河南省鄭州市河南實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年高三第二次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(hào)內(nèi)，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?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)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．甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在做花樣滑冰表演，沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，速度大小都是1m/s，甲、乙相遇時(shí)用力推對(duì)方，此后都沿各自原方向的反方向運(yùn)動(dòng)，速度大小分別為1m/s和2m/s.求甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量之比（）A． B． C． D．2．兩質(zhì)點(diǎn)、同時(shí)、同地、同向出發(fā)，做直線運(yùn)動(dòng)。圖像如圖所示。直線與四分之一橢圓分別表示、的運(yùn)動(dòng)情況，圖中橫、縱截距分別為橢圓的半長(zhǎng)軸與半短軸（橢圓面積公式為，為半長(zhǎng)軸，為半短軸）。則下面說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)時(shí)， B．當(dāng)，兩者間距最小C．的加速度為 D．當(dāng)?shù)乃俣葴p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(shù)較大，直流電阻不計(jì)。先閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后再斷開開關(guān)S，此時(shí)()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(shí)間內(nèi)的速度一時(shí)間圖像如圖所示（不計(jì)空氣阻力，取豎直向上為正方向），其中t0時(shí)刻為笛音雷起飛時(shí)刻、DE段是斜率大小為g的直線。則關(guān)于笛音雷的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．“笛音雷”在t1時(shí)刻加速度最小B．“笛音雷”在t2時(shí)刻改變運(yùn)動(dòng)方向C．“笛音雷”在t3時(shí)刻徹底熄火D．t3~t4時(shí)間內(nèi)“笛音雷"做自由落體運(yùn)動(dòng)5．我國(guó)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(hào)”。該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)。如圖所示，設(shè)衛(wèi)星在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的角速度分別為，，在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度分別為，，則（）A． B． C． D．6．光滑水平面上，一質(zhì)量為的滑塊以速度與質(zhì)量為的靜止滑塊相碰，碰后兩者粘在一起共同運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為。下列說(shuō)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(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．如圖為一電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的穩(wěn)定電路。電壓表A的內(nèi)阻為5kΩ。B為靜電計(jì)，C1，C2為兩個(gè)理想的電容器且耐壓值足夠高。在開關(guān)閉合一段時(shí)間后，下列說(shuō)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(jì)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(dòng)，兩根完全相同的輕質(zhì)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(huì)拴接，A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量。現(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(yùn)動(dòng)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(nèi)，以地面為零勢(shì)能面。下列說(shuō)法正確的是（）A．上升過程中兩物塊機(jī)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(nèi)，y軸在豎直方向。圖中畫出了沿x軸正方向拋出的兩個(gè)小球P、Q的運(yùn)動(dòng)軌跡，它們?cè)诳罩心骋稽c(diǎn)相遇。若不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．球P先拋出 B．兩球同時(shí)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(dòng)，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(cè)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(dòng)能Ek與h的關(guān)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(shí)，滑塊動(dòng)能最大，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，則由圖像可知（）A．圖線各點(diǎn)斜率的絕對(duì)值表示合外力大小B．滑塊的質(zhì)量為0.1kgC．彈簧的原長(zhǎng)為0.18mD．彈簧的勁度系數(shù)為100N/m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）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)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(zhì)遮光條。托住P，使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)（如圖所示），用刻度尺測(cè)出遮光條所在位置A與固定在鐵架臺(tái)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(shí)間為t，則遮光條通過光電門時(shí)的速度大小v=___________。（3）己知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需測(cè)量的物理量是_________（用相應(yīng)的文字及字母表示）。（4）利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是_________。（5）改變高度h，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，描繪出v2-h圖象，該圖象的斜率為k。在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若k=_________，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。12．（12分）如圖所示為一簡(jiǎn)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(dòng)變阻器。表頭G的滿偏電流為I0=250μA、內(nèi)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(gè)擋位，其中直流電流擋有1mA和2.5mA兩擋。為了測(cè)量多用電表內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)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(guān)與“3”相連，滑動(dòng)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(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，記錄不同阻值R和對(duì)應(yīng)的表頭示數(shù)I。在坐標(biāo)紙上，以R為橫坐標(biāo)軸，以______為縱坐標(biāo)軸，把記錄各組I和R描繪在坐標(biāo)紙上，平滑連接，所得圖像為一條不過原點(diǎn)的直線。測(cè)得其斜率為k、縱截距為b，則多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為_____和__。（用k、b和已知數(shù)據(jù)表示）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(shuō)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(zhì)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(zhì)，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(jìn)入介質(zhì)的入射光線的偏向角；②光在介質(zhì)中的傳播時(shí)間。14．（16分）如圖所示，傾角α＝30°的足夠長(zhǎng)光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一長(zhǎng)L＝1．8m、質(zhì)量M＝3kg的薄木板，木板的最上端疊放一質(zhì)量m＝1kg的小物塊，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝．對(duì)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(yùn)動(dòng)．設(shè)物塊與木板間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)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(yīng)滿足的條件；（2）若F＝3．5N，物塊能否滑離木板？若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由；若能，求出物塊滑離木板所用的時(shí)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(xì)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(zhǎng)L1=L3=4cm，水銀柱A的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=4cm，水銀柱B在左側(cè)管中長(zhǎng)度L4=2cm，大氣壓強(qiáng)為p0=76cmHg，環(huán)境溫度為T=300K。現(xiàn)在左側(cè)管中緩慢倒入水銀，使B水銀柱在左側(cè)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(cè)管口緩慢推入一個(gè)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(zhǎng)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、D【解析】

由動(dòng)量守恒定律得解得代入數(shù)據(jù)得故選D。2、C【解析】

AB．兩質(zhì)點(diǎn)、從同一地點(diǎn)出發(fā)，橢圓軌跡方程為由題圖可知、，當(dāng)帶入方程解得在本題的追及、相遇問題中，初始時(shí)刻的速度大于的速度，二者距離越來(lái)越大，速度相等的瞬間，兩者間距最大，AB錯(cuò)誤；C．做的是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過后速度為，即C正確；D．圖線和時(shí)間軸圍成的面積為位移，經(jīng)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(shuō)明在停下來(lái)之前，已經(jīng)追上了，D錯(cuò)誤。故選C。3、D【解析】

電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，線圈發(fā)生斷電自感，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，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(shù)較大，直流電阻不計(jì)，原來(lái)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(lái)通過D2電流，但不會(huì)大于原來(lái)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(cuò)誤；故選D。4、C【解析】

A．t1時(shí)刻的斜率不是最小的，所以t1時(shí)刻加速度不是最小的，故A錯(cuò)誤；B．t2時(shí)刻速度的方向?yàn)檎?，仍舊往上運(yùn)動(dòng)，沒有改變運(yùn)動(dòng)方向，故B錯(cuò)誤；C．從圖中看出，t3時(shí)刻開始做加速度不變的減速運(yùn)動(dòng)，所以“笛音雷”在t3時(shí)刻徹底熄火，故C正確；D．t3~t4時(shí)間內(nèi)“笛音雷”做向上運(yùn)動(dòng)，速度方向?yàn)檎?，不可能做自由落體運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。5、C【解析】

根據(jù)開普勒第二定律可知，從遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)衛(wèi)星做加速運(yùn)動(dòng)，而近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星做減速運(yùn)動(dòng)，所以近地點(diǎn)的速度大于遠(yuǎn)地點(diǎn)的即根據(jù)可知，因?yàn)榻攸c(diǎn)到地心的距離小于遠(yuǎn)地點(diǎn)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(dòng)量守恒，有而此過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能聯(lián)立以上兩式可得系統(tǒng)損失的機(jī)械能AB．根據(jù)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(cuò)誤；CD．根據(jù)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(cuò)誤。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、AD【解析】

A．由于電容器和靜電計(jì)均為斷路，故開關(guān)閉合一段時(shí)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(gè)電路中沒有電流，C2相當(dāng)于直接接在電源兩端，故滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器對(duì)電路沒有影響，C2上電壓不變，故電荷量不變，故B錯(cuò)誤；C．電壓表兩端電壓為0，靜電計(jì)兩端電壓不為0，故C錯(cuò)誤；D．S斷開后，C2上電荷量保持不變，故當(dāng)兩極板距離增大時(shí)，電容減小，由可知，電壓增大，故靜電計(jì)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(fù)原長(zhǎng)前，彈簧彈力一直對(duì)物塊做正功，物塊機(jī)械能增加，A錯(cuò)誤；B．物塊從撤去外力到第一次速度減為0，根據(jù)能量守恒定律解得彈簧壓縮量相同，所以對(duì)于兩物塊彈簧釋放的彈性勢(shì)能相同，因?yàn)?，所以兩小球上升的最大高度關(guān)系為B正確；C．物塊速度最大時(shí)，加速度為0，假設(shè)初始狀態(tài)彈簧的壓縮量為，達(dá)到最大速度前，合力滿足為物塊向上運(yùn)動(dòng)的位移，因?yàn)?，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(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理可知合力為0時(shí)，B物塊動(dòng)能大，根據(jù)動(dòng)能表達(dá)式可知A物體的最大速度小于B物體的最大速度，C錯(cuò)誤；D．撤去外力瞬間，物塊的加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律可知解得因?yàn)椋訢正確。故選BD。9、BC【解析】

AB．兩球均做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)。在空中某處相遇則豎直位移y相同。由知二者運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相同，則同時(shí)拋出，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確。CD．由題圖知兩球運(yùn)動(dòng)至相遇點(diǎn)時(shí)，球P的水平位移x大，由知球P的初速度大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選BC。10、AD【解析】

A．根據(jù)動(dòng)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(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，說(shuō)明滑塊從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)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(zhǎng)的0.2m，斜率大小為即重力大小為所以故BC錯(cuò)誤；D．在滑塊與彈簧未分離的過程中，當(dāng)滑塊受到的重力和彈力等大時(shí)，滑塊的速度最大，即動(dòng)能最大，故有根據(jù)題意可知0.18m時(shí)動(dòng)能最大，而彈簧原長(zhǎng)為0.2m，代入解得D正確。故選AD。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、P的質(zhì)量M，Q的質(zhì)量m（M-m）gh=【解析】

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

(1)[1][2]．選擇開關(guān)與“1”、“2”相連時(shí)為電流表，量程分別為和。根據(jù)串、并聯(lián)電路特點(diǎn)有聯(lián)立解得。(2)[3]．選擇開關(guān)與“3”相連，量程為，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)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(jù)閉合電路歐姆定律有變形為由此可知橫軸為，則縱坐標(biāo)軸為。[4][5]．斜率縱截距解得四、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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）60°；（2）【解析】

①光路圖如圖所示：對(duì)AO面的折射，由幾何知識(shí)得：，則介質(zhì)的折射率光從M點(diǎn)射出時(shí)，有解得，從AMB面的出射光線與進(jìn)入介質(zhì)的入射光線的偏向角：；②設(shè)光在介質(zhì)中的路程為s，則光在介質(zhì)中的傳播速度