

A．在勻強電場中，沿電場線的電勢變化，沿其他方向的直線電勢也變化，N點電勢高于M點電勢，但直線MN不一定是電場線，選項A錯誤。B．勻強電場中沿任意非等勢面的直線電勢均勻變化，則有解得選項B錯誤；C．電勢有，正的檢驗電荷在高電勢處電勢能大，則在M點的電勢能小于在N點的電勢能，選項C錯誤。D．勻強電場的電場線是直線，將負的檢驗電荷以初速度為0放入M點，該電荷在恒定電場力的作用下，沿場強的反方向做勻加速直線運動，選項D正確；故選D。6、D【解析】設(shè)折射角為α，在右界面的入射角為β，根據(jù)幾何關(guān)系有：，根據(jù)折射定律：，增大入射角i，折射角α增大，β減小，而β增大才能使b光發(fā)生全反射，故A錯誤；由光路圖可知，a光的折射率小于b光的折射率（），則a光的波長大于b光的波長（），故B錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程和遏止電壓的概念可知：最大初動能，再根據(jù)動能定理：，即遏止電壓，可知入射光的頻率越大，需要的遏止電壓越大，，則a光的頻率小于b光的頻率（），a光的遏止電壓小于b光的遏止電壓，故D正確；光是一種橫波，橫波有偏振現(xiàn)象，縱波沒有，有無偏振現(xiàn)象與光的頻率無關(guān)，故C錯誤．點睛：本題考查的知識點較多，涉及光的折射、全反射、光電效應(yīng)方程、折射率與波長的關(guān)系、橫波和縱波的概念等，解決本題的關(guān)鍵是能通過光路圖判斷出兩種光的折射率的關(guān)系，并能熟練利用幾何關(guān)系．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】

AB．根據(jù)萬有引力提供向心力可知：解得公轉(zhuǎn)半徑為：比鄰星質(zhì)量約為太陽質(zhì)量，公轉(zhuǎn)周期相同，則“新太陽時代”，地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為AU，A正確，B錯誤；CD．根據(jù)解得公轉(zhuǎn)速率比鄰星質(zhì)量約為太陽質(zhì)量，公轉(zhuǎn)半徑之比為1：2，則公轉(zhuǎn)速率之比為1：2，C正確，D錯誤。故選AC。8、ABD【解析】

A.對小球分析可知，在豎直方向由與，故支持力為恒力，即，故摩擦力也為恒力大小為從C到E，由動能定理可得由幾何關(guān)系可知，代入上式可得在D點時，由牛頓第二定律可得由，將可得，D點時小球的加速度為故小球在D點時的速度最大，A正確；B.從E到C，由動能定理可得解得故B正確；C.由于彈力的水平分力為，和均越來越大，故彈力水平分力越來越大，故彈性繩在小球從C到D階段做的功小于在小球從D到E階段做的功，C錯誤；D.將小球電荷量變?yōu)?，由動能定理可得解得故D正確；故選ABD。9、BC【解析】

A．cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時恰好開始做勻速直線運動，cd邊從L3到L4的過程中做勻速直線運動，cd邊到L4時ab邊開始到達L1，則ab邊經(jīng)過磁場邊界線L1后做勻速直線運動，故A錯誤；B．a(chǎn)b邊從L2到L3的過程中，穿過線圈的磁通量沒有改變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不受安培力，線圈做勻加速直線運動，則ab邊進入下方磁場的速度比cd邊進入下方磁場的速度大，所受的安培力增大，所以ab邊經(jīng)過磁場邊界線L3后線圈要做一段減速運動，故B正確；C．cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時恰好做勻速直線運動，根據(jù)平衡條件有而聯(lián)立解得cd邊從L3到L4的過程做勻速運動，所用時間為cd邊從L2到L3的過程中線圈做勻加速直線運動，加速度為g，設(shè)此過程的時間為t1，由運動學(xué)公式得得故cd邊經(jīng)過磁場邊界線L2和L4的時間間隔為故C正確；D．線圈從開始運動到cd邊經(jīng)過磁場邊界線L4過程，根據(jù)能量守恒得故D錯誤。故選BC。10、BC【解析】A項：兩球在水平面內(nèi)做圓周運動，在豎直方向上的合力為零，由：TAcos30°=mg，TBcos60°=mg，則，TB=2mg，所以，故A錯誤；B項：小球A做圓周運動的向心力FnA=mgtan30°=，小球B做圓周運動的向心力FnB=mgtan60°=，可知小球A、B的向心力之比為1：3，故B正確；C、D項：根據(jù)mgtanθ=m?htanθ?ω2=得，角速度，線速度可知角速度之比為1：1，線速度大小之比為1：3，故C正確，D錯誤．點晴：小球在水平面內(nèi)做圓周運動，抓住豎直方向上的合力為零，求出兩細線的拉力大小之比．根據(jù)合力提供向心力求出向心力大小之比，結(jié)合合力提供向心力求出線速度和角速度的表達式，從而得出線速度和角速度之比．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、5.03.02.2大于電流表也有內(nèi)阻【解析】

(1)[1]由題意可知，閉合S1和S2時只有電阻箱接入電路，閉合S1、斷開S2時，電阻箱與R串聯(lián)接入電路，兩種情況下電路電流相等，由歐姆定律可知，兩種情況下電路總電阻相等，所以保護電阻的阻值Rx＝9.5Ω-4.5Ω＝5.0Ω(2)[2][3]根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得，E＝I(R+Rx+r)，整理可得可見圖線的斜率圖線的縱截距結(jié)合圖象中的數(shù)據(jù)可得E＝3.0V，r＝2.2Ω．(3)[4][5]本實驗中，內(nèi)阻的測量值大于真實值，原因是電流表也有內(nèi)阻，測量值等于電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻之和．12、乙BC3.00（2.96-3.02）1.60（1.58-1.62）【解析】

(1)[1]干電池內(nèi)阻較小，為減小實驗誤差，相對電源來說，電流表應(yīng)采用外接法，應(yīng)選擇圖乙所示電路圖。

(2)[2][3]一節(jié)干電池電動勢約為1.5V，兩節(jié)干電池電動勢約為3V，電路最大電流為1A左右，電流A量程太小，電流表應(yīng)選擇B；為方便實驗操作，應(yīng)選阻值小的滑動變阻器，故滑動變阻器應(yīng)選C；

(3)[4]根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描出對應(yīng)點，然后作出電源的U-I圖象如圖所示：

(4)[5][6]由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點坐標值是3.0，則電源電動勢E=3.00V，斜率表示電源內(nèi)阻：。四、計算題：本題共2小題，共26分。把