2022屆河南省商丘市重點中學高三第二次調研物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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．已知光速為3×108m/s電子的質量為9.1×10?31kg，中子的質量為1.67×10?27kg，質子的質量為1.67×10?27kg。氫原子能級示意圖如圖所示。靜止氫原子從n=4躍遷到n=1時，氫原子的反沖速度是多少？（）A．4.07m/s B．0.407m/s C．407m/s D．40.7m/s2．建筑工人常常徒手向上拋磚塊，當磚塊上升到最高點時被樓上的師傅接住。在一次拋磚的過程中，磚塊運動3s到達最高點，將磚塊的運動勻變速直線運動，磚塊通過第2s內位移的后用時為t1，通過第1s內位移的前用時為t2，則滿足（）A． B． C． D．3．職業(yè)高空跳傘運動員從近萬米高空帶著降落傘跳下，前幾秒內的運動可視為自由落體運動。已知運動員的質量為80kg，重力加速度g取10m/s2，關于運動員所受重力做功的功率，下列說法正確的是（）A．下落第1s末的瞬時功率為4000WB．下落第1s內的平均功率為8000WC．下落第2s末的瞬時功率為8000WD．下落第2s內的平均功率為12000W4．2010年命名為“格利澤581g”的太陽系外行星引起了人們廣泛關注，由于該行星的溫度可維持表面存在液態(tài)水，科學家推測這或將成為第一顆被發(fā)現的類似地球世界，遺憾的是一直到2019年科學家對該行星的研究仍未有突破性的進展。這顆行星距離地球約20億光年(189.21萬億公里)，公轉周期約為37年，半徑大約是地球的2倍，重力加速度與地球相近。則下列說法正確的是A．飛船在Gliese581g表面附近運行時的速度小于7.9km/sB．該行星的平均密度約是地球平均密度的C．該行星的質量約為地球質量的8倍D．在地球上發(fā)射航天器前往“格利澤581g”，其發(fā)射速度不能超過11.2km/s5．如圖所示，A、B都是重物，A被繞過小滑輪P的細線所懸掛，B放在粗糙的水平桌面上；小滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點；O'是三根細線的結點，bO'水平拉著重物B，cO'沿豎直方向拉著彈簧；彈簧、細線、小滑輪的重力和細線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個裝置處于靜止狀態(tài)，g=10m/s2，若懸掛小滑輪的斜線OP的張力是N，則下列說法中正確的是（）A．彈簧的彈力為NB．重物A的質量為2.5kgC．桌面對重物B的摩擦力為ND．OP與豎直方向的夾角為60°6．2017年諾貝爾物理學獎授予了三位美國科學家，以表彰他們?yōu)榘l(fā)現引力波所作的貢獻。引力波被認為是時空彎曲的一種效應，物體加速運動時會給宇宙時空帶來擾動，這種擾動會以光速向外傳播能量。如圖為科學家們探測引力波的裝置示意圖，發(fā)射器發(fā)出的激光S經半透光分束鏡分為相互垂直的兩束S1和S2，然后經過4km長的兩臂，在兩臂端點處經反射鏡反射回來，S1和S2相遇形成干涉，被探測器接收。精確調節(jié)兩臂，使探測器在無引力波作用時，接收到的信號強度為0。當有引力波作用時，兩臂長度將因此而發(fā)生改變，則接收到的信號強度不為0。下列說法正確的是A．引力波可以超光速傳播B．引力波不能傳播能量C．探測器接收到的兩束波的頻率相同D．無引力波作用時兩束激光到探測器的路程差為0二、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。7．一棟大樓的電梯運行高度為，測試人員測試電梯的運行情況。某次測試時讓電梯從地面直達最高處，電梯運行的速度不超過，加速度大小不超過。電梯中的測試人員的質量為，重力加速度g取。若電梯以最短時間運行，下列說法正確的是（）A．最短時間為 B．最短時間為C．測試人員的腳部承受的最大壓力為 D．測試人員的腳部承受的最大壓力為8．如圖，有一截面為矩形有界勻強磁場區(qū)域ABCD，AB=3L，BC=2L在邊界AB的中點上有一個粒子源，沿與邊界AB并指向A點方向發(fā)射各種不同速率的同種正粒子，不計粒子重力，當粒子速率為v0時，粒子軌跡恰好與AD邊界相切，則（）A．速率小于v0的粒子全部從CD邊界射出B．當粒子速度滿足時，從CD邊界射出C．在CD邊界上只有上半部分有粒子通過D．當粒子速度小于時，粒子從BC邊界射出9．以下說法正確的是_______________A．液體表面張力有使液面收縮到最小的趨勢B．水結為冰時，水分子的熱運動會消失C．熱量總是自動地從分子平均動能大的物體向分子平均動能小的物體轉移D．花粉顆粒在水中做布朗運動，反映了花粉分子在不停地做無規(guī)則運動E.恒溫水池中，小氣泡由底部緩慢上升過程中，氣泡中的理想氣體內能不變，對外做功，吸收熱量10．某同學為了研究物體下落的過程的特點，設計了如下實驗，將兩本書AB從高樓樓頂放手讓其落下，兩本書下落過程中沒有翻轉和分離，由于受到空氣阻力的影響，其圖像如圖所示，虛線在P點與速度圖線相切，已知，，由圖可知（）A．時A處于超重狀態(tài)B．下落過程中AB的機械能守恒C．時AB的加速度大小為D．0～2s內AB機械能減少量大于96J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）如圖所示為彈簧彈射裝置，在內壁光滑、水平固定的金屬管中放有輕彈簧，在其兩端各放置一個金屬小球1和2（兩球直徑略小于管內徑且與彈簧不固連），壓縮彈簧并鎖定．現解除鎖定，則兩個小球同時沿同一直線向相反方向彈射．按下述步驟進行實驗：①用天平測出兩球質量分別為m1、m2；②用刻度尺測出兩管口離地面的高度均為h；③解除彈簧鎖定彈出兩球，記錄兩球在水平地面上的落點P、Q．回答下列問題：（1）要測定彈射裝置在彈射時所具有的彈性勢能，還需測量的物理量有______．（已知重力加速度g）A．彈簧的壓縮量ΔxB．兩球落點P、Q到對應管口M、N的水平距離x1、x2C．小球直徑dD．兩球從管口彈出到落地的時間t1、t2（2）根據測量結果，可得彈性勢能的表達式為EP=_______________．（3）由上述測得的物理量來表示，如果滿足關系式_______________，那么說明彈射過程中兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒．12．（12分）二極管具有單向導電性，正向導通時電阻幾乎為零，電壓反向時電阻往往很大。某同學想要測出二極管的反向電阻，進行了如下步驟：步驟一：他先用多用電表歐姆檔進行粗測：將紅、黑表筆分別插入正、負表筆插孔，二極管的兩端分別標記為A和B。將紅表筆接A端，黑表筆接B端時，指針幾乎不偏轉；紅表筆接B端，黑表筆接A端時，指針偏轉角度很大，則為了測量該二極管的反向電阻，應將紅表筆接二極管的___________端（填“A”或“B”）；步驟二：該同學粗測后得到RD=1490?，接著他用如下電路（圖一）進行精確測量：已知電壓表量程0~3V，內阻RV=3k?。實驗時，多次調節(jié)電阻箱，記下電壓表的示數U和相應的電阻箱的電阻R，電源的內阻不計，得到與的關系圖線如下圖（圖二）所示。由圖線可得出：電源電動勢E=___________，二極管的反向電阻=__________；步驟二中二極管的反向電阻的測量值與真實值相比，結果是___________（填“偏大”、“相等”或“偏小”）。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）如圖所示，固定在豎直面內半徑R=0.4m的光滑半圓形軌道cde與長s=2.2m的水平軌道bc相切于c點，傾角θ=37°的斜軌道ab通過一小段光滑圓弧與水平軌道bc平滑連接。質量m=1kg的物塊B靜止于斜軌道的底端b處，質量M=3kg的物塊A從斜面上的P處由靜止沿斜軌道滑下，與物塊B碰撞后黏合在一起向右滑動。已知P處與c處的高度差H=4.8m，兩物塊與軌道abc間的動摩擦因數μ=0.25，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，A、B均視為質點，不計空氣阻力。求：(1)A與B碰撞后瞬間一起滑行的速度大小；(2)物塊A、B到達e處時對軌道的壓力大小。14．（16分）如圖所示，在傾角θ＝37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強磁場區(qū)域MNPQ，磁感應強度B的大小為5T，磁場寬度d＝0.55m，有一邊長L＝0.4m、質量m1＝0.6kg、電阻R＝2Ω的正方形均勻導體線框abcd通過一輕質細線跨過光滑的定滑輪與一質量為m2＝0.4kg的物體相連，物體與水平面間的動摩擦因數μ＝0.4，將線框從圖示位置由靜止釋放，物體到定滑輪的距離足夠長.(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)線框abcd還未進入磁場的運動過程中，細線中的拉力為多少？(2)當ab邊剛進入磁場時，線框恰好做勻速直線運動，求線框剛釋放時ab邊距磁場MN邊界的距離x多大？(3)在(2)問中的條件下，若cd邊恰離開磁場邊界PQ時，速度大小為2m/s，求整個運動過程中ab邊產生的熱量為多少？15．（12分）如圖所示，質量為M=2kg的長木板甲放在光滑的水平桌面上，在長木板右端l=2m處有一豎直固定的彈性擋板，質量為m=1kg可視為質點的滑塊乙從長木板的左端沖上，滑塊與長木板之間的動摩擦因數為μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，假設長木板與彈性擋板發(fā)生碰撞時沒有機械能的損失。(1)滑塊乙的初速度大小為v0=3m/s時，滑塊乙不會離開長木板甲，則整個過程中系統(tǒng)產生的內能應為多少？(2)如果滑塊乙的初速度大小為v0=11m/s，則長木板甲至少多長時，才能保證滑塊乙不會離開長木板甲？

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、A【解析】

氫原子從n=4躍遷到n=1時放出光子的能量為光子的動量光子的能量可得根據動量守恒定律可知可得故選A。2、C【解析】

豎直向上拋磚是勻變速直線運動，經過3s減為0，可以從最高點開始逆向思維，把上升過程反過來看作自由落體運動。根據自由落體運動的公式，得第1s內，第2s內，第3s內的位移之比為從最高點開始，設第1s內位移為x，則第2s內為3x，第3s內為5x。所以從最高點開始，磚塊通過上拋第2s位移的后的位移為第2個x，通過第1s內位移的前的位移即為第9個x，按照自由落體公式可得所以所以ABD錯誤，C正確。故選C。3、D【解析】

A．下落第1s末的瞬時功率為選項A錯誤；B．下落第1s內的平均功率為選項B錯誤；C．下落第2s末的瞬時功率為選項C錯誤；D．下落第2s內的平均功率為選項D正確；故選D。4、B【解析】

ABC．忽略星球自轉的影響，根據萬有引力等于重力得：mg=m得到v=萬有引力等于重力，=mg，得到M=ρ=這顆行星的重力加速度與地球相近，它的半徑大約是地球的2倍，所以它在表面附近運行的速度是地球表面運行速度的倍，大于1．9km/s，質量是地球的4倍，密度是地球的。故B正確，AC錯誤。D．航天器飛出太陽系所需要的最小發(fā)射速度為第三宇宙速度，即大于等于2．1km/s，故D錯誤。5、C【解析】

A．設懸掛小滑輪的斜線中的拉力與O′a繩的拉力分別為T1和T，則有：2Tcos30°=T1得：T=20N以結點O′為研究對象，受力如圖根據平衡條件得，彈簧的彈力為F1=Tcos60°=10N故A錯誤；B．重物A的質量故B錯誤；C．繩O′b的拉力根據平衡條件可知，桌面對重物B的摩擦力為N，故C正確；D．由于動滑輪兩側繩子的拉力大小相等，根據對稱性可知，細線OP與豎直方向的夾角為30°．故D錯誤。故選：C。6、C【解析】A、B項：由題干中信息可知，引力波以光速向外傳播能量，故A，B均錯誤；C項：光在傳播過程中頻率保持不變，故C正確；D項：兩個波能形成干涉，故兩個波傳播在無引力波作用時的傳播路程一定不同，故D錯誤。點晴：此題屬于科普信息閱讀題，一般從文章中結合學過的知識即可直接獲得答案，難度一般不會太難，但是需要學生能夠快速閱讀，并從文章中準確的獲得關鍵信息，也體現了北京高考靈活性高的特點。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、AD【解析】

電梯運行時間最短，則電梯運動的過程如下：以最大加速度a做初速度為0的加速運動至最大速度v，再以速度v勻速運動，最后以最大加速度a做減速運動至靜止。加速和減速過程有對稱性。AB．勻加速過程與勻減速過程，均有通過的位移勻速過程有又有總時間為故A正確，B錯誤；CD．在加速上升過程測試人員腳部承受的壓力最大，有則故C錯誤，D正確。故選AD。8、BC【解析】

ABC．如圖，由幾何知識可知，與AD邊界相切的軌跡半徑為1.5L，與CD邊界相切的軌跡半徑為L；由半徑公式：可知軌跡與CD邊界相切的粒子速度為，由此可知，僅滿足的粒子從CD邊界的PD間射出，選項A錯誤，BC正確；D．由上述分析可知，速度小于的粒子不能打出磁場，故選項D錯誤。故選BC.9、ACE【解析】

A．液體由于存在表面張力，由收縮成球形的趨勢，故A正確；B．水結冰時，由液體變?yōu)楣腆w，分子熱運動仍然存在，故B錯誤；C．由熱力學第二定律可知，熱量總是自發(fā)的從溫度高的物體傳到溫度低的物體，即熱量總是自動地從分子平均動能大的物體向分子平均動能小的物體轉移，故C正確；D．花粉顆粒在水中做布朗運動，反映了水分子在不停地做無規(guī)則運動，故D錯誤；E．由于水池恒溫，故理性氣體溫度不變，內能不變，由于氣體上升的過程體積膨脹，故對外做功，由熱力學第一定律可知，氣體吸收熱量，故E正確；故選ACE。10、CD【解析】

A．根據圖象的斜率表示加速度，知時A的加速度為正，方向向下，則A處于失重狀態(tài)，A錯誤；B．由于空氣阻力對AB做功，則AB的機械能不守恒，B錯誤；C．根據圖象的斜率表示加速度，時AB的加速度大小為選項C正確；D．0～2s內AB下落的高度AB重力勢能減少量動能增加量則AB機械能減少量選項D正確。故選CD。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、（1）B（2）（3）m1x1=m2x2【解析】

（1）由題意可知，彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能，則由EP=mv2即可求得彈性勢能；故應測量小球的質量m以及通過光電門的速度v，為了測量小球的速度，在做平拋動的水平位移，壓縮量以及時間和小球的直徑均不需要測量；故B正確，ACD錯誤．故選B；（2）由（1）可知，EP=m1v12+m2v22由h=gt2可得：平拋運動的時間t=；根據水平方向上的勻速直線運動規(guī)律可知：v1=；v2=即EP=m1v12+m2v22=（3）根據動量守恒定律可知，兩球碰前動量為零，碰后方向向反，設向左為正，則有：0=m1v1-m2v2再根據水平方向x=vt可得：m1x1=m2x2；12、A2.0V1500Ω相等【解析】

[1]多用電表測電阻時電流從黑表筆流出，紅表筆流入。當紅表筆接A時，指針幾乎不偏轉