卷5-备战2021年高考物理【名校地市好题必刷】全真模拟卷（河北专用）4月卷（解析版）

　绝密★启用前 战 备战 2021 年 年 高考 物理 【名校、地市好题必刷】全真模拟卷 （ 河北 专用）· ·4 月卷 第 五 模拟 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．（2021·河北保定市·高三期末）2020 年 11 月 24 日 4 时 30 分，在中国文昌航天发射场，长征五号遥五运载火箭成功发射了探月工程嫦娥五号探测器，开启了中国首次地外天体采样返回之旅。假设“嫦娥五号”在月球着陆前，先在距离月球表面高度为 h 的轨道上绕月球做匀速圆周运动，测得 t 时间内转过的圆心角为 θ，已知月球半径为 R，引力常量为 G，则下列说法中正确的是（

　）

　A．“嫦娥五号”的线速度大小为Rt B．“嫦娥五号”的运行周期为2t C．月球的质量是2 32( ) R hGt  D．月球的质量是2 32RGt 【答案】

　C 【解析】

　A．根据角速度定义式，有 ωt

　根据线速度与角速度的关系，有   ωr v R ht  

　故 A 错误； B．根据周期公式，有 2 2 tT   

　故 B 错误； C．根据万有引力提供向心力，有

　  22( )GMmm R rtR r  解得  232M R rGt 

　故 C 正确； D．根据上一选项分析，可知 D 错误。

　故选 C。

　2．（2021·张家口市宣化第一中学高三开学考试）如图所示，理想变压器原线圈接电压为 220 V 的正弦交流电，开关 S 接 1 时，原、副线圈的匝数比为 11∶1，滑动变阻器接入电路的阻值为 10 Ω，电压表和电流表均为理想交流电表．下列说法中正确的有(

　)

　A．变压器输入功率与输出功率之比为 11∶1 B．1 min 内滑动变阻器上产生的热量为 40 J C．仅将 S 从 1 拨到 2，电流表示数减小 D．仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小 【答案】

　C 【解析】

　A．根据理想变压器的特点可知，变压器的输入功率与输出功率之比为 1：1，故 A 错误； B．原、副线圈的电压与匝数成正比，所以副线圈两端电压为 22 111220 20V11nU Un    则 1 min 内产生的热量为 2 222060 2400J10UQ tR   

　故 B 错误； C．若只将 S 从 1 拨到 2，副线圈的电压减小，副线圈电流减小，原线圈电流即电流表的示数减小，故 C 正确； D．将滑动变阻器滑片向下滑动，接入电路中的阻值变大，电流表的读数变小，但对原、副线圈两端的电压无影响，即电压表的读数不变，故 D 错误。

　故选 C。

　3．（2018·武邑宏达学校高三期中）如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为 m 1 、m 2 、m 3 的木块 1、2、3，1 和 2 及 2 和 3 间分别用原长为 L，劲度系数为 k 的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为，现用水平细绳将木块 1 固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3 两木块之间的距离是（

　）

　A．2 3( )2m m gLk 

　B．1 2 3( )2m m m gLk  

　C．2 3( 2 )2m m gLk 

　D．32m gLk

　【答案】

　C 【解析】

　对木块 3 分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，有 3m g kx  

　则有 3m gxk

　对木块 2 和 3 整体分析，摩擦力和弹簧弹力平衡，有 2 3( ) m m g kx    

　则有 2 3( ) m m gxk   则 1、3 两木块的距离为

　2 3( 2 )2 2m m gs L x x Lk      

　故选 C。

　4．（2019·河北张家口市·高三月考）如图所示，倾角 30  的斜面 AB， 在斜面顶端 B 向左水平抛出小球 1、同时在底端 A 正上方与 B 等高处水平向右抛出小球 2，小球 1、2 同时落在 P 点，P 点为斜边 AB 的中点，则（

　）

　 A．小球 2 一定垂直撞在斜面上 B．小球 1、2 的初速度可以不相等 C．小球 1 落在 P 点时与斜面的夹角为 30 

　D．改变小球 1 的初速度，小球 1 落在斜面上的速度方向都平行 【答案】

　D 【解析】

　A．假设小球 2 落在斜面上垂直，则速度方向与水平方向的夹角为 60°，根据几何关系知，球 2 落在 P 点位移方向与水平方向的夹角为 30°，因为速度方向与水平方向的夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的 2倍，而 tan60°≠2tan30°，可知小球 2 速度方向与斜面不垂直，故 A 错误. B．两个小球同时做平抛运动，又同时落在 P 点，说明运动时间相同，水平位移大小相等，由 x=v 0 t 知初速度相等；故 B 错误. C．平抛运动某时刻速度方向与水平方向的夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的 2 倍，小球 1 位移方向与水平方向的夹角为 30°，设速度与水平方向的夹角为 α，则有 tanα=2tan30° 可知 α≠60°，则速度方向与斜面的夹角不等于 30°，故 C 错误. D．平抛运动某时刻速度方向与水平方向的夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的 2 倍，改变小球 1 的初速度，小球落在斜面上，位移方向相同，则速度方向相同，故 D 正确. 故选 D. 5．（2020·衡水第一中学高三专题练习）一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为 220V 的交流电源上

　（其内电阻可忽略不计），均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是 5.0A，通过洗衣机电动机的电流是 0.5 A ，则下列说法中正确的是（

　）

　A．电饭煲的电阻为 44 ，洗衣机电动机线圈的电阻为 440

　B．电饭煲消耗的电功率为 1555W ，洗衣机电动机消耗的电功率为 155.5W

　C． 1min 内电饭煲消耗的电能为46.6 10 J  ，洗衣机电动机消耗的电能为36.6 10 J  D．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的 10 倍 【答案】

　C 【解析】

　由于电饭煲是纯电阻元件，所以 1144URI  

　1 11100W P UI  

　其在 1min 内消耗的电能 41 16.6 10 J W UI t   

　洗衣机为非纯电阻元件，所以 22URI 2 2110W P UI  

　其在 1min 内消耗的电能 32 26.6 10 J W UI t   

　其热功率 2P P 热 所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的 10 倍。

　故选 C。

　6．（2019·河北唐山市·沙市中学高三月考）“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。当探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，因引力作用改变了速度。如图所示，设行星运动的速度为 u，探测器的初速度大小为0v ，探测器在远离行星后速度大小分别为1v 和2v 。探测器

　和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可类比两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞。那么下列判断中正确的是（

　）

　A．1 0v v 

　B．1 0v v 

　C．2 0v v 

　D．2 0v v 

　【答案】

　B 【解析】

　AB．左图中，探测器类似于与行星对面正碰，设探测器的质量为 m，行星的质量为 M，碰后探测器滑块的速度大小为 v 1 ，行星的速度大小为 u 1 ，设向右为正方向，根据动量守恒定律有 0 1 1mv Mu mv Mu   

　由能量守恒可得 2 2 2 20 1 11 1 1 12 2 2 2mv Mu mv Mu   

　联立解得 1 02 M m Mv v uM m M m   由于 M m ，则 1 0 0( 2 ) v v u v   

　负号表示方向向左，故 A 错误，B 正确； CD．右图中，类似于探测器追上行星与之正碰，设探测器的质量为 m，行星的质量为 M，碰后探测器滑块的速度大小为 v 2 ，行星的速度大小为 u 2 ，设向右为正方向，根据动量守恒定律有 0 2 2mv Mu mv Mu    

　由能量守恒可得 2 2 2 20 2 21 1 1 12 2 2 2mv Mu mv Mu   

　联立解得 2 02 M m Mv v uM m M m   由于 M m ，则

　2 0 02 v v u v   

　方向向右，故 CD 错误。

　故选 B。

　7．（2020·河北石家庄二中高三期中）如图所示，在竖直放置的平行金属板 A、B 之间加有恒定电压 U，A、B两板的中央留有小孔 O 1 、O 2 ，在 B 板的右侧有平行于极板的匀强电场 E，电场范围足够大，感光板 MN 垂直于电场方向固定放置。第一次从小孔 O 1 处由静止释放一个质子，第二次从小孔 O l 处由静止释放一个 α 粒子，关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是（

　）

　A．质子和 α 粒子在 O 2 处的速度大小之比为 1:2

　B．质子和 α 粒子在整个过程中运动的时间相等 C．质子和 α 粒子打到感光板上时的动能之比为 1:2

　D．质子和 α 粒子打到感光板上的位置不同 【答案】

　C 【解析】

　A．从开始运动到 B 板，质子的速度为1v ， α 粒子速度为2v ，根据动能定理 2102Uq mv  

　化简得出 2qUvm

　由于质子：111qm； α 粒子：2212qm，则 1221vv

　故 A 错误；

　B．设粒子在加速电场中加速时间为 t ，加速位移为 s，在偏转电场中时间为t，1 2OO 与 MN 的竖直高度为d，有 2vs t 

　212Eqd tm 

　由于质子和 α 粒子的加速位移和偏转位移相同，但 211 212q qv vm m  ， 所以 1 2 1 2t t t t     ，

　则质子和 α 粒子在整个过程中运动的时间不相等，故 B 错误； C．从开始运动到打到板上根据动能定理有 K0 Uq Eqd E   

　则 K1 1K2 212E qE q  故 C 正确； D．带电粒子进入偏转电场后，水平位移为 2dUx vtE  

　可知水平位移与比荷无关，则质子和 α 粒子打到感光板上的位置相同。故 D 错误。

　故选 C。

　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，每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。

　8．（2020·衡水第一中学）现有两动能均为 E 0 ＝0.35 MeV 的21 H 在一条直线上相向运动，两个21 H 发生对撞后能发生核反应，得到32 He 和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为32 He 和新粒子的动能．已知的21 H 质量为 2.014 1 u，32 He 的质量为 3.016 0 u，新粒子的质量为 1.008 7 u，核反应时质量亏损 1 u 释放的核能约为 931 MeV(如果涉及计算，结果保留整数)．则下列说法正确的是(

　)

　A．核反应方程为2 2 3 11 1 2 1H+ H He+ H 

　B．核反应前后满足能量守恒定律 C．新粒子的动能约为 3 MeV D．32 He 的动能约为 4 MeV 【答案】

　BC 【解析】

　A．由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知2 2 4 11 1 2 0H+ H He+ n  ，则新粒子为中子10 n ，所以 A 错误； B．核反应过程中质量亏损，释放能量，但仍然满足能量守恒定律，B 正确； CD．由题意可知 2.014 1 u 2 3.016 0 u 1.008 7 u 931 MeV/u ( 3.3 eV ) M E    ＝ － － ＝

　根据核反应中系统的能量守恒有 He n 02k kE E E E  ＋ ＝ ＋

　根据核反应中系统的动量守恒有 p He －p n ＝0 由22kpEm ，得 nHe 0n He(

　1 MeV ) 2kmE E Em m＝ ＋ ＝ Hen 0n He(

　3 MeV ) 2kmE E Em m＝ ＋ ＝ 所以 C 正确，D 错误． 9．（2021·河北张家口市·高三一模）如图所示，等腰直角三角形 ABC 区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，一质量为 m，电荷量为 q 的正粒子沿 AB 方向射入磁场，下列说法正确的是（

　）

　 A．粒子射入速率越大，在磁场中运动时间越长 B．粒子射入速率越大，在磁场中运动的加速度越大 C．粒子在磁场中运动的最长时间为2mBq D．若粒子射人速率不同，则射出磁场时速度的方向一定不同 【答案】

　BC 【解析】

　A．粒子射入磁场时不同的速率对应不同的半径，粒子将从不同的位置离开磁场，当粒子从 AC 边离开时，速度增加，但在磁场中时间始终不变，根据对称性特征，轨迹均为14圆周，当从 BC 边离开时，随速度增加，轨迹半径增大，轨迹所对圆心角变小，则运动时间越来越短，故 A 错误； B．粒子射入速率越大，在磁场中运动的加速度 Bqvam

　a 越大，故 B 正确； C．由 A 分析可知，粒子从 AC 边离开磁场时在磁场中运动的时间最长为 4 2T mBq 故 C 正确； D．粒子以不同速率从 AC 边离开磁场时，根据对称性特征，轨迹均为14圆周，沿平行于 BC 方向离开磁场，故 D 错误。

　故选 BC。

　10．（2020·张家口市宣化第一中学高三月考）在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动，皮带始终是绷紧的，将 m=1kg 的货物放在传送带上的 A 端，经

　过 1.2s 到达传送带的 B 端。用速度传感器测得货物与传送带的速度 v 随时间 t 变化的图象如图乙所示。已知重力加速度 g=10m／s 2 ，则可知（

　）

　A．货物与传送带间的动摩擦因数为 0.5 B．A 、 B 两点的距离为 2.4m C．货物从 A 运动到 B 过程中，传送带对货物做功的大小为 12.8J D．货物从 A 运动到 B 过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 4.8J 【答案】

　AD 【解析】

　A．在 0 ~ 0.2s 时间内，货物的速度小于传送带速度，货物受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用，由牛顿第二定律有 1sin cos mg mg ma     

　由图乙可得 2110m/s a 

　货物加速到与传送带速度相等后，在 0.2 ~1.2s 时间内，货物速度大于传送带速度，故有 2sin cos mg mg ma     

　由图乙可得 22s 2m/ a 

　联立解得 cos 0.8   ， 0.5  

　故 A 正确； B．v–t 图象与 t 轴所围的面积表示位移，货物的位移等于传送带的长度，由图乙可知传送带的长度为 3.2m L 

　B 错误； C．货物受到的摩擦力为 cos 4N f mg    

　0 ~ 0.2s 时间内的位移为 10.2m x 

　对货物受力分析知摩擦力沿传送带向下，摩擦力对货物做正功 1 10.8JfW fx  

　同理 0.2 ~1.2s

　时间内，货物的位移为 23m x 

　摩擦力沿传送带向上，对货物做的负功为 2 212JfW fx  

　所以整个过程，传送带对货物做功的大小为 12 J–0.8 J=11.2 J C 错误； D．货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对路程， 0 ~ 0.2s 时间内，传送带的位移为 30.4m x 

　0.2 ~1.2s 时间内，传送带的位移为 42m x 

　总相对路程为 3 1 2 41.2m x x x x x      

　货物与传送带摩擦产生的热量为 4.8J Q f x   

　故 D 正确。

　故选 AD。

　三、非选择题：共 54 分。第 11 ～14 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 15 ～16 题为选考题，考生根据要求作答。

　（一）必考题：共 42 分。

　11. （6 分）

　（2021·河北高三其他模拟）晓宇同学为了探究物块与长木板之间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的实验，实验步骤如下：

　①将长木板的左端适当垫高，将轻弹簧的一端固定在长木板上方的垂直挡板处； ②用物块将轻弹簧压缩到长木板上的 A 位置并由静止释放，物块在运动到长木板底端前与轻弹簧分离； ③物块由水平桌面的边缘 B 离开桌面，最终落在水平地面上，测出物块的落地点到桌面边缘 B 点的水平距离 x ； ④...