河北省衡水中学高三（下）高考调研试卷九物理试题

2020年河北省衡水中学高考物理调研试卷（九）

一、选择题：（本题共8小题，每小题6分，共48分.在每小题给出的四个选项

中，第1〜5题只有一项符合题目要求，第6〜8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.）

1.某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率v的关系如图所示，其中％为极限频

率。下列说法正确的是（）

A.逸出功随入射光频率增大而减小

B.最大初动能与入射光强度成正比

C.最大初动能项,“与入射光频率成正比

D.图中直线的斜率与普朗克常量有关

【答案】D

【解析】

【详解】A.逸出功是金属的固有属性，与金属本身有关，与入射光的频率无关，故A错误;

BC.根据光电效应方程&%知，最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强

度无关，但最大初动能与入射光的频率不是成正比关系，故BC错误；

D.根据&,“=筋-卬0结合图象可知，g1m-丫图线的斜率表示普朗克常量，故D正确。

故选D。

2.甲、乙两物体沿一直线同向运动。两物体的丫-看图线如图所示，r=5s时两物体位于同一

位置。在0~5s时间内，下列说法正确的是（）

A.甲物体一直追赶乙物体

B.r=2s甲物体在后，乙物体在前

c.r=0s时相距两物体4m

I）.两物体做匀变速运动的加速度大小比为：&.=1:2

【答案】c

【解析】

【详解】A.由丫一，图线可求得两图线交点的横坐标为：t=2s

0-2s内，甲、乙位移之差为

在运动过程中，，=2s前，甲的速度大于乙的速度，f=2s后乙的速度大于甲的速度，所以

前面甲追乙，后面乙追甲，故A错误；

B.0-2s内，甲的位移比乙的位移大13m,而，=0$时刻甲物体在乙物体后面4m,所以

f=2s甲物体在前，乙物体在后，故B错误。

C.根据速度图象的“面积”表示位移，可得，（）-55内，甲的位移为

乙的位移为

f=5s时两物体位于同一位置，所以r=0s时刻甲物体在乙物体后面4m,故C正确；

D.根据V-/图象斜率表示加速度，则有

所以两物体做匀变速运动的加速度大小比为

故D错误。

3.空间有一圆形匀强磁场区域，。点为圆心。一带负电的粒子从A点沿半径方向以速率v垂

直射入磁场，经过时间r离开磁场时速度方向与半径垂直，不计粒子重力。若粒子速率

变为百V，其他条件不变，粒子在圆形磁场中运动的时间为（）

t23t八

A.一B.—tc.—1）.2r

232

【答案】B

【解析】

【详解】令磁场的半径为，粒子以速率v垂直射入磁场，运动轨迹如甲图所示：

根据几何知识可知，粒子的半径为

圆心角为

粒子以速率0V射入磁场，其运动轨迹如图乙所示：

因为洛伦兹力提供向心力

则

所以粒子的半径为

根据几何知识可知，粒子在磁场中运动的圆心角为

因为粒子在磁场中做圆周运动的半径为

粒子的比荷相同，则周期相等，粒子两次在磁场中运动的时间之比为

所以粒子第二次在磁场中运动的时间为

故ACD错误，B正确。

故选Bo

4.如图所示，“厂”形框架由光滑竖直杆和粗糙的水平杆组成。L、L2为不可伸长的轻

绳，P、Q是两个可看作质点的小球。轻绳Li的左端A套在竖直杆上，可沿杆自由移动。小

球P穿在水平杆上，在杆的8点位置静止不动。现把小球P向右移动一小段距离，两小球

仍处于静止状态。与移动前相比，下列说法正确的是（）

A.轻绳Li的拉力不变B.轻绳L2的拉力变大

C.水平杆对小球P的支持力变小D.水平杆对小球P的摩擦力变小

【答案】B

【解析】

【详解】AB.设左与竖直方向夹角为。，平衡时

由于竖直杆光滑，将小球P向右移动一小段距离后，心仍水平，此时左与竖直方向夹角。变

大，因此绳子拉力乙2变大，B正确；此时绳L的拉力

变大，A错误；

C.将两个小球及绳子做为一个整体，水平杆对小球P的支持力等于两个小球的总重量，因

此小球P向右移动一小段距离，支持力不变，c错误；

D.将两个小球及绳子做为一个整体，由于处于平衡状态，因此小球P受到的摩擦等于八

的拉力，增大，D错误。

故选B。

5.假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动,地球

半径约为6400km,地球同步卫星距地面高度为36000km,宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同

向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号

发送到地面接收站，某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收

到信号的次数为

A.4次B.6次C.7次D.8次

【答案】C

【解析】

宇宙飞船轨道半径为ri=4200km+6400km=10600km,地球同步卫星轨道半径为

r2=36000km+6400km=42400km,r2="4"n.根据开普勒第三定律，地球同步卫星为宇宙飞船周

期的8倍.从二者相距最远时刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为7

次，选项c正确.

6.如图所示，理想变压器输入端通过滑动变阻器以与输出功率恒定的交流电源相连，理

想变压器的输出端接滑动变阻器R2和灯泡心在保证电路安全的情况下，欲使灯泡L变亮,

可以（）

A.把尺的滑动片向。端移动

B.把尺的滑动片向人端移动

C.把&的滑动片向c端移动

D.把R2的滑动片向d端移动

【答案】AD

【解析】

【详解】理想变压器电流与匝数的关系为

电源的输出功率

整理可得

由于电源的输出功率恒定，若使灯泡变亮，即/2变大，应使吊减少或&减小，因此AD正

确，BC错误。

故选AD。

7.如图所示，竖直向下的电场宽度为d,场强大小为E,质量均为〃7,电荷量分别为+4、

-4的两个带电粒子，从左边界的。点以与水平方向成。角的速度%向右射入电场中，粒子

重力不计，下列说法正确的是（）

A.若带电为一q的粒子从。点等高的p点射出电场，则马二

B.若带电为一q的粒子从。点等高的p点射出电场，则陛也

V帆sin2,

C.若两粒子射出电场的位置相距为4,则%=、增仁

V机cos0

D.若两粒子射出电场的位置相距为d,则％=\/马1

V机cos0

【答案】AC

【解析】

【详解】两个粒子在电场中运动的加速度大小为

水平方向的分速度为

竖直方向的分速度为

4=%sin0。

AB.若带电为的粒子从。点等高的P点射出电场，则粒子在电场中运动的时间

水平方向做匀速直线运动，所以

联立解得

故A正确、B错误；

CD.若两粒子射出电场的位置相距为d,根据水平方向做匀速直线运动可得

所以运动时间

正电荷在竖直方向的位移为

负电荷在竖直方向的位移为

由于

联立解得

故C正确、D错误。

故选AC。

8.如图所示，劲度系数为左的水平轻质弹簧左端固定，右端连接质量为，〃的小物块，静止于

4点，物块与水平面之间的动摩擦因数为〃。现对木块施加一个水平向右的恒力尸，物块开

始运动，且此后运动中能到达A点右侧的最大距离是刈，已知重力加速度为g,物块最大静

摩擦力等滑动摩擦力。则（）

A.拉力尸的大小一定大于“加g

B.物块开始运动时加速度«的大小满足：£一2〃gWa«£

mm

C.物块运动至A点右侧距离是xo点时弹簧弹性势能的增量为

D.此后运动过程中物块可能再次经过A点

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.小物块静止于A点，则弹力的大小等于静摩擦力的大小，取向右为正方向，

则弹簧弹力的范围是

当施加向右拉力尸运动时，小物块受到向左的摩擦力

合力为

故合力的范围是

加速度的范围

F大小的最小值只需要大于零，故A错误，B正确；

C.当施加向右的拉力F运动时，根据动能定理有

由功能关系可知弹性势能的增加量

故C正确；

D.如果物块能回到A点，则该过程中弹簧的弹力和恒力尸做功为零，但摩擦力始终做负功,

根据动能定理可得动能为负值，这是不可能的，故D错误。

故选BCo

三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分，第9〜12题为必考题，每个试

题考生都必须作答.第13〜16题为选考题，考生根据要求作答.

（-）必考题：

9.某同学利用频闪照相测量滑块与斜面的动摩擦因数。图示为一小滑块沿斜面下滑过程的频

闪照片，己知频闪相机每隔0.05s闪光一次，照片中的数字是滑块滑下的距离。

（1）滑块下滑过程中的加速度大小。=m/s2;

（2）滑块下滑过程中经过位置3时速度大小匕=—m/s；

（3）已知斜面固定在水平面上，倾角为37。，则滑块与斜面间的动摩擦因数4=_。（已知

sin370=0.6,cos37°=0.8.g取lOm^,以上结果均要求保留两位有效数字）

【答案】⑴.（2）.（3）.

【解析】

【详解】（1）川.由△x=aT2可知，加速度为：

（2）[2],滑块下滑过程中经过位置3时速度大小为

（3）[3J.由牛顿第二定律得

解得

10.市场上销售的铜质电线电缆产品中，部分存在导体电阻不合格问题，质检部门检验发现

一个是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜；再一个就是铜材质量可能合格，

但横截面积较小.某兴趣小组想应用所学的知识来检测实验室中一捆铜电线的电阻率是否合

格.小组成员经查阅，纯铜的电阻率为418x10.8。？.现取横截面积约为1mn?、长度为

100m（真实长度）的铜电线，进行实验测量其电阻率，实验室现有的器材如下:

A.电源（电动势约为5匕内阻不计）；

B.待测长度为100m的铜电线，横截面积约1mn?；

C.电压表修（量程为3匕内阻约为0.5kC）；

D.电压表匕（量程为5匕内阻约为3kC）；

E.电阻箱R（阻值范围0~999.9Q）；

F.定值电阻6=1。

G.开关、导线若干.

（1）小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径d,如图甲所示，则〃=mm.

（2）小组设计的测量电路如图乙所示，则P是,N是,（填器材

名称及对应符号）通过实验作出的图象如图丙所示.

（3）图乙电路测得铜电线的电阻测量值比真实值___________（选填“偏大”、"不变”或“偏

小”），原因是.

（4）这捆铜电线的电阻率。=（结果保留三位有效数字）；从铜电线自身角

度，你认为电阻率大的可能原因是.

【答案】（1）.（2）.电压表L（3）.电压表口（4）.偏大（5）.电压表口的

分流（6）.2.58x10-8。.m（7）.可能是再生铜或含过多杂质的次铜

【解析】

【详解】（1）铜电线的直径d=1.0mm+12.5x0.01mm=l.125mm；

（2）P测量的电压大于N测量的电压，故P是电压表V2,N是电压表V"

（3）偏大，由于没考虑电压表口的分流，使测得的铜电线的电阻偏大.

（4）分析电路可知，通过铜电线的电流

1*=[R=%，R,=U?U\=U?；U\R整理得答=1+6.)，根据题图

K1Y(7,(J.kJyK

丙可知斜率

7.5-1.00

k=R。=2.60Q,

x2.50

,RS2.60x0.994x10^

S=兀»=0.994mm-,p==-。--・-m-=-2-.-5-8--x-1-0--m，

100

故电阻率达不到要求，使用的有可能是再生铜或含过多杂质的次铜.

11.如图所示，宽度为L的光滑导轨分为左、右两部分，左侧部分与水平面成。角倾斜放置,

右侧部分处于水平，两部分在C、。两点处平滑连接，导轨两端各接有阻值为R的电阻。

质量为电阻为R、长度也为L的导体棒横跨在导轨的A、3位置，由静止释放，最终

导体棒停在导轨的E、F位置，A3、EE到CD的距离均为L,重力加速度为g。整个

空间存在方向竖直向上、磁感应强度为8的匀强磁场，导轨的电阻不计，求：

(1)导体棒将要滑到CO瞬间的加速度(此时速度沿斜面向下)；

(2)导体棒由A8滑至CO和由CD滑至两过程中产生电能的比值。

【答案】(1)gsinO-竺竺萼迫；(2)名竺普一1

9病R22斤心

【解析】

【详解】(1)设导体棒滑到CO的瞬间速度为丫，对导体棒从CO到族段应用动量定理有

其中通过导体某一横截面的电荷量为

联立解得

导体棒将要滑到C£＞瞬间产生的感应电动势为

过导体棒的电流为

导体棒所所安培力瞬时值为

由牛顿第二定律得

联立解得

(2)根据能量守恒可得导体棒由滑至C。的过程中产生的电能为

导体棒由8滑至过程中产生的电能为

两者的比值为

12.如图所示，在xOy平面内，以。＜0,R)为圆心，R为半径的圆内有垂直平面向外的匀强

磁场，x轴下方有垂直平面向里的匀强磁场，两区域磁感应强度大小相等.第四象限有一与

x轴成45。角倾斜放置的挡板PQ,P,。两点在坐标轴上，且O,P两点间的距离大于2R,

在圆形磁场的左侧0勺＜2R的区间内，均匀分布着质量为m电荷量为+q的一簇带电粒子,

当所有粒子均沿x轴正向以速度v射入圆形磁场区域时，粒子偏转后都从。点进入x轴下方

磁场，结果有一半粒子能打在挡板上.不计粒子重力，不考虑粒子间相互作用力.求:

(1)磁场的磁感应强度B的大小；

⑵挡板端点P的坐标；

(3)挡板上被粒子打中的区域长度.

mv⑶>/2+\/10-4-\/2R

【答案】(1)—⑵[(a+l)R,0]

qR

【解析】

【详解】（1）设一粒子自磁场边界4点进入磁场，该粒子由。点射出圆形磁场，轨迹如图

甲所示，过4点做速度的垂线长度为r,C为该轨迹圆的圆心.连接AO'、C0,可证得ACOO'

为菱形，根据图中几何关系可知：粒子在圆形磁场中的轨道半径片七

由qvB=m—

mv

得：B

（2）有一半粒子打到挡板上需满足从。点射出的沿x轴负方向的粒子、沿y轴负方向的粒

子轨迹刚好与挡板相切，如图乙所示，过圆心。做挡板的垂线交于E点

P点的坐标为（（、历+1）R,0）

（3）设打到挡板最左侧的粒子打在挡板上的F点，如图丙所示，0F=2R①

过0点做挡板的垂线交于G点，

OG=（V2+1）/?~=（1+^）/?®

FG=J"—0G2=J言片?③

EG=-7?@

2

挡板上被粒子打中的区域长度1=FE=立R+=&+J10-4及R⑤

2V22

（二）选考题：共15分.请考生从给出的2道物理题中每科任选一题作答，并

用2B铅笔将答题卡上所选题目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，按本学科选考题的首题进行评分.

[物理选修3—3]（15分）

13.下列有关热现象的说法中，正确的是（）

A.玻璃砖很难变形，但其内的玻璃分子仍然在做无规则的热运动

B.气体存在压强是因为气体分子间存在斥力

C.当气体吸热时，其内能并不一定增加

D.把一定量的气体压缩，其内能一定增加

E.热量可以从低温物体传到高温物体

【答案】ACE

【解析】

【详解】A.一切物体的分子在做无规则的热运动，则A正确；

B.气体存在压强是因为气体分子对器壁的撞击产生的，则B错误；

C.改变内能的方式有做功和热传递，当气体吸热时，其内能不一定增加，C正确；

D.把一定量的气体压缩，但若对外传递热量，则其内能可能减小，则D错误。

E.热量不可以自发的从低温物体传到高温物体，但在一定条件下热量可以从低温物体传到

高温物体，则E正确。

故选ACEo

14.如图所示，在水平地面上放置一柱形气缸，两活塞（体积均可忽略）a、b将两部分理想

V1

气体封闭在气红内，两部分气体的体积之比于10=5,两活塞间连接一根水平轻质弹簧，

弹簧处于原长，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动，固定气缸，用水平向左的

外力（图中未画出）缓慢推活塞b,活塞b向左运动一小段距离，此时弹簧处于压缩状态，

V3

两部分气体的体积之比亍=三，推力F=poS,求此时弹簧弹力大小.（己知气缸的模截面积

匕O

为S,设环境温度保持不变，东界大气压为po）

【答案】；4s

【解析】

【详解】设气体“、匕压缩后的压强分别为外、尸2,压缩气体过程为等温过程，由波意尔定

律：

对1气体

PoVio=PiVi

对2气体

八）丫20二尸V22

对两活塞和2气体整体

PiS=P（）S+PoS

设弹簧弹力为F',对于活塞a

PlS=P2S+F'

解得

[物理一选修34]（15分）

15.甲乙两列简谐横波波速均为v=2m/s,甲沿x轴负方向传播，乙沿x轴正方向传播，某时

刻波的图象分别如图甲、乙所示，其中P、Q处的质点均处于波峰，关于这两列波，下列说

法正确的是.

A.甲波中的M处质点比P处质点先回到平衡位置

B.从图示的时刻开始，P处质点与Q处质点同时回到平衡位置

C.从图示的时刻开始，经过1.0s,P质点沿x轴负方向通过的位移为2m

D.从图示的时刻开始，经过l.Os,M质点沿通过的路程为20cm

E.如