河北省衡水十三中高三第六次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

河北省衡水十三中高三第六次模擬考試新高考物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、圖示裝置為閱讀時使用的角度可調支架，現(xiàn)將一本書放在傾斜支架上，書始終保持靜止。關于該書受力情況，下列說法正確的是（）A．可能受兩個力B．可能受三個力C．一定受摩擦力D．支架下邊緣對書一定有彈力2、一物體靜止在升降機的地板上，在升降機加速上升的過程中，地板對物體的支持力所做的功等于（）A．物體勢能的增加量B．物體動能的增加量C．物體動能的增加量加上物體勢能的增加量D．物體動能的增加量減去物體勢能的增加量3、“兒童蹦極”中，拴在腰問左右兩側的是彈性橡皮繩．質量為m的小明如圖所示靜止懸掛時，兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若此時小明左側橡皮繩斷裂，則小明此時的A．加速度為零B．加速度a=g，沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下C．加速度a=g，沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上D．加速度a=g，方向豎直向下4、如圖所示，從勻速運動的水平傳送帶邊緣，垂直彈入一底面涂有墨汁的棋子，棋子在傳送帶表面滑行一段時間后隨傳送帶一起運動。以傳送帶的運動方向為x軸，棋子初速度方向為y軸，以出發(fā)點為坐標原點，棋子在傳送帶上留下的墨跡為（）A． B．C． D．5、如圖所示，虛線是某靜電場的一簇等勢線。實線是一帶電粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，A、B、C為軌跡上的三點。下列判斷正確的是（）A．軌跡在一條電場線上 B．粒子帶負電C．場強EAEC D．粒子的電勢能EPAEPC6、2019年北京時間4月10日21時，人類歷史上首張黑洞照片被正式披露，引起世界轟動。黑洞是一類特殊的天體，質量極大，引力極強，在它附近（黑洞視界）范圍內，連光也不能逃逸，并伴隨著很多新奇的物理現(xiàn)象。傳統(tǒng)上認為，黑洞“有進無出”，任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來，但霍金、貝肯斯坦等人經過理論分析，認為黑洞也在向外發(fā)出熱輻射，此即著名的“霍金輻射”，因此可以定義一個“黑洞溫度"T”。T=其中T為“黑洞”的溫度，h為普朗克常量，c為真空中的光速，G為萬有引力常量，M為黑洞的質量。K是一個有重要物理意義的常量，叫做“玻爾茲曼常量”。以下幾個選項中能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是（）A． B． C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，質量為M的小車置于光滑的水平地面上，小車的右端固定著豎直擋板，擋板與彈簧右端相連，彈簧的左端連接質量為m的木塊。彈簧處于原長狀態(tài)，木塊與小車間的滑動摩擦因數為μ。從某時刻開始給小車施加水平向右的外力F，外力F從零開始緩慢均勻增大，當F增大到2μ(m+M)g時保持大小不變。彈簧一直處于彈性限度內，木塊的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列各種說法中正確的是（）A．木塊所受的摩擦力先均勻增大，后保持不變B．當彈簧產生彈力時，外力F的大小為μ(m+M)gC．在外力F從零達最大的過程中，靜摩擦力和彈簧對木塊所做的功相等D．在外力F從零達最大的過程中，彈簧獲得的彈性勢能等于系統(tǒng)獲得的內能8、下列說法中正確的是（）A．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在勢能的緣故B．物體溫度升高時，速率小的分子數目減小，速率大的分子數目增多C．一定量的的水變成的水蒸氣，其分子平均動能增加D．物體從外界吸收熱量，其內能不一定增加E.液晶的光學性質具有各向異性9、如圖所示，足夠大的水平圓臺中央固定一光滑豎直細桿，原長為L的輕質彈簧套在豎直桿上，質量均為m的光滑小球A、B用長為L的輕桿及光滑鉸鏈相連，小球A穿過豎直桿置于彈簧上。讓小球B以不同的角速度ω繞豎直桿勻速轉動，當轉動的角速度為ω0時，小球B剛好離開臺面。彈簧始終在彈性限度內，勁度系數為k，重力加速度為g，則A．小球均靜止時，彈簧的長度為L-B．角速度ω=ω0時，小球A對彈簧的壓力為mgC．角速度ω0=D．角速度從ω0繼續(xù)增大的過程中，小球A對彈簧的壓力不變10、如圖所示，在絕緣水平面上固定著一光滑絕緣的圓形槽，在某一過直徑的直線上有O、A、D、B四點，其中O為圓心，D在圓上，半徑OC垂直于OB．A點固定電荷量為Q的正電荷，B點固定一個未知電荷，使得圓周上各點電勢相等．有一個質量為m，電荷量為-q的帶電小球在滑槽中運動，在C點受的電場力指向圓心，根據題干和圖示信息可知（）A．固定在B點的電荷帶正電B．固定在B點的電荷電荷量為QC．小球在滑槽內做勻速圓周運動D．C、D兩點的電場強度大小相等三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學用圖示的實驗裝置探究加速度與力的關系。他在氣墊導軌旁安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，力傳感器可直接測出繩中拉力大小，傳感器下方懸掛鉤碼。改變鉤碼數量，每次都從A處由靜止釋放滑塊。已知滑塊（含遮光條）總質量為M，導軌上遮光條位置到光電門位置的距離為L。請回答下面相關問題。(1)如圖，實驗時用游標卡尺測得遮光條的寬度為___。某次實驗中，由數字毫秒計記錄遮光條通過光電門的時間為t，由力傳感器記錄對應的細線拉力大小為F，則滑塊運動的加速度大小應表示為____（用題干已知物理量和測得物理量字母表示）。(2)下列實驗要求中不必要的是（_________）A．應使滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量B．應使遮光條位置與光電門間的距離適當大些C．應將氣墊導軌調節(jié)至水平D．應使細線與氣墊導軌平行12．（12分）某同學查資料得知：彈簧的彈性勢能與彈簧的勁度系數和形變量有關，并且與形變量的平方成正比。為了驗證彈簧彈性勢能與其形變量的平方成正比這一結論，他設計了如下實驗：①如圖所示，一根帶有標準刻度且內壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上，管口與桌面邊沿平齊。將一輕質彈簧插入玻璃管并固定左端。②將直徑略小于玻璃管內徑的小鋼球放入玻璃管，輕推小球，使彈簧壓縮到某一位置后，記錄彈簧的壓縮量x③突然撤去外力，小球沿水平方向彈出落在地面上，記錄小球的落地位置④保持彈簧壓縮量不變，重復10次上述操作，從而確定小球的平均落點，測得小鋼球的水平射程s⑤多次改變彈簧的壓縮量x，分別記作x1、x2、x3……，重復以上步驟，測得小鋼球的多組水平射程s1、s2、s3……請你回答下列問題(1)在實驗中，“保持彈簧壓縮量不變，重復10次上述操作，從而確定小球的平均落點”的目的是為了減小____（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）；(2)若測得小鋼球的質量m、下落高度h、水平射程s，則小球彈射出去時動能表達式為___（重力加速度為g）(3)根據機械能守恒定律，該同學要做有關彈簧形變量x與小鋼球水平射程s的圖像，若想直觀的檢驗出結論的正確性，應作的圖像為___A．s－xB．s－x2C．s2－xD．s－四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示，傾斜放置的平行光滑導軌間距為L。導軌與水平面的夾角為，導軌上端連有阻值為的定值電阻，在導軌平面上的abdc、cdfe區(qū)域內分別有垂直導軌平面向上和向下的勻強磁場Ⅰ和Ⅱ，磁感應強度大小分別為和，兩磁場的寬度均為L。一長為L，阻值為的導體棒從導軌某位置由靜止釋放，導體棒在滑動過程中始終垂直于導軌且與導軌接觸良好，導體棒在磁場中運動的速度一時間圖像如圖乙所示。不計導軌的電阻，取，求：(1)導體棒的質量；(2)導體棒穿過整個磁場過程中電阻R上產生的焦耳熱；(3)導體棒穿過磁場Ⅱ的時間。14．（16分）如圖所示，一根柔軟的細繩跨過輕質定滑輪，繩的一端連接物體，另一端通過一輕質彈簧與物體連接，物體靜止在地面上。物體從高處由靜止下落，當下落高度時，繩剛好被拉直。然后又下落的高度，恰好能到達地面，此時物體對地面的壓力恰好減為0。重力加速度為，彈簧的彈性勢能與其勁度系數成正比，不計摩擦和空氣阻力。求：(1)繩剛被拉直時，物體下落的時間；(2)物體的質量之比。15．（12分）對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質．一段橫截面積為S、長為l的直導線，單位體積內有n個自由電子，一個電子電量為e．該導線通有恒定電流時，導線兩端的電勢差為U，假設自由電子定向移動的速率均為v．（1）求導線中的電流I；（2）所謂電流做功，實質上是導線中的恒定電場對自由電荷的靜電力做功．為了求解在時間t內電流做功W為多少，小紅和小明給出了不同的想法：小紅記得老師上課講過，W=UIt，因此將第（1）問求出的I的結果代入，就可以得到W的表達式．但是小紅不記得老師是怎樣得出W=UIt這個公式的．小明提出，既然電流做功是導線中的恒定電場對自由電荷的靜電力做功，那么應該先求出導線中的恒定電場的場強，即，設導體中全部電荷為q后，再求出電場力做的功，將q代換之后，小明沒有得出W=UIt的結果．請問你認為小紅和小明誰說的對？若是小紅說的對，請給出公式的推導過程；若是小明說的對，請補充完善這個問題中電流做功的求解過程．（3）為了更好地描述某個小區(qū)域的電流分布情況，物理學家引入了電流密度這一物理量，定義其大小為單位時間內通過單位面積的電量．若已知該導線中的電流密度為j，導線的電阻率為ρ，試證明：．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

AB．由題意可知，書受到重力和彈力作用，由于有書沿斜面向下的分力作用，所以物體必然受到一個沿斜面向上的力，以維持平衡，這個力為摩擦力，也可以是支架下邊緣對書的彈力，也可以是摩擦力和支架下邊緣對書彈力的合力，故可能受三個力，四個力作用，故A錯誤，B正確；C．由于當書沿斜面向下的分力作用與支架下邊緣對書彈力相等時，此時摩擦力不存在，故C錯誤；D．由于當書沿斜面向下的分力作用，與向上的摩擦力相等時，則支架下邊緣對書彈力不存在，故D錯誤。故選B。2、C【解析】

物體受重力和支持力，設重力做功為WG，支持力做功為WN，運用動能定理研究在升降機加速上升的過程得：WG+WN=△EkWN=△Ek-WG根據重力做功與重力勢能變化的關系得：WG=-△Ep所以有：WN=△Ek-WG=△Ek+△Ep。A．物體勢能的增加量，與結論不相符，選項A錯誤；B．物體動能的增加量，與結論不相符，選項B錯誤；C．物體動能的增加量加上物體勢能的增加量，與結論相符，選項C正確；D．物體動能的增加量減去物體勢能的增加量，與結論不相符，選項D錯誤；故選C。3、B【解析】

小明靜止時受到重力和兩根橡皮條的拉力，處于平衡狀態(tài)，如圖所示：由于，故兩個拉力的合力一定在角平分線上，且在豎直線上，故兩個拉力的夾角為120°，當右側橡皮條拉力變?yōu)榱銜r，左側橡皮條拉力不變，重力也不變；由于三力平衡時，三個力中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線，故左側橡皮條拉力與重力的合力與右側橡皮條斷開前的彈力反方向，大小等于，故加速度為g，沿原斷裂繩的方向斜向下，故選B正確，ACD錯誤。4、A【解析】

分析可知，在傳送帶這個參考系中，合速度的方向和摩擦力的方向在一條直線上，所以運動軌跡應該是一條直線，又因為棋子相對于傳送帶往后運動，故A正確，BCD錯誤。故選A。5、C【解析】

A．因為電場線與等勢線垂直，所以軌跡不可能在一條電場線上，故A錯誤；B．電場線的方向大體上由C到A，粒子受到的力的方向大概指向左上方，與電場線方向大體相同，所以粒子應該帶正電，故B錯誤；C．AB之間的距離小于BC之間的距離，AB與BC之間的電勢差相等，根據公式可知，場強EAEC，故C正確；D．因為粒子帶正電，A處的電勢要比C處的電勢低，根據公式，所以粒子的電勢能EPA＜EPC，故D錯誤。故選C。6、A【解析】

根據得，h的單位為c的單位是m/s，G的單位是M的單位是kg，T的單位是K，代入上式可得k的單位是故A正確，BCD錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解析】

A．當F較小時，木塊和小車相對靜止，由牛頓第二定律有F=(m+M)aFf=ma得Ff=Ff與F成正比，當Ff增大到等于μmg后，木塊與小車間緩慢相對移動，F(xiàn)f保持不變，故A正確；B．當彈簧產生彈力時，摩擦力達最大Ff=μmg可得F=μ(m+M)g故B正確；C．當F達最大時，有2μ(m+M)g=(m+M)a′μmg+F′=ma′得F′=μmg所以靜摩擦力和彈簧彈力都是由零增大到μmg，但由于靜摩擦力產生在先，彈簧彈力產生在后，木塊的速度不相同，木塊的位移不相同，所以兩力做功不相等，故C錯誤；D．彈簧的彈性勢能等于彈簧的彈力做功，相對應的位移為木塊在小車上滑動的距離，系統(tǒng)的內能等于滑動摩擦力與木塊在小車上滑動的距離的乘積，但由于兩力并不相等，所以彈簧獲得的彈性勢能與系統(tǒng)獲得的內能不相等，故D錯誤。故選AB。8、BDE【解析】

A.氣體如果失去了容器的約束就會散開，是因為分子間距較大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做無規(guī)則運動，所以氣體分子可以自由擴散；故A錯誤.B.溫度從微觀角度看表示了大量分子無規(guī)則運動的劇烈程度，物體溫度升高時，速率小的分子數目減少，速率大的分子數目增多；故B正確.C.一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，因溫度不變則分子平均動能不變，由于吸熱，內能增大，則其分子之間的勢能增大；C錯誤.D.物體從外界吸收熱量，若同時對外做功，根據熱力學第一定律可知其內能不一定增加；故D正確.E.液晶的光學性質具有晶體的各向異性；故E正確.故選BDE.【點睛】解決本題的關鍵要掌握分子動理論、熱力學第一定律等熱力學知識，要對氣體分子間距離的大小要了解，氣體分子間距大約是分子直徑的10倍，分子間作用力很小．9、ACD【解析】

A．若兩球靜止時，均受力平衡，對B球分析可知桿的彈力為零，；設彈簧的壓縮量為x，再對A球分析可得：，故彈簧的長度為：，故A項正確；BC．當轉動的角速度為ω0時，小球B剛好離開臺面，即，設桿與轉盤的夾角為，由牛頓第二定律可知：而對A球依然處于平衡，有：而由幾何關系：聯(lián)立四式解得：，則彈簧對A球的彈力為2mg，由牛頓第三定律可知A球隊彈簧的壓力為2mg，故B錯誤，C正確；D．當角速度從ω0繼續(xù)增大，B球將飄起來，桿與水平方向的夾角變小，對A與B的系統(tǒng)，在豎直方向始終處于平衡，有：則彈簧對A球的彈力是2mg，由牛頓第三定律可知A球隊彈簧的壓力依然為2mg，故D正確；故選ACD。10、BC【解析】

A．由小球在C點處恰好與滑槽內、外壁均無擠壓且無沿切線方向的加速度知：小球在C點的合力方向一定沿CO，且指向O點．A對小球吸引，B對小球排斥，因此小球帶負電、B帶負電，故A錯誤；B．由∠ABC=∠ACB=30°知：∠ACO=30°，AB=AC=L；BC=2ABcos30°=由力的合成可得即故B正確；C．圓周上各點電勢相等，小球在運動過程中電勢能不變，根據能量守恒得知，小球的動能不變，小球做勻速圓周運動，故C正確；D．由庫侖定律及場強的疊加知，D點的電場強度大于C點，故D錯誤．故選BC．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.96cmA【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數為9mm，游標尺上第12個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為12×0.05mm=0.60mm，所以最終讀數為：[2]已知初速度為零，位移為，要計算加速度，需要知道末速度，故需要由數字計時器讀出遮光條通過光電門的時間，末速度：由得：(2)[3]A.拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質量和鉤碼質量大小關系無關，不必要使滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量，故A符合題意；B.應使位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差，故B不符合題意；C.應將氣墊導軌調節(jié)水平，使拉力才等于合力，故C不符合題意；D.要保持拉線方向與氣