2020届河北衡中同卷新高考冲刺押题模拟(二)物理试卷

2020届河北衡中同卷新高考冲刺押题模拟（二）

物理

★祝你考试顺利★

注意事项：

1、考试范围：高考考查范围。

2、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。

3、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

4、主观题的作答：用0.5毫米黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非主观题答题区域的答案一律无效。

5、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

6、保持卡面清洁，不折叠，不破损。

7、本科目考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

二、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14~17题只有一项符合题目要求，第18~21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。

1.三个相同的建筑管材（可看作圆柱体）静止叠放于水平地面上，其截面示意图如图所示，每个管材的质量均为m。各管材间接触，设管材间光滑、管材与地面间粗糙。对此下列说法中正确的是（ ）

A. 管材与地面接触处的压力大小为C. 管材与地面接触处没有摩擦力 【答案】B 【解析】

3mg 3B. 上下管材接触处的压力大小为D. 下方两管材之间一定有弹力

3mg 3【详解】A．由对称性知，上面管材的受力情况左右对称，下面两个管材的受力情况相同。整体分析三个管材竖直方向受力平衡，有

2F地?3mg

则

3F地=mg

2即管材与地面接触处的压力大小为

3mg，选项A错误； 2B．隔离上面管材，其受力如图所示，则

1mg3 2F下??mgcos30o3选项B正确；

CD．隔离下面左管材。若左右两管材间不挤压，则下方两管材之间没有弹力，左管材受力如图所示，地面对其有静摩擦力Ff。若左右两管材间挤压，则两管之间有弹力，地面对其的静摩擦力Ff更大，选项CD错误。 故选B.

2.质量为m的物块放在倾角为?的固定斜面上。在水平恒力F的推动下，物块沿斜面以恒定的加速度a向上滑动。物块与斜面间的动摩擦因数为?，则F的大小为（ ）

A.

m(a?gsin???gcos?)

cos?B.

m(a?gsin?)

cos???sin?m(a?gsin???gcos?)

cos???sin?C.

m(a?gsin???gcos?)

cos???sin?D.

【答案】D 【解析】

【详解】如图所示，物块匀加速运动受重力mg、推力F、滑动摩擦力Ff和支持力FN。

正交分解后，沿斜面方向

Fcos?? Ff?mgsin ??ma

垂直于斜面方向平衡

FN? mgcos0?Fsin?

又有

Ff??FN

解以上三式得

F?故选D。

m(a?gsin???gcos?)

cos???sin?M、N、P为该直线上的三点，3.匀强电场中有一条直线，且MN?NP。若MN两点的电势分别为5V、11V，则下列叙述正确的是（ ） A. 电场线方向由N指向M B. P点的电势不一定为17V

C. 正的检验电荷从M点运动到N点的过程，其电势能不一定增大

D. 将负的检验电荷以初速度为0放入该电场中的M点，检验电荷将沿直线运动 【答案】D 【解析】

A．N点电势高于M点电势，【详解】在匀强电场中，沿电场线的电势变化，沿其他方向的直线电势也变化，但直线MN不一定是电场线，选项A错误。

B．匀强电场中沿任意非等势面的直线电势均匀变化，则有

?M??N??N??p

解得

?p?17V

选项B错误；

C．电势有?M??N，正的检验电荷在高电势处电势能大，则在M点的电势能小于在N点的电势能，选项C错误。

D．匀强电场的电场线是直线，将负的检验电荷以初速度为0放入M点，该电荷在恒定电场力的作用下，沿场强的反方向做匀加速直线运动，选项D正确； 故选D。

4.如图所示，竖直直线MN的右侧有范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。正方形线框abcd的边长为L，静止于图示位置，其右边与MN重合。从t?0时刻起线框受外力拉动，水平向右匀加速运动。线框粗细均匀，其电阻沿长度分布均匀。在运动过程中，线框a、b两点间的电势差随时间变化的特点与下列图像一致的是（ ）

A. B. C. D.

【答案】C 【解析】

【详解】线框有两段匀加速直线运动过程：进入磁场的运动过程，在磁场中的运动过程。两过程加速度相等，设为a。

线框进入磁场的运动过程。由右手定则知感应电流方向由b向a。ba段为电源，则a点电势高于b点电势。电动势大小为

E?BLv

Uab?由运动规律得

3E 4v?at

解以上三式得

Uab?图像为过原点的直线，斜率为

3BLat 43BLa。在t0时刻有 43Uab?BLat0。

4在磁场中的运动过程。由右手定则知a点电势高于b点电势。在t0时刻有

Uab?E?? BLat0

运动过程有

Uab =E??BL（v0?at）

由运动规律得

2v0?2aL

解以上两式得

Uab?BL2aL?BLat

图像斜率为BLa。 故选C。

5.a、b两物体沿同一直线运动，运动的位置一时间（x?t）图像如图所示。分析图像可知（ ）

A. t1时刻两物体的运动方向相同 C. t1B. t1~t2时间内的某时刻两物体的速度相等

~t2时间内a、b两物体运动的路程不等

D. t2时刻b物体从后面追上a物体

【答案】BCD 【解析】

【详解】A．图像的切线斜率表示速度，t1时刻a的速度为正、b的速度为负，运动方向相反，选项A错误； B．如图所示，t1~t2时间内有一点N，在这一点b图像的斜率与a图像的斜率相等，即二者速度相等（临

界点），选项B正确。

C．t1时刻和t2时刻，二者位置坐标均相等，则t1~t2时间内两物体位移相等。但该过程中，a始终正向运

动，b先负向、后正向运动，则二者运动的路程不等，选项C正确。

D．t2时刻两物体在同一位置，之前一段时间二者速度方向相同，且b的速度大于a的速度，则b从后面追上a。选项D正确； 故选BCD.

6.如图所示，甲、乙、丙是绕地球做匀速圆周运动的3艘飞船，下列说法正确的是（ ）

A. 丙开动发动机向后瞬时喷气后，其势能不变

B. 丙开动发动机向后瞬时喷气后一段时间内，可能沿原轨道追上同一轨道上的乙 C. 甲受稀薄气体的阻力作用后，其动能增大、势能减小

D. 甲受稀薄气体的阻力作用后，阻力做功大小与引力做功大小相等 【答案】AC 【解析】

【详解】A．丙向后瞬时喷气后，速度增大，但位置尚未变化，其势能不变，选项A正确；。

B．综合应用牛顿第二定律、功和能的推论。丙飞船向后瞬时喷气后速度增大，之后离开原来轨道，轨道半径变大，不可能沿原轨道追上同一轨道上的乙，选项B错误；

CD．甲受稀薄气体的阻力作用时，甲轨道半径缓慢减小，做半径减小的圆周运动，由v?能增大、势能减小、机械能减小，由动能定理可知WG?Wf??Ek，即此过程中有阻力做功大小小于引力做功大小，选项C正确，D错误； 故选AC.

B的波长之比为4:3，B分别照射锌板逸出的光电子的最大初动能分别为EkA、EkB。7.两种单色光A、用A、

的GM可知其动r

由此可知（ ）

A. A、B光子的能量之比为3:4 C. 锌板的逸出功为3EkB?4EkA 【答案】AC 【解析】

【详解】AB．A、B两种光子的波长之比为4:3，由v?

B. A、B光子的能量之比为4:3 D. 锌板的逸出功为4EkA?3EkB

c

?及E?hv 知，A、B光子的能量之比为

EA:EB??B:?A?3:4

选项A正确，B错误；

CD．设金属锌的逸出功为W，用A单色光照射时有

EkA?用B单色光照射时有

hc?A?W

EkB?解两式得

hc?B?W

W?3EkB?4EkA

选项C正确，D错误； 故选AC.

8.如图所示，在半径为R的圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。P是磁场边界上的一点，大量电荷量为q、质量为m、相同速率的离子从P点沿不同方向同时射入磁场。其中有两个离子先后从磁场边界上的Q点（图中未画出）射出，两离子在磁场边缘的出射方向间的夹角为60?，P点与Q点的距离等于R。则下列说法正确的是（ ）

A. 离子在磁场中的运动半径为

3R 6B. 离子的速率为

3qBR 3m

C. 两个离子从Q点射出的时间差为

2?m 3qBD. 各种方向的离子在磁场边缘的出射点与P点的最大距离为【答案】BCD 【解析】

23R 3?PQO【详解】从Q点能射出两个离子，则离子圆周运动半径r小于磁场区域圆半径R，运动轨迹如图所示。

为等边三角形。

A．由几何关系得

又有

解两式得

选项A错误；

B．在磁场中做圆周运动有

解①②式得

选项B正确； C．圆周运动的周期为

PM?R2 r?PMsin60?

r?33R① ?mv2qvBr② v?3qBR3m

T?两离子在磁场中运动的时间分别为

2?m qBT 32Tt2?

3t1?则从磁场射出的时间差为

?t?选项C正确；

2?m 3qBD．各种方向的离子从磁场中的出射点与P点的最大距离为

2r?选项D正确； 故选BCD.

23R 3三、非选择题：第22~25小题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~34题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共47分。

9.某实验小组在实验室做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。

（1）下列是实验室的仪器台上摆放的部分仪器，本实验须从中选用_________。

A. B. C. D.

（2）下列关于实验的一些说明，其中正确的是_________。 A.轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡 B.拉小车的细线应与长木板平行

C.相关仪器设置完毕后，应先释放小车再接通电源

D.在实验打出的合理的纸带上，连接小车的一端其打点痕迹较为密集

（3）打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。如图为实验中获取的一条纸带的一部分，A、B、C、D、E、F是各相邻计数点，相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出）。

根据图中数据计算，打D点时小车的速度大小为________，小车运动加速度的大小为_________。（均保留3位有效数字）

【答案】 (1). AC (2). ABD (3). 0.205m/s (4). 0.0433m/s2 【解析】

【详解】（1）[1]．须选用打点计时器打点，选用天平测量质量。不需要弹簧测力计、秒表进行测量，故选AC。

（2）[2]．A．轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡，则选项A符合实验要求。 B．若拉小车的细线与长木板不平行，则细线拉力沿木板方向的分力为拉动小车的力，且该力随时间变化，选项B正确。

C．应先将打点计时器接通电源，再释放小车，以保证纸带上有足够多的打点且有运动开始段的打点，选项C错误；。

D．纸带做初速度为零的加速运动，打点计时器在纸带连接小车的一端先打点，此时小车速度较小，则点迹较为密集，选项D正确；故选ABD。

（3）[3]．打点计时器频率为50Hz，则相邻计数点时间间隔T?5?读取纸带数据，有xAC?2.40cm，xAE?6.50cm。则

1s?0.1s。 50xCE?xAE?xAC?4.10cm

则打D点时小车的速度为

vD?xCE?0.205m/s 2T[4]．有效应用纸带上的多段数据以减小误差。分段逐差法是推荐使用的方法。纸带上有五段距离，该题意不要求分析舍弃哪段更精确，故舍去中间段、最小段或最大段均为正确计算。 舍弃中间段，应用逐差法有

xDE?xAB 23Tx?xa2?EF2BC

3Ta1?则加速度为

a?a1?a2 2

解得

a??xDE?xEF???xAB?xBC??xDF?xAC。

2?3T26T2读取纸带数据有xAD?4.24cm，xAF?9.24cm，则

xDF?5.00cm

解得

a?0.0433m/s2

（结果为明确性计算数字，保留3位有效数字，0.0420~0.0450范围内均对） 10.某同学做测量金属丝的电阻率的实验。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲，其直径为_________mm。 （2）测量该金属丝的电阻率，可供选择的仪器有：

A.电流表A，量程有0~10mA和0~0.6A两种，内阻均较小； B.电压表V，量程有0~3V和0~15V两种，内阻均较大； C.电源电动势为4.5V，内阻较小。

实验中按如图乙所示接好电路，闭合S1后，把开关S2拨至a时发现，电压表与电流表的指针偏转都在满偏的

344处。再把S2拨至b时发现，电压表指针几乎还在满偏的处，电流表指针则偏转到满偏的处，由此554确定正确的位置并进行实验。完成下列问题。

所选电压表的量程为_________V，此时电压测量值为_________V。 所选电流表的量程为_________mA，此时电流测量值为_________mA。

【答案】 (1). 0.470 (2). 0~3 (3). 2.4 (4). 0~10 (5). 7.5 【解析】

【详解】（1）[1]．螺旋测微器固定刻度为0，经估读后旋转刻度在47格处，测量值为0.470mm。（结果为值读数字真读，值读至0.001mm，测量值为0.470mm） （2）[2][3][4][5]．由仪器参数确定器材。电源电动势

4.5V，若电压表选用0~15V量程其指针偏转过小，

应选用0~3V量程。

由电路规律分析原理。电压表读数几乎不变，电流表读数变化明显，说明Rx阻值较大，与电压表电阻相接近，一般为几千欧而电源电动势只有4.5V，由欧姆定律计算知电流只有几毫安，故电流表选用0~10mA量程。

4Rx阻值较大，则应使电流表内接，即S2拨至b。此时电压表为满偏的，则读数为

54U??3V?2.4V

5电流表为满偏的

3，则读数为 43I??10mA?7.5mA．

411.如图所示，两根平行的导电轨道M、N水平放置，相距为L。其末端放置一个与导轨垂直接触的质量为m的导体棒。导体棒距离地面的高度为h，且处在竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度为B。当导轨中突然通以一个强电流脉冲时，导体棒向右抛出。导体棒运动过程中始终与地面水平，其水平射程为x。求： （1）导体棒抛出时速度的大小； （2）开关闭合瞬间流经电路的电荷量。

【答案】(1) v?x【解析】

gmxg；（2）q?。 2hBL2h【详解】（1）平抛运动的竖直方向有

h?水平方向有

12gt 2x?vt

解得

v?xg 2h

（2）瞬时加速过程的时间为?t，导体棒受安培力

F?BIL

由牛顿第二定律得

F?ma

由运动规律得

v?a·?t

电荷量

q?I·?t

解以上各式得

q?mxg BL2h12.一轻质细绳一端系一质量为m=0.05kg的小球A，另一端挂在光滑水平轴O上，O到小球的距离为

L=0.1m，小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板，

如图所示，水平距离s=2m，动摩擦因数为μ=0.25．现有一滑块B，质量也为m，从斜面上滑下，与小球发生弹性正碰，与挡板碰撞时不损失机械能．若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g取10m/s2，试问：

（1）若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后，使小球恰好在竖直平 面内做圆周运动，求此高度h．

（2）若滑块B从h=5m处滑下，求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力． （3）若滑块B从h=5m处下滑与小球碰撞后，小球在竖直平面内做圆周运动，求小 球做完整圆周运动的次数．

【答案】（1）0.5m（2）48N（3）10次。 【解析】

【详解】（1）小球刚能完成一次完整的圆周运动，它到最高点的速度为v0，在最高点，仅有重力充当向心力，则有

2v0mg?m①

L在小球从最低点运动到最高点的过程中，机械能守恒，并设小球在最低点速度为v，则又有

112mv12?mg?2L?mv0② 22解①②有

v1?5m/s

滑块从h高处运动到将与小球碰撞时速度为v2，对滑块由能的转化及守恒定律有

s1mgh??mg??mv22

22因弹性碰撞后速度交换

v2?5m/s 解上式有

h=0.5m

（2）若滑块从h=5m处下滑到将要与小球碰撞时速度

u，同理有

mgh/?解得

1smu2??mg?③ 22u?95m/s

滑块与小球碰后的瞬间，同理滑块静止，小球以u?合力充当向心力，则有

95m/s的速度开始作圆周运动，绳的拉力T和重力的

u2T?mg?m④

L解④式得

T=48N

（3）滑块和小球最后一次碰撞时速度为

v?5m/s

滑块最后停在水平面上，它通过的路程为s′， 同理有

mgh/?小球做完整圆周运动的次数为

12mv??mgs?⑤ 2s??n?解⑤、⑥得

ss2?1⑥

s??19m

n=10次

（二）选考题：共15分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

13.对于实际的气体，下列说法正确的是______． A. 气体的内能包括气体分子的重力势能 B. 气体的内能包括分子之间相互作用的势能 C. 气体的内能包括气体整体运动的动能 D. 气体体积变化时，其内能可能不变 E. 气体的内能包括气体分子热运动的动能 【答案】BDE 【解析】

【详解】ABCE．气体的内能包括，气体所有分子势能和分子动能之和；其中分子势能是由分子间的相对位置和相互作用决定的能量，与重力势能无关；分子动能是分子运动的动能，与气体的整体运动的动能无关，故BE正确，AC错误；

D．由于是非理想气体，气体的体积发生变化，若温度相应变化时，气体的内能可能不变，故D正确； 14.如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体．已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦．开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0．现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处．求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功．重力加速度大小为g．

h?【答案】?1??H【解析】

mg???1??T0；?p0S?mg?h； ??p0S???【详解】开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先等容升温过程，直至活塞开始运动．设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有:

p0p1? ① T0T1根据力的平衡条件有:

p1S?p0S?mg ②

联立①②式可得:

?mg?T1??1??T0 ③

p0S??此后，汽缸中气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2．根据盖—吕萨克定律有:

V1V2? ④ T1T2式中V1=SH⑤，V2=S（H+h）⑥ 联立③④⑤⑥式解得:

h?T2??1??Hmg???1??T0 ⑦ ??p0S???从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为:

W??p0S?mg?h⑧

15.有一弹簧振子在水平方向上的B、C两点之间做简谐运动，已知B、C两点的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动，则振子的周期为_______s。若从振子经过平衡位置时开始计时（t?0），经过振子有正向最大加度，则振子的振动方程为_______。 【答案】 (1). 0.2 (2). y??0.1sin10?t?m? 【解析】

【详解】[1]．振子在2s内完成了10次全振动，则振子的周期为

的T?2s=0.2s 101周期4

[2]．振子的振幅

A=10cm=0.1m

2??10?rad/s T1若从振子经过平衡位置时开始计时（t?0），经过周期振子有正向最大加速度，则此时振子到达负向最

4?=大位置，则振动方程为

y??0.1sin10?t?m?

16.如图所示，把一个横截面QMP为等边三角形玻璃棱镜的一个侧面放在水平桌面上，直线SD与QP共线。在S处放一光源，使其发出的直线光束与SQ夹30o角，该光束射向棱镜的MQ侧面上的一点。调整光源S的位置，使棱镜另一侧面MP出射的光线射在D点，且恰有SQ?PD。不考虑光线在棱镜中的反射，求： （i）棱镜玻璃的折射率；

（ii）棱镜的出射光线与人射光线间的夹角。

【答案】（i）n?【解析】

（ii）60°3；【详解】（i）如图，由几何关系知A点的入射角为60?，折射角为30°。

有

n?解得

sin60?

sin30?n?3 （ii）出射光线与入射光线间的夹角为

??2?30??60?