河北省邢台市2021届新高考第一次模拟物理试题含解析

河北省邢台市2021届新高考第一次模拟物理试题一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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． “双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。

如图所示，某一双星系统中A 星球的质量为m 1，B 星球的质量为m 2，它们球心之间的距离为L ，引力常量为G ，则下列说法正确的是（ ）A ．B 星球的轨道半径为212m L m m + B ．A 星球运行的周期为122()L L G m m π+ C ．A 星球和B 星球的线速度大小之比为m 1：m 2D ．若在O 点放一个质点，则它受到两星球的引力之和一定为零【答案】B【解析】【详解】由于两星球的周期相同，则它们的角速度也相同，设两星球运行的角速度为ω，根据牛顿第二定律，对A 星球有：212112m m G m r Lω= 对B 星球有 212222m m Gm r L ω= 得1221::r r m m =又12r r L +=得2112m r L m m =+1212m r L m m =+ 故A 错误；B ．根据21211224m m G m r L Tπ= 2112m r L m m =+ 解得周期()122L T L G m m π=+， 故B 正确；C ．A 星球和B 星球的线速度大小之比1221A B v r m v r m ωω== 故C 错误；D ．O 点处的质点受到B 星球的万有引力22222112B Gm m Gm m F r m L m m ==⎛⎫ ⎪+⎝⎭受到A 星球的万有引力11221212A Gm m Gm m F r m L m m ==⎛⎫ ⎪+⎝⎭故质点受到两星球的引力之和不为零，故D 错误。

故选B 。

2．如图所示，在水平匀强电场中，有一带电粒子（不计重力）以一定的初速度从M 点运动到N 点，则在此过程中，以下说法中正确的是（ ）A ．电场力对该带电粒子一定做正功B ．该带电粒子的运动速度一定减小C ．M 、N 点的电势一定有φM ＞φND ．该带电粒子运动的轨迹一定是直线【答案】C【解析】【详解】AB ．粒子的带电性质不知道，所以受到的电场力方向不确定，电场力可能做正功也可能做负功，则粒子的速度可能增加也可能减小，故AB 错误；C ．沿着电场线的方向电势一定降低，所以φM ＞φN ，故C 正确；D ．粒子只受电场力作用，电场力的方向在水平方向，而粒子的运动方向和水平方向有一夹角，所以粒子不会做直线运动，故D 错误；故选C.3．如图为模拟远距离输电的部分测试电路。

a 、b 端接电压稳定的正弦交变电源, 定值分别为12R R 、，且12R R <,理想变压器的原、副线圈匝数比为k 且1k <,电流表、电压表均为理想表，其示数分別用I 和U 表示。

当问下调节电滑动变阻器R 3的滑动端P 时，电流表、电压表示数变化分别用ΔI 和ΔU 表示。

则以下说法错误的是（ ）A ．12R U I k ∆=∆B ．2U R I= C ．电源的输出功率一定减小D ．电压表示数一定增加【答案】B【解析】【详解】A ．理想变压器初、次级线圈电压变化比 12=U n U n ∆∆初次 电流变化比为21=I n I n ∆∆初次 则2221U U nI n I ∆∆=∆∆次初次初将1R 视为输入端电源内阻，则1=U R I ∆∆初初所以 1R 221221U U n R I n I k∆∆==∆∆次初次初 这也是1R 耦合到次级线圏电阻值为12R k，即为等效电源内阻，故A 正确； B ．因 23+U R R I= 故B 错误；C ．当向下调节滑动变阻器R 3的滑动端P 时，负载电阻变大，电源电压不变，电流减小，故电源输出功率减小，故C 正确；D ．当向下调节滑动变阻器R 3的滑动端P 时，负载电阻变大，则回路中电流变小，则原线圈电流也减小，那么电阻R 1上的电压减小，电源电压不变，所以原线圈的电压变大，根据匝数比可知副线圈的电压也变大，故D 正确。

故选B 。

4．如图所示，由绝缘轻杆构成的正方形ABCD 位于竖直平面内，其中AB 边位于水平方向，顶点处分别固定一个带电小球。

其中A 、B 处小球质量均为m ，电荷量均为2q(q>0)；C 、D 处小球质量均为2m ，电荷量均为q 。

空间存在着沿DB 方向的匀强电场，在图示平面内，让正方形绕其中心O 顺时针方向旋转90°，则四个小球所构成的系统（ ）A ．电势能增加，重力势能增加B ．电势能不变，重力势能不变C ．电势能减小，重力势能减小D ．电势能不变，重力势能增加【答案】D【解析】【详解】让正方形绕其中心O 顺时针方向旋转90°，则电场力对四个小球做总功为：=2cos 452cos 45cos 45cos 450W E q L E q L E q L E q L ⋅⋅-⋅⋅-⋅⋅+⋅⋅=o o o o 电则系统电势能不变；系统重力势能变化量：2p E mgL mgL mgL ∆=-=则重力势能增加；A ．电势能增加，重力势能增加，与结论不相符，选项A 错误；B ．电势能不变，重力势能不变，与结论不相符，选项B 错误；C ．电势能减小，重力势能减小，与结论不相符，选项C 错误；D ．电势能不变，重力势能增加，与结论相符，选项D 正确；故选D.5．地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑地下有空腔区域。

进一步探测发现在地面P 点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气，如图所示。

假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ，天然气的密度远小于ρ，可忽略不计。

如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g ；由于空腔的存在，现测得P 点处的重力加速度大小为kg(k<1)。

已知引力常量为G ，球形空腔的球心深度为d ，则此球形空腔的体积是A ．kgd G ρB ．2kgd G ρC ．(1)k gd G ρ-D ．2(1)k gd G ρ- 【答案】D【解析】【详解】 地球表面正常的重力加速度大小为g ,由于空腔的存在，现测得P 点处的重力加速度大小为kg ，则空腔体积大小的岩石对物体吸引产生的加速度为()1k g -，结合万有引力定律2Mm G ma r =，即()21VmG m k g d ρ=-，解得：()21k gd V G ρ-=，故D 项正确，ABC 错误。

6．心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压U1会随着心跳频率发生变化。

如图所示，心电仪与一理想变压器的初级线圈相连接，扬声器（等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器连接在该变压器的次级线圈。

则（）A．保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，扬声器的功率变大B．保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，原线圈电流I1变小C．若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，扬声器获得的功率增大D．若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，副线圈的电流I2增大【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，根据变压器原副线圈的电压与匝数关系可知，次级电压U2减小，则扬声器的功率变小；次级电流减小，则初级电流I1也减小，选项A错误，B正确；CD．若保持U1不变，则次级电压U2不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，则R电阻变大，次级电流I2减小，则扬声器获得的功率减小，选项CD错误。

故选B。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分7．如图是某初中地理教科书中的等高线图（图中数字的单位是米）。

小山坡的右侧比左侧更陡些，如果把一个球分别从山坡左右两侧滚下（把山坡的两侧看成两个斜面，不考虑摩擦等阻碍），会发现右侧小球加速度更大些。

现在把该图看成一个描述电势高低的等势线图，左右两侧各有a、b两点，图中数字的单位是伏特，下列说法正确的是（）A．b点电场强度比a点大B．左侧电势降低的更快C．同一电荷在电势高处电势能也一定大D．同一电荷在电场强度大处所受电场力也一定大【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．根据U=Ed相同电势差右侧b点的距离更小，所以b点电场强度比a点大，故A正确；B．等势线越密集的地方电势降落的越快，b点等势线更密集，所以右侧电势降低的更快，故B错误；C．电势能还与电荷的正负有关，所以同一电荷在电势高处电势能也不一定大，故C错误；D．同一电荷在电场强度大处所受电场力一定大，故D正确。

故选AD。

8．在星球M上一轻弹簧竖直固定于水平桌面，物体P轻放在弹簧上由静止释放，其加速度a与弹簧压缩量x的关系如图P线所示。

另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样过程，其加速度a与弹簧压缩量x的关系如Q线所示，下列说法正确的是（）A．同一物体在M星球表面与在N星球表面重力大小之比为3：1B．物体P、Q的质量之比是6：1C．M星球上物体R由静止开始做加速度为3a0的匀加速直线运动，通过位移x0003a xD．图中P、Q下落的最大速度之比为6 2【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．分析图象可知，弹簧压缩量为零时，物体只受重力作用，加速度为重力加速度，则物体在M星球表面的重力加速度：03M g a =，在N 星球表面的重力加速度：0N g a =，则同一物体在M 星球表面与在N 星球表面重力大小之比为3：1，故A 正确；B ．分析物体的受力情况，加速度为零时，重力和弹簧弹力平衡，根据平衡条件可得P M 0m g kx =，Q N 02m g kx =解得P Q 16m m = 故B 错误；C ．M 星球上，物体R 由静止开始做匀加速直线运动，加速度为3a 0，通过位移x 0，根据速度—位移公式 20023v a x =⨯⋅可知速度为v =，故C 错误；D ．根据动能定理可知，合外力做功等于动能变化，即k ma x E ⋅=∆根据图象的面积可得kP P 00132E m a x =⋅⋅，kQ Q 00122E m a x =⋅⋅ 动能之比kP P kQ Q32E m E m = 结合前面的分析则最大速度之比P Q v v = 故D 正确。

故选AD 。

9．某人提着箱子站在电梯里，电梯从一楼上升到三楼的整个过程中先匀加速后匀减速，关于此过程，下列说法正确的是A ．手对箱子的力大小始终等于箱子对手的力的大小B ．手对箱子的力大小始终等于箱子的重力的大小C ．人对电梯的压力先持续增大后持续减小D ．人对电梯的压力先大于人和箱子的总重力后小于人和箱子的总重力【答案】AD【解析】【详解】A.根据牛顿第三定律可知，人手对箱子力的大小始终等于箱子对手的力的大小，故A 正确；B.向上加速时处于超重状态，向上减速时处于失重状态，则手对箱子的拉力先大于箱子的重力，后小于箱子的重力，故B 错误CD.向上匀加速时，人对电梯的压力大于人和箱子的总重力，但并不是持续增大，向上:匀减速时，人对电梯的压力小于人和箱子的总重力，但不是持续减小，故C 错误，选项D 正确。