1、河北衡水中学高考押题试卷河北衡水中学高考押题试卷 物理试卷（二）物理试卷（二） 二选择题二选择题( (本题共本题共 8 8 小题，每小题小题，每小题 6 6 分，在每小题给出的四个选项中，第分，在每小题给出的四个选项中，第 14141818 题只有一题只有一 项符合题目要求，第项符合题目要求，第 19192121 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 0 分分) ) 14.我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要,研制了一种小型核能电池,将核反应释
2、 放的核能转变为电能,需要的功率并不大,但要便于防护其产生的核辐射。请据此猜测“玉兔号”所用核能 电池有可能采纳的核反应方程是 A. 3241 1120 HHHen B. 2351141921 92056360 UnBakr3 n C. 2382380 94951 PuAme D. 274301 132150 AlHePn 15.穿梭于大街小巷的共享单车解决了人们出行的“最后一公里”问题。单车的传动装置如图所示,链轮的 齿数为 38,飞轮的齿数为 16,后轮直径为 660mm,若小明以 5m/s 匀速骑行,则脚踩踏板的角速度约为 A. 3.2 rad/s B. 6.4 rad/s
3、 C. 12.6 rad/s D. 18.0rad/s 16.如图所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率, 沿着相同的方向,对准圆心 O 射入匀强磁场,又都从该磁场中射出,这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有 的较短,若带电粒子只受磁场力的作用,则在磁场中运动时间越短的带电粒子 A.在磁场中的周期一定越小 B.在磁场中的速率一定越小 C.在磁场中的轨道半径一定越大 D.在磁场中通过的路程一定越小 17.如图所示,质量可忽略的绝缘细杆做成正方体框架,边长为 a ,框架的每个顶点固定着一个带电荷量为+q、 质
4、量为 m 的小球,将这个框架静止放在足够粗糙的水平面上,平面上方有水平向右的匀强电场,场强为 E ,下列 说法正确的是 A.立方体中心位置处电场强度为零 B.上方四个小球受到的电场力的合力均相同 C.若以右下底边为轴把这个立方体向右侧翻转 90 ,系统电势能减少了 6qEa D.若以右下底边为轴把这个立方体向右侧翻转 90 ,系统电势能减少了 8qEa 18.如图甲所示是一个理想变压器和一组理想二极管, A、B 是变压器次级线圈的输出端, C、D、E、F、G、 H 是二极管组接线端,变压器原、副线圈的匝数比为 10:1,原线圈电压按图乙所示规律变化,原线圈接有交流 电压表,把 A、B 端适当的
5、接在 C、E、F、H 中的某些位置,就可以向接在 D、G 之间的用电器供直流电,下列 说法正确的是 A. A、B 两端电压为220 2V B. A、B 输出端电流方向 1s 改变 100 次 C.把 AC 接一起,再把 BH 接一起,则电流可以从 G 流出过用电器从 D 流回 D.把 ACF 接一起,再把 BEH 接一起,则电流可以从 G 流出过用电器从 D 流回 19.北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。由35颗卫星组成,包括5颗静止轨道卫星、3颗 倾斜同步轨道卫星、27 颗中地球轨道卫星,下表给出了其中三颗卫星的信息,其中倾角为轨道平面与赤道平 面的夹角。下列陈述正确的是 A
6、.北斗-IGSO2 的运行周期和地球自转周期相等 B.北斗-G4 的线速度小于北斗-M3 的线速度 C.北斗-IGSO2 总在地面上某点的正上方 D.北斗-IGSO2 和北斗-M3 的周期的三分之二次方之比约等于 5 3 20.如图所示,光滑水平地面上有 A、B 两物体,质量都为 m, B 左端固定一个处在压缩状态的轻弹簧,轻弹簧被 装置锁定,当弹簧再受到压缩时锁定装置会失效。A以速率 v 向右运动,当 A撞上弹簧后,设弹簧始终不超过弹 性限度,关于它们后续的运动过程说法正确的是 A. A 物体最终会静止, B 物体最终会以速率 v 向右运动 B. A、B 系统的总动量最终将大于 mv C.
7、A、B 系统的总动能最终将大于 2 1 2 mv D.当弹簧的弹性势能最大时 A、B 的总动能为 2 1 4 mv 21.如图所示,光滑水平桌面上并排放两个完全相同的可视为质点的物块A、B,质量均为m ,其中物块A被一条 遵守胡克定律的弹性绳连接,绳另一端固定在高处 O 点,弹性绳的原长为 L,劲度系数为 k,当物块 A 在 O 点正 下方时绳处于原长状态。现使物块 A、B 一起从绳和竖直方向夹角为 =60 开始释放,下列说法正确的是 A.刚一释放时物块 A 对物块 B 的推力为 3 4 kL B.物块 A 向右运动的最远距离为2 3L C.从静止到物块 A、B 分离,绳对 A 做的功大于 A
8、 对 B 做的功 D.从静止到物块 A、B 分离,绳对 A 的冲量大于 A 对 B 的冲量 三、非选择题三、非选择题(包括必包括必考题和选考题两部分。第考题和选考题两部分。第22题题第第32题为必考题，每个试题考生都必须题为必考题，每个试题考生都必须 作答。第作答。第 33 题题第第 38 题为选考题，考生根据需求作答。题为选考题，考生根据需求作答。) ( (一一) )必考题：共必考题：共 129129 分分 22.(7 分)手机电池多为锂电池,这种电池的电动势并不是一个定值,刚充满的电池电动势约 4.2V,在使用过程中 降低到 3.2V 时建议终止放电。为尽可能精确地测量出某手机
9、电池刚充 满电时的电动势,可供选用的器材如 下: A.电流表 A:量程 00.6A、内阻 0.6 B.电压表 V:量程 015V、内阻 3k C.滑动变阻器 R :最大阻值 5 D.电阻箱 R0: 09999 E.待测手机电池 E F.一个开关 S 及导线若干 (1)选用合适的仪器,在答题纸的虚线框内画出你设计的实验电路图。 (2)根据自己设计的电路,得到电动势需要测量的物理量有 ,电动势测量值的表达 式 。 23.(8 分)某同学用如图所示的气垫导轨和光电门装置来做“验证动能定理”的实验,他的操作步骤如下: 将一
10、端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上,将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点 B 处,将带有遮光条的质量为 M 的滑块放置在气垫导轨上的 A 处,用 n 个质量为 m 的钩码连接成串,经绕过 滑轮的细线拉滑块,使滑块从A点由静止释放,在光电计时器上读出遮光条通过光电门的时间t ,改变钩码个 数,使滑块每次从同一位置A由静止释放,重复上述实验过程。实验中释放点A到光电门的距离为s ,遮光条的 宽度为 d。 (1)该同学操作中疏漏的重要实验步骤是 ; (2)数据处理时,该同学认为钩码的总重力等于滑块所受的外力
11、,得出滑块动能的表达式为 ,滑块 所受外力做功的表达式为 (3)根据你掌握的物理知识判断,该同学认为“钩码的总重力等于滑块所受的外力”,是否合理,并说明理 由 ; (4)该同学正确操作后,用图像法处理数据,若以钩码个数为横轴,以时间 t 的 次方为纵轴,画出的图像是 直线,直线斜率的表达式是 。 24.(14 分)如图甲所示,足够长的柔软导线跨过滑轮悬
12、挂两条水平金属棒 MN、PQ ,棒长均为 l=0.50m,电阻值 均为 R =1.0 的电阻。MN质量m1=0.10kg, PQ 质量 m2=0.20kg,整个装置处于磁感应强度 B=1.0T 的匀强磁场 中,磁场方向水平且垂直于MN和PQ。t=0时刻,对金属棒MN 施加一个竖直向下的外力F,使之由静止开始运 动,运动过程中电路中的电流I随时间t变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计, g取10m/s2。 (1)求 2.0s 末金属棒 MN 瞬时速度的大小; (2)求 4.0s 末力 F 的瞬时功率; (3)已知 03.0s 时间内 MN 上产生的热量为 0.36J,试计算 F 对金
13、属棒 MN 所做的功。 25.(18分)如图所示,在竖直平面内有一固定光滑绝缘轨道,其中AB部分是倾角为=37 的直轨道, BCD部分是 以 O 为圆心、半径为 R 的圆弧轨道,两轨道相切于 B 点, D 点与 O 点等高, A 点在 D 点的正下方.圆的水平直 径下方有水平向左的电场,质量为 m、带电荷量为 q 的小球从 A 点由静止开始沿斜面向上运动,已知小球刚好 能沿圆轨道经过最高点 C ,然后经过 D 点落回到 AB 之间某点.已知 sin37 =0.6, cos37 =0.8,重力加速度大小为 g.求: (1)小球在 C 点的速度的大小; (2)小球在 AB 段运动过程中电场力所做的
14、功; (3)小球从 D 点运动落到 AB 上某点的时间。 ( (二二) )选考题：共选考题：共 1515 分。请从给出的分。请从给出的 2 2 道物理题中任道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一选一题作答。如果多做，则按所做的第一 个题目计分。个题目计分。 33.【物理选修 3-3】(15 分) (1)(5 分)如图所示,一定质量的理想气体状态发生改变,在 p-V 关系图像中经历从 abcda 状态循环变 化过程。下列说法正确的是 。(填正确答案标号,选对一个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分,每
15、选错一个扣 3 分,最低得 0 分) A. ab 过程中,分子的平均动能增大,外界对气体做正功 B. bc 过程中,分子的平均动能增大,气体吸热, C. cd 过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减小 D. bcd 过程,气体对外做的功等于系统和外界传递的热量 E. da 过程中,气体分子速率分布曲线的峰值位置不发生变化 ( 2)(10 分)伽利略温度计结构如图所示。玻璃泡 A 容积为 V0,内封有一定量气体,与 A 相连的 B 管插在液体槽 中,液体密度为 ,管内径的横截面积为 S,已知环境温度为 T0时,管内液面的高度差为 x0,当环境温度变化时, x 即可反映泡内气体的温度,即环境
16、温度,并可由 B 管上的刻度直接读出。已知大气压强为 p0,重力加速度为 g, 只有在近似条件下温度 T 和 x 的关系才是线性关系。 在下述条件下求此线性关系 a. B 管的容积远小于 A 泡的容积; b.管内液体密度很小,引起的压强远小于大气压强; 试分析指出这种温度计的缺点。 34.【物理选修 3-4】(15 分) (1)(5 分)如图所示,从点光源 S 发出的一束复色光,以一定的角度入射到玻璃三棱镜的表面,经过三棱镜的两次 折射后分为 a、b 两束光。下面的说法中正确的是 。(填正确答案标号,选对一个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个
17、得 5 分,每选错一个扣 3 分,最低得 0 分) A.在三棱镜中 a 光的传播速率大于 b 光的传播速率 B. a 光频率大于 b 光频率 C.若改变复色光的入射角,可在入射面发生全反射 D. a、b 两束光分别通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距 xaxb E.真空中的 a、b 两束光的光速相对于不同的惯性参考系是相同的 (2)(10 分)振源处于 x 轴原点处,分别向 x 轴正向和负向形成两列简谐横波,在 x 轴上有两点 P 和 Q,它们的振动 图像分别是图甲和图乙,它们间的距离为 d=10m, 如果它们都在 x 轴的正半轴,求这列波的可能速度; 如果 P 点在 x 轴的负半轴,坐标
18、为-4m,Q 点在 x 轴的正半轴,求这列波的最大速度? 参考答案参考答案 二选择题二选择题( (第第 1 14 41717 题只有一项符合题目要求，第题只有一项符合题目要求，第 18182121 题有多项符合题目要求题有多项符合题目要求) ) 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 C B C D BCD AB CD ACD 14. C 【解析】A 是聚变反应,反应剧烈,至今可控聚变反应还处于各种实验研究阶段, B 是裂变反应,虽然实现 了人工控制,但因反应剧烈,防护要求高还不能小型化, C 是人工放射性同位素的衰变反应,是小型核能电 池 主要采用
19、的反应方式, D 是人工核反应,需要高能 粒子,故选 C。 15. B 【解析】飞轮和后轮角速度 1相等,链轮和飞轮的边缘线速度 v 相等,链轮和踏板角速度 2相等,可得 1 2 2 6.4rad/s N v N R , B 正确。 16.C 【解析】根据公式 2 m T qB 可知,粒子的比荷相同,它们进入匀强磁场后做匀速圆周运动的周期相同, 选项 A 错误;如图所示, 设这些粒子在磁场中的运动圆弧所对应的圆心角为 ,则运动时间 360 tT ,在磁场中运动时间越短的带电 粒子,圆心角越小,运动半径越大,根据 mv r qB 可知,速率一定越大,选项B错误,选项C 正确;通过的路程即圆弧 的
20、长度Lr,与半径 r 和圆心角 有关,所以选项 D 错误。 17. D 【解析】 立方体中心位置处电场强度为 E , A 错误;上方四个小球受到的电场力的合力方向不同,B 错误; 电场力做功为系统电势能的减少量,且电场力做功与路径无关,则有 W=4qE 2a,C 错误,D 正确。 18. BCD 【解析】 由图乙可知, A、B 两端电压的峰值是220 2V,故 A 错误,副线圈交变电流频率为 50Hz, 1s 内电流方向改变 100 次, B 正确;由二极管的单向导电性可知 C、D 正确。 19. AB 【解析】由北斗-G4 和北斗-IGSO2 的轨道高度可知 A 正确;卫星运动轨道半径越高,
21、线速度越小, B 正确;北斗-IGSO2 轨道因倾角过大,为非静止轨道, C 错误;由开普勒第三定律可推得北斗-IGSO2 和北斗-M3 的周期的三分之二次方之比约等于轨道半径之比而非高度之比,D 错误。 20. CD 【解析】系统水平方向动量守恒,弹簧解除锁定后存储的弹性势能会释放导致系统总动能增加, A、B 错误, C 正确;弹簧被压缩到最短时 A、B 两物体具有相同的速度,由动量守恒知 1 2 vv ,则有 22 11 ( ) 224 k v Emmv, D 正确。 21. ACD 【解析】释放时 A 对 B 的弹力为 3 4 kL,A 正确;物块 A 向右运动的最远距离小于2 3L,
22、B 错误; 物块 A、B 在 O 点正下方分离,绳对 A 做的功等于 A、B 动能的增加量, A 对 B 做的功等于 B 动能的增加量, C 正确;分离时 A、B 速度相等绳对 A 的冲量的水平分量等于 A、B 的总动量增量, A 对 B 的冲量等于 B 的动量 增量, D 正确。 22.(1)如图所示 (3 分) (2)电阻箱的示数和相应电流表示数(2 分) 1212 21 ()I IRR E II (2 分) 【解析】 (1)常见的测量电源电动势的方法有伏安法、伏阻法、安阻法,本实验电压表量程过大,滑动变阻器阻 值太小,会使电流表过载,因而应选用安阻法。
23、 (2)根据安阻法原理 E=I(r+R+RA),需记录电阻箱阻值 R 及对应的电流表读数 I,可解得 1 212 21 ()I IRR E II 。 23.(1)第步中,气垫导轨应调水平(2 分) (2) 2 2 2 Md t (1 分) nmgs (1 分) (3)不合理,因钩码处于失重状态,因而钩码的总重力大于滑块所受的外力(2 分) (4)-2(1 分) 2 2mgs Md 或 2 2 () mgs Mm d (1 分) 【解析】对滑块进行分析,合外力做功等于动能的变化,若 mM ,则 22 12mgs n tMd ,可得斜率为 2 2mgs Md
24、。或对滑 块和钩码进行分析,合外力做功等于动能的变化,同理可得斜率为 2 2 () mgs Mm d . 24.(1) 0.80m/s (2)3.1W (3)2.7J 【解析】(1)由图乙可得:t=2.0s 时, I=0.4A。 根据 E I Rr , E=2Blv (2 分) 解得 v=0.80m/s (1 分) (2)由 Blv I R 可知,金属棒做初速度为零的匀加速直线运动。 由运动学规律 v =at, 解得金属棒的加速度大小 a=0.40m/s2 (2 分) 对金属棒进行受力分析,根据牛顿第二定律得: F+m1g
25、 -m2 g-2F安=(m1+m2) a (2 分) 又 F安=BIl 由题图乙可得 t=4.0s 时, I=0.8A, 解得 F安=0.4N,外力 F=1.92N (1 分) 由速度与电流的关系可知 t=4.0s 时 v=1.6m/s 根据 P= Fv ,解得 P =3.1W (1 分) (3)MN 与 PQ 串联,可知电路中产生的总热量为 Q总=20.36J=0.72J (1 分) 根据能量守恒定律有 2 21122 1 ()() 2 Wmm ghmm vQ 总 (2 分) &nbs
26、p;又 2 2 1.8m 2 v h a , v2=at2 (1 分) 联立可得 F 对金属棒所做的功 W=2.7J (1 分) 25.(1)当小球在最高点时 2 C v mgm R (2 分) 解得 C vgR ( 1 分) (2)小球从 A 点到 C 点的过程有 2 1 2 2 C qERmghmv (2 分) cos(sin )tan3hRRRRR (2 分) 得 7 4 qEmg,小球在 AB 段运动过程中电场力所做的功(sin )WqE RR (2 分) W =2.8mgR (1 分)
27、 (3)小球从 C 点运动到 D 点的过程 22 11 22 DC mgRmvmv (2 分) 解得3 D vgR (1 分) 设小球落点到 A 的水平距离为 x,竖直距离为 y, 2 1 2 qE xt m (1 分) 2 1 2() 2 D yRv tgt (1 分) 由几何关系有tan y x (1 分) 联立这三个方程得 56 16 3 37 R t g (2 分) 33.(1) BCD (2)a. 0 0 00 pgx TT pgx b. 0 0 0
28、() 1 xx S TT V 见解析 【解析】(1)在 ab 的过程中,气体体积不变,外界对气体不做功,压强增大,故气体温度升高,选项 A 错误; bc 的过程中,压强不变,体积增大,温度升高,气体分子的平均动能增大,选项B正确; cd的过程中,气体体积不变, 压强减小,故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减小,选项 C 正确;由于 b、d 状态的 pV 值相等,所以温度 相等,根据热力学第一定律,选项D正确; da的过程为温度降低,所以气体分子的速率分布曲线的峰值位置发 生变化,选项 E 错误。 (2)a.由于 B 管的体积与 A 泡体积相比可忽略不计,该过程为等容过程,有 000 0 pg
29、xpgx TT (2 分) 得 0 0 00 pgx TT pgx (2 分) b.管内液体引起的压强远小于大气压强,该过程为等压过程,有 000 0 ()VVxx S TT (2 分) 0 0 0 () 1 xx S TT V (2 分) (2)温度变化时,管内液体高度变化,导致气体的体积和压强都在变化,所以刻度不均匀; 近似条件的限制使得它的测量范围限制在很小的区间内; 第一种情况在环境大气压发生变化时测量结果需要修正。(任指出一条即可得 2 分) 34.(1) BDE 【解析】(1)由图可知 a 光折射角大, a 光折射率大,介质中的速度小
30、,频率大,波长短,干涉条纹窄。由狭义相对 论可知光速相对于不同惯性系是不变的。 (2)从图像可知振源的周期为 T=0.4s, P 和 Q 的相位始终相反,则 2 dn (2 分) 由波速vT,得 50 m/s 21 v n ( n=0, 1, 2, 3,) (2 分) 周期一定,波长越大则波速越大,原点两侧的波形是镜像对称图形, P 点和它的对称点 P'振动相同2mxOQ OP (2 分) 2 xk ( k=0, 1, 2, 3,) (2 分) 当波长最大时 k=0,=4m,10m/sv T (2 分)
