2021 年河北省衡水一中高考物理模拟试卷（三） 一．选择题（共 7 小题，满分 28 分，每小题 4 分） 1．（4 分）如图所示，把一块不带电的锌板连接在验电器上。当用可见光照射锌板时，验 电器指针不偏转。当用紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度（　　） A．若减小紫外线的强度，验电器的指针也会偏转 B．若改用红光长时间照射，验电器的指针也会偏转 C．用紫外线照射锌板时，锌板带正电，验电器带负电 D．这个现象说明了光具有波动性 2．（4 分）光滑水平面上放置一表面光滑的半球体，小球从半球体的最高点由静止开始下 滑，在小球滑落至水平面的过程中（　　） A．小球的机械能守恒 B．小球一直沿半球体表面下滑 C．小球和半球体组成的系统水平方向动量守恒 D．小球在水平方向的速度一直增大 3．（4 分）如图所示为运动员参加冬奥会滑雪比赛的情形。某滑雪运动员（可视为质点） 由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道 AB，从滑道的 A 点滑行到最低点 B 的过程中，由于 摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿 AB 下滑过程中（　　） A．加速度保持不变 B．所受摩擦力逐渐增大 C．机械能保持不变 D．合外力的功率为零 4．（4 分）2020 年我国将首探火星，利用火星卫星、火星着陆器、火星车联合探测。如图 为火星绕太阳运动的椭圆轨道，AB 是其长轴，O 为椭圆的中心，则下列说法正确的是 （　　） A．太阳位于 O 点 B．火星在 A 点的速率等于 B 点的速率 C．火星在 A 点所受引力大小等于在 B 点所受引力大小 D．火星轨道半长轴的三次方与公转周期平方的比值和太阳有关 5．（4 分）如图所示，示波管的结构中有两对互相垂直的偏转电极 XX′和 YY′，若在 XX′ 上加如图所示的扫描电压 Ux，在 YY′上加信号电压 Uy，在示波管荧光屏上看到的图形 可 能 是 （ 　 　 ） A． B． C． D． 6．（4 分）如图，理想变压器原线圈匝数为 1100 匝，接有一阻值为 R 的电阻，电压表 V1 示数为 110.0V。副线圈接有一个阻值恒为 RL 的灯泡，绕过铁芯的单匝线圈接有一理想 电压表 V2，示数为 0.10V。已知 RL：R＝4：1，则副线圈的匝数为（　　） A．225 B．550 C．2200 D．4400 7．（4 分）下列关于磁场和电场的说法正确的是（　　） A．恒定的磁场能够在其周围空间产生恒定的电场 B．均匀变化的磁场能够在其周围空间产生恒定的电场 C．均匀变化的磁场能够在其周围空间产生均匀变化的电场 D．按正弦规律变化的磁场能够在其周围空间产生恒定的电场 二．多选题（共 3 小题，满分 18 分，每小题 6 分） 8．（6 分）在某高空杂技类节目现场下方地面上放置一弹簧垫，此弹簧垫可视为质量为 m 的木板与两相同直立轻弹货的上端相连，静止时弹簧的压缩量为 h，如图所示。某同学 为了测试弹簧垫的性能，将一质量为 2m 的物体从距木板上方 2h 的 O 点由静止释放，物 体与木板碰撞后，粘在一起向下运动，到达最低点后又向上运动，它们恰能回到 A 点， 空气阻力、木板厚度、物体大小忽略不计，重力加速度大小为 g，则下列说法正确的是 （　　） A．物体与木板一起向下运动过程中的速度先增大后减小 B．整个过程中，物体、木板和两弹簧组成的系统机械能守恒 C．物体与木板碰后瞬间加速度大小为 ，物体与木板恰好回到 A 点时加速度大小为 g D．物体与木板碰撞之前，两弹簧的弹性势能总和为 mgh 9．（6 分）在甲、乙、丙三图中，除导体棒 ab 可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电 容器 C 原来不带电，不计导体棒、导轨和直流电源的电阻和导体棒和导轨间的摩擦。图 中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面向下的匀强磁场中，导轨足够长。今给 导体棒 ab 一个向右的初速度，在甲、乙、丙三种情况下，下列说法正确的是（　　） A．甲中，因为电容断路，ab 导体棒中不会产生电流 B．乙中，ab 导体棒向右做减速运动 C．丙中，ab 棒先向右减速后会再向左加速 D．三种情形中，有两种情形导体棒 ab 最终匀速 10．（6 分）如图所示，小球 A 与小球 B 由轻弹簧连接，置于光滑水平面上，一颗质量为 0.02kg 的子弹，以大小为 500m/s 的水平速度射入小球 A，并在极短时间内嵌在其中．已 知小球 A 的质量为 0.98kg，小球 B 的质量为 3kg，小球 A 和小球 B 始终未发生碰撞，弹 簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A．子弹射入小球 A 后，小球 A（含子弹）和小球 B 组成的系统动量守恒 B．子弹射入小球 A 的过程中，小球 A 和子弹的总动能保持不变 C．弹簧的弹性势能最大值为 37.5J D．小球 A（含子弹）和小球 B 相互作用过程中，B 所能达到的最大速度为 2.5m/s 三．实验题（共 4 小题，满分 42 分） 11．（6 分）某同学用如图甲所示的实验装置测量物块与斜面间的动摩擦因数。已知打点 计时器所接电源的频率为 50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示， 图 乙 中 每 相 邻 两 个 计 数 点 间 还 有 一 个 计 时 点 未 标 出 。 （1）由图乙可知，打计数点 B 时物块的速度大小 vB＝　 　m/s；物块运动的加速度大 小 a＝　 　m/s2。（结果均保留两位小数） （2）已知当地的重力加速度大小 g＝9.80m/s2，斜面倾角的正切值为 0.75，则物块与斜 面间的动摩擦因数 μ＝　 　（结果保留两位有效数字）。 12．（8 分）学习了霍尔效应后，李雷同学对霍尔元件非常感兴趣，通过查阅资料后发现 霍尔元件在生活中有很多应用。如汽车自动控制刹车系统（“ABS”防抱死系统）中，就 利用了霍尔元件来测转速，其工作原理可以简化如图 1。 其中测速齿轮是由软铁制成，当齿轮转动起来，轮齿和齿槽交替靠近霍尔元件，会导致 cd 面间形成脉冲电压，记录如图 2，请帮李雷同学判断，当脉冲电压 2 形成时，霍尔元 件正与　 　（填“轮齿”或“齿槽”）正对。若该霍尔元件中的自由电荷是负电荷，则 （填“c”或“d”）面电势比较高。 13．（12 分）如图所示，水平传送带 A 端到 B 端的距离 L＝16m，物块 PQ 均视为质点） 通过绕在光滑定滑轮上的细线连接，物块 Q 在传送带的左端，与连接物块 Q 的细线水平， 当传送带以 8m/s 的速度逆时针转动时，物块 Q 恰好静止。已知物块 P 的质量 mp＝2kg， 物块 Q 与传送带间的动摩擦因数为 0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g＝10m/s2，求： （1）物块 Q 的质量； （2）当传送带以 v＝8m/s 的速度顺时针转动时，物块 Q 从 A 端运动到 B 端所用的时间； （3）当传送带以 v＝8m/s 的速度顺时针转动时，物块 Q 从 A 端运动到 B 端的过程中， 物块 Q 相对传送带运动的距离。 14．（16 分）如图所示，空间分布着方向平行于纸面、宽度为 d 的水平匀强电场。在紧靠 电场右侧半径为 R 的圆形区域内，分布着垂直于纸面向里的匀强磁场。一个质量为 m、 电荷量为﹣q 的粒子从左极板上 A 点由静止释放后，在 M 点离开加速电场，并以速度 v0 沿半径方向射入匀强磁场区域，然后从 N 点射出。MN 两点间的圆心角∠MON＝120°， 粒子重力可忽略不计。 （1）求粒子在匀强磁场中运动时间 t 的大小； （2）若仅将该圆形区域的磁场改为平行于纸面的匀强电场，如图所示，带电粒子垂直 射入该电场后仍然从 N 点射出。求粒子从 M 点运动到 N 点过程中，动能的增加量△Ek 的大小。 四、【选修 3–3】（12 分） 15．（4 分）如图为竖直放置的 形管，水银柱在管中将两端密封的理想气体隔开。稳定 时，两边水银柱液面高度差为 h＝10cm。则下列方法中，一定能使 h 变大的是（　　） A．使 形管两端密封气体升高相同的温度 B．将 形管整体在竖直平面内左转 90° C．将 形管整体由竖直变为水平放置 D．让 形管整体保持竖直做自由落体运动 16．（8 分）如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管 A、B、C 粗细均匀，A、B 两管的上端封闭，C 管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B 两管 的长度分别为 l1＝13.5cm，l2＝32cm。将水银从 C 管缓慢注入，直至 B、C 两管内水银 柱的高度差 h＝5cm。已知外界大气压为 p0＝75cmHg。求 A、B 两管内水银柱的高度差。 五． 【选修 3–4】（12 分） 17．下列说法正确的是（　　） A．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时，能观察到彩色条纹，这是光的 干涉现象 B．用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理 C．激光是人工制造的，不是偏振光 D．因为紫光的波长小于红光的波长，所以紫光比红光更容易发生衍射现象 18．将自然光引入室内进行照明是一种新型的绿色能源技术。某科技兴趣小组设计了一种 接收太阳光的实验装置，如图为过装置中心轴线的截面，上部的集光球是半径为 R 的某 种均匀透明材料的半球体，下部为导光管，两部分的交界面是 PQ。若只有 PQ 上方高度 h＝ R 范围内的光束平行于 PQ 射入后，能直接通过 PQ 面进入导光管（不考虑集光 球内表面的反射），求该材料的折射率。 2021 年河北省衡水一中高考物理模拟试卷（三） 参考答案与试题解析 一．选择题（共 7 小题，满分 28 分，每小题 4 分） 1．（4 分）如图所示，把一块不带电的锌板连接在验电器上。当用可见光照射锌板时，验 电器指针不偏转。当用紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度（　　） A．若减小紫外线的强度，验电器的指针也会偏转 B．若改用红光长时间照射，验电器的指针也会偏转 C．用紫外线照射锌板时，锌板带正电，验电器带负电 D．这个现象说明了光具有波动性 【解答】解：A、根据光电效应的条件可知发生光电效应与光的强度无关，若改用强度 更小的紫外线照射锌板，验电器的指针也会偏转，故 A 正确； B、用可见光照射锌板时，验电器指针不偏转，根据光电效应的条件可知若改用红外线 照射锌板，一定不能发生光电效应，所以验电器的指针一定不会发生偏转，故 B 错误； C、用紫外线照射锌板，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，则验电器的金属球 和金属指针带正电，故 C 错误； D、光电效应说明光具有粒子性，故 D 错误。 故选：A。 2．（4 分）光滑水平面上放置一表面光滑的半球体，小球从半球体的最高点由静止开始下 滑，