河北4-高考物理模拟考冲刺卷 (新高考河北专用) （解析版）

试卷第=page22页，总=sectionpages1616页高考物理模考冲刺卷一、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。1．一小孩模仿警察，用自己的玩具手枪朝天鸣枪警告罪犯，子弹发射后约4s落回到地面，则玩具手枪发射子弹的速度大约是（）A．340m/s B．125m/s C．50m/s D．20m/s【答案】D【解析】由竖直上抛运动的规律可知，子弹上升和下降的时间均为2s，可知玩具手枪发射子弹的速度大约是v=gt=20m/s，选项D正确；2．2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面预选着陆区，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。已知地球和月球的半径之比约为4：1，地球的密度与月球的密度之比约为3：2，则探测器在地球表面受到的引力与在月球表面受到的引力之比约为（）A．8：3 B．6：1 C．16：3 D．32：9【答案】B【解析】探测器在星球表面受到的重力等于万有引力SKIPIF1<0其中SKIPIF1<0则SKIPIF1<0已知地球和月球的半径之比约为4：1，地球的密度与月球的密度之比约为3：2，则探测器在地球表面受到的引力与在月球表面受到的引力之比约6：1。故选B。3．如图所示，在x>0的区域内存在匀强磁场，磁场垂直于图中的Oxy平面，方向指向纸外，原点O处有一离子源，沿各个方向射出质量与速率乘积mv相等的同价负离子，对于进入磁场区域的离子，它们在磁场中做圆弧运动的圆心所在的轨迹，可用下图给出的四个半圆中的一个来表示，其中正确的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】由SKIPIF1<0知，在磁场中做匀速圆周运动的所有粒子半径相同。由左手定则，分别研究离子沿x轴负方向、y轴正方向、x轴正方向射入的粒子，其分别在y轴负方向上、x轴负方向上和y轴正方向上，则知其做圆弧运动的圆心轨迹为C。选项C正确，ABD错误。故选C。4．如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，交流电压表和电流表均为理想电表，其中电压表示数为22V，下列说法正确的是（）A．灯泡中电流方向每秒钟改变50次B．变压器原、副线圈的匝数之比为5∶1C．变压器原、副线圈中磁通量变化率之比为1∶1D．将滑动变阻器滑片下滑，变压器的输入功率减小【答案】C【解析】A．交流电的周期为0.02s，频率为50Hz，电流方向在一个周期内改变2次，则灯泡中电流方向每秒钟改变100次，选项A错误；B．变压器初级电压有效值为U1=220V，次级电压有效值为U2=22V，根据匝数比等于电压比可知，变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1，选项B错误；C．变压器原、副线圈共用一个铁芯，则磁通量变化率是相等的，即磁通量变化率之比为1∶1，选项C正确；D．将滑动变阻器滑片下滑，则R2减小，次级电阻减小，因次级电压不变，根据SKIPIF1<0可知，变压器次级消耗的功率变大，则变压器的输入功率变大，选项D错误。故选C。5．如图所示，三根长直通电导线中的电流大小相同，通过b．d导线的电流方向为垂直纸面向里，c导线的电流方向为垂直纸面向外，a点为b．d两点连线的中点，ac垂直bd，且ab=ad=ac,则a点的磁场方向为（）A．垂直纸面向外B．垂直纸面向里C．沿纸面由a指向bD．沿纸面由a指向d【答案】C【解析】用右手螺旋定则判断通电直导线在a点上所产生的磁场方向，如图所示：直导线b在a点产生磁场与直导线d在a点产生磁场方向相反，大小相等．则合磁场为零；而直导线c在a点产生磁场，方向从d指向b，即为沿纸面由a指向b。故选C。6．图甲为一种大型抛石机，将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物，发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出，可简化为图乙所示。将一质量m=80kg的可视为质点的石块装在长L=SKIPIF1<0m的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面成SKIPIF1<0=SKIPIF1<0。松开后，长臂转至竖直位置时，石块在轨迹最高点被水平抛出，落在水平地面上。石块落地点与Ｏ点的水平距离s=120m。忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．石块水平抛出时的初速度为50m/sB．重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量C．石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功1.6×105JD．石块圆周运动至最高点时，重力的瞬时功率为3600W【答案】C【解析】A．石块平抛运动的高度SKIPIF1<0根据SKIPIF1<0得SKIPIF1<0故石块水平抛出时的初速度SKIPIF1<0故A错误；B．转动过程中，重物的动能也在增加，因此根据能量守恒定律可知，重物重力势能的减少量不等于石块机械能的增加量，故B错误；C．块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功SKIPIF1<0故C正确；D．石块做圆周运动至最高点时，速度方向水平向右，与重力方向垂直，则此时重力的功率为0，故D错误。故选C。二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，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．平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电容为SKIPIF1<0，其中ε0为常量．对此电容器充电后断开电源．当增加两板间距时，电容器（）A．电势差减小 B．电容减小 C．电势差不变 D．电荷量不变【答案】BD【解析】增加两板间距时，根据电容的决定式SKIPIF1<0，可知电容减小，故B正确；对此电容器充电后断开电源，故电量Q一定，故D正确；根据Q＝UC，由上可知电势差增加，故AC错误。所以BD正确，AC错误。8．如图所示，长为L的木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的物体，现缓慢抬高A端，使木板以左端为轴在竖直面内转动，使木板转到与水平面成SKIPIF1<0角时物体开始滑动，此时停止转动木板，物体滑到木板底端时的速度为v，则在整个过程中（）A．支持力对物体做功为0B．摩擦力对物体做功为mgLsinSKIPIF1<0C．摩擦力对物体做功为SKIPIF1<0mv2-mgLsinSKIPIF1<0D．木板对物体做功为SKIPIF1<0mv2【答案】CD【解析】将木板转到与水平面成SKIPIF1<0角的过程中，摩擦力与转动时的线速度垂直，所以不做功，对物体由动能定理得SKIPIF1<0物体从最高点滑动到底端时，有SKIPIF1<0联立两式得SKIPIF1<0支持力和摩擦力的施力物体均是木板，所以木板对物体做功为SKIPIF1<0mv2。故选CD。9．内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量不同的小球A和B且MA＞MB紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（）A．球A的角速度一定大于球B的角速度B．球A的线速度一定大于球B的线速度C．球A的向心加速度等于球B的向心加速度D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力【答案】BCD【解析】对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图AB．根据牛顿第二定律，有：SKIPIF1<0，解得：SKIPIF1<0SKIPIF1<0，A的半径大，则A的线速度大，角速度小，故A错误，B正确；C．由公式SKIPIF1<0，解得：SKIPIF1<0，所以球A的向心加速度等于球B的向心加速度，故C正确；D．因为支持力SKIPIF1<0，由于SKIPIF1<0，所以球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力，故D正确。故选BCD.10．如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端与质量为m的滑块P栓接，完全相同的另一滑块Q与P并排静止在斜面上，此时弹簧的弹性势能为E0，现对Q施加外力，将其沿斜面向下推至某处后由静止释放，滑块Q沿斜面运动到最高点时恰好未脱离P，重力加速度为g，在该过程中，下列说法正确的是（）A．两滑块间的弹力最大值为3mgsinθB．弹簧的弹性势能最大为SKIPIF1<0C．对Q施加的外力做的功为SKIPIF1<0D．滑块Q的最大速度为SKIPIF1<0【答案】BD【解析】A．滑块Q沿斜面运动到最高点时恰好未脱离P，即此时PQ间的作用力为0，P的加速度为SKIPIF1<0根据对称性可知，P在最低点时的加速度大小也为SKIPIF1<0，方向沿斜面向上，此时PQ间的弹力最大，对P有SKIPIF1<0故A错误；B．滑块Q沿斜面运动到最高点时恰好未脱离P，即此时PQ间的作用力为0且PQ加速度相同，由于P的加速度为SKIPIF1<0则此时弹簧处于原长状态，根据对称性可知，P在最低点时的加速度大小也为SKIPIF1<0，方向沿斜面向上，在最低点对整体有SKIPIF1<0得SKIPIF1<0在最低点弹力压缩最大，弹力势能最大由机械能守恒有SKIPIF1<0故B正确；C．对PQ整体平衡时有SKIPIF1<0得SKIPIF1<0平衡位置到最低点的距离为SKIPIF1<0此过程中由动能理得SKIPIF1<0即SKIPIF1<0故C错误；D．从最低点到平衡位置由机械能守恒有SKIPIF1<0即SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故D正确。故选BD。三、非选择题：共52分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共43分。11．（6分）用“一把量程为5N的弹簧测力计；一个质量末知的重物；一条橡皮筋；平整木板一块；图钉若干枚；刻度尺、细线、白纸和笔。”验证力的平行四边形定则。请根据某同学的实验操作过程，完成相关实验内容（a）挂在弹簧测力计上的重物静止时，测力计示数如图甲所示。（b）把纸平铺在木板上并固定，橡皮筋的一端固定在木板上端A点，另一端用细线打上结（方便挂重物和弹簧测力计拉动）。（c）如图乙所示，将木板竖直放置，挂上重物拉伸橡皮筋的结点到某一位置O，记下该位置和挂重物细线的方向。（d）移动重物位置，使橡皮筋拉伸方向偏离竖直位置，在适当的位置钉上一枚图钉（如图丙所示中B点），让挂重物的细线搭在图钉上，使橡皮筋的拉伸方向固定下来。（e）如图丁所示，用弹簧测力计把橡皮筋结点拉到O点，记下此时弹簧测力计的示数和方向（设与竖直方向夹角为SKIPIF1<0）、O点与B点的连线（设与竖直方向夹角为SKIPIF1<0）。（f）根据力的图示标示各力的大小；根据力的合成用作图方法求出分力的合力，将该力与橡皮筋只受一个力作用时进行比较。力的平行四边形定则得到验证。(1)重物的重力大小为______N。(2)如图丁所示，当SKIPIF1<0时，SKIPIF1<0____；此时弹簧测力计指示的示数为_____N；【答案】4.0SKIPIF1<04.0【解析】(1)[1]从弹簧测力计上读数得4.0N；(2)[2][3]由于本实验所给的器材只有一把弹簧测力计，为了提供两个分力，利用了重物来充当一个分力，所以总是有一个分力的大小与合力大小相等，当SKIPIF1<0，即一个分力F1与合力F相等，则另一个力F2与F、F1构了等边三角形F2=F=F1都为4.0N，方向与竖直方向成SKIPIF1<0角。12．（9分）采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时，由于电表因素带来了实验的系统误差。某研究性学习小组对此进行探究实验，设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路，E′是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流计G。（1）请你补充实验步骤：①闭合开关S1、S2，调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零，这时，A、B两点的电势φA、φB的关系是φA_____φB（选填“远大于”、“远小于”或“等于”），读出电流表和电压表的示数I1和U1，其中I1_____（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）通过电源E的电流。②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得_____，读出_____。（2）由上述步骤中测出的物理量，可以得出电动势E表达式为_____、内电阻r的表达式_____。（3）该实验中E测_____E真（选填“远大于”、“远小于”或“等于”），r测_____r真（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）。【答案】（1）等于，等于，灵敏电流计示数为零，电流表和电压表的示数SKIPIF1<0和SKIPIF1<0（2）SKIPIF1<0，SKIPIF1<0（3）等于，等于【解析】试题分析：（1）①闭合开关SKIPIF1<0，调节SKIPIF1<0和SKIPIF1<0使得灵敏电流计G的示数为零，这时，A．B两点的电势SKIPIF1<0的关系是SKIPIF1<0等于SKIPIF1<0，读出电流表和电压表的示数SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，电流表测量的是干路上的电流，其中SKIPIF1<0等于通过电源E的电流。②改变滑动变阻器SKIPIF1<0的阻值，重新使得灵敏电流计示数为零．读出电流表和电压表的示数SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。（2）根据闭合回路欧姆定律得：SKIPIF1<0，SKIPIF1<0解得：SKIPIF1<0，SKIPIF1<0（3）两次测量，调节R和SKIPIF1<0使得灵敏电流计G的示数为零，使得AB之间的等效电阻为零，利用消元法消除了电表内阻造成的系统误差，所以SKIPIF1<0等于SKIPIF1<0，SKIPIF1<0等于SKIPIF1<0。考点：测定电源的电动势和内阻【名师点睛】本题是比较创新的实验，是属于研究性学习实验，是在常规实验基础上的改进，主要考查的是测量电源电动势和内阻、测金属电阻率的实验原理及误差的消除方法．本题都是两次测量，利用消元法消除了电表内阻造成的系统误差，提高了实验的准确度，根据闭合回路欧姆定律列出等式求解。13．（12分）如图MN、PQ是竖直的光滑平行导轨，相距L=0.5m。上端接有电阻R=0.8Ω，金属杆ab质量m=100g，电阻r=0.2Ω。整个装置放在垂直向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1.0T。杆ab从轨道上端由静止开始下落，下落过程中ab杆始终与轨道保持良好的接触，当杆下落10m时，达到最大速度。试讨论：(1)ab杆的最大速度；(2)从静止开始达最大速度电阻R上获得的焦耳热；(3)从静止开始达最大速度的过程中，通过金属杆的电量。【答案】(1)4m/s；(2)7.36J；(3)5C【解析】(1)ab杆匀速下落时速度达到最大，安培力与重力二力平衡，则有F安=mg又F安=BIL，E=BLvm，I＝SKIPIF1<0所以可得：ab杆的最大速度为vm=SKIPIF1<0m/s=4m/s(2)由能的转换与守恒定律有mgh=Q+SKIPIF1<0所以回路产生的总焦耳热为Q=mgh－SKIPIF1<0=(0.1×10×10－SKIPIF1<0×0.1×42)J=9.2J电阻R上获得的焦耳热为QR=SKIPIF1<0(3)从静止开始达最大速度的过程中，通过金属杆的电量为SKIPIF1<014．（16分）如图示，水平面光滑，轻质弹簧右端固定，左端栓连物块b，小车质量M=3kg，粗糙部分AO长L=2m，动摩擦因数μ=0.3，OB部分光滑。另一小物块a，放在车的最左端，和车一起以v0=4m/s的速度向右匀速运动，车撞到固定挡板后瞬间速度变为零，但不与挡板粘连。已知车OB部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内。a、b两物块视为质点质量均为m=1kg，碰撞时间极短且不粘连，碰后一起向右运动。（取g=10m/s2）求：(1)物块a与b碰前的速度大小；(2)弹簧具有的最大弹性势能；(3)当物块a相对小车静止时在小车上的位置距O点多远；(4)当物块a相对小车静止时小车右端B距挡板多远。【答案】(1)SKIPIF1<0；(2)1J；(3)SKIPIF1<0；(4)SKIPIF1<0【分析】小物块a和车一起以向右匀速运动，车撞到固定挡板后瞬间速度变为零，小物块a在AO部分继续向右做匀减速运动，在OB部分做匀速运动，然后和物块b发生碰撞，动量守恒，一起向右压缩弹簧，能量守恒；弹簧压缩到最短后，a、b开始向左运动，弹簧恢复原长后a、b分离，在弹力作用下b要减速，a在AO部分匀速向左，滑上OB部分在摩擦力作用下减速，小车则向左加速，当a与小车速度相同后一起以共同速度匀速向左运动。【解析】(1)物块a与b碰前对物块a应用动能定理SKIPIF1<0解得a与b碰前速度SKIPIF1<0(2)小物块a和物块b发生碰撞，根据动量守恒定律SKIPIF1<0碰后a、b共同速度SKIPIF1<0此后a、b压缩弹簧，能量守恒，弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，a、b的动能减小到零。根据能量守恒定律，最大弹性势能SKIPIF1<0(3)根据能量守恒定律，a、b向左运动，弹簧恢复原长时，a、b速度的大小仍为SKIPIF1<0，a以SKIPIF1<0滑上AO部分，最终a与小车有共同速度，系统动量守恒。根据动量守恒定律SKIPIF1<0解得a与小车的共同速度SKIPIF1<0根据能量守恒定律SKIPIF1<0当物块a相对小车静止时在小车上的位置距O点的距离SKIPIF1<0(4)在摩擦力作用下，小车向左做加速运动，根据动能定理SKIPIF1<0解得物块a相对小车静止时小车右端B距挡板的距离SKIPIF1<0（二）选考题：共9分。请考生从2道题中任选一题作答，并用2B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）如图所示，一个绝热气缸竖直放在水平地面上，缸体质量活塞质量M=4kg，活塞横截面积S=2xl0-3m2，活塞上面封闭了一定质量的理想气体，活塞下面与劲度系数k=2xl03N/m的轻弹簧相连，气缸底部有一个小气孔0与外界相通，大气压强内=l.OxlO5Pa，当气缸内气体温度为400K时，弹簧恰好为自然长度，此时缸内气柱长度知=20cm.,客取10m/s2,若缸体始终竖直，铦塞始终没有漏气且与缸壁无摩擦，求：①缓慢加热缸内气体，当气缸恰好对地面无压力的时候，求弹簧的形变量以及缸内气体的压强？②当缸内气柱长度L3==3