2021届河北衡水金卷新高三原创预测试卷(八)物理

2021届河北衡水金卷新高三原创预测试卷（八）物理★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。

一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。

共40分。

其中1-6小题为单选题，7-10小题为多选题。

）1.下列说法正确的是（ ）A. 氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时，吸收光子，电子的轨道半径增大B. 238234492902U Th+He →是核裂変方程，当铀块体积大于临界体积时，才能发生链式反应C. 从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的强度无关，与照射光的频率成正比D. α射线是高速运动的氦原子核，能够穿透几厘米厚的铅板【答案】A【解析】【详解】根据波尔理论，氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时，要吸收光子，电子的轨道半径增大，选项A 正确；B 方程是衰变方程，B 错误；根据光电效应方程，光电子的最大初动能为k E hv W =-，不是与频率ν成正比，C 错误．α射线是高速运动的氦原子核，但是不能穿透铅板，D 错误；2.胶州湾大桥是青岛市境内黄岛区、城阳区以及李沧区的跨海通道，对进一步加快山东半岛城市群建设有着重要意义．如图，设桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索a 、b 、c 拉力的方向相同，相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向，下列说法正确的是（ ）A. 钢箱梁1对2的作用力大于钢箱梁2对1的作用力B. 钢箱梁3所受合力最大C. 钢箱梁2、3间作用力大于钢箱梁1、2间作用力D. 钢索c 上的拉力大于钢索b 上的拉力【答案】C【解析】【详解】A 、钢箱梁1对2的作用力与钢箱梁2对1的作用力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故选项A 错误；B 、每个钢箱梁都处于平衡状态，合力均为零，故选项B 错误；C 、对钢箱梁2受力分析，设钢索的拉力与水平方向的夹角为θ，由平衡条件知2312F F Tcos θ=+，所以钢箱梁1、2间作用力小于钢箱梁2、3间作用力，故选项C 正确；D 、由竖直方向受力平衡知Tsin mg θ=，可得mg T sin θ=，钢索拉力的方向相同，所以三块钢箱梁受到钢索的拉力大小相等，故选项D 错误．3.如图所示，平面直角坐标系xOy 的x 轴上固定一带负电的点电荷A ，一带正电的点电荷B 绕A 在椭圆轨道上沿逆时针方向运动，椭圆轨道的中心在O 点，P1、P2、P3、P4为椭圆轨道与坐标轴的交点．为使B 绕A 做圆周运动，某时刻起在此空间加一垂直于xOy 平面的匀强磁场，不计B 受到的重力．下列说法中可能正确的是（ ）A. 当B 运动到1P 点时，加一垂直于xOy 平面向里的匀强磁场B. 当B 运动到2P 点时，加一垂直于xOy 平面向外的匀强磁场C. 当B 运动到3P 点时，加一垂直于xOy 平面向里的匀强磁场D. 当B 运动到4P 点时，加一垂直于xOy 平面向外的匀强磁场【答案】C【解析】【详解】在洛仑兹力作用下做圆周运动，速度方向与受力方向垂直，所以只能在P 1、P 3位置，如果加垂直纸面向里的磁场，洛仑兹力与库仑力方向相同，合力变大，向心力变大，对应速度大的地方变轨，所以在P 3点施加磁场；如果加垂直纸面向外的磁场，洛仑兹力与电场力方向相反，合力变小，向心力变小，则在速度小的地方变轨，在P 1位置施加磁场，ABD 错误C 正确．4.如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M 的木板B 处于静止状态，现有一个质量为m 的木块A 在木板B 的左端以初速度v 0开始向右滑动，已知M>m ，用①和②分别表示木块A 和木板B 的图象，在木块A 从木板B 的左端滑到右端的过程中，下面关于速度v 随时间t 、动能E k 随位移s 的变化图象，其中可能正确的是( )A.B. C. D.【答案】D 【解析】 【详解】对A 分析，受到B 对A 的滑动摩擦力作用即f mg μ=，所以A 做匀减速直线运动，加速度1f a g m μ==，对B 受力分析，受到A 对B 向右的摩擦力f mg μ=，因此B 做匀加速直线运动，加速度21f m a g a M Mμ==<，速度时间图像斜率即代表加速度，即B 的速度时间图像斜率大于A 的图像斜率，故AB 错．当A 减速，B 加速直到二者速度相等时，开始一起匀速直线运动，在此过程中，对A 分析有0kA k fs E E -=-，对B 分析0kB fs E =-，二者的k E s -图像的斜率相同，故C 错误，D 正确．故选D 。

5.如图所示，在足够长的水平线上方有方向垂直纸面向里范围足够大的匀强磁场区域.一带负电粒子P 从a 点沿θ=30∘方向以初速度v 垂直磁场方向射入磁场中，经时间t 从b 点射出磁场.不计粒子重力，下列说法正确的是( )A. 粒子在磁场中偏转的弦长是其做圆周运动半径的2倍B. 若P 的初速度增大为2v ，粒子射出磁场时与水平线的夹角为600C. 若P 的初速度增大为3v ，则经时间3t 射出磁场D. 若磁场方向垂直纸面向外，粒子P 还是从a 点沿θ=30∘方向以初速度v 射入磁场中，则经时间5t 射出磁场【答案】D【解析】【详解】根据粒子做匀速圆周运动的对称性，当负粒子从b 点射出时，速度方向与水平线的夹角仍为30°，由几何关系可知，粒子在磁场中偏转的弦长等于其做圆周运动半径，所以选项A 错误．若速度增大为2v ，虽然粒子做匀速圆周运动的半径加倍，但出射的速度方向仍与水平线夹角为30°，选项B 错误．由上述分析，若P 的初速度增大为3v ，则出射时速度方向仍与水平线夹角为30°，粒子在磁场中的圆弧所对的圆心角仍为60°，因粒子的周期不变，则粒子仍经时间t 射出磁场，所以选项C 错误．若磁场方向垂直纸面向外，粒子P 还是从a 点沿θ=30∘方向以初速度v 射入磁场中，则粒子周期不变，由几何关系可知，粒子在磁场中的圆弧所对的圆心角为300°，根据2t T θπ=可知，粒子经时间5t 射出磁场，选项D 正确. 6.如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为5 ：1，V 和R 1、R 2分别是电压表、定值电阻，且R 1＝5R 2．已知ab 两端电压u 按图乙所示正弦规律变化．下列说法正确的是A. 电压u 瞬时值的表达式2202(V)u t π=B. 电压表示数为40VC. R 1、R 2两端的电压之比为5 ：1D. R 1、R 2消耗的功率之比为1 ：5【答案】D【解析】 试题分析：根据公式1122U n U n =、1221I n I n =，分析解题 从图乙中可知交流电的最大值为2202V m u =，周期为0.02T s ，故()22100/0.02rad s T ππωπ===，故电压u 瞬时值的表达式()2202sin100V u t π=，A 错误；交流电压的有效值为220V E =，原线圈中的电流为1I ，故原线圈中输出端电压为111220U I R =-，副线圈中的电压为222U I R =，故根据1122U n U n =可得11222205I R I R -=，又知道122121155I n I I I n ==⇒=，125R R =，代入整理可得22110V 3I R =，所以2110V 3U =，B 错误；12R R 、两端的电压之比221122221551:1I R I R I R I R ⨯==，C 错误；12R R 、消耗的功率之比为222211222222151255I R I R I R I R ⨯==，D 正确． 7.如图所示，BCD 为竖直平面内固定、光滑且绝缘的半圆形轨道半径为R ，C 为轨道最低点，BD 连线下方有竖直向下的匀强电场．质量为m ，电荷量为-q 的小球（可视为质点）从B 点正上方距B 为1.5R 的A 点自由下落，恰从B 点进入轨道（进入B 点无机械能损失）．已知小球能通过轨道上的C 点，不计空气阻力，重力加速度为g ，小球电荷量保持不变，则小球经过C 点的速度大小可能为（ ）A. 0B. gRC. 3gRD. 4gR【答案】BCD【解析】 【详解】根据动能定理可得：212.52C mg R qER mv -=，25C qER v gR m=-，小球运动到C 点的向心力等于重力、电场力和轨道支持力的合力，可得2C N v F qE mg m R+-=，可得52N F qE mg mg qE +-=-，又小球能通过轨道上的C 点，所以0N F ≥，因此02qE mg <≤，最后可得5C gR v gR ≤<，BCD 正确，A 错8.2018年6月14日11时06分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成为世界首颗成功进入地月拉格朗日L 2点的Halo 使命轨道的卫星，为地月信息联通搭建“天桥”．如图所示，该L 2点位于地球与月球连线的延长线上，“鹊桥”位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动．已知地球、月球和“鹊桥”的质量分别为M e 、M m 、m ，地球和月球之间的平均距离为R ，L 2点离月球的距离为x ，则A. “鹊桥”的线速度大于月球的线速度B. “鹊桥”的向心加速度小于月球的向心加速度C. x 满足e e m 223x x x M M M R R R（）（）+=++ D. x 满足e e 223m x x x M M R R R +=++（）（）【答案】AC 【解析】 【详解】根据题意“鹊桥”与月球运动的角速度相等，中继星绕地球转动的半径比月球绕地球的半径大，根据线速度R v ω=可知 “鹊桥”中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球转动的线速度大，故A 正确；向心加速度2R a ω=.鹊桥”中继星统地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大，故B 错误：中继卫星的向心力由月球和地球引力的合力提供则有：222()()e m GM m GM m m R x R x x ω+=++对月球而言则有22e m m GM M M R Rω=两式联立可解得：e e m 223x x x M M M R R R（）（）+=++故C 正确；D 错误；故选AC 9.如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属线框，匝数n =20，总电阻R =2.5Ω，边长L =0.3m ，处在两个半径均为r =0.1m 的圆形匀强磁场中，线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合，磁感应强度B 1垂直水平面向外；B 2垂直水平面向里，B 1、B 2随时间t 的变化如图乙所示，线框一直处于静止状态，计算过程中取3π=，下列说法正确的是( )A. t =0时刻穿过线框的磁通量为0.5WbB. t =0.4s 时刻线框中感应电动势为1.5VC. 0～0.6s 内通过线框横截面电荷量为0.36CD. 线框具有向左运动趋势【答案】BC【解析】【详解】A ．t =0时刻,向外的磁通量为2111Wb 2100B r ππΦ==（） 向里的磁通量为2221Wb 6600B r ππΦ=-=-（）所以t =0时刻穿过线框的磁通量为 Φ=Φ1+Φ2=5π/600Wb=0.025Wb故A 错误；B ．感应电动势为20.15220 1.5V 20.6B E n ns t t φπ∆∆⨯-===⨯⨯=∆∆ 故B 正确；C ．t =0.6s 时，有23315Wb 2200B r ππΦ==（） t =0.6s 时刻穿过线框的磁通量为Φ′=Φ2+Φ3=14π/600Wbt =0.6s 内通过线框的电量,根据公式14560060020C=0.36C 2.5q n R ππ-∆Φ==⨯ 故C 正确；D ．穿过线框的磁通量向外增大，线框中产生顺时针的感应电流，根据左手定则，左边框受安培力向右，右边两边框受安培力的合力向左，总的安培力向右，线框具有向右的运动趋势，故D 错误；故选BC 。