2020-2021学年河南省高考考前考模拟物理试卷(及答案解析)

2020-2021学年河南省高考考前考模拟物理试卷(及答案解析)

考前模 拟 考 试 物理 试题 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，第 14 -17 题只有一项 符合题目要求，第 18 - 21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分， 有选错的得 0 分。 14.有关近代物理知识，下列说法错误的是 A．碘 131 的半衰期大约为 8 天， 1g 碘 131 经过 64 天后未衰变的大约为 g B．比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定 C．铀 235 的裂变方程可能为 D．处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定不会 大于吸收光子的频率 15．如图所示，一辆小车静止在水平面上，在小车上放一个质量为 m=8kg 的物体，它被一根水 平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上， 这时弹簧的弹力为 6N．现 沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来， 运动中加速度由零逐渐增大到 1m/s 2 ，随即以 1m/s 2 的加速度做匀加速 直线运动．以下说法正确的是 A．物体受到的摩擦力一直减小 B．当小车加速度大小为 0.5 m/s2 时，物体不受摩擦力作用 C．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化 D．小车以 1 m/s2 的加速度做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为 8N 16.如图、倾角为 θ的固定斜面上放置一矩形木箱，箱中有垂直于底部的光滑直杆，箱和杆的总 质量为 M，质量为 m 的铁环从杆的上端由静止开始下滑，铁环下滑的过程中木箱始终 保持静止，在铁环达到箱底之前 A.箱对斜面的压力大小为（ m+M）gcosθ B. 箱对斜面的压力大小为（ m+M）gcosθ C. 箱对斜面的摩擦力大小为（ m+M）gsinθ D. 箱对斜面的摩擦力大小为 Mgsinθ 256 1 nRbCsU 1 0 88 37 137 55 235 92 10 17 如图甲所示 ,匝数 n1:n2 =1:2的理想变压器原线圈与水平放置的间距 L=1m 的光滑金 属导轨相连 ,导轨电阻不计 ,处于竖直向下、磁感应强度为 B=1T的匀强磁场中 ,副线圈 接阻值 R=2Ω的电阻 ,与导轨接触良好的电阻 r=1Ω、质量 m=0.02kg的导体棒在外力 F的作用下运动 ,其速度随时间接图乙所示 (正弦图线 )规律变化 ,则 () A. 电压表的示数为 2 V B. 电路中的电流方向每秒钟改变 5 次 C. 电阻 R 实际消耗的功率为 0.125W D. 在 0～0.05s 的时间内外力 F做功 0.48J 18.“嫦娥三号”探测器在西昌卫星发射中心成功发射，携带“玉兔号”月球车实现月球软着陆 和月面巡视勘察，并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测。 “玉兔号”在地球表面的重力为 1G ，在月球表面的重力为 2G ；地球与月球均视为球体，其半径分别为 1R . 2R ；地球表面重力 加速度为 g，则（） A.月球表面的重力加速度为 1 2 gG G B.月球与地球的质量之比为 2 22 2 11 G R G R C.月球卫星与地球卫星分别绕月球表面与地球表面运行的速率之比为 22 11 G R G R D.“嫦娥三号”环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为 22 1 2 g G R G 19．金属制作的霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感 器固定在圆盘附近，圆盘上固定 4 个小磁体．在 a、b 间输 入方向由 a 到 b 的恒定电流， 圆盘转动时， 每当磁体经过霍 尔元件，传感器 c、d 端输出一个脉冲电压，检测单位时间 内的脉冲数可得到圆盘的转速． 关于该测速传感器， 下列说 法中正确的有 A．在图示位置时刻 d 点电势高于 c 点电势 B．圆盘转动越快，输出脉动电压峰值越高 a c d b 霍尔元件 ωN S S N N S S N 第 9 题图 C． c、d 端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的 4 倍 D．增加小磁体个数，传感器转速测量更准确 20.如图所示 ,两个固定的相同金属环相距某一距离同轴放置 ,两环带等量异种电荷。 离环无穷远处 有一个带正电的粒子 ,沿着通过两环中心并且垂直于环面的直线飞向环。为了飞过两环 ,粒子应该 具有的最小初速度为 V，无限远处电势为零 ,当粒子以 v0（v0 >v）速度飞过两环过程中 A.粒子向 O2 运动是减速， o2 到 o1 是加速， o1 以后减速 B.最小速度在 o2 右侧，最大速度在 o1 左侧 C.o2 点是电势最高点， o1 点是电势最低点 D.粒子从 o2 运动到 o1 加速度先增大后减小 21.如图甲所示 ,有两个完全相同的质量 的物块 、 静止在地面上 , 时刻有一随 时间变化的外力 作用在物块 上 , 随时间的变化关系如图乙所示。物块与地面间的动摩擦因 数为 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力 ,两物块均可视为质点。若物块 在 时与物 块 发生弹性碰撞 ,碰撞时间极短 ,碰撞之前的瞬间撤去外力 ,物块的右侧有一弹性挡板 ,物块 与挡板碰撞后速度大小不变 ,方向相反 ,且物块 恰好不与物块 发生第二次碰撞。 取 10 , 则下列说法中正确的是 ( ) A. 时 ,物块 的动量大小为 B. 时间内 ,物块 的动量的变化量为 C.物块 在 内做 勻 速直线运动 D.物块 距弹性挡板的距离为 第Ⅱ卷（共 62 分） 三、本卷包括必考题和选考题两部分。 （一）必考题 22.（6 分）某同学用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在 木板一端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬 币以某一初速度弹出。已知一元硬币和五角硬币与长木板间动摩擦因数相同，主要实验步骤 如下： ①将一元硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长 木板中心线的适当位置取一点 O，侧出硬币停止滑动时硬币右侧到 O 点的距离。再从同一位 置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为 1x ，如图乙所示； ②将五角硬币放在长木板上，使其左侧位于 O 点，并使其直径与中心线重合，按步骤①从同 一位置释放弹片，重新弹射一元硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后 停止滑行时距 O 点距离的平均值 2x 和 3x ，如图丙所示。 （1）为完成该实验，除长木板，硬币发射器，一元及五角硬币，刻度尺外，还需要的器材 为__________； （ 2 ） 实 验 中 还 需要 测量 的 物 理 量 为 _____________ ， 验 证动 量 守 恒 定律 的 表 达 式为 _________________________（用测量物理量对应的字母表示）。 23.（9 分）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏 电阻来控制， 光敏电阻的阻值随着光的照度而发生变化的元件 (照度可以反映光的强弱， 光越强， 照度越大，照度单位为 lx)。 (1)若在坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线，如图 甲所示。 由图甲可求出照度为 1.0 lx 时， 光敏电阻的阻值约为 ________ kΩ。 (2) 根据图甲， 对于光敏电阻的阻值随着光的照度而发生 变化的关系，下列叙述正确的是（ ） A．光敏电阻的阻值与光的照度成反比 B 当照度超过 1.2lx 时，光敏电阻的阻值基本不变 C．光敏电阻的阻值随着光的照度的增大而减小 (3) 图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为 路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 ________( 填“ AB”或“ BC”)之间， 请用笔画线代替导线，正确连接电路元件。 用多用电表 “×10 Ω”挡， 按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时， 指针示数如图丙所示， 则线圈的电阻为 ________ Ω。已知当线圈中的电流大于或等于 2 mA 时，继电器的街铁将被吸 合。图中直流电源的电动势 E＝6 V，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择： R1(0～10 Ω， 2 A)、R2(0～ 200 Ω， 1 A)、R3(0～1 750 Ω， 0.1 A)。要求天色渐暗照度降低至 1.0 lx 时点亮 路灯，滑动变阻器应选择 ________( 填“ R1”“ R2”或“ R3”)。为使天色更暗时才点亮路灯，应 适当地 ________(填“增大”或“减小” )滑动变阻器的电阻。 24. (14 分)如图所示，在光滑水平面左、右两侧各有一竖直弹性墙壁 P、Q，平板小车 A 的左 侧固定一挡板 D，小车和挡板的总质量 M＝2 kg，小车上表面 O 点左侧光滑，右侧粗糙，一轻弹 簧左端与挡板相连，原长时右端在 O 点．质量 m＝ 1 kg 的物块 B 在 O 点贴着弹簧右端放置，但 不与弹簧连接， B 与 O 点右侧平面间的动摩擦因数 μ＝0.5.现将小车贴着 P 固定，用水平恒力 F 推 B 向左移动 x0＝0.1 m 距离时撤去推力， B 继续向左运动，最终停在 O 点右侧 x1＝ 0.9 m 处，取 重力加速度 g＝10 m/s2 ，弹簧始终在弹性限度内． (1) 求水平恒力 F 的大小及弹簧的最大弹性势能 Ep； (2) 撤去小车 A 的固定限制， 以同样的力 F 推 B 向左移动 x0 时撤去推力， 发现 A 与 Q 发生第 一次碰撞前 A、B 已经达到共同速度，求最初 A 右端与 Q 间的最小距离 s0； (3) 在 (2)的情况下，求 B 在 O 点右侧运动的总路程 s 及运动过程中 B 离开 O 点的最远距离 x(车与墙壁碰撞后立即以原速率弹回 )． 25. (18 分)如图，以竖直向上为 y 轴正方向建立直角坐标系；该真空中存在方向沿 x 轴正向、场 强为 E 的匀强电场和方向垂直 xoy 平面向外、 磁感应强度为 B 的匀强磁场； 原点 O 处的离子源连 续不断地发射速度大小和方向一定、 质量为 m、电荷量为 -q（q>0）的粒子束，粒子恰能在 xoy 平面内做直线运动， 重力加速度为 g,不计粒子间的相互作用； （1）求粒子运动到距 x 轴为 h 所用的时间； （2）若在粒子束运动过程中， 突然将电场变为竖直向下、 场强大小变为 ' mgE q ，求从 O 点射出的所有粒子第一 次打在 x 轴上的坐标范围（不考虑电场变化产生的影响）； （3）若保持 EB初始状态不变，仅将粒子束的初速度变为原来的 2 倍，求运动过程中，粒子速度 大小等于初速度 λ倍（ 0<λ<2）的点所在的直线方程 . （二）选考题：（每学科 15 分，）请考生从给出的 2 道物理题、任选一题作答，在答题卡上的 选答区域的指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。 33．[物理 —选修 3-3] （15 分） （1）下列说法中正确的是 _____。（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A．对于一定质量理想气体，若增大气体体积且保持压强不变，则单位时间撞击单位面积的分子 数目减少 B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加 C．一定量 100 ℃的水变成 100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加 D．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 E．空调机压缩机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以这一过程不遵守 热力学第二定律 （2）如图所示，长为 L 的均匀玻璃管，其质量为 M，用一质量为 m，截面为 S 的活 塞在管中封闭了一定质量的空气， 将活塞用细线竖直悬挂且静止， 此时空气柱长度为 L′，设大气压强为 0p ，求： （i）细线拉力大小 T （ii）如果将玻璃管缓慢往下拉，最少得用多大外力才能将活塞拉离玻璃管（设此过 程温度不变） 34．【物理选修 3-4 】（ 15 分） （ 1）某横波在介质中沿 x 轴传播， t＝ 0 时刻波传播到 x 轴上的 B 质点时， O 点向 y 轴正方 向运动， A 质点在 t=0.3s 时第二次出现在平衡位置，则下列说法正确的是（ ） (填入正确选项 前的字母。选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 4 分，选对 3 个给 5 分，每选错一个扣 3 分，最低得分 为 0 分 ) A．该简谐横波沿 x 轴负方向传播 B．该简谐横波的波速等于 5m/s C．t=0.6s 时，质点 C 在平衡位置处且向上运动 D．经 t=1.2s，该波传播到 x 轴上的质点 D E．当质点 E 第一次出现在波峰位置时，质点 B 恰好出现在波谷位置 （ 2）如图所示，直角三角形 ABC为一玻璃棱镜的截面，∠ B=60o，斜边 AB＝L。玻璃镜的折 射率为 n= 。一条光线以 45o 的入射角从 AC 边的中点 M 射入经过棱镜。求： ①光线能否在 AB 边发生全反射 ②光的出射点到 B 点的距离 / 欢迎访 姓名班级学号 14 15 16 17 18 19 20 21 22（6 分） （1） （ 2 分）； （2）（ 2 分） (2 分） 23．9 分（ 1）（ 1 分） （2）（2 分） （3）（ 1 分）（ 1 分） （1 分）（ 1 分） 24.（14 分） 25.（18 分） 物理选修部分（ 15 分） 选修 3- （1） （2） 问 “高中试卷网 物理参考答案 14 15 16 17 18 19 20 21 C C C D BC ACD BD BD 22．（ 1）动量为质量和速度的乘积，该实验要验证质量不等的两物体碰撞过程中动量守恒， 需测量两物体的质量和碰撞前后的速度，因此除给定的器材外，还需要的器材为天平。 （2）测出一元硬币的质量为 1m ，五角硬币的质量为 2m ，一元硬币以速度 1v 被弹射出去后， 由动能定理可得 2 1 1 1 1 1 2 m gx m v ，解得 1 12v gx ，当一元硬币以速度 1v 与五角硬币碰 撞后，速度分别为 2 3v v、 ，由动能定理可得 2 2 1 2 1 2 2 3 2 3 1 1 2 2 m gx m v m gx m v， ，解得一 元硬币碰后速度 2 22v gx ，五角硬币碰后的速度为 3 32v gx ，若碰撞过程动量守恒 则需满足 1 1 1 2 2 3+m v m v m v ，代入数据可得 1 1 1 2 2 3+m x m x m x 23. 答案： (1)2.0（1 分） (2)C （2 分）（ 3）AB （ 1 分）如图所示（ 2 分） (4)140 （1 分） R3 （1 分）减小（ 1 分） 24.(14 分)解： (1) 取全过程研究，根据动能定理 Fx0－μmgL 0＝0 解得 F＝ 45 N 由功能关系 Fx0＝Ep－0 解得 Ep＝4.5 J (2) 设 B 运动到 O 点的速度为 v0，根据机械能守恒定律得 Ep＝ 1 2mv2 0 接着 B 减速，设加速度大小为 a1，根据牛顿第二定律 mmg＝ma1 a1＝5 m/s 2 A 加速，设加速度大小为 a2，根据牛顿第二定律 mmg＝Ma2 a2＝2.5 m/s 2 设运动的共同速度为 v1，则 v1＝v0－a1t1 v1＝a2t1 t1 时间内 A 运动的距离即为最小距离 s0＝ 1 2a2t2 1 解得 s0 ＝0.2 m (3) 最终 A、B 都停止运动，机械能转化为内能，由功能关系得 Ep＝μmgs 解得 s＝ 0.9 m A 与 Q 第一次碰撞前， B 距离 O 点 Ds1＝ v0t1－ 1 2 a1t2 1－ 1 2 a2t2 1 v2＝v1－a1t2 v2＝－ v1＋a2t2 解得 t2＝ 4 15 s v2＝－ 1 3 m/s 这段时间内 B 相对 A 向右移动 此时 B 离开 O点的最远距离 x＝ Ds1＋ Ds2 解得 x＝ 0.87 m 25. 25、解：（1）由题设直线运动可知，粒子必须做匀速直线运动，重力、电场力和磁场力三个 力的合力为零，设重力与电场力合力与 -x 轴夹角为 θ， 则 2 2 0 ( ) ( )qv B Eq mg 0cos h v t 2 2 cos ( ) ( ) qE Eq mg 解得： Bht E （2）圆周运动满足： 2 0 0 mvqv B r 由图可知最大的横坐标为 1 2 cos rx 解得： 2 2 2 2 1 3 2 2 2 ( )m m g E qx q B E 最小横坐标： x2=2rcosθ 解得： 2 2 2mEx qB 22 2222 2 ))(4( qgB gmEqx mg Eqy 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 ( )mE m m g E qx qB q B E （3）设离子运动到位置坐标（ x,y）满足速率为初速的 λ倍，根据动能定理： 2 2 0 0 1 1( ) (2 ) 2 2 qEx mgy m v m v 解得： 33、（ 1）ACD （2）2）解：（ i）将玻璃管与活塞做为整体，由力的平衡得 ( )T m M g ①（ 3 分） （ii）设原先空气柱压强为 S Mgpp 01 ②（ 2 分） 设玻璃管缓慢往下拉到管口时，空气柱压强为 2p ，有 SpMgFSp 02 ③（ 2 分） 此过程处于等温变化，由玻意耳定律得 LSpSLp 21 ④（ 2 分） 解得 L LLMgSpF ))(( 0 ⑤（ 1 分） 34.答案：（ 1）BCE （2）①能 ② L 8 1