2021-2022學(xué)年河南省天一大聯(lián)考“頂尖計(jì)劃”高三第二次模擬考試物理試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)：1答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、在平直公路上有甲、乙兩汽車同向行駛，兩車在0t2時(shí)間內(nèi)的v-t圖像如圖所示。已知兩車在t1時(shí)刻并排行駛，下列說法正確的是A甲車的加速度越來越小B在0t2時(shí)間內(nèi)，甲車的平均速度

2、等于C在0時(shí)刻，甲車在乙車后面D在t2時(shí)刻，甲車在乙車前面2、如圖，容量足夠大的圓筒豎直放置，水面高度為h，在圓筒側(cè)壁開一個(gè)小孔P，筒內(nèi)的水從小孔水平射出，設(shè)水到達(dá)地面時(shí)的落點(diǎn)距小孔的水平距離為x，小孔P到水面的距離為y。短時(shí)間內(nèi)可認(rèn)為筒內(nèi)水位不變，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，在這段時(shí)間內(nèi)下列說法正確的是（）A水從小孔P射出的速度大小為By越小，則x越大Cx與小孔的位置無關(guān)D當(dāng)y = ，時(shí)，x最大，最大值為h3、在平直公路上有甲、乙兩輛汽車從同一位置沿著同一方向運(yùn)動(dòng)，它們的速度時(shí)間圖象如圖所示，則()A甲、乙兩車同時(shí)從靜止開始出發(fā)B在t2s時(shí)乙車追上甲車C在t4s時(shí)乙車追上甲車D甲、乙兩車在

3、公路上可能相遇兩次4、采用一穩(wěn)壓交流電源給如圖所示電路供電，R1、R2、R3 是三個(gè)完全相同的定值電阻，理想變壓器的匝數(shù)比為2：1，開關(guān)斷開時(shí)電路消耗的總功率為P，則開關(guān)閉合時(shí)電路消耗的總功率為（）APBCD5、2017年11月24日，國(guó)家航天局探月與航天工程中心副主任裴照宇表示，嫦娥五號(hào)任務(wù)將是我國(guó)首次月球表面采樣返回任務(wù)，這次任務(wù)的完成將標(biāo)志著我國(guó)探月工程“三步走”順利收官。若已知萬有引力常量G，那么在下列給出的各種情景中，能根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)求出月球密度的是( )A在月球表面使一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，測(cè)出落下的高度H和時(shí)間tB嫦娥五號(hào)貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)出運(yùn)行周期TC嫦娥五號(hào)在高空

4、繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)出距月球表面的高度H和運(yùn)行周期TD觀察月球繞地球的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)出月球的直徑D和運(yùn)行周期T6、如圖所示，頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平地面上，三條細(xì)繩結(jié)于0點(diǎn)，一條繩跨過定滑輪平行于斜面連接物塊P，一條繩連接小球Q，P、Q兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，另一條繩OA在外力F的作用下處于水平狀態(tài)。現(xiàn)保持結(jié)點(diǎn)O位置不變，使OA繩逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向，在此過程中，P、Q及斜面均保持靜止，則（ ）A斜面對(duì)物塊P的摩擦力一直減小B斜面對(duì)物塊P的支持力一直增大C地面對(duì)斜面體的摩擦力一直減小D地面對(duì)斜面體的支持力一直增大二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題

5、給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、近年來，我國(guó)的高速鐵路網(wǎng)建設(shè)取得巨大成就，高鐵技術(shù)正走出國(guó)門。在一次高鐵技術(shù)測(cè)試中，機(jī)車由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)試段內(nèi)機(jī)車速度的二次方v2與對(duì)應(yīng)位移x的關(guān)系圖象如圖所示。在該測(cè)試段內(nèi)，下列說法正確的是（ ）A機(jī)車的加速度越來越大B機(jī)車的加速度越來越小C機(jī)車的平均速度大于D機(jī)車的平均速度小于8、用a、b兩種不同波長(zhǎng)的光，先后用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，得到兩種干涉條紋，其中a光的干涉條紋間距小于b光的條紋間距，則()Aa光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)Ba光的光強(qiáng)大于b光的光強(qiáng)Ca光的光子能量大于b光的光

6、子能量Da、b光分別照射同一光電管，若a光發(fā)生光電效應(yīng)，則b光一定發(fā)生光電效應(yīng)9、如圖所示，A、B兩帶電小球的質(zhì)量均為m，電荷量的大小均為Q（未知）。小球A系在長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕繩下端，小球B固定于懸掛點(diǎn)的正下方，平衡時(shí)，小球A、B位于同一高度，輕繩與豎直方向成角。已知重力加速度為g，靜電力常量為k，則以下說法正確的是（）A小球A、B帶異種電荷B小球A所受靜電力大小為C小球A、B所帶電荷量D若小球A的電荷量緩慢減小，則小球A的重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增大10、如圖所示，將質(zhì)量為m的小球用橡皮筋懸掛在豎直墻的O點(diǎn)，小球靜止在Q點(diǎn)，P為O點(diǎn)正下方一點(diǎn)，OP間的距離等于橡皮筋原長(zhǎng)，在P點(diǎn)固定一光滑圓環(huán)，橡皮

7、筋穿過圓環(huán)。現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)外力F，使小球沿以PQ為直徑的圓弧緩慢向上運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A小球在Q向P運(yùn)動(dòng)的過程中外力F的方向始終跟橡皮筋垂直B小球在Q向P運(yùn)動(dòng)的過程中外力F的方向始終水平向右C小球在Q向P運(yùn)動(dòng)的過程中外力F逐漸增大D小球在Q向P運(yùn)動(dòng)的過程中外力F先變大后變小三、實(shí)驗(yàn)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）物理小組的同學(xué)在老師指導(dǎo)下用兩根完全相同的輕彈簧和重物驗(yàn)證力的平行四邊形定則，他進(jìn)行了如下操作（彈簧始終處于彈性限度內(nèi)）：（1）用刻度尺測(cè)出彈簧的自由長(zhǎng)度L0。（2）如圖l所示，把重物

8、通過細(xì)繩連接在彈簧下端，穩(wěn)定后測(cè)出彈簧的長(zhǎng)度L1。（3）如圖2所示，用兩根彈簧掛起重物，穩(wěn)定時(shí)兩彈簧與豎直方向的夾角均為60，測(cè)出兩彈簧的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)2、L3，若要驗(yàn)證力的平行四邊形定則，需滿足的條件是 _。（4）如圖3所示，他又把兩彈簧調(diào)整到相互垂直，穩(wěn)定后測(cè)出兩彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)4、L5，若要驗(yàn)證力的平行四邊形定則，需滿足的條件是_。12（12分）一同學(xué)用電子秤、水壺、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，在家中驗(yàn)證力的平行四邊形定則，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：如圖甲，細(xì)線OC一端連接一裝滿水的水壺，另一端連接圓環(huán)O，用電子秤的下端掛鉤鉤住圓環(huán)O，記下水壺靜上時(shí)電子秤的示數(shù)F；如圖乙，將細(xì)線AB一端拴在墻

9、釘A處，另一端穿過圓環(huán)O拴在電子秤的掛鉤B處。手握電子秤沿斜上方拉住細(xì)線的B端使水壺處于平衡狀態(tài)，在墻面的白紙上記錄圓環(huán)O的位置、三細(xì)線OA、OB、OC的方向和電子秤的示數(shù)F1；如圖丙，在白紙上以O(shè)為力的作用點(diǎn)，按定標(biāo)度作出各力的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作出兩個(gè)F1的合力的圖示。(1)步驟中_（填“必須”或“不必”）記錄O點(diǎn)位置；(2)步驟中用細(xì)線穿過圓環(huán)O，而不用細(xì)線直接拴接在細(xì)線AB上的原因是_；(3)通過比較F與_的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。四、計(jì)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）研究表明，新冠病毒耐

10、寒不耐熱，溫度在超過56C時(shí)，30分鐘就可以滅活。如圖，含有新冠病毒的氣體被輕質(zhì)絕熱活塞封閉在絕熱氣缸下部a內(nèi)，氣缸頂端有一絕熱閥門K，氣缸底部接有電熱絲E。a缸內(nèi)被封閉氣體初始溫度t1=27C，活塞位于氣缸中央，與底部的距離h1=60cm，活塞和氣缸間的摩擦不計(jì)。（i）若閥門K始終打開，電熱絲通電一段時(shí)間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離h2=66cm，持續(xù)30分鐘后，試分析說明a內(nèi)新冠病毒能否被滅活?（ii）若閥門K始終閉合，電熱絲通電一段時(shí)間，給a缸內(nèi)氣體傳遞了Q=1.0104J的熱量，穩(wěn)定后氣體a內(nèi)能增加了U=8.5103J，求此過程氣體b的內(nèi)能增加量。14（16分）如圖所示，圓心為O、半徑為r

11、的圓形區(qū)域內(nèi)、外分別存在磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)和向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，外部磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。P是圓外一點(diǎn)，OP2r。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P點(diǎn)在紙面內(nèi)垂直于OP射出，第一次從A點(diǎn)(圖中未畫出)沿圓的半徑方向射入圓內(nèi)后從Q點(diǎn)(P、O、Q三點(diǎn)共線)沿PQ方向射出圓形區(qū)域。不計(jì)粒子重力， 0.6， 0.8。求：(1)粒子在圓外部磁場(chǎng)和內(nèi)部磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；(2)圓內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；(3)粒子從第一次射入圓內(nèi)到第二次射入圓內(nèi)所經(jīng)過的時(shí)間。15（12分）如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過長(zhǎng)L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接

12、，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個(gè)豎直向上的初速度=4 m/s，g取10（1）若鎖定滑塊，試求小球通過最高點(diǎn)P時(shí)對(duì)輕桿的作用力大小和方向（2）若解除對(duì)滑塊的鎖定，試求小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小(3)在滿足（2）的條件下，試求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點(diǎn)與小球起始位置點(diǎn)間的距離參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】A根據(jù)v-t圖象的斜率表示加速度，知甲車的加速度越來越大，故A錯(cuò)誤；B在0t2時(shí)間內(nèi)，甲車的位移大于初速度為v1、末速度為v2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移，則甲車的

13、平均速度大于，故B錯(cuò)誤；C根據(jù)v-t圖象的面積等于位移，在0-t1時(shí)間內(nèi)，x甲x乙，兩車在t1時(shí)刻并排行駛，則在0時(shí)刻，甲車在乙車后面，故C正確；D在t1-t2時(shí)間內(nèi)，x乙x甲，則在t2時(shí)刻，甲車在乙車后面，故D錯(cuò)誤。故選C。2、D【解析】A取水面上質(zhì)量為m的水滴，從小孔噴出時(shí)由機(jī)械能守恒定律可知解得選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BCD水從小孔P射出時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)，則x=vth-y=gt2解得可知x與小孔的位置有關(guān)，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)y=h-y，即y=h時(shí)x最大，最大值為h，并不是y越小x越大，選項(xiàng)D正確，BC錯(cuò)誤。故選D。3、C【解析】由圖像可知，乙車比甲車遲出發(fā)1s，故A錯(cuò)誤根據(jù)速度時(shí)間圖線與時(shí)間軸圍成的面積

14、表示位移，知t=2s時(shí)，甲車的位移比乙的位移大，則知該時(shí)刻乙車還沒有追上甲車，故B錯(cuò)誤在0-4s內(nèi)，甲車的位移 x甲=84m=16m，乙車的位移 x乙=（1+3）8m=16m，所以x甲=x乙，兩者又是從同一位置沿著同一方向運(yùn)動(dòng)的，則在t=4s時(shí)乙車追上甲車，故C正確在t=4s時(shí)乙車追上甲車，由于t=4s時(shí)刻以后，甲車的比乙車的速度大，兩車不可能再相遇，所以兩車只相遇一次，故D錯(cuò)誤故選C點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵是要理解速度時(shí)間圖線表示的物理意義，知道圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，相遇時(shí)兩車的位移相等4、C【解析】設(shè)三個(gè)完全相同的定值電阻的阻值為，電壓電壓為，開關(guān)斷開時(shí)，根據(jù)等效電路可得電路的總的電

15、阻為電路消耗的總功率為開關(guān)閉合時(shí)，根據(jù)等效電路可得電路的總的電阻為電路消耗的總功率為故A、B、D錯(cuò)誤，C正確；故選C。5、B【解析】設(shè)月球的質(zhì)量為M，半徑為r，則月球的密度A在月球表面使一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，測(cè)出下落的高度H和時(shí)間t，根據(jù)，可知算出月球的重力加速度，根據(jù)，可以算得月球的質(zhì)量，但不知道月球的半徑，故無法算出密度，故A錯(cuò)誤；B根據(jù)得，所以，已知T就可算出密度，故B正確；C、根據(jù)得，但不知道月球的半徑，故無法算出密度，故C錯(cuò)誤；D、觀察月球繞地球的圓周運(yùn)動(dòng)，只能算出地球的質(zhì)量，無法算出月球質(zhì)量，也就無法算出月球密度，故D錯(cuò)誤；故選B。6、C【解析】緩慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)繩OA的方向至豎直的

16、過程中，OA拉力的方向變化如圖從1位置到2位置再到3位置，如圖所示，可見繩OA的拉力先減小后增大，繩OB的拉力一直減小。A由于不清楚剛開始繩子拉力與重力沿斜面向下的分力大小關(guān)系，所以當(dāng)連接P物體的繩子拉力一直減小，不能判斷斜面對(duì)物塊P的摩擦力變化情況，故A錯(cuò)誤；BP物體一直在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面對(duì)P的支持力等于重力在垂直斜面向下的分力，保持不變，故B錯(cuò)誤；C以斜面體和P的整體為研究對(duì)象受力分析，根據(jù)平衡條件：斜面受地面的摩擦力與OB繩子水平方向的拉力等大反向，因繩OB的拉力一直減小，與水平方向的夾角不變，故其水平分力一直減小，則地面向左的摩擦力一直減小，故C正確；D以斜面體和P整體為研究

17、對(duì)象受力分析，由于繩OB的拉力一直減小，其豎直向下的分力一直減小，根據(jù)豎直方向受力平衡，知地面對(duì)斜面體的支持力不斷減小，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】AB如圖所示，在該測(cè)試段內(nèi)，隨著機(jī)車位移的增大，在相等位移上，速度的二次方的差值逐漸減小，由可知，機(jī)車的加速度逐漸減小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD由于機(jī)車做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，故在該測(cè)試段內(nèi)機(jī)車的平均速度大于，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。8、AC【解析】A根據(jù)x得，則a光的波長(zhǎng)小于

18、b光的波長(zhǎng)，選項(xiàng)A正確；BC由c知，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，則a光的頻率大于b光的頻率，由Eh可得a光的光子能量大于b光的光子能量，光強(qiáng)與光的頻率無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；D由于a光的頻率大于b光的頻率，a、b光分別照射同一光電管，若a光發(fā)生光電效應(yīng)，則b光不一定發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9、BD【解析】AB帶電的小球A處于平衡狀態(tài)，A受到庫侖力F、重力mg以及繩子的拉力T的作用，其合力為零，則有解得由圖可知，AB間庫侖力為排斥力，即AB為同種電荷，故A錯(cuò)誤，B正確；C根據(jù)庫侖定律有，而解得故C錯(cuò)誤；D若小球A的電荷量緩慢減小，AB間的庫侖力減小，小球A下擺，則小球A的重力勢(shì)能減小，庫侖力做

19、負(fù)功，電勢(shì)能增大，故D正確。故選BD。10、AC【解析】設(shè)圓的半徑為R，則OP為橡皮筋的原長(zhǎng)，設(shè)勁度系數(shù)為k，開始時(shí)小球二力平衡有當(dāng)移動(dòng)到橡皮筋與豎直方向成角時(shí)，受力分析：彈力大小為所以有且方向跟橡皮筋垂直，移動(dòng)過程中一直增大，一直增大，一直增大，AC正確，BD錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)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、 【解析】（3）1當(dāng)合力沿兩個(gè)分力角平分線方向且兩個(gè)分力夾角為，合力和兩個(gè)分力大小相等，故彈簧形變量形同，長(zhǎng)度相同，即；（4）2當(dāng)兩個(gè)分力相互垂直時(shí)，由勾股定理知：即：。12、不必 兩分力一次同時(shí)測(cè)定，減小誤差（或由于圓環(huán)的滑動(dòng)

20、，使得OA、OB兩細(xì)線拉力大小相同） 【解析】(1)1因?yàn)橹亓阖Q直向下，只要保證水壺靜止即可，讀出OC繩的拉力即可，故第一次不需要記錄O點(diǎn)位置。(2)2由于圓環(huán)的滑動(dòng)，使得OA、OB兩細(xì)線拉力大小相同，故可以兩分力一次同時(shí)測(cè)定，減小誤差。(3)3OA和OB繩子的拉力作用效果和OC一條繩子的拉力的作用效果相同，而OC一條繩子作用力為F，OA和OB繩子的合力為根據(jù)平行四邊形定則畫出來的，所以只要比較F和的大小和方向，即可驗(yàn)證試驗(yàn)。四、計(jì)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、（i）病毒能被滅；（ii）1.5103J【解析】（i）設(shè)活塞橫截面積為S，則對(duì)a氣體，初態(tài)V1=Sh1 T1=t1+273=300K；末態(tài)V2=Sh2 T2=t2+273 閥門K打開，加熱過程a氣體做等壓變化，由蓋呂薩克定律得由得t2=57 因5756，a內(nèi)病毒能被滅（ii）閥門K閉合，由于系統(tǒng)絕熱，a氣體膨脹對(duì)b氣體做功，