河南省鄭州市嵩陽高級中學2022年高考物理二模試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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．如圖所示，由均勻導線繞成的直角扇形導線框OMN繞O點在豎直面內(nèi)從勻強磁場邊界逆時針勻速轉動，周期為T，磁場的方向垂直于紙面向里，線框電阻為R，線框在進入磁場過程中回路的電流強度大小為I，則（）A．線框在進入磁場過程中回路產(chǎn)生的電流方向為順時針B．線框在進入與離開磁場的過程中ON段兩端電壓大小相等C．線框轉動一周過程中產(chǎn)生的熱量為I2RTD．線框轉動一周過程中回路的等效電流大小為2．某質點做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t速度由v0變?yōu)閗v0(k>1)位移大小為x。則在隨后的4t內(nèi)，質點的位移大小為（）A． B． C． D．3．如圖所示，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導線框，在導線框右側有一寬度為d（d＞L）的條形勻強磁場區(qū)域，磁場的邊界與導線框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導線框以某一初速度向右運動，t=0時導線框的右邊恰與磁場的左邊界重合，并以此位置開始計時做為導線框位移x的起點，隨后導線框進入磁場區(qū)域，直至導線框的右邊與磁場區(qū)域右邊界重合。下列圖象中，可能正確描述上述過程的是（其中q表示流經(jīng)線框的電荷量，v表示線框的瞬時速度）（）A． B．C． D．4．如圖甲所示，用傳感器和計算機可以方便地描出平拋運動物體的軌跡。它的設計原理如圖乙所示。物體A在做平拋運功，它能夠在豎直平面內(nèi)向各個方向同時發(fā)射超聲波脈沖和紅外線脈沖，在它運動的平面內(nèi)安放著超聲波-紅外接收裝置，B盒裝有B1、B2兩個超聲波-紅外接收器，并與計算機相連，B1、B2各自測出收到超聲脈沖和紅外脈沖的時間差，并由此算出它們各自與物體A的距離，下列說法正確的是（）A．該實驗中應用了波的干涉規(guī)律B．該實驗中應用了波的反射規(guī)律C．該實驗中應用了波的直線傳播規(guī)律D．該實驗中所用超聲波信號和紅外線脈沖信號均屬于無線電波5．如圖所示為某彈簧振子在0～5s內(nèi)的振動圖象，由圖可知，下列說法中正確的是()A．振動周期為5s，振幅為8cmB．第2s末振子的速度為零，加速度為負向的最大值C．從第1s末到第2s末振子的位移增加，振子在做加速度減小的減速運動D．第3s末振子的速度為正向的最大值6．歐姆在探索通過導體的電流和電壓、電阻關系時由于無電源和電流表，他就利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動勢代替電源，用小磁針的偏轉檢測電流，具體做法是：在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針水平放置一直導線，當該導線中通有電流時，小磁針會發(fā)生偏轉；當通過該導線的電流為I時，小磁針偏轉了30°，則當他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉了60°時，通過該直導線的電流為（已知直導線在某點產(chǎn)生的磁場與通過直導線的電流成正比）（）A．2I B．3I C． D．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．如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為N、電阻不計的正方形線圈abcd，在磁感應強度為B的勻強磁場中繞轉軸OO′以角速度ω勻速轉動，軸OO′'垂直于磁感線，制成一臺交流發(fā)電機，它與理想變壓器的原線圈連接，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶2，二極管的正向電阻為零，反向電阻無窮大，從正方形線圈處于圖示位置開始計時，下列判斷正確的是()A．交流發(fā)電機的感應電動勢的瞬時值表達式為e＝NBωL2cosωtB．變壓器的輸入功率與輸出功率之比為2∶1C．電壓表V示數(shù)為NBωL2D．若將滑動變阻器的滑片向下滑動，電流表和電壓表示數(shù)均變小8．如圖所示，金屬圓環(huán)放置在水平桌面上，一個質量為m的圓柱形永磁體軸線與圓環(huán)軸線重合，永磁體下端為N極，將永磁體由靜止釋放永磁體下落h高度到達P點時速度大小為v，向下的加速度大小為a，圓環(huán)的質量為M，重力加速度為g，不計空氣阻力，則（）A．俯視看，圓環(huán)中感應電流沿逆時針方向B．永磁體下落的整個過程先加速后減速，下降到某一高度時速度可能為零C．永磁體運動到P點時，圓環(huán)對桌面的壓力大小為Mg+mg－maD．永磁體運動到P點時，圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh+mv29．如圖甲所示，B、C和P是同一水平面內(nèi)的三個點，沿豎直方向振動的橫波I在介質中沿BP方向傳播，P與B相距40cm，B點的振動圖像如圖乙所示；沿豎直方向振動的橫波I在同一介質中沿CP方向傳播，P與C相距50cm，C點的振動圖像如圖丙所示。在t=0時刻，兩列波同時分別經(jīng)過B、C兩點，兩列波的波速都為20cm/s，兩列波在P點相遇，則以下說法正確的是（）A．兩列波的波長均為20cmB．P點為減弱點，振幅是為10cmC．4.5s時P點在平衡位置且向下振動D．波遇到40cm的障礙物將發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象E.P點為加強點，振幅為70cm10．傳感器是智能社會的基礎元件。如圖為電容式位移傳感器的示意圖，觀測電容C的變化即可知道物體位移x的變化，表征該傳感器的靈敏度。電容器極板和電介質板長度均為L，測量范圍為≤x≤。下列說法正確的是（）A．電容器的電容變大，物體向-x方向運動B．電容器的電容變大，物體向+x方向運動C．電介質的介電常數(shù)越大，傳感器靈敏度越高D．電容器的板間電壓越大，傳感器靈敏度越高三、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）某實驗小組的同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證了動能定理，實驗時該小組的同學將小車由光電門1的左側靜止釋放，通過細繩在砝碼的牽引下開始運動，先后經(jīng)過光電門1、2，并通過計算機記錄了擋光時間。經(jīng)測量可知小車和擋光片的總質量為M，砝碼盤及砝碼的總質量為m。根據(jù)所學的知識回答下列問題：(1)摩擦力的影響會對該實驗帶來一定的誤差，為了平衡摩擦力，實驗時應________（填“取下”或“掛上”）砝碼盤，并適當?shù)貕|高長木板的________（填“左”或“右”）端；(2)在(1)的前提下，為了使細繩的拉力大小近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力，應使小車和擋光片的總質量為M________（填“遠大于”“大于”“等于”“小于”或“遠小于”）砝碼盤及盤中砝碼的總質量；(3)實驗小組的同學用游標卡尺對擋光片的寬度進行了測量，讀數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度d=________cm；(4)計算機記錄小車通過光電門1、2的時間分別為、，且兩光電門之間的距離為L，重力加速度用g表示，則驗證動能定理的關系式應為________（用以上相關物理量的字母表示）。12．（12分）某同學用如圖甲所示的裝置測量滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)。打點計時器固定在木板上端，滑塊拖著穿過打點計時器限位孔的紙帶從木板上滑下。圖乙是打出的一段紙帶。（1）已知打點計時器使用的交流電頻率為，選取至的7個點為計數(shù)點，且各計數(shù)點間均有4個點沒有畫出，測得各點到點的距離依次是。由此可知滑塊下滑的加速度________（結果保留三位有效數(shù)字）。（2）為了測量動摩擦因數(shù)，還應測量的物理量有_____________。A．木板的長度B．木板的末端被墊起的高度C．木板的質量D．滑塊的質量E.滑塊運動的時間（3）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)______（用題中各物理量的字母代號及重力加速度表示）。由于該測量裝置存在系統(tǒng)誤差測量的動摩擦因數(shù)會____________（填“偏大”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）如圖所示是在工廠的流水線上安裝的水平傳送帶，用水平傳送帶傳送工件．可大大提高工作效率．水平傳送帶以恒定的速度v0=1m/s運送質量為m=0.5kg的工件，工件都是以v=1m/s的初速從A位置滑上傳送帶．工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．每當前一個工件在傳送帶上停止相對滑動時．后一個工件立即滑上傳送帶．取g=l0m/s1，求：(1)工件經(jīng)多長時間停止相對滑動；(1)在正常運行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離；(3)摩擦力對每個工件做的功；(4)每個工件與傳送帶之間的摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．14．（16分）如圖甲所示，寬、傾角的金屬長導軌上端安裝有的電阻。在軌道之間存在垂直于軌道平面的磁場，磁感應強度B按圖乙所示規(guī)律變化。一根質量的金屬桿垂直軌道放置，距離電阻，時由靜止釋放，金屬桿最終以速度沿粗糙軌道向下勻速運動。R外其余電阻均不計，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。求：(1)當金屬桿勻速運動時電阻R上的電功率為多少？(2)某時刻金屬桿下滑速度為，此時的加速度多大？(3)金屬桿何時開始運動？15．（12分）如圖所示，一水平放置的薄壁圓柱形容器內(nèi)壁光滑，長度為，容器右端中心處開有一圓孔。一定質量的理想氣體被活塞封閉在容器內(nèi)，器壁導熱性良好，活塞可沿容器內(nèi)壁自由滑動，其厚度不計。開始時氣體溫度為，活塞與容器底部相距?，F(xiàn)對容器內(nèi)氣體緩慢加熱，已知外界大氣壓強為。求：（1）氣體溫度為時，容器內(nèi)氣體的壓強；（2）氣體溫度為時，容器內(nèi)氣體的壓強。

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、C【解析】

A．線框在進入磁場過程中，磁通量向里增加，由楞次定律判斷知回路產(chǎn)生的電流方向為逆時針，故A錯誤；

B．線框在進入磁場時，ON段電壓是外電壓的一部分；線框在離開磁場時，ON段電壓是外電壓，而兩個過程外電壓相等，所以線框在進入與離開磁場的過程中ON段兩端電壓大小不等，故B錯誤；

C．線框轉動一周過程中產(chǎn)生的熱量為故C正確；

D．設線框轉動一周過程中回路的等效電流大小為I′，則Q=I′2RT解得故D錯誤。

故選C。2、A【解析】

質點做勻加速直線運動，加速度為t時刻內(nèi)位移為聯(lián)立可得則在隨后的4t內(nèi)，質點的位移大小為將代入得故A正確，BCD錯誤。故選A。3、D【解析】

AB．線圈進入磁場時，產(chǎn)生的感應電動勢為E=BLv感應電流為線框受到的安培力大小為由牛頓第二定律為F=ma則有在線框進入磁場的過程中，由于v減小，所以a也減小，則流經(jīng)線框的電荷量則q∝x，q-x圖象是過原點的直線。根據(jù)數(shù)學知識得：因為v減小，則q-t圖象切線斜率減??；當線框完全進入磁場后，無感應電流，不受安培力，線框做勻速直線運動，磁通量不變，故AB錯誤；C．線圈進入磁場的過程做加速度減小的變減速運動，v-t圖象是曲線，故C錯誤；D．線圈進入磁場的過程，根據(jù)動量定理得：又聯(lián)立整理得v-x圖象是向下傾斜的直線，線框完全進入磁場后，做勻速直線運動，故D正確。故選D。4、C【解析】

ABC．物體A向B盒同時發(fā)射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖，B盒收到紅外線脈沖時開始計時，收到超聲波脈沖時停止計時，根據(jù)超聲波在空氣中的傳播速度v（紅外線傳播時間極短，可忽略），可計算出A和B之間的距離，故該實驗利用了超聲波頻率高，易于定向傳播，即直線傳播原理，AB錯誤C正確；D．超聲波是一種機械波，而電磁波譜按照波長從大到小的順序依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線，故紅外線脈沖不是無線電波，D錯誤。故選C。5、D【解析】

A．由題圖可知振動周期為4s，振幅為8cm，選項A錯誤；B．第2s末振子在最大位移處，速度為零，位移為負，加速度為正向的最大值，選項B錯誤；C．從第1s末到第2s末振子的位移增大，振子在做加速度增大的減速運動，選項C錯誤；D．第3s末振子在平衡位置，向正方向運動，速度為正向的最大值，選項D正確.6、B【解析】

小磁針的指向是地磁場和電流磁場的合磁場方向，設地磁場磁感應強度為B地，電流磁場磁感應強度為B電=kI，由題意知二者方向相互垂直，小磁針在磁場中靜止時所指的方向表示該點的合磁場方向，則有kI=B地tan30°，kI'=B地tan60°，所以I'=3I.A.2I，與結論不相符，選項A錯誤；B.3I，與結論相符，選項B正確；C.，與結論不相符，選項C錯誤；D.，與結論不相符，選項D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、AC【解析】

A．從垂直于中性面時開始時，矩形線圈產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBL2ωcosωt故A正確；B．變壓器的輸入與輸出功率之比為1：1，故B錯誤；C．交流電在一個周期內(nèi)有半個周期通過二極管，次級交流電壓的最大值等于U2m=2NBωL2根據(jù)電流的熱效應可得解得U=NBωL2故C正確；D．當P位置向下移動，R增大，根據(jù)理想變壓器的變壓原理知輸出電壓即電壓表V的示數(shù)不變，電阻消耗的功率變小，故電流表示數(shù)變小，故D錯誤。故選AC．8、AC【解析】

根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向；可根據(jù)假設法判斷磁鐵下落到某高度時速度不可能為零；根據(jù)牛頓第二定律分別為磁鐵和圓環(huán)列方程求解圓環(huán)對地面的壓力；根據(jù)能量關系求解焦耳熱?！驹斀狻看盆F下落時，根據(jù)楞次定律可得，俯視看，圓環(huán)中感應電流沿逆時針方向，選項A正確；永磁體下落的整個過程，開始時速度增加，產(chǎn)生感應電流增加，磁鐵受到向上的安培力變大，磁鐵的加速度減小，根據(jù)楞次定律可知“阻礙”不是“阻止”，即磁鐵的速度不可能減到零，否則安培力就是零，物體還會向下運動，選項B錯誤；永磁體運動到P點時，根據(jù)牛頓第二定律：mg-F安=ma；對圓環(huán)：Mg+F安=N，則N=Mg+mg－ma，由牛頓第三定律可知圓環(huán)對桌面的壓力大小為Mg+mg－ma，選項C正確；由能量守恒定律可得，永磁體運動到P點時，圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh-mv2，選項D錯誤；故選AC.【點睛】此題關鍵是理解楞次定律，掌握其核心“阻礙”不是“阻止”；并能用牛頓第二定律以及能量守恒關系進行判斷.9、ACE【解析】

A．兩列波的周期都是計算波長A正確；BE．根據(jù)題意而時刻兩波的振動方向相反，則P是振動加強的點，振幅等于兩波振幅之和，即為70cm，B錯誤，E正確；C．波從C傳到P的時間波從B傳到P的時間在時刻，橫波I與橫波II兩波疊加，P點經(jīng)過平衡位置向下運動，在時刻，經(jīng)過了兩個周期，P點經(jīng)過平衡位置向下運動，C正確；D．因波長為20cm，則當波遇到40cm的障礙物將不會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，D錯誤。故選ACE。10、AC【解析】

AB．根據(jù)電容公式可知，電容器的電容變大，兩板間電介質部分增多，物體向-x方向運動，故A正確，B錯誤；C．電介質的介電常數(shù)越大，當物體沿左右方向運動，移動相同距離時，電容器的變化量變大，即傳感器的靈敏度變大，故C正確；D．電容器的電容和板間電壓無關，電容器的板間電壓變大，電容器的變化量不變，即傳感器的靈敏度不變，故D錯誤。故選AC。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、取下左遠大于0.555【解析】

(1)[1][2]本實驗為了使細繩拉力為小車的合力，即拉力的功等于合力對小車所做的功，實驗前取下砝碼盤，并將長木板左端略微抬高，平衡小車的摩擦力。(2)[3]只有當M遠大于m時，砝碼盤和盤中砝碼的重力才等于繩子的拉力，即滿足M遠大于m時可以用砝碼盤和盤中砝碼的重力做的功代替小車合力做的功。(3)[4]由游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，主尺示數(shù)為5mm，游標尺示數(shù)為11×0.05mm=0.55mm則擋光片的寬度d=5mm+0.55mm=5.55mm即為0.555cm。(4)[5]由實驗原理可知，小車的合外力做功近似等于砝碼盤和盤中砝碼受到的重力做功，即W=mgL小車通過光電門1時的速度小車通過光電門2時的速度小車通過兩光電門的過程中動能的變化量驗證動能定理的關系式應為12、0.480AB偏大【解析】

（1）[1]打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，可知打點周期為0.02s，由于各計數(shù)點之間均有4個點沒有畫出，故相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為s=0.10s。根據(jù)各點到點的距離可以計算出相鄰計數(shù)點之間的距離，利用逐差法可得滑塊下滑的加速度m/s2（2）[2][3]滑塊沿木板下滑，設木板與水平面間的夾角為，由牛頓第二定律有根據(jù)幾何關系得聯(lián)立解得，因此為了測量動摩擦因數(shù)，應該測量木板的長度和木板末端被墊起的高度，故AB符合題意，CDE不符合題意；故選AB。（3）[4]由（2）問可知，，由于實驗沒有考慮滑塊拖著紙帶運動過程中紙帶受到的阻力，所以測量的動摩擦因數(shù)會偏大。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)0.5s(1)1m(3)0.75J