2021届河南省名校联盟高考物理联考试卷(4月份)(含答案解析)

2021届河南省名校联盟高考物理联考试卷（4月份）

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.如右图所示，距水平地面高度为3/?处有一竖直向上的匀强磁场,

磁感应强度大小为B,从距地面4/?高处的A点以初速度。o水平抛

出一带电小球（可视作质点），带电小球电量为q,质量为m,若外

m.h、8满足关系式胃=隹,则小球落点与抛出点A的水平

qB7g

位移5是（）

如图为一款新型儿童电动摩托车，其主要参数见下表。锂电池存储

电能，电动机驱动车轮行驶安全，很受小朋友的喜欢。以下说法正

确是（）

产品重量10kg

最大载重50kg

电池容量20Ah

行驶最大功率120W

充电电流2A

充满电最大行程约7如i

最大行驶速度7.2km/h

A.满载状态下，电动摩托车以最大行驶速度匀速前进时所受阻力为60N

B.电池容量20A〃指的是电动摩托车电池充满电时的电能

C.如果这辆电动摩托车每两天充一次电，己知充电电压为6匕则一个月要耗电18度

D.当电动摩托车用完电后需要8/7充满电

3.据仲国科技报》报道，我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称为“人

造太阳”）已完成了首次工程调试.其中“人造太阳”的核反应方程式是3//+X，

设僦核的质量为巾1，气质量为巾2,氢核质量为巾3,X的质量为巾4,下列关于“人造太阳”的

说法中正确的是（）

A.X是质子

B.“人造太阳”的核反应发生的条件是反应物质的体积要达到临界体积

C.“人造太阳”的核反应过程中发生质量亏损，该过程释放的核能为（血3+巾4-^1一瓶2）。2

D.“人造太阳”的核反应必须在极高温度下，使参与核反应的原子核间的距离接近到KT*米

的范围内才能够发生

4.一个质量为，〃的物体静止放在光滑水平面上，在互成60。角的大小相力7---------二4

等的两个水平恒力作用下，经过一段时间，物体获得的速度为V,在//

力的方向上获得的速度分别为火、外，那么在这段时间内，其中一个2二-------

力做的功为（）

A.-mv2B,-mv2C.-mv2D.-mv2

6432

5.人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近

统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的

万有引力作用下，绕连线上的。点做周期相同的匀速圆周运动.现测得

两颗星之间的距离为L,质量之比为nil：m2=3：2,下列说法中正确的是（）

A.瓶1、巾2做圆周运动的线速度之比为2：3

B.巾1、62做圆周运动的角速度之比为3：2

C.瓶］做圆周运动的半径为gL

D.瓶2做圆周运动的半径为|力

二、多选题（本大题共5小题，共27.0分）

6.如图所示，水平转台上的小物体“、b通过弹簧连接，并静止在转台上，\

扁1制画।制Mil

现转台从静止开始缓慢的增大其转速（即在每个转速下可认为是匀速转动），（仃=

己知人的质量分别为〃?、2m,a、b与转台的动摩擦因数均为〃，a、b

离转台中心的距离都为，且与转台保持相对静止，已知弹簧的原长为r,

劲度系数为4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法中正确的是（）

A.物体。和。同时相对转台发生滑动

B.当。受到的摩擦力为0时，匕的摩擦力背离圆心

C.当6受到的摩擦力为0时，。的摩擦力背离圆心

D.当。、匕均相对转台静止时;允许的最大角速度为阻

X/2mr

7.电子束焊接机中的电子枪如图所示，K为阴极，4为阳极，阴极和阳极

之间的电场线如图中虚线所示，A上有一小孔，阴极发射的电子在阴极

和阳极间电场作用下聚集成一细束，以极高的速率穿过阳极上的小孔，

射到被焊接的金属上，使两块金属熔化而焊接到一起，不考虑电子重力，

下列说法正确的是（）

A.A点的电势高于K点的电势B.电子克服电场力做功

C.电子的电势能不断增加D.电子动能不断增加

一个单摆悬挂在小车上，随小车沿着斜面滑下，图中的虚线①与斜面垂

直，虚线②沿斜面方向，实线③沿竖直方向.则可判断出（）

A.如果斜面光滑，摆线与②重合

B.如果斜面光滑，摆线与①重合

C.如果斜面粗糙但摩擦力小于下滑力，摆线位于②与③之间

D.如果斜面粗糙但摩擦力大于下滑力,摆线位于②与③之间

9.（TC的冰完全熔化成0久的水的过程中（）

A.熔化过程中从外界吸收热量B.熔化过程中会向外放出热量

C.熔化过程中分子的平均动能增大D.熔化过程中分子势能增大

10.下列说法正确的是（）

A.偏振光可以是横波，也可以是纵波

B.光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象

C.在LC振荡电路中，当电流最大时，线圈两端电势差也最大

D.声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率

三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）

11.（1）如图1所示是甲、乙两位同学在“探究力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果,

若用厂表示F1、F?的合力，用尸'表示Fi和尸2的等效力，则可以判断（选填“甲”或“乙”）

同学的实验结果是符合事实的.

图1图2

（2）如图2,某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和

若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮

筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、8上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为0,将第三条

橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.

①为完成实验，下述操作中必需的是

A.测量细绳的长度

8.测量橡皮筋的原长

C测量悬挂重物后橡皮筋的长度

D记录悬挂重物后结点。的位置

②钉子位置固定，欲利用现有的器材，改变条件再次验证，可采用的方法是.

12.在描绘一个标有“3V0.34”小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求灯泡两端的电压由零逐渐增

加到3匕并便于操作.

已选用的器材有：

学生电源（电动势为4匕内阻约1。）.

电源表（量程为0-0.64,内阻约0.20）.

电压表（量程为0-3V,内阻约3k0）.

开关一个、导线若干.

（1）实验中还需要选择一个滑动变阻器，现有以下两个滑动变阻器，则应选其中的（选填选项

前的字母）

A.滑动变阻器（最大阻值100,最大允许电流1A）

B.滑动变阻器（最大阻值15000,最大允许电流0.34）

（2）实验电路图应选用图中的（选填“甲”或“乙”）.

四、简答题（本大题共1小题，共11.（）分）

13.如图所示，电源的电动势E为6.0U,内阻，•为1.00,电阻R为2.00,忽略

电流表和电压表对电路的影响.闭合电键S后，电流表的示数为A,

电压表的示数为K.

五、计算题(本大题共3小题，共42.0分)

14.质量为2〃?的卡车A在平直公路上以速度为(未知)做匀速直线运动，其水平车板上载有质量为加

的重物8,重物与车厢底板间的动摩擦因数为“，与前壁间的距离为心因发生紧急情况，卡车

突然制动向前滑行，已知卡车车轮与地面间的动摩擦因数为2”。若重物与车厢前壁发生碰撞，

碰撞时间极短且不损失机械能、已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速

度为g。问：

(1)卡车制动瞬间的加速度大小为多少？

(2)若要求重物与车厢前壁不发生碰撞，火应满足什么条件？

(3)若为=心驳，则重物与车厢前壁的最终距离为多少？

15.夏天天降暴雨，导致城市内涝。如图所示为某城市下水管道中仰］面剖面图，由于井盖上的泄水

孔因故堵塞，在井盖与水面之间封闭一定气体。当下水道内水位不断上升时，井盖可能会不断

跳跃。设井盖质量m=25kg,圆柱形竖直井内水面面积S=0.25爪2,图示时刻井盖到水面间距

h=2m,此时封闭气体压强与外界大气压强相等，若环境温度不变，已知=1.0xlOSpa,

g=10m/s2,求：0

①从图示位置开始，水面上涨多少后井盖第一次跳起？

②设井盖下落后，封闭气体的压强又变为P,求井盖第一次跳起逸出的空气与原来空气质量之比詈。

井盖地面

三三三三三三三三三棒水管道m

16.如图所示，一列沿x轴传播的机械横波，t=0时刻的波形图中的实线，经过时间41=0.06s的

波形图如图中的虚线所示，已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向y轴正方向运动。

y/ca

(1)判断该波的传播方向；

(2)求该波的最小频率；

(3)若4T(△t<57,求该波的波速。

【答案与解析】

1.答案：B

解析：解：小球在磁场中的运动可以看作一个水平方向的圆周运动和一个竖直方向的匀加速运动。

在磁场中运动一周的时间为7,则7=誓，在磁场中的运动总时间:

又因为已知:所以小球在磁场中做圆周运动的圈数n=：=2.5,又因为圆周运动的半径

R=*•投影图如右图所示:

故选：B。

将小球的速度沿着垂直磁场和平行磁场方向正交分解，会发现小球在磁场中的运动可以看作一个水

平方向的圆周运动和一个竖直方向的匀加速运动；根据牛顿第二定律和分运动的等时性进行考虑.

本题主要是将带电小球的运动分解为水平面内的圆周运动和竖直方向的自由落体运动，不难.

2.答案：A

解析：解：A、儿童电动摩托车最大行驶速度：vm=7.2km/h=2m/s,

行驶最大功率：P=120VK,

以最大速度行驶时，牵引力：F=f=舞=60N,

vmzm/s

以最大速度行驶是匀速直线运动，故阻力：f=F=6QN,故A正确；

B、电池容量204?指的是电动摩托车电池充满电时的储存的电荷量g,电能E=qU,故3错误;

C、如果这辆电动摩托车每两天充一次电，已知充电电压为6匕则一个月要耗电:

W=NqU=15x2(M/ix6V=1800V-A-h=1800Wh=1.8KW-h,故C错误;

D、当电动摩托车用完电后的充电时间：£=：=驾=10九，故。错误。

/2A

故选：Ao

摩托车匀速前进时，根据P=F"求解牵引力，根据平衡条件求解摩擦力，根据q=/t求解充电时间，

根据皿=qU求解充的电能。

本题是力电综合类问题，关键是知道公式P=Fu是联系牵引力与功率的桥梁，基础题目。

3.答案：D

解析：解：A、根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为0,质量数为1,为中子，故A错误。

以由核聚变的条件可知，发生核聚变时不需要达到临界体积，故8错误。

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C、根据爱因斯坦质能方程知，该过程释放的核能为：△E=△me=(mx+m2-m3-m4)c,故C

错误。

£＞、聚变反应必须使参与核反应的原子核间的距离接近到IO-"米的范围以内才能够发生，故。正确。

故选：D。

根据电荷数守恒、质量数守恒确定X的电荷数和质量数，从而确定X的种类；根据爱因斯坦质能方

程，结合质量亏损求出释放的核能.聚变反应必须使参与核反应的原子核间的距离接近到ICT巧米的

范围以内才能够发生.

本题考查核聚变与核裂变的定义，核聚变的核反应方程，爱因斯坦质能方程，多读课本，掌握了基

础知识才能顺利解决此类问题.

4.答案：B

解析：解：大小相等，方向夹角为60。两个力的作用下，物体从静止运动到速度为v,则这两个力做

的功一样多，且合力功为：加卢，所以其中一个力做的功为总功的一半，即为故B正确；ACD

错误；

故选：B。

在大小相等，方向夹角为60。两个力的作用下，物体从静止运动到速度为丫，则其中一个力做的功，

为物体所获得动能的一半。因为这两个力做的功，即为物体的动能的增加。

本题考查力做功，但无法用功的表达式计算，由动能定理可求出合力功，由于两力做功一样，因此

可求出一个力做的功。

5.答案：A

解析：解：8、双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度的大小相等，故B错误；

ACD、双星系统万有引力提供向心力，笔也=771/132=m2r2尔得：言=器=|，

由于角速度相同，由u=5可知，?=7=|.

由于ri+r2=L,得ri=|L,r2=|^'故A正确，CD错误。

故选：A。

双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度的大小相等，根据向心力的关系求出转动的半径

之比，从而得出线速度大小之比。

解决本题的关键知道双星系统的特点，角速度大小相等，向心力大小相等。

6.答案：CD

解析：

当4、B受到的摩擦力为0时，由弹簧弹力提供向心力，根据胡克定律以及向心力公式列式求解，当

4、B刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，静摩擦力的合力提供向心力，根据胡克定律以及向

心力公式列式求解即可。

本题主要考查了胡克定律以及向心力公式的直接应用，知道当A、8刚好要滑动时，摩擦力达到最大

静摩擦力，静摩擦力的合力提供向心力，明确向心力的来源是解题的关键.

4、发生相对滑动前，静摩擦力和弹力提供向心力，当刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，kr+

pmg=m32r知3=小詈+・，质量大的先发生相对滑动，故B先发生相对滑动，故A错误；

B、当4受摩擦力为零，弹簧弹力充当A向心力，弹力与静摩擦力的合力提供B的向心力，B质量较

大，故向心力大，所以8受摩擦力指向圆心，故8错误；

C、根据5分析知，当2受到的摩擦力为0时，弹簧弹力充当B向心力，弹力与静摩擦力的合力提

供A的向心力，A质量较小，故向心力小，所以A受摩擦力背离圆心，故C正确；

。、当A、8均相对转台静止时，有4可知，8先发生相对滑动，在8刚要发生相对滑动时的角速度

为3=怛+上,故力正确。

故选：CD。

7.答案：AD

解析：解：4、根据顺着电场线方向电势降低，则知A点的电势高于K点的电势.故A正确.

BCD,电子从K到4过程中，电场力对电子做正功，其电势能不断减少，根据动能定理可知电子的

动能不断增加，故BC错误，。正确.

故选：AO.

根据电场线的方向分析电势的高低.电场力做正功，电子的电势能减少，转化为电子的动能，两种

形式的能总和不变.

本题只要抓住电场线的方向表示电势的高低，知道电场力做正功时，电荷的电势能减少，动能增大，

就能轻松解答.

8.答案：BD

解析：解：A、B如果斜面光滑，根据牛顿第二定律得：

对整体：；!)口速度a="吧=gs勿。方向沿斜面向下.

对小球：合力产合=ma=mgs讥。，则摆线必定与斜面垂直，即摆线与①重合.故A错误，B正确.

C、如果斜面粗糙且〃<tan。，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到，加速度a=

MW；M9C°S9=g(sin。_RCOSB),由于〃<tand则“cos。<sin。，a>0,说明加速度方向沿斜

面向下，而且a<gsin。，则摆线位于①与③之间.故C错误，力正确.

故选：BD.

单摆悬挂在小车上随小车沿着斜面滑下匀加速运动，稳定时，两者加速度相同，根据牛顿第二定律

分别对整体和小球研究，确定摆线的方向.

本题考查运用牛顿第二定律分析物体受力情况的能力，采用整体法和隔离法交叉的方法处理.

9.答案：AD

解析：解：0汽的冰熔化成0汽的水的过程中，从外界吸收热量，内能增加，温度不变，分子的平均

动能不变，增加了分子势能，故AO正确，8c错误；

故选：ADo

冰是晶体，在熔化过程中温度保持不变，熔化过程中吸收的热量，内能增大，体积增大，分子势能

增大，温度是分子平均动能的标志，温度不变，分子的平均动能不变

解决本题关键是知道晶体在熔化过程中，温度不变，但继续吸收热量，内能增大.

10.答案：BD

解析：解：4偏振现象是横波所特有的，因此偏振光一定是横波，故A错误；

B、光学镜头上的增透膜，膜的上表面与玻璃表面反射的光发生干涉，利用了光的干涉现象。故B

正确；

C、电容器充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，线圈中电流产生的磁场的磁感应强度减

小，而电压在增大；当电压达到最大值“„时，充电完毕，电流强度零：电容器放电的过程，电场能

转化为磁场能，电流在增大，线圈中电流产生的磁场的磁感应强度增大，而电压在减小；当放电完

毕时，电流强度最大，线圈两端电势差最小为0,故c错误；

。、根据多普勒效应可知，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，声源与观察者相互靠近，故。

正确；

故选：BD。

偏振光一定是横波；声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，声源与

观察者相互远离时，观察者所接收的频率小于声源振动的频率；光学镜头上的增透膜利用了光的干

涉现象。

考查横波与纵波的区别，掌握高速情况下的时间与空间的变化，相对论的内容，注意波在介质中传

播时，频率是不变，但是观察者所接收的频率会随两者远离或靠近而变化。另外记忆一些常见的光

的干涉现象的应用。

11.答案：甲;BCD;更换不同的重物

解析：试题分析：本实验是通过作合力与分力图示的方法来验证平行四边形定则，需要测量合力与

分力的大小，根据这个原理来选择.

(1)由于误差的存在用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测

力计拉结点的拉力即F'与橡皮条拉力一定在同一直线上，&和尸2的合力理论值一定在平行四边形的

对角线上，故甲符合实验事实.

故答案为：甲.

(2)①三条橡皮筋遵守胡克定律，要测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长

量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示.为了使两次实验效果相同，必须记下。点的

位置来作参照.不需要测量细绳的长度.故B、C、。正确，4错误.

故选：BCD.

②在其他条件不变的情况下，要改变实验效果，只有改变重物的质量.故可采用的方法更换不同的

重物.

故答案为：(1)甲(2)①BCD②更换不同的重物

12.答案：A乙

解析：解：(1)实验要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3匕则滑动变阻器应采用分压接法，

所以要选择最大值比较小的4

(2)灯泡正常发光时的电阻为R=苫=亮=1℃，则有：£=羔=50；粤=鬻=300；故与>白

1U.SU"K10KK71

该电阻值相对于电压表内阻属于小电阻，所以电流表应采用外接法，因此实验电路应选乙

故答案为：(1)4(2)乙.

明确实验原理，根据题目要求确定滑动变阻器与电流表的接法，然后选择实验电路；

对电学实验要明确以下情况滑动变阻器必须用分压式接法：①要求电压或电流从零调节；②变阻器

的全电阻远小于待测电阻；③用限流接法时通过电流表的电流大于电流表的量程.

13.答案：24

解析：解：根据闭合电路欧姆定律得：/=白=搭=24

K+T*Z+1

路端电压为：U=E-lr=6-2x1=4V

即电流表的示数为2A,电压表的示数为4y.

故答案为：2,4.

根据闭合电路欧姆定律求出电路中电流，得到路端电压，即可知道两个电表的读数.

本题考查闭合电路的欧姆定律的直接应用，属公式的直接应用，要知道电压表测量的是路端电压,

不是内电压.

14.答案：解：(1)设制动瞬间卡车的加速度大小为国,根据牛顿第二定律可得：

2〃(m+2m)g—n，mg=2ma1

解得：%=2.5〃g；

(2)设制动过程中重物的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律可得：〃rng=nia2

解得:a2=ng；

卡车减速到速度为零的位移：Xi=£

重物减速到速度为零时的位移为：孙=算

若重物与车厢前壁恰好相碰，应该满足犯—X]=L

解得：为=用四；

要使重物与车厢前壁不发生碰撞，应该满足孙</用；

(3)因为旧产雪，故重物会与车厢前壁相碰，

在卡车刚好停下时，经过的时间为：t=渠，解得：t=呼

aiy/754g

2

此时重物位移：xB=vot—^a2t=

卡车的位移：X=^-=^L,

A2al15

由于刀口-XA<L,故还未相碰时重物与车厢前壁相碰时，卡车已经停下；

假设碰撞瞬间重物速度为加，

相碰时应满足土琏-巽=工

2a22al

解得：vB=步号；

rr

重物与卡车发生弹性碰撞，取向右为正方向，根据动量守恒定律可得：mvB=mvB+2mvA,

，2，2

根据机械能守恒定律可得：=1mvB+|x2mvA9

解得喑=一［%,〃/=1为

碰后重物加速度大小不变，卡车加速度以=*叱:*=3.5〃g

重物与车厢前壁的最终距离为：△$=¥•+

2ng