1、2021年河北省普通高中学业水平选择性模拟考试物理2021.5注意事项1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。试卷和答3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题本题共7小题,每小题4分,共28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. 2020年12月4日,中国新一代“人造太阳”装置“中国环流器二号M(HL-2MD装置在四川成都建成并实现首次放电,这标志着中国自主掌握
2、了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术,为中国核聚变反应堆的自主设计与建造打下坚实基础。太阳内部发生的一种核聚变反应的方程为,其中X为某种微观粒子,下列说法正确的是()A. 该核反应原理与原子弹爆炸的原理相同B. He核的比结合能小于H核的比结合能C. X为电子,最早由卢瑟福通过实验发现D. X为中子,其质量稍大于质子的质量2. 长隆国际大马戏团动物特技演员棕熊“玛尔塔”有一招绝活“走钢丝”。当玛尔塔走到靠近中央的位置时,钢丝与水平方向所成夹角已经接近30,则此时钢丝上的弹力是棕熊重力的()A. 倍B. 1倍C. 倍D. 2倍3. 某体重为60kg的“跑酷”运动员在从距离地高1.8m处一
3、跃而下(可认为其初速度为0),该运动员双脚落地时采用弯曲膝盖的方式使得自身重心继续下降0.5s后静止。重力加如速度g=10m/s2,忽略空气阻力,则地面对该运动员的平均冲击力大约是()A. 550NB. 660NC. 990ND. 1320N4. 如图所示,在一次投弹演习中,战机释放的炸弹(近似于平抛运动)未能击中山坡上的目标S,你认为飞行员应如何调整才可能准确命中目标()A. 保持原航速和飞行高度,稍微提前投弹B. 保持原航速和飞行高度,稍微延后投弹C. 保持原航速、降低飞行高度,提前投弹D. 保持原航速,到S正上方投弹投弹5. 从发电站发出的电能,一般都要通过输电线路输送到各个用电地方。如
4、图所示的远距离输电示意图中的变压器均为理想变压器,发电机产生正弦交流电电压有效值不变,升压变压器原、副线圈匝数比n1:n2=150,隆压变压器原、副线圈匝数比n3:n4=501,已知用户两端电压的有效值U4=220V,且用户消耗的电功率为11kW,远距离输电的输电线的总电阻r=100(认为输电中的能量损耗完全由电阻产生),则()A. 升压变压器的副线圈两端电压的有效值为11.1kVB. 降压变压器的原线圈中的电流的有效值为2AC. 输电线上消耗的功率为1000WD. 升压变压器的输入功率为11.5kW6. 图甲是同种规格的电阻丝制成的闭合线圈,其中有垂直于线圈平面的匀强磁场,图乙为线圈中的磁感
5、应强度B(取垂直线圈平面向内为正方向)随时间t变化的关系图像。则下列关于线圈中的感应电动势E、感应电流i、磁通量及线圈bc边所受的安培力F随时间变化的关系图像中正确的是(取顺时针方向为感应电流与感应电动势的正方向,水平向左为安培力的正方向)()A. B. C. D. 7. 如图所示,将一质量为m,带电量为+q的小球在空间垂直纸面向里的匀强磁场中由静止释放,其运动轨迹为“ 轮摆线”,为方便分析,可将初始状态的速度(为零)分解为一对水平方向等大反向的速度v,即该运动可以分解为一个匀速直线运动1和一个匀速圆周运动2两个分运动,重力加速度为g,磁感应强度大小为B,为实现上述运动的分解,下列说法正确的是
6、()A. 速度B. 分运动2的半径为C. 小球在轨迹最低点处的曲率半径为D. 小球从释放到最低点的过程中重力势能的减少量为二、选择题本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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。8. 一卫星在赤道上空绕地球表面做匀速圆周运动,其运动周期T=1.5h。某时刻该卫星位于赤道上一建筑物正上方,如图所示。从卫星第一次出现在建筑物的正上方开始计时,下列说法正确的是()A. 地球自转角速度大于此卫星的角速度B. 建筑物随地球运动的线速度小于此卫星运动的线速度C. 从计时开始经过1.6h,此卫星再次出现在该建筑物的正上
7、方D. 从计时开始经过1.5h,此卫星再次出现在该建筑物的正上方9. 将+Q和-Q分别固定在光滑绝缘的正四面体abcd的两个顶点a、b上,M、N是ac、ad的中点。取无限远处为零电势面,已知点电荷产生的电势与空间某点到该点电荷的距离成反比。下列说法正确的是()A. B. ,且方向相同C. 在该静电场中,沿线段Nd电势逐渐降低D. 把带正电的试探电荷沿线段cd移动,电场力做正功10. 如图所示,一半径为R的光滑硬质圆环在竖直平面内,在最高点的切线和最低点的水平切线的交点处固定一光滑小滑轮C,质量为m的小球A穿在环上,且可以自由滑动,小球A通过足够长的细线连接另一质量也为m的小球B,细线搭在滑轮上
8、,现将小球A从环上最高点由静止释放,重力加速度为g,下列说法正确的是()A. 两小球组成的系统运动过程中,机械能先增大后减小B. 细线的拉力对A球做功的功率大于对B球做功的功率C. 小球B的速度为零时,小球A的动能为(2-)mgRD. 小球A运动到最低点时的速度为三、非选择题共54分。第1114题为必考题,每个试题考生都必须作答。第1516题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题共42分。11. 小明同学尝试测量一组电动势约为3V的蓄电池的电动势和内阻,设计了如图甲所示的测量方案。(1)已知电源内阻比较小,移动滑动变阻器滑片时,为了使电压表示数变化比较明显,小明在思考后将R0=2的定值电阻串
9、入电路中,如图乙中的_(选填“A”或“B”),解决了问题。(2)某次测量电表示数如图丙所示,电压表读数为_V。(3)根据测量数据小明绘制出如图丁所示的U-I图线,则该蓄电池的电动势E=_V,内阻r=_。12. 某兴趣小组利用图示装置研究弹性碰撞。该装置由倾斜轨道AB、平直轨道CD与斜面EF连接而成,其中B、C之间通过光滑小圆弧(图中未画出)连接,小球通过B、C前后速率不变。实验时,先把CD段调成水平再把质量为m2的小球2放在平直轨道CD上,然后把质量为m1的小球1从倾斜轨道AB上的P点由静止释放,球1与球2发生正碰后,球2向前运动,经D点平抛后落到斜面上的Q点(图中未画出);球1反弹,最高上升
10、到倾斜轨道AB上的P点(图中未画出)该小组测出P点到CD的高度为h,P点到CD的高度为,EQ=,=30,球1与球2大小相等。(1)本实验中,m1_m2(选填“”“”“”或“=”);轨道AB、CD_光滑(选填“需要”或“不需要”)。(2)若重力加速度为g,取向右为正方向,碰撞后瞬间小球1速度为_,小球2的速度为_。(用g、h、表示)(3)碰撞前后,若满足表达式_,则可验证碰撞中两球组成系统的动量守恒。(用m1、m2、h、表示)(4)碰撞前后,若满足=_h,则可验证该碰撞为弹性碰撞。【答案】 (1). (2). 需要 (3). (4). (5). (6). 13. 小明自主探究竖式电梯,查阅铭牌得
11、知轿厢A的质量m1=200kg,配重B质量m2=600kg,最大载重m3=800kg,最大运行速度vm=2m/s,电梯上行过程可简化如图。现电梯满载由静止开始以加速度a=2m/s2上行,达到最大速度后匀速上行,然后以加速度a=2m/s2减速上行直到停止,共升高30米。忽略一切摩擦,g取10m/s2,电梯满载时,求(1)电梯升高30米所用的时间t;(2)上行过程中电动机的最大功率P。【答案】(1)16s;(2)14.4kW14. 新能源汽车行业火爆,我国电动汽车市场蓬勃发展。我国最大的电动汽车初创企业“蔚来”,在最新全球车企市值排行榜中,市值超奔驰母公司戴姆勒成为全球车企第五。电动汽车的优点是自
12、带能量回收系统。汽车正常行驶时,电动机消耗电能牵引汽车前进。当刹车时切断电源,由于惯性,给电动机一个动力,使电动机变成发电机,对电容平行的金属导轨,导轨间距L=0.2m,电阻不计。导轨通过单刀双掷开关分别和电源超级电容器组成闭合回路。一根质量m=0.5kg、电阻不计的金属杆ab垂直导轨水平放置,与导轨接触良好且与导轨间的动摩擦因数=0.2。整个装置处于垂直于导轨平面向外的匀强磁场中,磁感应强度大小B=2T,已知电源电动势E=6V,内电阻r=1,超级电容器的电容C=5F,重力加速度g=10m/s2。(1)如果开关接1,求闭合瞬间杆的加速度和杆能达到的最大速度分别是多大?(2)如果开关接2,同时给
13、杆一恒定水平向右的力F=3.6N,求电容器上电量Q与时间t的变化关系(电容器初始电量为零)。【答案】(1)2.8m/s2,8.75m/s;(2)Q=4t(C)(二)选考题共12分。请考生从2道题中任选一题作答,并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑,按所涂题号进行评分;多涂、多答,按所涂的首题进行评分;不涂,按本选考题的首题进行评分。【选修3-3】(12分)15. 带有活塞的气缸中封有一定质量的理想气体,缸内气体从状态A变化到状态B,再从状态B变化到状态C,如图所示。在从状态A变化到状态B过程中,气缸单位面积上所受气体分子撞击的作用力_(选填“增大”“不变”或“减小”),在从状态
14、B变化到状态C过程中,缸内气体对外界_(选填“做正功”“做负功”或“不做功”),在整个过程中,缸内气体的内能_(选填“增大”“不变”或“减小”)。【答案】 (1). 不变 (2). 不做功 (3). 增大16. 2020年1月29日消息,中国宝武旗下企业24小时不停工生产医用氧气,确保每天向武汉各定点医院供应。假设一个容积为V0的氧气罐(认为容积不变),内部封闭气体压强为1.8p0(p0为1个标准大气压)。(1)若罐内气体温度降为 ,此时气体压强降为1.6p0,求氧气罐内气体原来的温度是多少摄氏度;(2)若保持罐内气体原温度不变,用了一部分气体后罐内气体压强降为p0,求氧气罐内剩余气体的质量与
15、原来气体总质量的比值。【答案】(1) ;(2)【选修3-4】(12分)17. 一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距10.5m的a、b两处的质点振动图像都如图中甲、乙所示,则该列波的振幅是_cm;该列波最大波长是_m;该列波最大波速是_m/s。【答案】 (1). 10 (2). 42 (3). 10.518. 如图所示,等边三角形ABC为某三棱镜横截面。一束单色光沿EF平行于角平分线CD射向CA,在界面CA发生折射,折射光线平行于CB且恰好射到D点(不考虑反射光线)。(1)求该三棱镜对单色光EF的折射率;(2)若三棱镜的横截面边长为L,光在真空中传播的速度为c,求单色光EF的折射光线在三棱镜中传播多长时间第一次从三棱镜中射出。【答案】(1);(2)