河北省2021-2022学年高考物理三模试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：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，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于。点，B球用轻弹簧系于。，点，。与0,点在同一水

平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使轻绳和轻弹簧均处于水平且自然伸直状态，将两球分别由静止开始释

放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则（）

A.两球到达各自悬点的正下方时，两球损失的机械能相等

B.两球到达各自悬点的正下方时，A球速度较小

C.两球到达各自悬点的正下方时，重力对A球做的功比B球多

D.两球到达各自悬点的正下方时，A球的动能大于B球的动能

2.如图所示，轻弹簧的一端固定在地面上，另一端固定一质量不为零的托盘，在托盘上放置一小物块，系统静止时弹

簧顶端位于B点（未标出）。现对小物块施加以竖直向上的力尸，小物块由静止开始做匀加速直线运动。以弹簧处于原

长时，其顶端所在的位置为坐标原点，竖直向下为正方向，建立坐标轴。在物块与托盘脱离前，下列能正确反映力厂

的大小随小物块位置坐标x变化的图像是（）

3.吴菊萍徒手勇救小妞妞，被誉为“最美妈妈”。若两岁的妞妞质量约为12kg,从十楼坠落，下落高度为28.8m,吴

菊萍的手臂与妞妞的接触时间约为0.1s,已知重力加速度g=10m/s2,则她受到的冲击力约为

A.3000NB.2880NC.1440ND.3220N

4.如图所示，用轻质弹簧将篮球拴在升降机底板上，此时弹簧竖直，篮球与光滑的侧壁和光滑的倾斜天花板接触，在

篮球与侧壁之间装有压力传感器，当电梯在竖直方向匀速运动时，压力传感器有一定的示数。现发现压力传感器的示

数逐渐减小，某同学对此现象给出了下列分析与判断，其中可能正确的是（）

A.升降机正在匀加速上升B.升降机正在匀减速上升

C.升降机正在加速下降，且加速度越来越大D.升降机正在加速上升，且加速度越来越大

5.如图所示，一带正电小球穿在一根绝缘粗糙直杆上，杆与水平方向夹角为仇整个空间存在着竖直向上的匀强电场

和垂直纸面向外的匀强磁场，先给小球一初速度，使小球沿杆向下运动，在A点时的动能为100J,在C点时动能减为

零，。为AC的中点，那么带电小球在运动过程中（）

A.到达C点后小球不可能沿杆向上运动

B.小球在AD段克服摩擦力做的功与在DC段克服摩擦力做的功不等

C.小球在O点时的动能为50J

D.小球电势能的增加量等于重力势能的减少量

6.一定质量的理想气体在升温过程中（）

A.分子平均动能增大B.每个分子速率都增大

C.分子势能增大D.分子间作用力先增大后减小

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7.在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原、副线圈匝数比为20：1,图中电表均为理想交流电表，R为光

敏电阻（其阻值随光强增大而减小），右和区是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下

A.交流电的频率为50Hz

B.电压表的示数为22V

C.当照射R的光强增大时，电流表的示数变大

D.若右的灯丝烧断后，电压表的示数会变大

8.如图所示，ABC为一弹性轻绳，一端固定于A点，一端连接质量为心的小球，小球穿在竖直的杆上。轻杆OB一

端固定在墙上，一端为定滑轮。若绳自然长度等于初始时ABC在一条水平线上，小球从C点由静止释放滑到E

点时速度恰好为零。已知C、E两点间距离为〃，D为CE的中点，小球在C点时弹性绳的拉力为整，小球与杆之

2

间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是（）

A.小球在。点时速度最大

B.若在E点给小球一个向上的速度v,小球恰好能回到C点，则丫=2向

C.小球在CD阶段损失的机械能等于小球在OE阶段损失的机械能

D.若。点没有固定，杆08在绳的作用下以。为轴转动，在绳与3点分离之前，3的线速度等于小球的速度沿绳方

向分量

9.一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点尸的速度为也经过1s后它的速度大小、方向第一次与v相

同，再经过0.2s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断正确的是o

A.波沿x轴负方向传播，且周期为1.2s

B.波沿x轴正方向传播，且波速为10m/s

C.质点M与质点。的位移大小总是相等，方向总是相反

D.若某时刻N质点速度为零，则。质点一定速度为零

E.从图示位置开始计时，在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y=-10cm

10.科学实验证明，通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小8=左。，式中常量左＞0,1为电流强度，/为距导线的

距离。如图所示，三根完全相同且通有恒定电流的长直导线氏c,其截面位于等边三角形的三个顶点，°、氏c通

过的恒定电流大小分别为/〃、h.Ic,氏c位于光滑绝缘水平面上，三根导线均可保持静止状态，则（）

A.。、方通有同向的恒定电流

B.导线“受的合磁场力竖直向上

C.导线%6所受的合磁场力大小相等、方向相反

D.导线明氏C上通有的电流大小关系为/a=2/b=2/c

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）让小车拖着穿过电磁打点计时器的纸带沿倾斜的长木板滑下，在打出的纸带上依次选取1、2、3、1、5、6

六个计数点（每相邻两个计数点间还有三个点未画出）。用刻度尺测出各计数点间的距离，发现连续相等时间间隔内的

距离之差为定值，其中计数点2、3之间的距离93=6-00cm,计数点4、5之间的距离=l°Q°cm。已知打点计

时器电源的频率为50Hz。通过计算回答下列问题（结果均保留2位小数）

n234565

（•二6.00-4-moo-？［他小

⑴计数点1、6之间的总长度为cm；

⑵此过程中小车的加速度大小为m/s2;

⑶若从计数点1开始计时，则0.28s时刻纸带的速率为_______m。

12.（12分）某实验小组测量重力加速度的实验装置，如图所示，图中D为铁架台，E为固定在铁架台上的定滑轮（质

量和摩擦可忽略），F为光电门，C为固定在重物上的宽度为d=0.48cm的遮光条（质量不计）。让质量为3.0kg的重物

A拉着质量为1.0kg的物块B从静止开始下落。某次实验，测得A静止时遮光条到光电门的距离入=60.0cm,测出遮光

条C经过光电门的时间/=2.0X10-3S，根据以上数据，可得该次实验重物A经过光电门的速度为_______m/s,重力

加速度为_______m/s2（计算结果均保留两位有效数字）。本次实验重力加速度的测量值比实际值_________（填“偏小”、

“偏大”或“不变

h

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图（b）所示，一个正方体玻璃砖的棱长为2a,其折射率为0。在其中心轴线处有一点光源，该点光源

可沿中心轴线上下移动。若点光源移动至某一位置。时，玻璃砖上表面均有光线射出，求此时玻璃砖下表面有光线射

出的面积

上边缘

14.（16分）如图所示，为一光滑固定轨道，AC为动摩擦因数"=0.25的粗糙水平轨道，。为水平地面上的一点,

且5、C、。在同一竖直线上，已知5、C两点的高度差为力,C、。两点的高度差也为力,AC两点相距s=2瓦若质

量均为机的两滑块P、。从A点以相同的初速度即分别沿两轨道滑行，到达3点或C点后分别水平抛出.求：

⑴两滑块尸、。落地点到。点的水平距离.

⑵欲使两滑块的落地点相同，滑块的初速度W应满足的条件.

（3）若滑块。的初速度vo已满足⑵的条件，现将水平轨道AC向右延伸一段L要使滑块。落地点距。点的距离最远,

L应为多少？

15.（12分）如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R,圆心为。。一束单色光由玻璃褥上的尸点垂直于半圆底面射入玻

璃砖，其折射光线射向底面的。点（图中未画出），折射率为G，测得尸点与半圆底面的距离为g。计算确定。点

的位置。

O

参考答案

一、单项选择题：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、D

【解析】

A.A球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，B球运动过程中，B球机械能转化为弹簧的弹簧势能，故A错误;

BD.两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还是在同一个水平面上，可知在整个过程中，A、B两球重力

势能减少量相同。球A的重力势能全部转化为动能，球B的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，所以两球到达各

自悬点的正下方时，A球动能较大，速度较大，故B错误，D正确；

C.两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还是在同一个水平面上，可知在整个过程中，A、B两球重力势

能减少量相同，即重力做功相同，故C错误。

故选D。

2、B

【解析】

根据

F+kx—mg=ma

有

F=ma+mg-kx

可知尸随着x增大而减小；由于以弹簧处于原长时，其顶端所在的位置为坐标原点，当尸="3+g）时，物块与弹簧脱

离,初始时刻F=»za>0故B正确。

故选B。

3、A

【解析】

对妞妞下降过程有

v2=2gh

得

v=24m/s

规定向上为正向，由动量定理得

（F-mg）t=0-（-zzzv）

代入数据求得

F=3000N

A.3000N与分析相符，故A正确；

B.2880N与分析不符，故B错误；

C.1440N与分析不符，故C错误；

D.3220N与分析不符，故D错误；

故选：Ao

4、D

【解析】

篮球在水平方向上受力平衡，即侧壁对篮球的弹力与倾斜天花板对篮球的弹力在水平方向的分力平衡，随着压力传感

器的示数逐渐减小，篮球受到倾斜天花板在水平方向的分力减小，则其在竖直方向的分力减小，而弹簧的弹力不变，

故篮球必然有竖直向上且增大的加速度，选项D项正确，ABC错误。

故选D。

5^B

【解析】

A.如果小球受电场力大于重力，则到达C点后小球可能沿杆向上运动，选项A错误；

B.小球受重力、电场力、洛伦兹力、弹力和滑动摩擦力的作用，由于与故下滑过程中洛伦兹力减小，导致支

持力和滑动摩擦力变化，故小球在AO段克服摩擦力做的功与在OC段克服摩擦力做的功不等，选项B正确；

C.由于小球在段克服摩擦力做的功与在OC段克服摩擦力做的功不等，故小球在O点时的动能也就不为50J,选

项C错误；

D.该过程是小球的重力势能、电势能、动能和系统的内能之和守恒，故小球电势能的增加量不等于重力势能的减少量,

选项D错误；

故选B。

6、A

【解析】

温度是分子平均动能的量度，当温度升高时平均动能一定变大，分子的平均速率也一定变化，但不是每个分子速率都

增大，故A正确，B错误；由于是理想气体，故分子间的相互作用力不考虑，故分子势能不变，分子间的作用力不计,

故CD错误；故选A.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AC

【解析】

A.原线圈接入如图乙所示，T=0.02s,所以频率为：

y=1=50HZ,

故A正确；

B.原线圈接入电压的最大值是220应V，所以原线圈接入电压的有效值是220V,理想变压器原、副线圈匝数比为20:1,

所以副线圈电压是11V,所以V的示数为11V,故B错误；

C.R阻值随光强增大而减小，根据：

R

知副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，所以原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以

A的示数变大，故C正确；

D.当心的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，故电压表读数不变，故D错误。

故选：ACo

8^AD

【解析】

A.设当小球运动到某点P时，弹性绳的伸长量是小球受到如图所示的四个力作用:

~，-------°。

'mg

其中

Fr^—kx^p

将耳正交分解，则

心=耳sin8=kxBP-sin=kxBC=

〃〃1

4&=%mg

心的竖直分量

/=Kcos0-kxBPcos0=kxCP

据牛顿第二定律得

mg-Ff-FTy=ma

解得

3耳丫3kxcp

a=~8------=-----—

4m4m

即小球的加速度先随下降的距离增大而减小到零，再随下降的距离增大而反向增大，据运动的对称性（竖直方向可以

看作单程的弹簧振子模型）可知，小球运动到CE的中点。时，加速度为零，速度最大，A正确；

B.对小球从。运动到E的过程，应用动能定理得

mgh-W^=0-0

若在E点给小球一个向上的速度v,小球恰能从E点回到C点，应用动能定理得

（-mgh）++^--^mgh^=Q--^mv2

联立解得

=~mgh,v=/gh

B错误；

C.除重力之外的合力做功等于小球机械能的变化，小球在CD段所受绳子拉力竖直分量较小，则小球在CD段时摩

擦力和弹力做的负功比小球在OE段时摩擦力和弹力做的负功少，小球在。。阶段损失的机械能小于小球在阶段

损失的机械能，C错误；

D.绳与3点分离之前3点做圆周运动，线速度（始终垂直于杆）大小等于小球的速度沿绳方向的分量，D正确。

故选ADo

9、ADE

【解析】

AB.由于ls>0.2s,即质点P第一次达到相同速度的时间间隔大于第二次的，故可得到图示时刻质点尸向下运动，经

过1.2s正好运动一个周期回到图示位置，故波沿x轴负方向传播，且周期为1.2s,波速

212,

v=————m/s=10m/zs

T1.2

故A正确，B错误；

C.M,。的平衡位置距离大于;3故质点M和质点。的相位差不等于7t,那么，质点M与质点。的位移不可能总

是大小相等，方向相反，故C错误；

D.N、。的平衡位置距离刚好等于g3故质点M和质点。的相位差等于；r,那么，质点M与质点。的位移、速度

总是大小相等，方向相反，故若某时刻N质点速度为零，则。质点一定速度为零，故D正确；

E.3s=-r,即质点M振动』个周期，那么，由波沿x轴负方向传播可得：零时刻质点向上振动，故在3s时刻，质

22

点M偏离平衡位置的位移y=-10cm,故E正确；

故选ADE„

10、BD

【解析】

AB.对长直导线。分析，长直导线。受到重力、长直导线b对长直导线。的磁场力和长直导线。对长直导线。的磁场

力，根据平衡条件可知长直导线〃与长直导线。作用力是相互排斥，长直导线。对长直导线a作用力是相互排斥，所

以长直导线。与长直导线沙有反向的恒定电流，长直导线。受的合磁场力竖直向上，且有大小等于长直导线。的重力,

故A错误，B正确；

C.视长直导线a、b.c整体，对其受力分析，根据平衡条件可得光滑绝缘水平面对长直导线力支持力等于长直导线

3

b重力的不倍；对长直导线沙受力分析，受到重力、光滑绝缘水平面对其支持力、长直导线。对其吸引力和长直导线。

对其排斥力，根据力的合成与分解可得长直导线力所受的合磁场力大小等于长直导线力重力的!倍，方向竖直向下，

2

故C错误；

D.对长直导线b受力分析，在水平方向，根据平衡条件可得

BaIbLcos600=BcIbL

即可得

对长直导线沙受力分析，同理可得

J./=/

2"b

故D正确；

故选BDo

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11,40.003.131.25

【解析】

(1)口］根据题意可知，计数点3、4之间的距离为8.0cm,计数点1、2之间的距离为4.00cm,计数点5、6之间的距离

为12.00cm。所以计数点1、6之间的总长度为40.00cm；

（2）［2］相邻计数点间的时间间隔T=0.08s,根据以=江2,所以

2

x45-x23=2aT

得

a=3.125m/s2®3.13m/s2

（3）［3］因为

0.28s=3.5T

故0.28s时刻即计数点4、5之间的中间时刻，此时刻的瞬时速度等于计数点4、5之间的平均速度

,v=—=1.25m/so

T

12、2.49.6偏小

【解析】

［1］根据以上数据，可得该次实验重物A经过光电门的速度为

v=-=2.4m/s

t

［2］对A、B整体

根Ag—^Bg=（根A+^B）”

且

v2

Cl——

2/?

代入数据解得

g=9.6m/s2

［3］由于存在阻力，导致加速度偏小，实验重力加速度的测量值比实际值偏小。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡