河南省天一大联考2021-2022学年高三最后一模物理试题含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，木箱置于水平地面上，一轻质弹簧一端固定在木箱顶部，另一端系一小球，小球下端用细线拉紧固定在木箱底部。剪断细线，小球上下运动过程中木箱刚好不能离开地面。已知小球和木箱的质量相同，重力加速度大小为，若时刻木箱刚好不能离开地

2、面，下面说法正确的是A时刻小球速度最大B时刻小球加速度为零C时刻就是刚剪断细线的时刻D时刻小球的加速度为2、物块以60J的初动能从固定的斜面底端沿斜面向上滑动，当它的动能减少为零时，重力势能增加了40J，则物块回到斜面底端时的动能为（ ）A10JB20JC30JD40J3、木星有很多卫星，已经确认的有79颗。其中木卫一绕木星运行的周期约为1.769天，其表面重力加速度约为，木卫二绕木星运行的周期约为3.551天，其表面重力加速度约为。它们绕木星的轨道近似为圆形。则两颗卫星相比（ ）A木卫一距离木星表面远B木卫一的向心加速度大C木卫一的角速度小D木卫一的线速度小4、如图，边长为l的正方形abcd

3、内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面（abcd所在平面）向外ab边中点有一电子发源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子已知电子的比荷为k则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为A，B，C，D，5、如图所示，一个质量为m的物体（可视为质点），由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为30的固定斜面做匀减速直线运动，减速的加速度大小为g，物体沿斜面上升的最大高度为h，在此过程中（ ）A重力势能增加了2mghB机械能损失了mghC动能损失了mghD系统生热6、如图所示，由均匀导线绕成的直角扇形导线框OMN绕O点在竖直面内从匀强磁场边界逆时针匀速转动，周期为T，磁场的方向垂直于纸面向里

4、，线框电阻为R，线框在进入磁场过程中回路的电流强度大小为I，则（）A线框在进入磁场过程中回路产生的电流方向为顺时针B线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小相等C线框转动一周过程中产生的热量为I2RTD线框转动一周过程中回路的等效电流大小为二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，轻弹簧的一端悬挂在天花板上，另一端固定一质量为m的小物块，小物块放在水平面上，弹簧与竖直方向夹角为=30o。开始时弹簧处于伸长状态，长度为L，现在小物块上加一水平向右的恒力F使小物

5、块向右运动距离L，小物块与地面的动摩擦因数为，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，则此过程中分析正确的是（ ）A小物块和弹簧系统机械能改变了（F-mg）LB弹簧的弹性势能可能先减小后增大接着又减小再增大C小物块在弹簧悬点正下方时速度最大D小物块动能的改变量等于拉力F和摩擦力做功之和8、在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成在引力作用下都绕某点做匀速圆周运动；但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动。我们把前一种假设叫“模型一”，后一种假设叫“模型二”。已知月球中心到地球中心的距离为L，月球运动的周期为T。利用（）A“模型一”可确定地球的质量B“模型二”可确定地球的

6、质量C“模型一”可确定月球和地球的总质量D“模型二”可确定月球和地球的总质量9、如图所示，用粗细均匀、总电阻为的导线围成一个边长为的等边三角形闭合线框，线框以速度匀速穿过一个水平方向宽度为，竖直方向足够长的磁场区域，该磁场的磁感应强度为。线框在匀速穿过磁场区域过程中边始终与磁场边界（图中虚线所示）平行，则下列说法正确的是（ ）A导线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势为B导线框从刚进入磁场到导线框完全离开磁场过程中，导线框不受安培力作用的时间为C导线框边刚进入和刚离开磁场时两间的电势差相等D导线框从边进入磁场的水平距离为时刻开始到导线框完全离开磁场过程中通过线框的电荷量为10、2

7、019 年北京时间 4 月 10 日 21 时，人类历史上首张黑洞照片被正式披露，引起世界轰动黑洞是一类特殊的天体，质量极大，引力极强，在它附近（黑洞视界）范围内，连光也不能逃逸，并伴随很多新奇的物理现象传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑洞也在向外发出热辐射，此即著名的“霍金辐射”，因此可以定义一个“黑洞温度”T： ，其中 h 为普朗克常量，c 为真空中的光速，G 为万有引力常量，M 为黑洞质量，k 是一个有重要物理意义的常量，叫做“玻尔兹曼常量”以下能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是（ ）ABCD三、实验题：本题共2小题，

8、共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）教材列出的木一木动摩擦因数为0.30，实验小组采用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。实验中，木块在重锤的拉动下，沿水平长木板做匀加速运动。（1）实验所用重锤质量150g左右，下列供选择的木块质量最合适的是_；A20g B260g C500g D600g（2）关于实验操作和注意事项，下列说法正确的有_；A实验中先释放木块，后接通电源B调整定滑轮高度，使细线与板面平行C必须满足细线对木块拉力与重锤重力大小近似相等D木块释放位置到滑轮距离正常应在0.6m左右（3）实验得到的一根纸带如图乙所示，从某个清晰的点开始，每

9、5个打点取一个计数点，依次标出0、l、2、3、4、5、6，测得点O与点3、点6间的距离分别为19.90cm、 54.20cm，计时器打点周期为0.02s，则木块加速度a= _m/s2(保留两位有效数字)；（4）实验测得=0.33，大于教材列表中的标值，请写出两个可能的原因：_，_。12（12分）某实验小组利用电流传感器（可视为理想电流表）和定值电阻以及电阻箱、待测电池等器材，设计了如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。电流的值通过数据采集器输入到计算机，数据采集器和计算机对原电路的影响可忽略。他们连接好电路，闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱，计算机中显示电流均为零，由此判断电路可能出现了故

10、障。经小组讨论后，尝试用多用电表的欧姆档来检测电路。已知保护电阻，电流传感器量程为。操作步骤如下：将多用电表挡位调到电阻“1”挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的指针不偏转；断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的示数如图乙所示；断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的指针不偏转；断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，计算机中显示电流不为零。回答下列问题：（1）操作步骤中，多用电表内阻_；（2）操作步骤中，多用电表红表笔应接_（选“”或“”点）;（3）电路的故障可能是_;A保护电阻短路B保

11、护电阻断路C电阻箱短路D电阻箱断路（4）排除电路故障后，该小组按照图甲的电路测量电源的电动势和内阻。改变电阻箱的阻值，得到多组实验数据。根据数据作出图像，如图所示，则电源电动势_V，内阻_（结果保留2位有效数字）。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）在电子技术中，科研人员经常通过在适当的区域施加磁场或电场束控制带电粒子的运动。如图所示，位于M板处的粒子源不断产生质量为m、电荷量为q的粒子，粒子经小孔S1不断飘入电压为U的加速电场，其初速度可视为零；然后经过小孔S2射出后沿x轴方向从坐标原点O垂直于磁场方向进

12、入x轴上方（含x轴正半轴）的有界匀强磁场控制区，磁场的磁感应强度为B。粒子发生270偏转后离开磁场竖直向下打在水平放置的荧光屏上，已知N板到y轴、荧光屏到x轴的距离均为L，不考虑粒了重力及粒子间的相互作用。（l）求粒子在磁场中运动半径的大小；（2）求粒子从N板射出到打在荧光屏上所需的时间；（3）实际上加速电压的大小会在U范围内微小变化，粒子以不同的速度进入磁场控制区域，均能发生270偏转竖直打在荧光屏上，求有界磁场区域的最小面积S。14（16分）如图所示，半径R=0.4m的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切，AB间的距离x=3.6m。质量m2=0.15kg的小滑块2放在半圆形轨道的最低点B

13、处，另一质量为m2=0.25kg的小滑块1，从A点以v0=10m/s的初速度在水平面上滑行，到达B处两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道。已知滑块1与水平面之间的动摩擦因数=0.5。重力加速度g取10m/s2。两滑块均可视为质点。求(1)滑块1与滑块2碰撞前瞬间的速度大小v1；(2)两滑块在碰撞过程中损失的机械能E；(3)在半圆形轨道的最高点C处，轨道对两滑块的作用力大小FN。15（12分）如图所示为一种质谱仪的工作原理图，圆心角为90的扇形区域OPQ中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，所有带电粒子经加速电压U加速后从小孔C射出，由磁场边界OP上N点垂

14、直OP进入磁场区域，然后均从边界OQ射出，ON=l，不计粒子重力。(1)若由静止开始加速的某种粒子X从边界OQ射出时速度方向与OQ垂直，其轨迹如图中实线所示，求该粒子的比荷；(2)若由静止开始加速的另一种粒子Y，其比荷是X粒子比荷的，求该粒子在磁场区域中运动的时间t。参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】小球运动到最高点时木箱恰好不能离开地面，此时小球速度为零，对木箱受力分析有: ，对小球受力分析有: 又，解得: A.A项与 上述分析结论不相符，故A错误；B.B项与 上述分析结论不相符，故B错误；C.C项与

15、 上述分析结论不相符，故C错误；D.D项与 上述分析结论相符，故D正确。2、B【解析】由能量守恒可知物块沿斜面上滑的过程中，产生的摩擦热为20J。由于上滑过程和下滑过程中摩擦力的大小相同，相对位移大小也相同，所以上滑过程中的摩擦生热和下滑过程中的摩擦生热相等。对全程用能量守恒，由于摩擦生热40J，所以物块回到斜面底端时的动能为20J。故B正确，ACD错误。故选B。3、B【解析】A两卫星绕木星（）运动，有得由题意知，则故A错误；BCD由万有引力提供向心力得，得故B正确，CD错误。故选B。4、B【解析】a点射出粒子半径Ra= =，得：va= =，d点射出粒子半径为 ，R= 故vd= =，故B选项符

16、合题意5、B【解析】试题分析：重力势能的增加量等于克服重力做的功；动能变化等于力的总功；机械能变化量等于除重力外其余力做的功物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了，故A错误；加速度机械能的损失量为，所以B正确，动能损失量为合外力做的功的大小，故C错误；系统生热等于克服摩擦力做功，故D错误考点：考查了功能关于的应用点评：本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化6、C【解析】A线框在进入磁场过程中，磁通量向里增加，由楞次定律判断知回路产生的电流方向为逆时针，故A错误；B线框在进入磁场时，ON段电压是外电压的一部分；线框在离开磁场时，ON段电压是外电压

17、，而两个过程外电压相等，所以线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小不等，故B错误；C线框转动一周过程中产生的热量为故C正确；D设线框转动一周过程中回路的等效电流大小为I，则Q=I2RT解得故D错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】物块向右移动L，则运动到右边与初始位置对称的位置，此过程中受重力、拉力F、弹簧的弹力和摩擦力作用，根据功能关系和动能定理判断机械能和动能的变化；根据小物块的位置判断弹簧长度的变化以及弹簧弹性势能可能的变化情况.

18、【详解】物块向右移动L，则运动到右边与初始位置对称的位置，此过程中弹簧的长度先减小后增大到原来的值，弹簧可能先伸长量减小，到恢复到原长，然后压缩，且压缩量增加到达悬点正下方；继续向右运动时，压缩量减小，然后伸长到原来的值，可知弹簧的弹性势能可能先减小后增大接着又减小再增大，选项B正确；此过程中物块对地面的压力不等于mg，则除弹力和重力外的其它外力的功不等于（F-mg）L，则小物块和弹簧系统机械能改变量不等于（F-mg）L，选项A错误；小物块在弹簧悬点正下方时，合外力做功不是最多，则速度不是最大，选项C错误；因整个过程中弹簧的弹性势能不变，弹力做功为零，根据动能定理可知小物块动能的改变量等于拉力

19、F和摩擦力做功之和，选项D正确；故选BD.8、BC【解析】AC对于“模型一”，是双星问题，设月球和地球做匀速圆周运动的轨道半径分别为r和R，间距为L，运行周期为T，根据万有引力定律有其中解得可以确定月球和地球的总质量，A错误，C正确；BD对于“模型二”，月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有解得地球的质量为可以确定地球的质量，无法确定月球的质量，B正确，D错误。故选BC。9、BD【解析】A.根据法拉第电磁感应定律，线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势：，而：，解得，故A错误；B.导线框完全在磁场中运动时磁通量不变，没有感应电流，不受安培力作用的时间为：，故B正确；C.

20、线框BC边刚进入磁场时两端的电势差为：，线框边刚离开时，两端的电势差为：，故C错误；D.导线框边进入磁场的水平距离为时线框已经完全进入磁场，由：，故D正确。故选：BD。10、BCD【解析】根据得 h的单位为Js=Nms=kgm2/s，c的单位是m/s，G的单位是Nm2/kg2=kgm3/s2，M的单位是kg，T的单位是K，代入上式可得k的单位是 ，不等于。A，与结论不相符，选项A错误；B，与结论相符，选项B正确；C，与结论相符，选项C正确；D，与结论相符，选项D正确；三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、B BD 1.6 木块、木板表面粗

21、糙程度有差异 细线与滑轮摩擦或纸带与计时器摩擦 【解析】（1）1由题知，重锤的质量m=150g左右，动摩擦因数0.30，设木块的质量为M，为使木块在重锤的拉动下沿水平长木板做匀加速运动，对整体，根据牛顿第二定律有解得根据长木板做匀加速运动，即a0，可得解得g当木块的质量M越小时，滑动摩擦力越小，整体的加速度越大，在纸带上打的点越少，则在计算加速度时误差较大，综上分析可知，木块质量最合适的是260g，故B符合题意，ACD不符合题意；故选B。（2）2A实验时应先接通电源，再释放纸带，故A错误；B为保证木块所受的拉力为细线的拉力，则应调整定滑轮的高度使细线与木板平行，故B正确；C根据实验原理可知不必

22、满足细线对木块拉力与重锤重力大小近似相等，故C错误；D假设木板光滑，对整体受力分析，根据牛顿第二定律有将（1）问中的m=150g，M=260g代入上式，可得加速度m/s2为减少误差，计算方便，一般在纸带上是每隔5个点取一个计数点，即时间间隔，通常是取5至6个计数点，则总时间为0.5s到0.6s，取最开始的计数点是从初速度为0开始的，根据位移时间公式有取t=0.5s计算可得取t=0.6s计算可得故为提高纸带利用效率，减少实验误差，木块释放位置到滑轮距离正常应在0.6m左右，故D正确。故选BD。（3）3由题知，每隔5个点取一个计数点，则时间间隔，根据可得加速度为由题知，代入数据解得（4）4实验测得=0.33，大于教材列表中的标值，根据实验原理分析，可能存在的原因有：木块、木板表面粗糙程度有差异；细线与滑轮摩擦或纸带与计时器摩擦。12、15.0 c D 1.5 3.0 【解析】（1）1操作步骤中，多用电表内阻等于中值电阻，大小为15.0；（2）2因c端是电流传感器的负极，则操作步骤中，多用电表红表笔应接点；（3）3根据实验步骤的分析可