河北省衡水市2021届新高考物理五模考试卷一、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．如图所示，圆环固定在竖直平面内，打有小孔的小球穿过圆环．细绳a的一端固定在圆环的A点，细绳b的一端固定在小球上，两绳的联结点O悬挂着一重物，O点正好处于圆心．现将小球从B点缓慢移到B'点，在这一过程中，小球和重物均保持静止．则在此过程中绳a的拉力（）A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大【答案】A【解析】对联结点O进行受力分析，受三个拉力保持平衡，动态三角形如图所示：可知小球从B点缓慢移到B′点过程中，绳a的拉力a F逐渐变大，故A正确，BCD错误．2．如图所示是旅游景区中常见的滑索。
研究游客某一小段时间沿钢索下滑，可将钢索简化为一直杆，滑轮简化为套在杆上的环，滑轮与滑索间的摩擦力及游客所受空气阻力不可忽略，滑轮和悬挂绳重力可忽略。
游客在某一小段时间匀速下滑，其状态可能是图中的（）A．B．C．D．【答案】B【解析】【分析】【详解】设索道的倾角为α，若不考虑任何阻力，对滑轮和乘客组成的整体，由牛顿第二定律得（M+m）gsinα=（M+m）a对乘客由于满足Mgsinα=Ma可知绳子与索道垂直。
若索道与滑轮之间有摩擦，而乘客不受空气阻力，则当匀速运动时，绳子在竖直方向；若同时考虑滑轮与索道之间的摩擦以及人所受的空气阻力，则绳子应该在垂直于索道与竖直方向之间，则选项B正确，ACD错误；故选B。
3．2018年12月8日2时23分，我国成功发射“嫦娥四号”探测器。
“嫦娥四号”探测器经历地月转移、近月制动、环月飞行,最终于2019年1月3日10时26分实现人类首次月球背面软着陆。
假设“嫦娥四号"在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则有关“嫦娥四号”的说法中不正确的是（）A．由地月转移轨道进人环月轨道，可以通过点火减速的方法实现B．在减速着陆过程中,其引力势能逐渐减小C．嫦娥四号分别在绕地球的椭圆轨道和环月椭圆轨道上运行时，半长轴的三次方与周期的平方比不相同D．若知其环月圆轨道距月球表面的高度、运行周期和引力常量,则可算出月球的密度【答案】D【解析】【详解】A．“嫦娥四号”由地月转移轨道进入环月轨道，需点火减速，使得万有引力大于向心力，做近心运动，故A正确；B．在减速着陆过程中，万有引力做正功，根据功能关系可知，引力势能减小，故B正确；C．根据开普勒第三定律可知，半长轴的三次方与周期的平方的比值是与中心天体质量有关的量，“嫦娥四号”分别在绕地球的椭圆轨道和环月椭圆轨道上运行时，中心天体不同，半长轴的三次方与周期的平方比不相同，故C正确；D．已知“嫦娥四号”环月段圆轨道距月球表面的高度，运动周期和引力常量，但不知道月球的半径，无法得出月球的密度，故D错误；说法中不正确的，故选D 。
4．在x 轴上固定两个点电荷1q 、2q ，其静电场中x 轴上各点的电势ϕ如图所示，下列说法正确的是（ ）A ．1q 和2q 为同种电荷，且均在1x x <的区域内B ．1q 和2q 为同种电荷，1x x =和2x x =两点在两电荷之间C ．1q 和2q 为异种电荷，且均在1x x <的区域内D ．1q 和2q 为异种电荷，且均在2x x >的区域内【答案】C【解析】【分析】【详解】由题目图，结合电势与位置图象的斜率表示电场强度，可知，在2x 处的电场强度大小为零，因两点电荷的具体位置不确定，则点电荷的电性也无法确定，因此可能是同种电荷，也可能是异种电荷； AB ．若1q 和2q 为同种电荷，则电场强度为零的点在两电荷连线上的线段上的某一点，即2x 处于两个点电荷之间，故AB 错误；CD ．若1q 和2q 为异种电荷，则电场强度为零的点在两电荷连线的线段之外的某一点，由1x 电势为零，且1x 到2x 电势逐渐升高可知，1q 和2q 均在1x x <的区域内，且靠近1x 的点电荷为负点电荷，远离1x 的点电荷为正电荷，且正电荷电量的绝对值大于负电荷电量的绝对值；故C 正确，D 错误。
故选C 。
5．如图甲所示，一倾角θ＝30°的斜面体固定在水平地面上，一个物块与一轻弹簧相连，静止在斜面上。
现用大小为F ＝kt （k 为常量，F 、t 的单位均为国际标准单位）的拉力沿斜面向上拉轻弹簧的上端，物块受到的摩擦力F f 随时间变化的关系图像如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g ＝10m/s 2，则下列判断正确的是（ ）A ．物块的质量为2.5kgB ．k 的值为1.5N/sC ．物块与斜面间的动摩擦因数为35D ．6s t =时，物块的动能为5.12J【答案】D【解析】【分析】【详解】A.当0t =时，则可知： 5N f F mgsin θ==解得：1kg m =故A 错误；B.当2s t =时，由图像可知：0f F =说明此时刻5N F =，则：2.5N/m k =故B 错误；C.后来滑动，则图像可知：6N f F mgcos μθ==解得：235μ= 故C 错误；D.设1t 时刻开始向上滑动，即当：f F F mgsin θ=+即：16N 5N kt =+解得：1 4.4s t =即4.4s 时刻物体开始向上滑动，6s 时刻已经向上滑动了，则合力为：f F kt F mgsin θ=--合即：11N F kt =-合根据动量定理可得： 2 0F F t mv +'⋅∆-合合= 即：()04 624.41v +⨯-⨯= 解得：3.2m/s v =即当6s t =时所以速度大小为3.2m/s ，则动能为：22111J 5.12J 223.2k m v E ==⨯⨯= 故D 正确；故选D 。
6．如图，我国第五代战斗机“歼-20”是目前亚洲区域最先进的战机， 当它沿倾斜直线匀速飞行时，气体对它的作用力方向为（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】C【解析】【详解】匀速飞行时受力平衡，即向下的重力与气体对飞机竖直向上的作用力平衡，故选C.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．如图所示，一根上端固定的轻绳，其下端拴一个质量为2kg 的小球。
开始时轻绳处于竖直位置。
用一个方向与水平面成37︒的外力F 拉动小球，使之缓慢升起至水平位置。
g 取210m/s ，关于这一过程中轻绳的拉力，下列说法中正确的是（ ）A ．最小值为16NB ．最小值为20NC ．最大值为26.7ND ．最大值为20N【答案】AC【解析】【详解】 应用极限法。
静止小球受重力mg 、外力F 、绳拉力F 绳，如图。
AB ．当力三角形为直角OAB ∆时cos3716N F AB mg ︒===绳最小故A 正确，B 错误；CD ．当力三角形为直角OCB ∆时26.7N tan 37mg F CB ︒==≈绳最大 故C 正确，D 错误。
故选AC 。
8．如图所示，水平传送带以大小为v 的速率沿顺时针匀速运行，一个小物块从传送带的右端点A 以大小为2v 的速度向左滑上传送带，小物块滑到传送带正中间时速度减为零。
已知小物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，则下列说法正确的是A ．,AB 两点间的距离为22v gμ B ．小物块在传送带上运动时与传送带的相对位移为292v gμ C ．要使小物块从传送带左端点B 滑离，小物块在右端点A 滑上传送带的速度至少为3vD ．增大传送带的速度(仍小于2v )，小物块与传送带间相对运动的时间变长【答案】BD【解析】【详解】A.物块向左滑动时，做加速度大小为a g μ=的匀减速直线运动,则传送带的长为22(2)422v v L a gμ=⨯= 故A 错误；B.物块向左滑动时，运动的时间122v v t a gμ== 这段时间内相对位移22124v v x vt g gμμ=+=相 当物块向右运动时，加速的时间为2v v t a gμ== 这段时间内的相对位移为222222v v x vt a gμ=-=相 因此总的相对位移为292v gμ，故B 正确； C.要使物块从传送带左端点B 滑离，物块在右端点A 滑上传送带的速度至少为v '==故C 错误；D.增大传送带的速度(仍小于2v )，物块向左相对传送带运动的时间不变，向右相对传送带运动的时间变长，因此物块与传送带相对运动的总时间变长，故D 正确。
9．水平面上两个质量相等的物体甲和乙，它们分别在水平推力1F 和2F 作用下开始沿同一直线运动，运动一段时间后都先后撤去推力，以后两物体又各自运动一段时间后静止在同一位置，两物体的动能—位移图象如图所示，图中线段//AB CO ，则下列说法正确的是（ ）A ．甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力B ．两个水平推力的大小关系是1F 大于2FC ．在两物体的加速阶段，甲的加速度等于乙的加速度D ．物体甲克服摩擦力做的功大于物体乙克服摩擦力做的功【答案】AC【解析】【详解】A ．依题意及题图可知，在动能减少阶段，两物体均做匀减速运动．物体受到的摩擦力大小等于图象斜率的绝对值，易得甲受到的摩擦力1f 小于乙受到的摩擦力2f ，故A 正确；B ．在动能增加阶段，两物体均做匀加速运动，图象的斜率表示物体的合力，由题图知1122F f F f -=-得12120F F f f -=-<故1F 小于2F ，故B 错误：C ．在加速阶段，两物体受到的合力相等，易知两物体的加速度大小相等，故C 正确；D ．整个运动阶段，由动能定理可知，甲、乙两物体克服摩擦力做的功分別等于1F 和2F 所做的功，根据功的公式容易得到，1F 做的功小于2F 做的功，所以物体甲克服摩擦力做的功小于物体乙克服摩擦力做的功，故D 错误。
故选：AC 。
10．在图示电路中，理想变压器的原、副线圈匝数比为2∶1，电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为4Ω。
已知通过R 4的电流i 42sin100πtA ，下列说法正确的是（ ）A ．a 、b 两端电压的频率可能为100HzB ．a 、b 两端电压的有效值为56VC ．若a 、b 两端电压保持不变，仪减小R 2的阻值，则R 1消耗的电功率减小D ．若a 、b 两端电压保持不变，仪减小R 1的阻值，则R 2两端电压增大【答案】BD【解析】【分析】【详解】A ．通过4R 的电流422sin100A i t π=，则角速度100rad/s ωπ=频率为50Hz 2f ωπ== 变压器不会改变交流电的频率，故a 、b 两端电压的频率为50Hz ，故A 错误；B ．通过4R 的电流最大值为22A ，则有效值为42A I =根据并联电路的规律可知，通过3R 的电流有效值为2A ，副线圈的输出电流：24A I =根据变流比可知，原线圈的输入电流21212A n I I n == 1R 两端电压为1118V R U I R ==副线圈两端电压2224424V U I R I R =+=根据变压比可知，原线圈的输入电压112248V n U U n == 则a 、b 两端电压1156V ab R U U U =+=故B 正确；C ．若a 、b 两端电压保持不变，仅减小2R 的阻值，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈的输出电流增大，根据变流比可知，原线圈的输入电流增大，则1R 消耗的电功率增大，故C 错误；D ．若a 、b 两端电压保持不变，仅减小1R 的阻值，则原线圈输入电压增大，根据变压比可知，副线圈输出电压增大，则2R 两端的电压增大，故D 正确；故选BD 。