河南省鄭州市河南實驗中學2022年高三第二次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請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．甲、乙兩運動員在做花樣滑冰表演，沿同一直線相向運動，速度大小都是1m/s，甲、乙相遇時用力推對方，此后都沿各自原方向的反方向運動，速度大小分別為1m/s和2m/s.求甲、乙兩運動員的質量之比（）A． B． C． D．2．兩質點、同時、同地、同向出發(fā)，做直線運動。圖像如圖所示。直線與四分之一橢圓分別表示、的運動情況，圖中橫、縱截距分別為橢圓的半長軸與半短軸（橢圓面積公式為，為半長軸，為半短軸）。則下面說法正確的是（）A．當時， B．當，兩者間距最小C．的加速度為 D．當的速度減小為零之后，才追上3．如圖所示的電路中，D1、D2是完全相同的燈泡，線圈L的自感系數較大，直流電阻不計。先閉合開關S，電路穩(wěn)定后再斷開開關S，此時()A．D1立刻熄滅B．D2立刻熄滅C．D1閃亮一下逐漸熄滅D．D2閃亮一下逐漸熄滅4．“笛音雷”是春節(jié)期間常放的一種鞭炮，其著火后一段時間內的速度一時間圖像如圖所示（不計空氣阻力，取豎直向上為正方向），其中t0時刻為笛音雷起飛時刻、DE段是斜率大小為g的直線。則關于笛音雷的運動，下列說法正確的是（）A．“笛音雷”在t1時刻加速度最小B．“笛音雷”在t2時刻改變運動方向C．“笛音雷”在t3時刻徹底熄火D．t3~t4時間內“笛音雷"做自由落體運動5．我國第一顆人造地球衛(wèi)星因可以模擬演奏《東方紅》樂曲并讓地球上從電波中接收到這段音樂而命名為“東方紅一號”。該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運動。如圖所示，設衛(wèi)星在近地點、遠地點的角速度分別為，，在近地點、遠地點的速度分別為，，則（）A． B． C． D．6．光滑水平面上，一質量為的滑塊以速度與質量為的靜止滑塊相碰，碰后兩者粘在一起共同運動。設碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能為。下列說法正確的是（）A．若保持M、m不變，v變大，則變大B．若保持M、m不變，v變大，則變小C．若保持m、v不變，M變大，則變小D．若保持M、v不變，m變大，則變小二、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．如圖為一電源電動勢為E，內阻為r的穩(wěn)定電路。電壓表A的內阻為5kΩ。B為靜電計，C1，C2為兩個理想的電容器且耐壓值足夠高。在開關閉合一段時間后，下列說法正確的是A．C1上電荷量為0B．若將甲右滑，則C2上電荷量增大C．若C1>C2，則電壓表兩端大于靜電計兩端電壓D．將S斷開，使C2兩極距離增大，B張角變大8．如圖所示。豎直光滑桿固定不動，兩根完全相同的輕質彈簧套在桿上，彈簧下端固定。形狀相同的兩物塊A、B分別置于兩彈簧上端但不會拴接，A的質量大于B的質量?，F(xiàn)用外力作用在物體上，使兩端彈簧具有相同的壓縮量。撤去外力后，兩物塊由靜止向上運動并離開彈簧。從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程中。彈簧始終在彈性限度之內，以地面為零勢能面。下列說法正確的是（）A．上升過程中兩物塊機械能均守恒B．A上升的最大高度小于B上升的最大高度C．A物體的最大速度大于B物體的最大速度D．A物體的最大加速度小于B物體的最大加速度9．如圖所示，x軸在水平面內，y軸在豎直方向。圖中畫出了沿x軸正方向拋出的兩個小球P、Q的運動軌跡，它們在空中某一點相遇。若不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A．球P先拋出 B．兩球同時拋出 C．球P的初速度大 D．球Q的初速度大10．如圖甲，豎直光滑桿固定不動，套在桿上的彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧車離地高度h=0.1m處，滑塊與彈簧不拴接.現(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量出滑塊的速度和離地高度h，并作出如圖乙所示滑塊的動能Ek與h的關系圖像，其中h=0.2m~0.35m圖線為直線，其余部分為曲線，h=0.18m時，滑塊動能最大，不計空氣阻力，取g=10m/s2，則由圖像可知（）A．圖線各點斜率的絕對值表示合外力大小B．滑塊的質量為0.1kgC．彈簧的原長為0.18mD．彈簧的勁度系數為100N/m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）某實驗小組設計了如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其主要步驟如下：（1）物塊P、Q用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，P底端固定了一豎直寬度為d的輕質遮光條。托住P，使系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)（如圖所示），用刻度尺測出遮光條所在位置A與固定在鐵架臺上的光電門B之間的高度h。（2）現(xiàn)將物塊P從圖示位置由靜止釋放，記下遮光條通過光電門的時間為t，則遮光條通過光電門時的速度大小v=___________。（3）己知當地的重力加速度為g，為了驗證機械能守恒定律，還需測量的物理量是_________（用相應的文字及字母表示）。（4）利用上述測量的實驗數據，驗證機械能守恒定律的表達式是_________。（5）改變高度h，重復實驗，描繪出v2-h圖象，該圖象的斜率為k。在實驗誤差允許范圍內，若k=_________，則驗證了機械能守恒定律。12．（12分）如圖所示為一簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池，R1、R2、R3、R4和R5是定值電阻，其中R3=20Ω，R0為滑動變阻器。表頭G的滿偏電流為I0=250μA、內阻為r0=600Ω。A端和B端分別與兩表筆相連，該多用電表有5個擋位，其中直流電流擋有1mA和2.5mA兩擋。為了測量多用電表內電池電動勢和內阻，還備有電阻箱R（最大阻值為99999.9Ω）。(1)由以上條件可算出定值電阻R1=____Ω、R2=____Ω。(2)將選擇開關與“3”相連，滑動R6的滑片到最下端b處，將兩表筆A、B接在電阻箱上，通過調節(jié)電阻箱的阻值R，記錄不同阻值R和對應的表頭示數I。在坐標紙上，以R為橫坐標軸，以______為縱坐標軸，把記錄各組I和R描繪在坐標紙上，平滑連接，所得圖像為一條不過原點的直線。測得其斜率為k、縱截距為b，則多用電表內電池的電動勢和內阻分別為_____和__。（用k、b和已知數據表示）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，半徑為R的扇形AOB為透明柱狀介質的橫截面，圓心角∠AOB=60°。一束平行于角平分線OM的單色光由OA射入介質，折射光線平行于OB且恰好射向M（不考慮反射光線，已知光在真空中的傳播速度為c）。①求從AMB面的出射光線與進入介質的入射光線的偏向角；②光在介質中的傳播時間。14．（16分）如圖所示，傾角α＝30°的足夠長光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一長L＝1．8m、質量M＝3kg的薄木板，木板的最上端疊放一質量m＝1kg的小物塊，物塊與木板間的動摩擦因數μ＝．對木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由靜止開始做勻加速直線運動．設物塊與木板間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2．（1）為使物塊不滑離木板，求力F應滿足的條件；（2）若F＝3．5N，物塊能否滑離木板？若不能，請說明理由；若能，求出物塊滑離木板所用的時間及滑離木板后沿斜面上升的最大距離．15．（12分）如圖所示，粗細均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管中有A、B兩段水銀柱，A段水銀柱上方和下方分別有氣柱工、Ⅱ，兩氣柱的長L1=L3=4cm，水銀柱A的長度為L2=4cm，水銀柱B在左側管中長度L4=2cm，大氣壓強為p0=76cmHg，環(huán)境溫度為T=300K?，F(xiàn)在左側管中緩慢倒入水銀，使B水銀柱在左側管中水銀液面下降2cm。求：（i）A水銀柱上表面與右管中B水銀柱上表面高度差；（ii）若不在左管中倒入水銀，而是在左側管口緩慢推入一個活塞，使B段水銀在左管中水銀面也下降2cm，則活塞需推人管中多長距離？

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、D【解析】

由動量守恒定律得解得代入數據得故選D。2、C【解析】

AB．兩質點、從同一地點出發(fā)，橢圓軌跡方程為由題圖可知、，當帶入方程解得在本題的追及、相遇問題中，初始時刻的速度大于的速度，二者距離越來越大，速度相等的瞬間，兩者間距最大，AB錯誤；C．做的是初速度為零的勻加速直線運動，經過后速度為，即C正確；D．圖線和時間軸圍成的面積為位移，經過，速度減小為零，的位移為所圍成圖形的面積的位移為A的位移大于B的位移，說明在停下來之前，已經追上了，D錯誤。故選C。3、D【解析】

電路穩(wěn)定后斷開開關，線圈發(fā)生斷電自感，產生自感電動勢，有同方向的電流，由于D1、D2是完全相同的燈泡，線圈L的自感系數較大，直流電阻不計，原來D1、線圈和D2、電阻并聯(lián)，D2回路電阻大，電流小，所以自感電流大于原來通過D2電流，但不會大于原來通過D1的電流，所以D2閃亮一下逐漸熄滅，D1逐漸熄滅，所以D正確，ABC錯誤；故選D。4、C【解析】

A．t1時刻的斜率不是最小的，所以t1時刻加速度不是最小的，故A錯誤；B．t2時刻速度的方向為正，仍舊往上運動，沒有改變運動方向，故B錯誤；C．從圖中看出，t3時刻開始做加速度不變的減速運動，所以“笛音雷”在t3時刻徹底熄火，故C正確；D．t3~t4時間內“笛音雷”做向上運動，速度方向為正，不可能做自由落體運動，故D錯誤。故選C。5、C【解析】

根據開普勒第二定律可知，從遠地點到近地點衛(wèi)星做加速運動，而近地點到遠地點，衛(wèi)星做減速運動，所以近地點的速度大于遠地點的即根據可知，因為近地點到地心的距離小于遠地點到地心的距離，即則有故選C。6、A【解析】

兩滑塊組成的系統(tǒng)在水平方問動量守恒，有而此過程中系統(tǒng)損失的機械能聯(lián)立以上兩式可得系統(tǒng)損失的機械能AB．根據以上分析可知，若保持M、m不變，v變大，則變大，故A正確，B錯誤；CD．根據以上分析可知，若保持m、v不變，M變大，或若保持M、v不變，m變大，則變大，故CD錯誤。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】

A．由于電容器和靜電計均為斷路，故開關閉合一段時間后，電路中電流為0，故電壓表兩端電壓為0，因此C1上電荷量為0，故A正確；B．由于整個電路中沒有電流，C2相當于直接接在電源兩端，故滑動滑動變阻器對電路沒有影響，C2上電壓不變，故電荷量不變，故B錯誤；C．電壓表兩端電壓為0，靜電計兩端電壓不為0，故C錯誤；D．S斷開后，C2上電荷量保持不變，故當兩極板距離增大時，電容減小，由可知，電壓增大，故靜電計張角變大，故D正確；故選AD。8、BD【解析】

A．上升過程中在彈簧恢復原長前，彈簧彈力一直對物塊做正功，物塊機械能增加，A錯誤；B．物塊從撤去外力到第一次速度減為0，根據能量守恒定律解得彈簧壓縮量相同，所以對于兩物塊彈簧釋放的彈性勢能相同，因為，所以兩小球上升的最大高度關系為B正確；C．物塊速度最大時，加速度為0，假設初始狀態(tài)彈簧的壓縮量為，達到最大速度前，合力滿足為物塊向上運動的位移，因為，所以圖像為圖線與位移軸圍成的面積為合外力做功，物塊從靜止開始運動，根據動能定理可知合力為0時，B物塊動能大，根據動能表達式可知A物體的最大速度小于B物體的最大速度，C錯誤；D．撤去外力瞬間，物塊的加速度最大，根據牛頓第二定律可知解得因為，所以D正確。故選BD。9、BC【解析】

AB．兩球均做平拋運動，豎直方向為自由落體運動。在空中某處相遇則豎直位移y相同。由知二者運動時間t相同，則同時拋出，選項A錯誤，B正確。CD．由題圖知兩球運動至相遇點時，球P的水平位移x大，由知球P的初速度大，選項C正確，D錯誤；故選BC。10、AD【解析】

A．根據動能定理可得故圖像的斜率表示滑塊受到的合外力大小，A正確；B．在圖象中，圖線的斜率表示滑塊所受的合外力，由于高度從0.2m上升到0.35m范圍內圖象為直線，其余部分為曲線，說明滑塊從0.2m上升到0.35m范圍內所受作用力為恒力，即只受重力作用，所以從h=0.2m，滑塊與彈簧分離，彈簧的原長的0.2m，斜率大小為即重力大小為所以故BC錯誤；D．在滑塊與彈簧未分離的過程中，當滑塊受到的重力和彈力等大時，滑塊的速度最大，即動能最大，故有根據題意可知0.18m時動能最大，而彈簧原長為0.2m，代入解得D正確。故選AD。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、P的質量M，Q的質量m（M-m）gh=【解析】

（1）[1]光電門的遮光條擋住光的時間極短，則平均速度可作為瞬時速度，有：；（2）[2]兩物塊和輕繩構成的系統(tǒng)，只有重力做功，機械能守恒：故要驗證機械能守恒還需要測量P的質量M、Q的質量m；（3）[3]將光電門所測速度帶入表達式：則驗證機械能守恒的表達式為：；（4）[4]將驗證表達式變形為：若在誤差允許的范圍內，系統(tǒng)滿足機械能守恒定律，圖像將是一條過原點的傾斜直線，其斜率為：。12、80120【解析】

(1)[1][2]．選擇開關與“1”、“2”相連時為電流表，量程分別為和。根據串、并聯(lián)電路特點有聯(lián)立解得。(2)[3]．選擇開關與“3”相連，量程為，根據并聯(lián)電路特點可知、串聯(lián)后與表頭并聯(lián)的總電阻為，通過電源的電流為通過表頭電流的4倍。根據閉合電路歐姆定律有變形為由此可知橫軸為，則縱坐標軸為。[4][5]．斜率縱截距解得四、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、（1）60°；（2）【解析】

①光路圖如圖所示：對AO面的折射，由幾何知識得：，則介質的折射率光從M點射出時，有解得，從AMB面的出射光線與進入介質的入射光線的偏向角：；②設光在介質中的路程為s，則光在介質中的傳播速度