2020届河北省衡水中学新高考原创精准模拟考试(三十)物理试卷

2020届河北省衡水中学新高考原创精准模拟考试（三十）

物理试卷

★祝考试顺利★

注意事项：

1、考试范围：高考范围。

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答题区域的答案一律无效。如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

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，不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

7、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。

1.天文物理学大师霍金曾表示，探测到引力波是科学史上非常重要的一刻。人类科学史上有过许多重要的事件。下列叙述中错误的是( )

A. 伽利略做了“铜球从阻力很小的斜槽上由静止滚下”的实验，证实了“距离与时间平方成正比”的关系

B. 开普勒研究了第谷20余年的行星观测记录，提出了“所有行星绕太阳做椭圆运动”等行星运动规律

C. 奥斯特发现电流磁效应，导致法拉第发现电磁感应现象，后来他又研究得出感应电动势和磁通量的变化率成正比，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善

D. 汤姆孙通过实验对“阴极射线在电场和磁场中偏转情况”进行研究发现了电子，否定了2000多年来“原子是物质的不可分割的最小单元”这一传统观念

【答案】C

【解析】

【详解】伽利略做了数百次“铜球从阻力很小的斜槽上由静止滚下”的实验，证实了“运动距离与时间的平方成正比”的关系，他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法，奠定了现代科学的基础，故A说法正确；开普勒研究了第谷20余年的行星观测记录，提出了“所有行星绕太阳在椭圆

轨道上运动”等行星运动规律，澄清了许多年来人们对天体运动的神秘、模糊认识，也为牛顿创立天体力学理论奠定了观测基础，故B说法正确；奥斯特发现的电流磁效应，震动了整个科学界，引起了科学家们关于“磁也能生电”的对称性的思考，最终导致法拉第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，但是纽曼和韦伯先后研究得出感应电动势和磁通量的变化率成正比，故C说法错误；汤姆孙通过实验对“阴极射线在电场和磁场中偏转情况”进行研究发现了电子，否定了2000多年来“原子是物质的不可分割的最小单元”这一传统观念，标志着人类对物质结构的认识进入了一个崭新的阶段，故D说法正确。所以选C。

2.2018珠海航展已于2018年11月6-11日在珠海国际航展中心举行, 其中我国歼10-B眼镜蛇飞行表演让飞行爱好者赚足了眼球。如图所示是某飞机在珠海从北往南飞行过程中的一个镜头，当飞机从水平位置飞到竖直位置时，相对于飞行员来说，关于飞机的左右机翼电势高低的说法中正确的是（）

A. 不管水平飞行还是竖直向上飞行，都是飞机的左侧机翼电势高

B. 不管水平飞行还是竖直向上飞行，都是飞行的右侧机翼电势高

C. 水平飞行时，飞机的左侧机翼电势高，竖直向上飞行时机翼右侧电势高

D. 水平飞行时，飞机的左侧机翼电势低，竖直向上飞行时机翼的左侧电势高

【答案】C

【解析】

【详解】地磁场在北半球有竖直向下和由南向北的水平分量，水平飞行时，飞机的两翼切割竖直向下的磁感线，根据右手定则可知，左侧机翼电势高；竖直向上飞行时，两翼切割水平方向的磁感线，根据右手定则可知，机翼右侧电势高；故选C.

3.如图所示，两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接，在水平外力F作用下，系统处于静止状态，此时弹簧实际长度相等。弹簧A、B的劲度系数分别为k A、k B，且原长相等。弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为θ与45°。设A、B中的拉力分别为F A、F B。小球直径相比弹簧长度可以忽略。则( )

A. k A＝k B

B. tan θ＝

C. F A＝mg

D. F B＝2mg

【答案】B

【解析】

【详解】将两小球看作一个整体，对整体受力分析，可知整体受到重力2mg，弹簧A的拉力F A和F的作用，受力如图甲所示，根据共点力的平衡条件有：，F＝2mgtan θ，根据胡克定律：F A＝k A x A，F B＝k B x B，对下边的小球进行受力分析，其受力如图乙所示：

根据平衡条件有：F B＝mg，F＝mg，联立可得：tanθ＝，故B正确，D错误；由tanθ＝知，cosθ＝，得F A＝mg，故C错误；两个弹簧的原长相等，伸长后的长度也相等，所以弹簧的形变量也相等，而两个弹簧的弹力不同，所以两个弹簧的劲度系数不相等，故A错误。所以B正确，ACD 错误。

4.我国航天事业持续飞速发展，2019年1月，嫦娥四号飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面。假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞。发动机加速电压U，喷出两价氧离子，离子束电流为I，那么下列结论正确的是(基本电荷e，原子质量单位m0，飞船质量M)( )

A. 喷出的每个氧离子的动量p＝2eU

B. 飞船所受到的推力为F＝4I

C. 飞船的加速度为a＝

D. 推力做功的功率为2MeU

【答案】B

【解析】

【详解】每个氧离子根据动能定理：qU＝mv2，动量为，故A错误；设在Δt时间内喷出N个氧离子，飞船受到的反冲力：，其中：＝I，q＝2e，m＝16m0，所以：，，，故B正确，C错误；D选项单位不对，故D错误。所以B正确，ACD错误。

5.汽车以速率v1沿一斜坡向上匀速行驶，若保持发动机功率不变，汽车沿此斜坡向下匀速行驶的速度为v2，则汽车以同样大小的功率在水平路面上行驶时的最大速率为(设三种情况下汽车所受的阻力相同)( )

A. B. C. D.

【答案】B

【解析】

【详解】设汽车的功率为P，阻力大小为f。则沿斜坡向上匀速运动时有：F1＝mgsinθ＋f，功率为：P＝F1v1，向下匀速运动时有：F2＋mgsinθ＝f，功率为P＝F2v2，在水平路面上运动时有：F3＝f，功率为：P＝F3v3，由以上联立解得：，故B正确，ACD错误。

6.如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的变压比为a，降压变压器的变压比为b，输电线的电阻为R，升压变压器和降压变压器均为一理想变压器，发电机输出的电压恒为U，若由于用户的负载变化，使电压表V2的示数增大了，则下列判断正确的是（）

A. 电压表V1的示数不变

B. 电流表A2的示数增大了

C. 电流表A1的示数减小了

D. 输电线损失的功率减小了

【答案】AC

【解析】

由于U不变，所以电压表V1的示数不变，故A正确；由于V2增大，所以降压变压器原线圈的电压U3增大了，根据，所以减小了，所以电流表A1的示数减小了，

A2的示数减小了，故C正确；B错误；输电线损失的功率减小了，所以D错误。

7.倾角θ为37°的光滑斜面上固定带轻杆的槽，劲度系数k=20N/m、原长足够长的轻弹簧下端与轻杆相连，开始时杆在槽外的长度1=0.6m，且杆可在槽内移动，杆与槽间的滑动摩擦力大小恒为f=6N，杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，质量m=lkg 的小车从距弹簧上端l=0.6m 处由静止释放沿斜面向下运动。已知弹簧弹性势能为，式中x为弹簧的形变量在整个运动过程中，弹簧始终处于弹性限度以内。g=10m/s2，sin37°=0.6.下列说法正确的是

A. 在杆完全进入槽内之前，小车先做匀加速运动，然后做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速直线运动

B. 小车从开始运动到杆完全进入槽内所用时间为s

C. 若杆与槽间的滑动摩擦力大小f变为16N，小车、弹簧、轻杆组成的系统机械能一定不守恒

D. 若杆与槽间的滑动摩擦力大小f变为16N，小车第一次与弹簧作用过程中轻杆移动的距离为0.2m 【答案】ACD

【解析】

一开始小车受恒力向下做匀加速运动，后来接触到弹簧，合力逐渐变小，于是做加速度逐渐变小的变加速运动，最后受到弹簧轻杆的力和重力沿斜面向下的分力平衡，于是做匀速直线运动，A正确；小车开始做匀加速直线运动，加速度为，做匀加速运动的时间为，然后还要历经变加速，匀速运动，故小车从开始运动到杆完全进入槽内所用时间大于，B错误；

当摩擦力时，在弹簧的弹力正好等于小车重力沿斜面向下的分力时，杆与槽之间的摩擦力等于6N发，杆与槽发生相对运动，而当时，假设弹簧弹力可以达到16N，此时，

解得，此时弹簧的弹性势能为，小车减少的重力势能为

，小车还有速度，即杆仍旧会滑动，所以摩擦力会做功，小车、弹簧、轻杆组成的系统机械能一定不守恒，C正确；设杆下滑的距离为s，根据能量守恒定律可得

，代入数据解得，D正确；

8.如图所示，在直角坐标系xOy中，位于坐标轴上的M、N、P三点到坐标原点O的距离均为r，

在第二象限内以O1(－r，r)为圆心，r为半径的圆形区域内，分布着方向垂直xOy平面向外的匀强磁场；现从M点平行xOy平面沿不同方向同时向磁场区域发射速率均为v的相同粒子，其中沿MO1方向射入的粒子恰好从P点进入第一象限。为了使M点射入磁场的粒子均汇聚于N点，在第一象限内，以适当的过P点的曲线为边界(图中未画出，且电场边界曲线与磁场边界曲线不同)，边界之外的区域加上平行于y轴负方向的匀强电场或垂直xOy平面的匀强磁场，不考虑粒子间的相互作用及其重力。下列说法正确的是( )

A. 若OPN之外的区域加的是磁场，曲线PN一定是圆弧

B. 若OPN之外的区域加的是电场，粒子到达N点时的速度最大为v

C. 若OPN之外的区域加的是电场，粒子到达N点时的速度方向不可能与x轴成45°

D. 无论OPN之外的区域加的是电场还是磁场，并不总是沿MO1射出的粒子最晚到达N点

【答案】AB

【解析】

【详解】由题意知沿MO1方向射入的粒子恰好从P点进入第一象限，轨迹为圆弧，速度方向水平向右(沿x轴正方向)由几何关系知轨迹半径等于圆形磁场半径，作出由粒子轨迹圆的圆心、磁场圆的圆心以及出射点、入射点四点组成的四边形为菱形，且所有从M点入射粒子进入第一象限速度方向相同，根据逆向思维，为了使M点射入磁场的粒子均汇聚于N点，OPN之外的区域加的是磁场，曲线PN一定是圆弧，且沿MO1方向射出的粒子最晚到达N点，故A正确；若OPN之外的区域加的是电场，粒子进入第一象限做类平抛，沿MO1入射的粒子到达N点时的运动时间最长，速度最大，速度与水平方向夹角也最大，设类平抛运动时间为t，在N点速度与水平方向夹角为θ，则有：水平方向：r＝vt，竖直方向：，联立解得：v y＝2v，，，tan 45°＝1，故B正确，C错误；由以上分析知无论OPN之外的区域加的是电场还是磁场，沿MO1方向射出的粒子总是最后到达N点，故D错误。所以AB正确，CD错误。

9.甲同学准备做“探究功与物体速度变化的关系”实验。乙同学准备做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)图1为实验室提供的部分器材，甲、乙均要使用的器材是_____(填字母代号)

(2)图2是实验中得到的纸带①、②，请选择任意一条纸带计算b点对应速度_____m/s，其中纸带_____是验证机械能守恒定律实验得到的（填“①”或“②”）

（3）关于这两个实验下列说法正确的是_____(填字母代号)

A．甲同学可以利用纸带上任意两点间的距离求所需速度

B．甲同学实验时长木板倾斜的目的是使橡皮筋所做的功等于合力所做的功

C．乙同学可以取纸带上任意2个计时点进行数据处理

D．乙同学实验时使重物靠近打点计时器释放的目的是为了获取更多的计时点

【答案】(1). D (2). B 0.70(0.68--0..72) (3) BD

【解析】

（1）在两个实验中都需要通过纸带来测物体的速度，故都需要的仪器为打点计时器，故选D。（2）选择纸带①计算b点速度，ac间距为 2.8cm，即0.028m，故b点速度为

，纸带②是验证机械能守恒定律实验得到的，因为最初两个点间距离约为2cm，即初速度为0．（3）A、求所需速度是通过中间时刻瞬时速度等于平均速度来求解．利用纸带上两点间的距离求所需速度，这两点的中间时刻必须是所求速度的点，不可是任意两点，故

A错误；B、甲同学实验时长木板倾斜的目的是使橡皮筋所做的功等于合力所做的功，即平衡摩擦力，故B正确；C、应当取纸带上尽可能远的2个计时点进行数据处理，不可是任意两点，因为距离太近的两点测量误差会较大，故C错误；D、乙同学实验时使重物靠近打点计时器释放，可以获取更多的计时点，故D正确．故选BD．

【点睛】）“验证机械能守恒定律”需要打点计时器；求所需速度是通过中间时刻瞬时速度等于平均速度来求解；②纸带最初两个点间距离约为2cm，即初速度为0；会根据实验原理进行分析。

10.某同学为了测一节干电池的电动势E和内电阻r。

⑴先用多用电表估测电动势E。将选择开关旋至直流2.5V档，红、黑表笔与干电池的正、负极相接，此时指针所指位置如图甲所示，则此时多用表的读数为_______V。

⑵再用伏安法更精确地测量该干电池的电动势和内电阻，实验电路如图乙所示。请你用实线代替导线在图丙中连接好实物_______，要求变阻器的滑动头向右滑动时，其电阻值变大。

⑶由实验测得的7组数据已在图丁的U-I图上标出，请你完成图线________。由图象可得E＝

_______V（保留三位有效数字），r＝_______Ω（保留两位有效数字）。

⑷这位同学对以上实验的系统误差进行了分析，其中正确的是_______。

A．主要是由电压表的分流引起的

B．主要是由电流表的分压引起的

C．电动势测量值小于真实值

D．内阻测量值大于真实值

【答案】(1). ；(2). 图见解析；

(3).

图见解析; ; 1.0-1.1; (4). AC;

【解析】

【详解】（1）选择开关旋至直流2.5V档，由图示多用电表可知，多用电表分度值是0.5V，多用电表示数是1.45V；

（2）变阻器的滑动头向右滑动时，其电阻值变大，滑动变阻器应接左下接线柱，根据实验电路图连接实物电路图，如图丙所示；

（3）用直线把坐标系中各点连接起来，得到U-I图象，如图丁所示；由图象可知，

图象与纵轴交点是1.5V，则电源电动势E=1.5V，电源内阻；

（4）在测量电源的电动势和内阻时，电压表测量电源的外电压准确，电流表测量通过电源的电流偏小，因为电压表起分流作用．可以将电压表内阻与电源并联后看作等效电源，实际测量的是等效电源的电动势和内电阻，知电动势的测量值偏小，内电阻的测量值偏小．故AC正确，BD错误，故选AC.

【点睛】电源的U-I图象斜率等于电源内阻；由图象求电源内阻时，一定要注意图象纵坐标轴的起点是否是零，这是容易忽略的地方．

11.如图甲所示，质量为M=3.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t=0时，两个质量均为

1.0kg的小物体A和B同时从左右两端水平冲上小车，1.0s内它们的v-t图象如图乙所示，g取10m/s2。

(1)试分析小车在1.0s内所做的运动，并说明理由？

(2)要使A、B在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少？

(3)假设A、B两物体在运动过程中不会相碰，试在图乙中画出A、B在t=1.0s-3.0s时间内的v-t图象，

【答案】（1）0 （2）4.8m （3）

【解析】

（1）由图可知，在第1s内，A、B的加速度大小相等，为,

物体A、B所受的摩擦力均为，方向相反．

根据牛顿第三定律，车C受到A、B的摩擦力大小相等，方向相反，合力为零，故车C保持静止状态；

（2）设系统最终的速度为v，由系统动量守恒得，

代入数据，解得，方向向右．

由系统能量守恒得，

解得的相对位移，即车的最小长度：

（3）1s后A继续向右减速滑行，小车与B一起向右加速运动，最终达到共同速度v.

在该过程中，对A运用动量定理得，

解得．

即系统在时达到共同速度，此后一起做匀速运动．

在时间内的v-t图象如下．

12.如图所示，顶角θ＝45°的光滑金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动，导体棒的质量为m，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r。导体棒与导轨接触点为a和b，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t＝0时，导体棒位于顶点O处，求：

(1)导体棒做匀速直线运动时水平外力F的表达式；

(2)导体棒在t时刻消耗的电功率以及导体棒在0～t时间内产生的焦耳热Q；

(3)若在t0时刻将外力F撤去，导体棒最终在导轨上静止时的坐标x1。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

【详解】(1)0～t时间内，导体棒的位移为x＝v0t，t时刻导体棒的长度l＝x，导体棒的电动势E＝Blv0，回路总电阻，电流，

可得安培力为：

(2)t时刻导体棒的电功率为

因P∝t，故

(3)如图所示：

撤去外力后，设任意时刻t导体棒的坐标为x，速度为v，取很短时间Δt或很短距离Δx。在t～t＋Δt内，由动量定理得－BIlΔt＝mΔv

又

则，

扫过面积：，(x0＝v0t0)

可得：

或设滑行距离为d，则

即d2＋2v0t0d－2Δs＝0

解得：(负值已舍去)，

可得：

13.下列说法中正确的是________

A. 一定质量的理想气体体积增大时，其内能一定减少

B. 气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加

C. 当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面

D. 气体对器壁的压强是大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

E. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大

【答案】BDE

【解析】

A、一定质量的理想气体体积增大时，即气体对外做功，同时也吸热，其内能可能不变，也可能增

大，也可能减小，故A错误；

B、气体的温度降低，平均动能减小，但某个气体分子热运动的动能可能增加，故B正确；

C、当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中水分子飞出水面与进入水面是平衡的，故C错误；

D、从微观角度讲，气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞而产生的，故D正确；

E、计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸，体积偏大，则d偏大，故E正确。

点睛：本题主要掌握温度是分子平均动能的标志，理解热力学第一定律内容，及理解饱和状态的内涵，最后注意油酸酒精溶液、油酸溶液与油酸的三者区别。

14.如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞(体积可忽略)，距气缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计)。初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差。已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为s，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g。试问：

①初始时，水银柱两液面高度差多大？

②缓慢降低气体温度，两水银面相平时温度是多少？

【答案】①②

【解析】

试题分析：根据活塞平衡求得气体压强，再根据水银柱高度差求出气体压强表达式，联立得到高度差；等压变化，根据盖-吕萨克定律求解出温度。

①选取活塞为研究对象，对其受力分析并根据平衡条件有

可得被封闭气体压强：

设初始时两侧水银柱液面高度差为h，则被封闭气体的压强：

联立以上三式可得，初始时液面高度差为

②降低温度直至两液面相平的过程中，被封闭气体先做等压变化，后做等容变化。

初状态：，V1=1.5h0S，T1=T0；

末状态：，V2=1.2h0S

根据理想气体状态方程有

代入数据，可得

【点睛】本题考查了求水银柱的高度差、求气体温度，分析清楚气体状态变化过程，应用平衡条件、求出气体的状态参量、应用理想气体状态方程即可正确解题。

15.如图所示为一列简谐横波在t＝0时的波形图，波沿x轴负方向传播，传播速度v＝1 m/s，则下列说法正确的是____。

A. 此时x＝1.25 m处的质点正在做加速度增大的减速运动

B. x＝0.4 m处的质点比x＝0.6 m处的质点先回到平衡位置

C. x＝4 m处的质点再经过1.5 s可运动到波峰位置

D. t＝2 s的波形图与t＝0时的波形图重合

E. x＝2 m处的质点在做简谐运动，其振动方程为y＝0.4sin πt (m)

【答案】ACD

【解析】

【详解】简谐横波沿x轴负方向传播，由图知波长λ＝2 m，周期，可判断x＝1.25 m处的质点正在向y轴正方向运动，远离平衡位置做减速运动，且相对平衡位置的位移增大，回复力增大，加速度增大，故A正确；x＝0.4 m处的质点正在向y轴负方向运动，x＝0.6 m处的质点正在向y轴正方向运动，x＝0.4 m处的质点比x＝0.6 m处的质点晚回到平衡位置，故B错误；x＝4 m处的质点正在向y轴负方向运动，再经过T＝1.5 s到达波峰位置，故C正确；由于周期T＝2 s，所以t＝0与t＝2s的波形图重合，故D正确；x＝2 m处的质点正在向y轴负方向振动，所以振动方程是y＝－0.4sin πt (m)，故E错误。所以ACD正确，BE错误。

16.如图所示，在平静的湖面岸边处，垂钓者的眼睛恰好位于岸边点正上方高度处，浮标离点远，鱼铒灯在浮标正前方远处的水下，垂钓者发现鱼铒灯刚好被浮标挡住，已知水的折射率。

①求鱼铒灯离水面的深度;

②若鱼铒灯缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼铒灯发出的光恰好无法从水面间射出？

【答案】①②

【解析】

试题分析：①作出光路图，由几何知识得出入射角的正弦值与折射角的正弦值，再结合折射定律求鱼饵灯离水面的深度；②若鱼饵灯缓慢竖直上浮，水面PQ间恰好无光射出时，光在水面恰好发生了全反射，入射角等于临界角C．由求出临界角C，再由数学知识求解。

①由题意可得，鱼饵灯发出的光传播的光路图如图所示。设鱼饵灯的深度为，眼睛的位置为，鱼饵灯发出的光从水中斜射入水面上的入射角为，折射角为

由折射定律可得：分

其中：，所以：

带入数据可得：

所以

②由题意可得，只要光从点无法射向水面，则意味着无法从之间射向水面。设光从水中发生全反射的临界角为，在点恰好发生全反射时鱼饵灯的深度为，则：

可得：

所以：

【点睛】本题的关键是作出光路图，利用几何知识和折射定律求解相关的角度和深度，要注意光线的方向不能画错。