河北衡水中学2021届高考物理密卷物理试题

第一命题人：王丽昌第二命题人：徐竞毓审核人：崔晓丽使用日期：5.30寄语：坚持努力积极面对，满怀信心迎接考验，你就是最棒的1一、单项选择题（本题共有7个小题，每小题4分，在每个小题给出的四个选项中，只有一项符合要求）1.电离能是原子失去电子变为阳离子必须克服核电荷对电子的引力而所需要的能量，氢原子处于不同能级电离能计算公式为：E=Em-Ei，已知氢原子的能级公式En=-Rhc/n2里德伯常量R=1.10×107,普朗克常量h=6.62×10-34J），则下列说法正确的是()A.基态氢原子的电离能约是12.6eVB.基态氢原子的电离能约是21.8×10-16JC.第一激发态氢原子的电离能约是3.15eVD.第一激发态氢原子的电离能约是5.46×10-19J2.人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量约为200g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.1s，g取10m/s2。下列说法正确的是()A．手机落到眼睛处的速度大小约为1m/sB．手机对眼睛的冲量方向竖直向上C．手机对眼睛的冲量大小约为0.6N·sD．眼睛对手机的平均作用力大小约为4N3.如图所示,将两头刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上,一端接上电池(电池另一极与锉刀接触),手执导线的另一端,在锉刀上来回划动,由于锉刀表面凹凸不平,就会产生电火花。下列说法正确的是()A.产生电火花的回路只由导线与电池组成B.如导线端只向一个方向划动也能产生电火花C.锉刀采用什么材料制成对实验没有影响D.导线端划动的方向决定了自感电动势的方向4.光滑绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线,俯视图如图所示,两根导线中通有大小相同,方向相反的电流,电流方向如图所示,水平面上一带电滑块(电性未知)以某一初速v沿两导线连线的中垂线入射,运动过程中滑块始终未脱离水平面,下列说法正确的是()A.小球将做匀速直线运动B.小球将先做减速运动后做加速运动C.小球将向左做曲线运动D.小球将向右做曲线运动5.如图所示是网球发球机，某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度，然后向竖直墙面发射网球。假定网球水平射出，某两次射出的网球碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°,若不考虑网球在空中受到的阻力，则()A.两次发射的初速度之比为3:1B.碰到墙面前空中运动时间之比为1:3C.下降高度之比为1:3D.碰到墙面时动能之比为3:16.5月15日，我国首次火星探测任务天问一号探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆，在火星上首次留下中国印迹,地球上每26个月才有一个火星探测器发射窗口，此时出发最节省燃料。地球和火星绕太阳公转均可视为匀速圆周运动，已知地球公转平均半径约1.5亿千米，火星公转平均半径约2.25亿千米,地球与火星处于何种位置关系时从地球发射天问一号能经椭圆轨道直接被火星捕获进入环火轨道运行()第一命题人：王丽昌第二命题人：徐竞毓审核人：崔晓丽使用日期：5.30寄语：坚持努力积极面对，满怀信心迎接考验，你就是最棒的27.如图所示，一小车静止在粗糙水平面上，用细线OA和AB将一质量为m的小球悬挂在小车中，其中OA与竖直方向成30°角，经AOB=15。，AB水平并与固定在小车侧壁上的拉力传感器相连。重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，现使小车在水平外力作用下做匀变速直线运动，欲使传感器示数为零，则下列说法正确的是()A.小车一定向左运动C.小车的加速度向左，大小可能为20m/s2B.小车的加速度向左，大小一定为A.小车一定向左运动C.小车的加速度向左，大小可能为20m/s2D.小车可能向右运动，加速度大小为15m/s2二、多项选择题（8-10题有多个选项符合要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）8.大小相同的三个小球（可视为质点）a、b、c静止在光滑水平面上，依次相距l等距离排列成一条直线，在c右侧距c为l处有一竖直墙，墙面垂直小球连线，如图所示。小球a的质量为2m，b、c的质量均为m。某时刻给a一沿连线向右的初动量p，忽略空气阻力、碰撞中的动能损失和碰撞时间。下列判断正确的是()2p2A．c第一次被碰后瞬间的动能为9m4p2B．c第一次被碰后瞬间的动能为9mC．a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为5D．a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为59.水平面上固定相距为d的光滑直导轨MN和PQ，在N、Q之间连接定值电阻R和不计电阻的电感线圈L。在导轨间有磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，在导轨上垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab，ab始终与导轨接触良好。在导轨右侧有两个固定挡块C、D,C、D连线与导轨垂直。现给金属杆ab沿导轨向右的初速度v0，当ab即将撞上C、D时速度为v，撞后速度立即变为零但不与挡块粘连。以下说法正确的是()A.ab向右做匀变速直线运动B.当ab撞上C、D后，将会向左运动C.ab在整个运动过程中受到的最大安培力为 mvmv0 mvmv010.如图所示，足够长斜面的倾角为θ=37。，一块长度L=9m的木板保持v=4m/s的速度沿斜面向上匀速运动，t=0时刻，一个小物体以v0=14m/s的速度从下端冲上木板，物体和木板间的动A.t=3s时物体速度大小为0B.物体可以随木板一直向上运动C.t=3s时物体距离木板顶端8mD.物体所受摩擦力方向始终沿斜面向下第一命题人：王丽昌第二命题人：徐竞毓审核人：崔晓丽使用日期：5.30寄语：坚持努力积极面对，满怀信心迎接考验，你就是最棒的312.（8分）某同学测量一新材料制成的圆柱体的电阻率p，步骤如下：三、非选择题：共54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12.（8分）某同学测量一新材料制成的圆柱体的电阻率p，步骤如下：考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共42分。11.（6分）疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究，就地取材设计了如下实验，同时测量当地重力加速度的大小、物块与木板间的动摩擦因数。实验步骤如下：（i）如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53°,在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺（图中未画出）。(1)用20(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为cm。(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为mm。(3)该同学想利用如图丙所示的电路测量其电阻的阻值Rx，实验的主要步骤如下：a．闭合S1和S2，调节R和RP，使电流表和电压表的示数适当，记下两表示数分别为I1、U1；b．保持S1闭合、RP阻值不变，断开S2，记下电流表和电压表示数分别为I2、U2。①被测电阻的阻值Rx＝(用I1、U1、I2、U2表示)。②由于电流表、电压表均不是理想电表，则被测电阻Rx的测量值(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。13.（12分）2020年9月15日，百度联手央视新闻全程直播“万物智能—百度世界2020”大会。大会上介绍了无人驾驶技术的商业前景，并且将加速中国自动驾驶大规模商业化部署，不久的将来将有无人驾驶车辆驰骋在大街小巷。无人驾驶车辆通过多种传感器检测路况环境，确保行驶安全。某测试车质量为m=5t，沿一足够长、倾角θ=37o的直斜坡公路以v1=36km/h的速度匀速能。将小物块从木板顶端由静止释放，用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点，得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。（iii）该同学选取部分实验数据，画出了一t图像，利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6m/s2。（iv）再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。回答以下问题：下坡，传感器检测发现车头正前方x0=15m处有一骑行者正以v2=18km/h的速度匀速下坡，测试车立即启动刹车系统做匀减速运动。问：（1）为了不撞上骑行者，测试车刹车时加速度a的大小至少为多少？（1）当木板的倾角为37°时，所绘图像如图乙所示。已读出图线上距离较大的两点对应的坐标：A(0,65x10一2对应的坐标：A(0,65x10一2m.s-1)、B(40x10一2s,190x10一2m.s-1)，利用A、B两点数据得到测量参考点到木板顶端的距离为m。（结果保留2位有效数字）（2）进一步分析得到当地的重力加速度大小为m/s2；小物块与木板间的动摩擦因数为 。（结果保留2位有效数字，sin37°=0.60，cos37°=0.80）第一命题人：王丽昌第二命题人：徐竞毓审核人：崔晓丽使用日期：5.30寄语：坚持努力积极面对，满怀信心迎接考验，你就是最棒的414.（16分）如图所示，半径为l的弧形金属薄板，顶部有一直径为d(d<l)的小孔，圆弧圆心O处有一粒子源，粒子源与金属薄板间存在电势差为U的均匀辐向电场，金属薄板上方有一垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度为B。直线AB为过小孔圆心且与圆弧相切的水平线。质量为m、电荷量为+q的粒子，从粒子源O处无初速度逸出，经电场加速后从小孔射出，立即进入磁场，从小孔左右两侧射出的粒子，经磁场偏转后以水平方向速度离开磁场。当角θ很小时取sinθ=tanθ=θ,不计粒子重力及其相互作用。求：（1）粒子进入磁场的速度大小。（2）从小孔左右两侧射出的粒子在磁场中运动的时间差。（3）从小孔左右两侧射出的带电粒子从磁场飞出时位置的竖直高度差。（二）选考题：共12分。请考生从给出的2道物理题任选一题做答，并2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。15.（4分）(1)下列说法正确的是A.德国物理学家克劳修斯在研究热机时提出:不可能从单一热库吸热使之完全变成功,而不产生其它影响。B.一个孤立系统的总熵可以增加。C.不浸润现象中附着层内液体分子的间距小于液体内部分子的间距。D.晶体可以转化为非晶体,非晶体不可以转化为晶体。(2)（8分）如图所示，封闭的柱形导热容器内装有一定质量的理想气体，被横截面积为S（厚度不计）的导热活塞分隔成A、B两部分，不计活塞与容器壁间的摩擦力。当容器做自由落体运动时，两部分气体的体积刚好相等。将容器固定在倾角θ=53。的斜面上，平衡时，A、B两部分气体的体积之比为2:1，且A部分气体的压强等于p0，重力加速度为g，sin53。=0.8，气体的温度始终保持不变。①求活塞的质量及容器做自由落体运动时A、B两部分气体的压强；②若把容器倒置在水平地面处于静止状态，使A部分气体在B部分气体的下方，则平衡时A、B两部分气体的压强之差为多少？第一命题人：王丽昌第二命题人：徐竞毓审核人：崔晓丽使用日期：5.30寄语：坚持努力积极面对，满怀信心迎接考验，你就是最棒的16.（4分1）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=5m处的质点的振动图线如图甲所示，在x=11m处的质点的振动图线如图乙所示，以下说法正确的是()A．该波的周期为6sB．该波的传播速度可能为2m/sC．从t=0时开始计时，x=5m处的质点做简谐运动的表达式为y=4sin12πt(m)D．该波在传播过程中若遇到4.8m的障碍物，不会发生明显衍射现象（28分）如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，CD为直径，O为圆心，对称轴O'O垂直于CD。位于A点的光源发出一束与O’O平行的单色光，射向玻璃砖上的B点，经玻璃砖折射后，从P点沿与CD成θ=30°角的方向射出。已知AO’平行于CD，AO’=R，AB=R，光在真空中的传播速度为c。求：光从A点传播到P点所经历的时间。5第一命题人：王丽昌第二命题人：徐竞毓审核人：崔晓丽使用日期：5.30寄语：坚持努力积极面对，满怀信心迎接考验，你就是最棒的物理密卷(二)答案1.答案：D解析：带入公式En=-Rhc/n2可得基态氢原子的电离能约是13.6eV，21.8*10-19J，第一激发态氢原子的电离能约是3.40eV，5.46*10-19J。2.答案：C3.答案：B解析：回路由导线、锉刀、电池组成,故锉刀必须用易导电的材料制成,所以A、C错误。锉刀表面凹凸不平,在移动过程中电路在通路和断路状态间不断变化,线圈产生自感电动势,电火花的产生和自感电动势的方向均与导线端划动方向无关,故B正确.D错误。4.答案：A解析：根据安培定则，磁感应强度与速度方向平行，故小球不受洛仑兹力，重力和支持力平衡，故合力为零，小球将在水平面内从B向A做匀速直线运动；故选：A5.答案：C解析：A、对任意一个网球，设网球碰到墙面时与水平方向夹角为α,初速度为vo则网球碰到墙面时竖直分速度为vy=otam,竖直方向有vy=gt,水平方向有x=vot,联立得,x相等，可得,所以两次发射的初速度之比为：=：VE3=：1，故A错误。B、由x=vot得碰到墙面前空中运动时间之比为：t2=2：01=1：故B错误。C、下降的高度为，可得下降高度之比为1：3，故C正确。D、碰到墙面时速度为，动能为,可得碰到墙面时动能之比为Ek:Ek=1:1，故D错误。故选：C。6.答案：B7.答案：D解析：欲使传感器示数为零，小球只受细线OA拉力和自身重力作用，需满足小车具有水平向左的加速度，小车要么向左加速，要么向右减速，故选项A错误；对小球受力分析，如图所示小球的位置应该处于A和A,之间：设OA与竖直方向的夹角为θ,此时30o<θ<(30o+2x15o)=60o，根据牛顿第二定律可得ma=mgtanθ,解得a=gtanθ,代入数据，可得m/s2<a<10m/s2，故选项B、C错误，选项D正确。8.【答案】AC【详解】a球与b球发生弹性碰撞，设a球碰前的初速度为v0，碰后a、b的速度为v1、v2，取向右为正，由动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与静止的c球发生弹性碰撞，设碰后的速度为v3、v4，根据等质量的两个球4=4=v=v203AB．c第一次被碰后瞬间的动能为3Ekc=mv=m(v0)2=m()2=第一命题人：王丽昌第二命题人：徐竞毓审核人：崔晓丽使用日期：5.30寄语：坚持努力积极面对，满怀信心迎接考验，你就是最棒的故A正确，B错误；CD．设a与b第二次碰撞的位置距离c停的位置为x，两次碰撞的时间间隔为t，b球以v2向右运动l与c碰撞，c以一样的速度v4运动2l的距离返回与b弹碰，b再次获得v4向左运动直到与a第二次碰撞，有2t对a球在相同的时间内有11联立可得x=，故a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为故C正确，D错误。故选AC。9.答案：BD解析：本题考查电磁感应定律的应用。ab向右运动时受到向左的安培力而做减速运动，产生的感应电动势和感应电流减小，安培力随之减小，加速度减小，所以a