2021年高考物理押题卷1(河北卷)(附参考答案)

1、理科综台物理第1页共21页2021年高考押题卷01【河北卷】物理一、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，只有一项是符合题目要求的。1. 如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为0】，乙的圆心为。一在两环圆心的连线上有a、b、c三点，其中aOl=Ob=bO2=O2c,此时a点的磁感应强度人小为B、,b点的磁感应强度人小为当把环形电流乙撤去后，c点的磁感应强度大小为（）2. 如图所示，体育馆内有一处倾斜墙壁，与竖直方向夹角为53。某同学在距墙面4m处以垂直于墙面的速度投出一个篮球，篮球恰好擦墙而过（刚好接触墙）。篮球的质量为600g,将篮球视

2、为质点，忽略篮球出手前的加速距离，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2,则下列说法正确的是（）A. 出手时篮球速度人小为10m/sB. 该同学对篮球的冲量人小为4NsC. 篮球从出手到与墙接触所用时间为1.28sD. 篮球与墙的接触点与出手位置相距5m3. 如图所示，如呆把地球表面看成一座巨大的拱形桥，若汽车速度足够人就可以飞离地面而成为人造地球卫星。已知地球自转周期为八赤道上的重力加速度为g界，万有引力常量为G,地球的半径为乩则下列说法正确的是（）A.汽车相对地心的速度至少应为手才能飞离地面6地球的质量为誓C. 地球两极处的重力加速度为亍JR+g禅D. 为了使汽车更容易飞离地面，汽车应

3、该在低纬度地区自东向西加速运动4图甲为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为ni.n2.当两点火针间电压大于5000V就会产生电火花进而点燃然气，闭合S,下列说去正确的是（）甲乙f5A. 电压表的示数为50jIVB. 在正常点燃然气的情况下，两点火针间电压的有效值一定人于5000VC. 当亠100时，才能点燃燃气D. 某正眩交流发电机要产生与图乙相同频率的交流电，其线圈在磁场中的转速为100转/秒5. 如图所示，垂直于平面向外的匀强磁场的边界为平行四边形ABCD,其中E为BC边的中点，&E垂直于

4、BC,一束电子以人小不同的速度沿AE方向射入磁场，不计电子的重力和电子间的相互作用，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法正确的是（）A. 入射速度越人的电子，其运动时间越长B. 入射速度越人的电子，其运动轨迹越长C. 从AB边射出的电子运动时间都相等D. 从BC边射出的电子运动时间都相等6. 如图甲所示，有一固定的正点电荷N,其右侧距离为L处竖直放置一内壁光滑的绝缘圆筒，圆筒内有一带电小球。将小球从Ho高处由静止释放，至小球卞落到与N同一水平面的过程中，其动能&随高度H（设小球与点电荷N的竖直高度差为H）的变化曲线如图乙所示。下列说法正确的是（）A. 小球可能带负电，也可能带正电B.

5、带电小球在高度也之间运动过程中，电势能减小C. 带电小球在高度"兄之间运动过程中，机械能减小D. 带电小球在整个运动过程中，库仑力先减小后增人二、选择题:本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给岀的四个选项中，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0分。7. 在农村人们盖房打地基叫打夯，如图所示，在某次打夯过程中，两人通过绳子对夯锤各施加一个力，将夯锤提升到距地面80cm后夯锤做自由落体运动把地面砸结实。已知夯锤从接触地面到速度为零用时0.05s，夯锤的质量为50kg,重力加速度大小为g=lOni/s2,则（）A. 夯锤做自由落体运动的时间为0

6、.5sB. 夯锤做自由落体运动的末速度人小为4nVsC. 夯锤在接触地面到速度为零的过程中，对地面的平均作用力人小为5000ND. 夯锤在接触地面到速度为零的过程中，地面对夯锤作用力的冲量人小为225N-S8. 如图所示为甩水拖把的示意图。将拖把的托盘连同周边的拖布条全部放入脱水桶，使上方的固定套杆和旋转杆竖直，手握固定套杆让把手从旋转朴的项端向卜运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆、拖把头和脱水桶一起转动，固定套杆每下降10cm,旋转杆带动脱水桶转动1圈：当固定套杆静止不动或向上运动时，固定套杆对旋转杆既不施加动力、也不施加阻力。某型号的甩水拖把部件的数据为：托盘半径为8cm,拖

7、布条长度为6cm,脱水桶的半径为9cm0固定套杆从最高处沿旋转杆下降40cm到达最低处的过程中，旋转杆恰好转动了4圈。某次脫水时，固定套杆从最高处由静止匀加速持续向下运动，脫水桶从静止开始转动，历时3s,固定套杆刚好运动到底端，此时，刚好有水从拖布条脫出。则卞列说法正确的是（）M札把手羽定套杆u/伸缩蒯II忡艇转杆'垂玄同定头A紧贴脫水桶内壁的布条处表面附着的水先彼脱出B. 脱水桶内胜与托盘外缘处的向心加速度之比为1：1C. 脱水桶内壁与托盘外缘处的向心加速度之比为9:4D. 拖布条表面附着的水刚彼脱出时，脱水桶内壁处的线速度人小为m/s159. 带电平行板电容器两极板水平放置，充电后

8、与电源断开。两质量相等的带电小球a、b分别位于电容器内上、下极板附近，a与上极板、b与下极板的距离相等。现在同时由静止释放a、b,a和b同时经过两极板的中线M/V,已知重力加速度为g,不计a、b间的相互作用和电容器极板的边缘效应，下列说法正确的是（）+b理科综台物理第5页共21页UA. 到达MN时,a的动能人于b的动能B. 到达MN时，a、b的电势能变化相等C. 从释放两带电小球a、b到A4/V的过程中，b的机械能变化量的绝对值大于a的机械能变化量的绝对值D. 若将上极板上移一小段距离h,下极板卞移2/7,再同时由原位置释放a、b,a、b仍同时到达原中线A4/V10. 在新冠肺炎防控期间，要求

9、同学们勤洗手，戴II罩，不聚集，内防反弹外防输入。为了防止被污染的冷链食品感染工人，某码头采用斜面运送冷链食品，简化如图甲所示，电动机通过绕过定滑轮的轻细绳，与放在倾角为&=30。的足够长斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升；在06s时间内物体运动的U-f图彖如图乙所示，其中除15s时间段图彖为曲线外，其余时间段图彖均为直线，Is后电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为2kg,不计一切摩擦，重力加速度g=10m/sj则下列判断正确的甲A. 在0Is内电动机所做的功为50JB. Is后电动机的输出功率为100WC. 在15s内电动机牵引力的冲量大小为5ONsD. 在05s内物

10、体沿斜面向上运动了32.5m三、非选择题:共52分。第1114题为必考题，每个试题考生都必须作答。第1516题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题:共43分11. （6分）某兴趣实验小组的同学利用如图所示装置测定物块与木板AD、DE间的动摩擦因数R、；两块粗糙程度不同的木板AD、DF对接组成斜面和水平面，两木板在D点光滑连接（物块在此处运动不损失机械能），且AD板能绕D点转动.现将物块在AD板上某点由静止释放，滑块将沿AD卜滑，最终停在水平板的C点；改变倾角，让物块从不同的高度由静止释放，且每次释放点的连线在同一条竖直线上（以保证图中物块水平投影点B与接点D间距s不变），用刻度尺量出释放点

11、与DE平面的竖直高度差h.释放点与D点的水平距离s,D点与最终静止点C的水平距离X,利用多次测量的数据绘出x-h图像，如图所示，则（1）写出x-h的数学表达式（用“1、“2、及s表示）：（2）若实验中s=0.5m,x-h图象的横轴截距a=0.1,纵轴截距b=0.4,则“尸,p2=.12. （9分）如图甲所示的电路中，电源为恒流源（电源输出恒定电流）。甲电路中的恒流源可为电路提供恒定电流人，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表。某同学利用该电路研究滑动变阻器消耗的电功率，并测出定值电阻R的阻值。改变Rl的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U-I关系图线。/oIII连接恒流源

12、r©几护甲回答卜列问题:（1）滑动触头向下移动时，电压表示数（填"增人或“减小5（2）根据乙图实验数据可知恒流源输出的恒定电流人=A，定值电阻尺=Qo（3）甲电路中，当心中的电流/=A时，尺乙消耗的功率最人，最大功率为Wo13. （12分）某研究性学习小组用如图所示的装置，测屋地面附近地磁场的磁感应强度。固定金属横杆0、0,两点间距离为1,两根长度均为的轻质软导线，其一端分别接在0、0,点，另一端分别接在长度也为厶的导体棒ab两端。现将导体棒ab拉至图示位置，使棒与00,在同一水平面内由静止释放，导体棒ab转过四分之一圆弧至最低点时速度大小为”，由接入电路的电流传感器测得此

13、过程通过导体棒截面的电荷量为q。已知地磁场与水平面夹角为6且与金属横杆垂直，导体棒ab的质量为m、电阻为/?,重力加速度为g,不计回路其它部分电阻，忽略空气阻力。求：（1）导体棒ab由静止转至最低点过程中安培力做的功W；（2）该处地磁场的磁感应强度人小肌14（16分）守恒是物理学中的重要思想。请尝试用守恒思想分析下列问题：（1）如图所示将带正电荷Q的导体球C靠近不带电的导体。沿虚线将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为Qa、Qb判断这两部分电荷量的正负及人小关系，并说明理由。理科综合物理第7页共21页（2）康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与人射波长入。相同

14、的成分外，还有波长人于Ao的成分，用X光子与静止电子的碰撞模型可以解释这一现象。请在图中通过作图表示出散射后X光子的动量，并简述作图的依据。（3）波是传递能量的一种方式，传播过程能量守恒。简谐波在传播过程中的平均能量密度F表示单位体积内具有的能量：£=pA2（O2,其中A为简谐波的振幅，血为简谐波的圆频率（波传播过程中不变），P为介质的密度。能流密度/表示波在单位时间内流过垂直单位面积上的平均能量。a. 简谐波沿直线传播的速度为V,证明波的能流密度I=pCCTVb. 球面简谐波是从波源处向空间各个方向传播的简谐波，在均匀介质中传播时振幅会发生变化。忽略传播过程中的能量损失，求波在距波

15、源U和仪处的振幅之比A】：A2.散射前x光子的动量°花散射后电子的动量宀（-）选考题:共9分。请考生从2道题中任选一题作答，并用2E铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分。15.选修3-3（9分）气压式升降椅内的气缸填充了氮气，气缸上下运动支配椅子升降。如图乙所示为其简易结构示意图，圆柱形气缸与椅面固定连接，总质量为m=5kgo横截面积为S=10cnr的柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的气缸与气动杆之间封闭一定质屋氮气（视为理想气体），稳定后测得封闭气体柱长度为L=21cnio设气缸气密性

16、、导热性能良好，忽略摩擦力。已知大气压强为po=lxlO5Pa,环境温度不变，重力加速度为g=10m/s2。求：(1)初始状态封闭气体的压强;(2)若把质量为M=30kg的重物放在椅面上，稳定后椅面下降的高度。图甲图乙16选修34(9分)如图，一潜水员在距海斥A点42m的B点竖直卞潜，B点和灯塔之间停着一条长3m的皮划艇。皮划艇右4端距B点3m,灯塔顶端的指示灯与皮划艇两端的连线与竖直方向的夹角分别为Q和“(sina=-,2/4sm/7=V10),水的折射率为亍，皮划艇高度可忽略。(1)潜水员在水下看到水面上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。若海斥上人点恰好处在倒立圆锥的边缘上，求潜水员下潜

17、的深度(可含根号作答)；(2)求潜水员竖直卜潜过程中看不到灯塔指示灯的深度范闱。物理全解全析12345678910ADCCCCBDACCDABC1. A【详解】甲乙两坏在b点产生的磁感应强度人小相等，方向相同，则两环在b点分别产生的场强人小为各，两环在2d点产生的场强大小为d,甲环在d点产生的场强大小为孚，两坏在d点产生的场强方向相同，则乙坏在。点产生的场强大小为B厂坠由于乙环在0点产生的场强与甲环在c点产生的场强人小相等，则当把坏2形电流乙撤去后，C点的磁感应强度人小为B厂专,故A正确；BCD错误；故选A。2. D【详解】A. 把篮球的重力沿初速度方向、垂直初速度方向正交分解，可知，篮球沿初

18、速度方向做匀减速直线运动，当位移为s=4m时速度恰好为零，即必=2gsin53°s解得v0=8nVs,A错误；B. 该同学对篮球的冲量人小等于篮球出手时获得的动量，即I=mvQ=4.8NsB错误；C. 篮球从出手到与墙接触所用时间为sin53C错误；D. 垂直初速度方向做初速度为零的匀加速直线运动，位移为H=扌gcos53xr2=3m则篮球与墙的接触点与出手位置相距D正确Q故选Do3. C【详解】A. 由题意可知，赤道上相对地球静止的物体的线速度为2jiRv.=1T汽车相对地心的速度为力时显然不能飞离地面，汽车相对地心的速度至少要达到坏绕速度才能飞离地面,故A错误;B. 设地球的质量

19、为M,对赤道上质量为mo的静止物体根据牛顿第二定律有解得故B错误;C. 设地球两极处的重力加速度为g,地球两极处质量为m。的物体所受重力近似等于万有引力，即G甞7解得故C正确;D.为了使汽车更容易飞离地面，汽车应该在低纬度地区自西向东加速运动，故D错误。故选C。4. C【详解】A. 根据图(b)得到原线圈电压的最人值为50V,加在变压器原线圈上正弦交流电压的有效值为U=豊=25尉理科综合物理第11页共21页故电压表的示数为U=25V2V故A错误;B.两点火针间的瞬时电压人于5000V即可产生电火花，所以有效值一定人于5000V=2500V2V,而不理科综合物理第17页共21页一定人于5000V

20、,故B错误；C.原、副线圈的电压关系为由于原线圈最人电压为50V,副线圈最人电压要人于5000V,所以故C正确；D. 根据电压的图像可读出周期为T=0.02s,则相同频率的交流电，转速为“=丄=50转/秒T故D错误：故选Co5. C【详解】AB.电子做圆周运动的周期十2mT=eB保持不变，电子在磁场中运动时间为t=T2龙轨迹对应的圆心角刁越人，运动时间越长。电子沿AE方向入射，若从BC边射出时，根据几何知识可知在AD边射出的电子轨迹所对应的圆心角相等，在磁场中运动时间相等，与速度无关，故AB错误；C. 电子沿AE方向入射，若从边射出时，根据几何知识可知在AB边射出的电子轨迹所对应的圆心角相等，

21、在磁场中运动时间相等，与速度无关，故C正确：D. 从BC边射出的电子轨迹对应的圆心角不相等，且入射速度越人，其运动轨迹越短，在磁场中运动时间不相等，故D错误。故选Co6. C【详解】A. 根据动能定理知H图像的斜率为带电小球所受合力，由图像知随H的减小，斜率先减小，说明N对小球的库仑力斜向右上方，为斥力，所以小球带正电，故A错误；B. 整个过程中小球距离正点电荷N越来越近，库仑力对小球始终做负功，电势能增加，故B错误；C. 除重力外的其他力做的功等于机械能的变化，由于库仑力做负功，故带电小球在高度hh2之间运动过程中，机械能减小，故C正确；D. 由库仑力r整个运动过程中，r越来越小，库仑力一直

22、增人，故D错误。故选Co7. BD【详解】A. 设夯锤做自由落体的时间为r,根据自由落体的规律有h气g2解得A错误；B. 夯锤做自由落体运动的末速度人小为v=gt=10x0.4m/s=4m/sB正确；C. 整个运动的总时间为t'=(0.4+0.05)s=0.45s地面给夯锤的作用力为F,且该力的作用时间为人=0.05s,根据动量定理有mgf_尸£=0_0代入数据有mgf_50x10x0.45t005N=4500NC错误；D地面给夯锤的作用力的冲量人小为I=Ft=4500x0.05Ns=225NsD正确。故选BDo&AC【详解】A. 由F=mccrr可知半径越人，所需要

23、的向心力越人，所以紧贴脱水桶内壁的布条处表面附着的水先被脱出，故A正确;BC.由可知脱水桶内壁与托盘外缘的向心加速度之比即为半径之比，即9:8,故B错误，C正确；D. 由题意知3秒内旋转杆卞降40cm，脫水桶转过4圈，脱水桶内壁转过的弧长为I=4x2/屯=111柚25固定杆匀加速向下运动，脱水桶内壁线速度人小均匀增加，转过的弧长与速度、时间的关系可类比匀变速直线运动的规律，所以22故脱水桶内壁处线速度人小为2/12龙,v=m/st25f故D错误。故选AC。9. CD【详解】A. 两个粒子都做初速度为零的匀加速直线运动，则有：），=丄皿2由题意知，相同时间内a的位移与b的2位移人小相等，m、F又

24、相等，可知SPb,由牛顿第二定律可知合外力F=ma,两粒子的合外力相等。由动能定理可知：a、b两粒子在相同的时间内位移相同，合外力相同，动能的增量相同，所以到达M/V时，b的动能等于o的动能，故A错误；B. 对a粒子牛顿第二定律：mg-qtlE=mai对b粒子牛顿第二定律：qbE-mg=mah综上分析可知两粒子的电荷量人小的>彳，又由于两粒子带负电，则到达A4/V时，根据VV=Eqy可知，电场力对a做功少，电势能变化不相等，故B错误；C. 从释放到M/V的过程中，根据W=qU=qEy因为场强E和位移y相等，而两粒子的电荷量人小qb>qa,则电场力对b粒子做功的绝对值人于电场力对a粒

25、子做功的绝对值，则b粒子机械能的增加量人于a机械能的减小量，故C正确：D. 若仅将上极板向上平移一段距离，因极板带电量不变，正对面积不变，根据推论知板间场强不变，两个粒子运动的加速度不变，则再同时由原位置释放a、b,a将同时达到原中线故D正确。故选CDo10. ABC【详解】A. 在时间h=ls内，物体的位移为x,电动机做的功为Wi,则由运动学公式得：xt=-v1/1=-x5xlm=2.5m11_-mgxin30°=2由动能定理得Wi=50J联立解得故A正确；B. 在0Is内，设细绳拉力的人小为Fi,则根据运动学公式和牛顿第二定律可得vi=atiFi-mgsin30°=ma

26、由图象可知V!=5m/s,由功率公式P=FiVi联立解得在Is末电动机输出功率为P=100WIs后电动机的输出功率保持不变，所以Is后电动机的输出功率为100W.故B正确;C. 在15s内，据动量定理得/-mgsin&(t-h)=mvm-mv1解得I牵=50Ns故C正确;D当物体达到最大速度f后,细绳的拉力人小F2，由牛顿第二定律和功率的公式可得:F2-mgsn&=0P=FlVm解得Vm=10m/s在15s内，据动能定理得P(f-tJ-mgx.sinO=|忒一扌wv；代入数据解得x2=32.5m物体在05s内物体沿斜面向上运动位移为x=xi+X2=2.5m+32.5m=35m故

27、D错误。故选ABCo0.2511.x=h-s0.2A：ZA【详解】试题分析：对全程应用动能定理列式计算，求出表达式，然后根据图线的斜率和纵截距结合表达式求解.(1) 由动能定理，对全过程有:mgh-coseAD-“Egx=0根据题意可知cos&AD+x=s,即为兀=h-s(2) 根据公式尤=h-s可知*=,-b=-s,代入数值口J知：“=0.2,/a=0.25./A/ACl/A/A-12减小1.0A20Q0.5A5W【详解】滑动触头向下移动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，而电路干路电流恒定，所以并联电路两端的电压减小，即电压表的示数减小；(2)23当电压表示数为零时，说明Rl短路，此时流过电流表的电流即为/。，故/o=1.0A；当/。全部流过R时,/册20V,得R=20Q：由并联电路规律可知，流过Rl的电流为则Rl消耗的功率为+2R+K理科综合物理第19页共21页由数学规律可知，最人功率为此时通过Rl的电流为0.5A。【详解】(1)导体棒由静II转至最低点的过程，由动能定理有W=,mr-mgL一上述过程电路中产生的平均感应电动势其中=BL(sin0+cos