调研卷（三）备战2021年新高考物理综合测试调研+押题卷（河北专用）（原卷版）

2021 年河北省普通高等学校招生考试 物理 调研卷（三）一、选择题: 本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 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．居室装修材料中不同程度的含有一些放射性元素，例如氡。氡在放射性衰变时会放出 α、β、γ 射线，这些射线对人体有害。根据我们对放射性的认识，判断下列说法正确的有（）A．在材料表面涂上油蜡等物质可以减缓放射性衰变 B．根据 α、β、γ 三种射线的穿透能力可知，导致细胞癌变的主要是 γ 射线 C．氡衰变时有能量释放，所以衰变后的新核的比结合能比氡小 D．β 射线是原子内层电子受到激发辐射出来形成的射线 2．如图所示，一轻质光滑定滑轮两侧用轻绳连接有两物体 a、b，物体 a 放在粗糙水平桌面上，物体 b 悬在空中。现对物体 a 施加一水平向右的恒力 F，使其紧压桌面向右匀速运动。则在图示的运动过程中（）A．物体 b 匀速上升 B．轻绳的弹力逐渐增大 C．物体 a 所受的摩擦力逐渐增大 D．物体 a 所受的支持力逐渐减小 3．如图所示，将一横截面为扇形的物体 B 放在水平面上，一滑块 A 放在物体 B 上，除了物体 B 与水平面间的摩擦力之外，其余摩擦忽略不计。已知物体 B 的质量为 M，滑块 A 的质量为 m，重力加速度为 g。当整个装置静止时，A、B 接触面的切线与竖直的挡板之间的夹角为 θ，下列选项正确的是（）

A．物体 B 对水平面的压力大小为(M + m)g B．物体 B 受到水平面的摩擦力大小为 mgtanθ C．将物体 B 缓慢向左移动一小段距离，滑块 A 对物体 B 的压力将变小 D．将物体 B 缓慢向左移动一小段距离，滑块 A 与竖直挡板之间的弹力将变小 4．如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，交流电压表和电流表均为理想电表，其中电压表示数为 22V，下列说法正确的是（）A．灯泡中电流方向每秒钟改变 50 次 B．变压器原、副线圈的匝数之比为 5∶1 C．变压器原、副线圈中磁通量变化率之比为 1∶1 D．将滑动变阻器滑片下滑，变压器的输入功率减小 5．如图所示，在光滑定滑轮 C 正下方与 C 相距 h 的 A 处固定一个点电荷 P。用轻质绝缘细线拴着一个带电小球 B，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力 F 拉住，使 B 处于静止状态。如果 P 缓慢漏电，保持绳长 BC 不变且小于 h，小球 B 将在竖直面内缓慢运动至 P 点正上方，此过程点电荷 P 的电荷尚未漏完。则在此过程中，关于小球 B 所受库仑力及拉力 F 大小的变化情况是（）A．库仑力不变 B．库仑力变大 C．拉力 F 不变 D．拉力 F 变小 6．如图所示，用轻绳系住一质量为 2m 的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为 m 的匀质小球，各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为 ，两球心连线 O 1 O 2 与轻绳之间的夹角为 ，则 、 应满足（）

A． tan3cot    B． 2tan 3cot    C．   3tan tan      D．   3tan 2tan      二、选择题: 本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要得 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。

7．中国航天科技集团 2020 年 1 月 17 日在北京举行中国航天科技活动蓝皮书（2019 年）》发布会记者获悉，嫦娥五号”探测器拟于 2020 年发射，实施首次月球采样返回。如图所示，假设运载火箭先将“嫦娥五号”月球探测器成功送入太空，由地月转移轨道进入半径为 r 1 =100km 的环月圆轨道 I 后成功变轨到近月点为 15km的椭圆轨道Ⅱ，再从 15km 高度降至近月圆轨道Ⅲ，最后成功实现登月。若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m的质点到质量为M的均匀物体中心的距离为r时，其引力势能表达式为pMmE Gr （式中 G 为引力常量）。已知月球质量为 M 0，月球半径为 R，发射的“嫦娥五号”探测器质量为 m 0，则下列关于“嫦娥五号”登月过程的说法正确的是（）A．“嫦娥五号”探测器在轨道 I 上运行的动能小于在轨道Ⅲ上运行的动能 B．“嫦娥五号”探测器在轨道Ⅲ上运行时的机械能等于在轨道 I 上运行时的机械能 C．“嫦娥五号探测器从轨道 I 上变轨到轨道Ⅲ上时，势能减小了0 011 1GM mr R    D．落月的“嫦娥五号”探测器从轨道Ⅲ回到轨道 I，需要提供的最小能量是0 011 12GM mR r   

8．如图所示，绝缘材料做成的轨道 ACDE 固定于竖直平面内，AC 段水平，CDE 段为半径 R=0.4m 的半圆轨道，整个装置处在匀强磁场中，磁感应强度大小为 B=0.5T，方向与轨道平面垂直。有一个质量为m=1.0×10-4 kg，带电量为 q=+1.5×10-3 C，可视为质点的小滑块，以 v 0 =5m/s 的初速度从 C 点开始进入半圆轨道，小滑块恰好能通过 E 点水平飞出，一段时间后小滑块通过与 E 点等高的 F 点（图中未标出）。若运动过程中小滑块带电量不变，取重力加速度为 g=10m/s 2。下列说法正确的是（）A．小滑块通过 E、F 两点时的速度大小相等 B．小滑块通过 E 点时的速度大小为 2m/s C．从 C 到 E 小滑块克服摩擦力做的功为 4.0×10-4 J D．从 C 到 D 小滑块损失的机械能小于 2.0×10-4 J 9．如图，倾角  =30°且电阻不计的光滑平行双导轨固定，导轨上端连有阻值 R=1Ω 的电阻，MNQP 区域存在方向垂直于斜面向下、磁感应强度 B=1T 的匀强磁场，质量 m=1kg、电阻 r=1Ω 的导体棒 ab 置于导轨上并与导轨接触良好，ab//MP//NQ。让 ab 从与 MP 相距为 d 1 =0.5m 处由静止下滑，同时对它施加一个平行于导轨方向的力 F，使 ab 始终沿导轨向下做 a=4m/s 2 的匀加速直线运动，直到 ab 穿过磁场。已知 ab 的长度及导轨间距均为 L=1m，MP 和 NQ 相距 d 2 =1.5m。重力加速度 g=10m/s 2。则（）A．ab 刚进入磁场时受到的安培力大小为 2N B．ab 即将穿出磁场时，重力的功率为 20W C．ab 在磁场中运动的过程中，力 F 一直在增大 D．ab 由静止下滑到即将穿出磁场的过程中，力 F 的方向不变 10．如图，在光滑水平面上放着质量分别为 2m 和 m 的 A、B 两个物块，弹簧与 A、B 栓连，现用外力缓慢向左推 B 使弹簧压缩，此过程中推力做功 W。然后撤去外力，则（）

A．从撤去外力到 A 离开墙面的过程中，墙面对 A 的冲量大小为 2mW B．当 A 离开墙面时，B 的动量大小为2mW C．A 离开墙面后，A 的最大速度为89Wm D．A 离开墙面后，弹簧的最大弹性势能为23W 三、非选择题:共 共 52 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 共 43 分。

11．为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中 M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）(1)实验时，一定要进行的操作或保证的条件是（）A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为 50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为____m/s 2（结果保留两位有效数字）。

(3)以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的 a-F 图象是一条直线，图线与横轴的夹角为 ，求得图线的斜率为 K，则小车的质量为（）A． 2tan  B．1tan  C． k D．2k 12．某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．实验电路如图甲所示，现有开关和导线若干，以及如下器材：

A．电流表 A：量程 0～0．6A，内阻约 0．125Ω B．电压表 V：量程 0～3V，内阻约 3kΩ C．滑动变阻器 0～20Ω D．滑动变阻器 0～200Ω(1)为了操作方便，减小实验误差，滑动变阻器应选用________(选填相应器材前的字母)；(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于最_________端(选填“左”或“右”)；(3)图乙是该同学根据实验数据绘制的 U-Ⅰ 图线，根据图线求得被测干电池的电动势 E=_______V，内阻r=_________Ω(结果保留到小数点后 2 位)；(4)该实验中，产生系统误差的主要原因是_____________．图丙中实线为根据测量数据绘制的图线，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图线，下列四幅图中能够正确反映两者关系的是____________． 13．如图所示，在水平地面上固定一个倾角 α=45°、高 H=4m 的斜面，在斜面上方固定放置一段由内壁光滑的圆管构成的轨道 ABCD，圆周部分的半径 R=23m，AB 与圆周相切于 B 点，长度为3R，与水平方向夹

角 θ=60°，轨道末端竖直，已知圆周轨道最低点 C、轨道末端 D 与斜面顶端处于同一高度．现将一质量为0.1kg，直径可以忽略的小球从管口 A 处由静止释放，g=10m/s 2 ．（1）求小球在 C 点时对轨道的压力．（2）若小球与斜面碰撞（不计能量损失）后做平抛运动落到水平地面上，则碰撞点距斜面左端的水平距离x 多大时小球平抛运动的水平位移最大？最大位移是多少？ 14．如图(a)所示，两根电阻不计的平行长直金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距为 L；两根长度均为 L、质量均为 m、电阻均为 r 的相同的导体棒 M、N 静置于导轨上，两棒相距 x 0 ；整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B。从 t=0 开始，给导体棒 M 施加一平行于导轨的外力 F，使导体棒 M 在 0~t 0内以加速度 a=μg 做匀加速运动，导体棒 N 在 t 0 时刻(t 0 未知)开始运动，F 随时间变化的规律如图(b)所示。棒与导轨间的动摩擦因数均为 μ(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，运动过程中两棒均与导轨接触良好。重力加速度大小为 g。

（1）求 t 0 时刻导体棒 M 的速度；（2）求 2t 0 时刻外力 F 的大小；（3）若 2t 0 时刻导体棒 M 的速度为 v，求此时两棒间的距离。

（二）选考题:共 共 9 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。

15.[选修 3-3]（9 分）如图所示，气缸开口向上放在水平地面上，缸内有一固定的导热板和一个可自由移动的活塞，开始时导热板上、下封闭气体 A、B 的压强相等、温度均为0T，A 气柱气体的体积为 V B、气柱气体体积为 2V，已知大气压强为0p，活塞的质量为 m，活塞的横截面积为 S，气缸足够长，气缸和活塞都是绝热材料制成，给 B 气体缓慢加热，当 A B、气体体积相等时，电热丝发出的热量为 Q，重力加速度为 g。求：

（1）当 A B、气体体积相等时，B 中气体的压强多大？（2）当 A B、气体体积相等时，A B、两段气体增加的总内能是多少？ 16.[选修 3-4]（9 分）如图所示，ABC  为一直角三棱镜的截面，其顶角 A =30 B C ，AC 边的长度为 2L，PD 为垂直于直线

BCD 的光屏，PD 光屏到 C 点的距离为 L。一单色光垂直射向 AB 边的中点，折射后恰好射到屏上的 D 点。已知光速为 c。求（ⅰ）该三棱镜的折射率？（ⅱ）单色光从射向 AB 边的中点到射到屏上所用的时间。

调研卷（三）备战2021年新高考物理综合测试调研+押题卷（福建专用）（原卷版）

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