2021-2022学年河南河北山西高考仿真卷物理试题含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再

选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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、有三个完全相同的重球，在每个球和水平面间各压了一块相同的木板，并都与一根硬棒相连，棒的另一端分别与一

银链相连，三个锐链的位置如图甲、乙、丙所示。现分别用力尸甲、尸乙、尸丙将木板水平向右匀速抽出，（水平面光滑,

重球和木板是粗糙的）。则下列关于尸甲、尸丙大小关系判断正确的是

甲乙丙

A.尸甲二尸乙二方丙B.尸甲v尸乙二尸丙C.尸甲二尸乙〈尸丙D.尸甲v尸乙v尸丙

2、热核聚变反应之一是气核（：H）和晁核（：H）聚变反应生成氢核（；He）和中子。已知：H的静止质量为2.0136u,

汨的静止质量为3.0150u,；He的静止质量为4.0015U,中子的静止质量为1.0087u。又有lu相当于931.5MeV。则反

应中释放的核能约为（）

A.4684.IMeVB.4667.0MeVC.17.1MeVD.939.6MeV

3、如图所示的装置中，A、B两物块的质量分别为2kg、Ikg,连接轻弹簧和物块的轻绳质量不计，轻弹簧的质量不计，

轻绳与滑轮间的摩擦不计，重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是

A.固定物块A,则弹簧的弹力大小为20N

B.固定物块B,则弹簧的弹力大小为40N

C.先固定物块A,在释放物块A的一瞬间，弹簧的弹力大小为10N

D.先固定物块A,释放物块A后，A、B、弹簧一起运动的过程中，弹簧的弹力大小为15N

4、如图甲所示，一倾角，=30。的斜面体固定在水平地面上，一个物块与一轻弹簧相连，静止在斜面上。现用大小为

尸=必伐为常量，尸、t的单位均为国际标准单位）的拉力沿斜面向，上拉轻弹簧的上端，物块受到的摩擦力鸟随时间变

化的关系图象如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2,则下列判断正确的

是（）

A.物块的质量为1.5kg

B.«的值为2.5N/S

C.物块与斜面间的动摩擦因数为走

3

D.Z=6s时，物块的速度大小为2.2m/s

5、如图甲所示为历史上著名的襄阳炮，因在公元1267-1273年的宋元襄阳之战中使用而得名，其实质就是一种大型抛

石机。它采用杠杆式原理，由一根横杆和支架构成，横杆的一端固定重物，另一端放置石袋，发射时用绞车将放置石

袋的一端用力往下拽，而后突然松开，因为重物的牵缀，长臂会猛然翘起，石袋里的巨石就被抛出。将其工作原理简

化为图乙所示，横杆的质量不计，将一质量机=10kg,可视为质点的石块，装在横杆长臂与转轴。点相距L=5m的末

端口袋中，在转轴短臂右端固定一重物发射之前先利用外力使石块静止在地面上的4点，静止时长臂与水平面的

夹角a=37。，解除外力后石块被发射，当长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块被水平抛出，落在水平地面上，石

块落地位置与0点的水平距离s=20m,空气阻力不计，g取10m/s2»则（）

A.石块水平抛出时的初速度为10逐m/s

B.石块水平抛出时的初速度为20m/s

C.从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2050J

D.从4点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2500J

6、如图甲所示,在匀强磁场中有一个N=l（）匝的闭合矩形线圈绕轴匀速转动,转轴OxOi直于磁场方向，线圈电阻为5。。

从图甲所示位置开始计时，通过线圈平面的磁通量随时间变化的图像如图乙所示，则（）

A.线圈转动一圈的过程中产生的焦耳热Q=10乃2

B.在r=0.2s时，线圈中的感应电动势为零，且电流方向发生改变

C.所产生的交变电流感应电动势的瞬时表达式为e=10乃cos（5R）

D.线圈从图示位置转过90。时穿过线圈的磁通量变化率最大

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。分。

7、以下说法正确的是（）

A.已知阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和密度，可算出该气体分子的直径

B.物质是晶体还是非晶体，比较可靠的办法是从各向异性或各向同性来判断

C.随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，斥力减小得快，但合力表现仍可能为斥力

D.能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性

8、如图所示，在坐标系xoy平面的第I象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场以，在第IV象限内存在垂直纸面向里的

另一个匀强磁场心,在x轴上有一点。（2氐,0）、在y轴上有一点P（0避）。现有一质量为机，电量为+g的带电粒

子（不计重力），从P点处垂直y轴以速度即射入匀强磁场当中，并以与x轴正向成60。角的方向进入x轴下方的匀

强磁场及中，在此中偏转后刚好打在。点。以下判断正确的是（）

°xxxxQxX

XXXXXX

XXXXXX

XXXXX

A.磁感应强度用=性

qa

B.磁感应强度与=迫

qa

4万。

C.粒子从尸点运动到。点所用的时间△/=

4万。

D.粒子从P点运动到。点所用的时间标=

2%

9、矩形线框PQMN固定在一绝缘斜面上，P0长为LPN长为4&其中长边由单位长度电阻为m的均匀金属条制成,

短边电阻忽略不计，两个短边上分别连接理想电压表和理想电流表。磁感应强度大小为8的匀强磁场，方向垂直

斜面向上，一与长边材料、粗细完全相同的金属杆与线框接触良好，在沿导轨向上的外力作用下，以速度v从线框底

端匀速滑到顶端。已知斜面倾角为。，不计一切摩擦。则下列说法中正确的是（）

A.金属杆上滑过程中电流表的示数先变大后变小

B.作用于金属杆的外力一直变大

C.金属杆运动到长边正中间时，电压表示数为三"

D.当金属杆向上运动到距线框底端3.5L的位置时，金属杆PN上消耗的总电功率最大

10、如图甲所示，倾角为30的足够长的固定光滑斜面上，有一质量m=0.8kg的物体受到平行斜面向上的力尸作用，

其大小F随时间f变化的规律如图乙所示，如时刻物体速度为零，重力加速度g=10m/s2。下列说法中正确的是（）

A.0~2s内物体向上运动

B.第2s末物体的动量最大

C.第3s末物体回到出发点

D.0~3s内力产的冲量大小为9N・s

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.（6分）在“测定金属的电阻率”实验中：

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图甲所示，其示数为一cm；用刻度尺测得金属丝的长度如图乙

所示，其示数为cm；用欧姆表粗略测量该金属丝的电阻，选择“XI，，欧姆挡测量，示数如图丙所示，其示数为

20

15mlb11<

甲乙

（2）用伏安法进一步精确测金属丝的电阻K,实验所用器材如下:

a.电流表A（量程为0.2A,内阻为1C）

b.电压表V（量程为9V,内阻约3k。）

c.定值电阻R）（阻值为2C）

d.滑动变阻器R（最大阻值为10。，额定电流为2A）

e.电池组（电动势为9V,内阻不计）

f.开关、导线若干

①某小组同学利用以上器材设计电路，部分电路图如图丁所示，请把电路图补充完整____o（要保证滑动变阻器的滑

片任意移动时，电表均不被烧坏）

②某次实验中，电压表的示数为4.5V,电流表的示数为0.1A,则金属丝电阻的值为C；根据该测量值求得金

属丝的电阻率为（计算结果均保留三位有效数字）

12.（12分）某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后，得知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度8的大小与长

直导线中的电流大小/成正比，与该点离长直导线的距离r成反比。该小组欲利用如图甲所示的实验装置验证此结

论是否正确，所用的器材有：长直导线、学生电源、直流电流表（量程为0~3A）、滑动变阻器、小磁针（置于刻有

360。刻度的盘面上）、开关及导线若干:

实验步骤如下:

将小磁针放置在水平桌面上，等小磁针静止后，在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直导线，如图甲

所示；

反该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离心长直导线中电流的大小/及小磁针的偏转角度仇

C.根据测量结果进行分析，得出结论。回答下列问题：

（1）某次测量时，电路中电流表的示数如图乙所示，则该电流表的读数为A；

（2）在某次测量中，该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30°（如图丙所示），已知实验所在处

的地磁场水平分量大小为Bo=3xlO-5T,则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为T

（结果保留两位小数）；

（3）该小组通过对所测数据的分析，作出了小磁针偏转角度的正切值tan，与'之间的图像如图丁所示，据此得出了

r

通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流/成正比,与离长直导线的距离r成反比的结论，其依据是;

（4）通过查找资料，该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度8与电流/及距离r之间的数学关系为

B=&L,其中人为介质的磁导率。根据题给数据和测量结果，可计算出〃0=______T.m/Ao

2万r

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）如图所示，45为竖直平面内的细管状半圆轨道，48连线为竖直直径，轨道半径R=6.4m,轨道内壁光滑,

4、3两端为轨道的开口。8c为粗糙水平轨道，其长度s=8.4m。为倾角族37。的斜面。用两个小物块〜紧靠在

一轻弹簧的两端将弹簧压缩，用细线将两物块绑住，沿轨道静置于C点。弹簧很短，物块与弹簧均不拴接，物块a的

线度略小于细管的内径。烧断细线，两物块先后落到斜面的M点，CM两点之间的距离乙=12m。已知物块跟水平轨道

之间的动摩擦因数〃=g,忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s2,sin37o=06cos37。=0.8。求：

（1）物块方刚离开弹簧的瞬间，其速率以）是多少；

nt

（2）设物块。、5的质量分别为帆1、帆2,则上是多少？（结果可以用根式表示）

加1

14.（16分）如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合金属线框Hcd,线框平面与磁场垂直.已知磁场的磁感应强度为如,

线框匝数为明面积为S、总电阻为R。现将线框绕cd边转动，经过M时间转过90。。求线框在上述过程中

(1)感应电动势平均值E；

(2)感应电流平均值/；

⑶通过导线横截面的电荷量必

XXXXXXX

XXXXXXXX

XXXXXXX&X

dC

又一又乂XXXXF

15.(12分)如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、8两端开口，管内有一段水银柱，中管内水银面与管口A之间气体柱

长为〃=40cm,右管内气体柱长为/“=39cm.先将开口5封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设被封闭的气体为理

想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4cm,已知大气压强po=76cmHg,求:

R

m

A

①4端上方气柱长度；

②稳定后右管内的气体压强.

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】

设球的重力为G,杆对球的拉力方向与竖直方向的夹角为。，球与木板的动摩擦因数为〃，球处于静止状态，受力平

衡，

对球受力分析，受到重力G、杆子的拉力7、木板对球的支持力N以及木板对球水平向右的滑动摩擦力/,根据平衡

条件得：

N-G+Ts'm0,f-Tcos0,

而f=〃N,解得:

L4G

l-tane

木板处于静止状态，再对木板受力分析，根据平衡条件可知，水平方向有:

4G

F=f=

1—tan。

根据图象可知，从甲到乙再到丙，。增大，则/增大，所以「增大，故

/<F乙<F丙,

A.综上分析。〈心＜。，A错误；

B.综上分析/〈马＜/,B错误；

C.综上分析。(七＜%,C错误；

D.综上分析。(心＜/,D正确。

故选D。

2、C

【解析】

反应的质量亏损

A///=(2.0136u+3.0150u)-(4.(X)15u+1.0087u)=0.0184u

根据爱因斯坦的质能方程，可得放出的能量为

AE=Am-c2

又有

lu=931.5MeV/c2

解以上各式得

AE»17.1MeV

所以C正确，ABD错误。

故选C。

3,C

【解析】固定物块A,则弹簧的弹力大小等于B的重力，大小为10N,选项A错误；固定物块B,则弹簧的弹力大小

等于A的重力，大小为20N,选项B错误；先固定物块A,则弹簧的弹力为10N,在释放物块A的一瞬间，弹簧的

弹力不能突变，则大小为10N,选项C正确；先固定物块A,释放物块A后，A、B、弹簧一起运动的过程中，加速

度为二=二二二-二二=当二/二:,对物体B:T-mBg=mBa，解得弹簧的弹力大小为40/3N,选项D错误；故选C.

4、B

【解析】

A.U0时，弹簧拉力为零，物块所受摩擦力等于其所受重力沿斜面的下滑分力，则

/ngsin9=5N

故机=1kg,yA错误；

B.当U2s时，弹簧拉力尸=2攵，由题图乙知，此时物块所受摩擦力为零，则

2k=mgsin0

解得左=2.5N/s,故B正确；

C.拉力增大到一定程度，物块向上滑动，由题图乙知，物块与斜面之间的滑动摩擦力大小心=6N,则

/Limgcos0=6N

解得

〃=|6

故C错误；

D.由题图乙可知物块在《=4.4s时开始运动，此时

/=幼=UN

在Z=6s时

Q=W=15N

在4.4s~6s内，物块受弹簧拉力的冲量

=ll^x(6—4.4)N.s

摩擦力和重力下滑分力的冲量

/阻=(5+6)x(6—4.4)N-s

而

/合=/「―/m=机丫

解得

v=3.2m/s

故D错误。

故选B。

5、C

【解析】

AB.石块被抛出后做平抛运动，竖直高度为

h=L+Lsina=—gt

2(L+Lsina)|Vios

水平方向匀速直线运动

s=卬

可得平抛的初速度为

v0=5>/i0m/s

故AB错误；

CD.石块从A点到最高点的过程，由动能定理

W-mgh=mVg-0

解得长臂对石块做的功为

1,

W-mgh+—mv~-2050J

故C正确，D错误。

故选C。

6、C

【解析】

A.最大感应电动势为：

242t九

)：

EHl=NBSco=NBS——rrr=N0III——rrt=10x0.

感应电动势的有效值为：

黄=5■V)

线圈转动一圈的过程中产生的焦耳热

Q=*/=.?)二04=4/(j)

故A错误；

B.U0.2s时，磁通量为0,线圈中的感应电动势最大，电流方向不变，故B错误;

C.由图知角速度

co=——=——rad/s=54rad/s

T0.4

因为线圈从垂直中性面开始计时，所以交变电流感应电动势的瞬时表达式为

e=10ncos（5加）V

故C正确；

D.线圈在图示位置磁通量为0,磁通量的变化率最大，穿过线圈的磁通量变化最快，转过90。，磁通量最大，磁通

量变化率为0,故D错误。

故选：Co

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、CD

【解析】

MV

A.摩尔体积丫=一，气体分子所占空间匕=二，所以可以求得分子间的平均距离，故A错误；

B.因多晶体也具有各向同性，故晶体和非晶体一般从熔点来判断，故B错误；

C.当分子间距离小于ro时，随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，斥力减小得快，合力表现为斥力，

故C正确；

D.根据热力学定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，故D

正确。

故选CDo

8、BC

【解析】

AB.粒子运动轨迹如图所示，由几何知识可知

4=4cos600+a

解得

rt=2a

在B2磁场中根据几何知识有

25sin60°=2y/3a-弓sin60

解得

r2=a

粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

2

qvB-in—

0r

将半径代入解得

4=处,丛=吗

Iqaqa

故A错误，B正确；

CD.粒子做圆周运动的周期为了=迎，粒子的运动时间为

%

263

解得

4兀Q

t=-----

3%

故C正确，D错误。

故选BC»

9、BD

【解析】

A.金属杆相当于电源，金属杆上滑过程中，外电路的总电阻一直减小，则总电流即电流表的示数一直变大。故A错

误；

B.金属杆匀速运动，作用于金属杆的外力

F=mgsin0+BIL

由于总电流一直变大，所以作用于金属杆的外力一直变大，故B正确;

C.由电磁感应定律，金属杆运动时产生的感应电动势为

E=BLv

金属杆到达轨道正中间时，所组成回路的总电阻为

R=(4L+为彳)=5"

由闭合电路欧姆定律，回路电流为

}EBLv

~R~5Lr0

电压表测的是路端电压，所以电压表示数为

_.，”，BLv.r4BLv

U=/x4-Lr0=--x4Lr0=―--

故C错误；

D.设金属杆向上运动x距离时，金属杆QM、PN上消耗的总电功率即电源的输出功率最大。电源电动势一定，内外

电阻相等时电源输出功率最大

(SL-2x)r0=Lrn

解得

X-3.5L

故D正确。

故选BD«

10、AD

【解析】

AB.对物体受力分析，受重力、支持力和拉力，将重力沿垂直斜面方向和平行与斜面方向正交分解，平行与斜面方向

分力为

G、=mgsin30°=4N

。到Is内合外力

F合=5N-4N=1N

方向沿斜面向上，物块沿斜面向上运动，。到1S内物体加速度

a==-^―m/s2=1.25m/s2

m0.8

Is末速度为

Vj-atx—1.25m/s

Is到2s内,合力为

=3N-4N=-1N

加速度为

E1

"=—=------m/s2=-1.25m/s2

tn0.8

2s末速度为

v2=V）+a't2—Om/s

物体沿斜面向上运动，在2s末物体的速度为0,则动量

〃2=机岭=0

A正确，B错误；

C.2s到3s内，合力为

"=1N-4N=-3N

加速度为

p

上=一3.75侬2

m

3s末速度为

rr

v3=v2+at3=-3.75m/s

前2s内物体的物体

v.、1.25-«-L

x=­•（z/1+力）=-----x2m=1.25m

第3s内物体的位移

」I%I3.75.I。”।«

V=——•八=---xlm=1.875m>1.25m

232

C错误；

D.。〜3s内力户的冲量大小为

I=F^+F2t2+F3t3=5xlN*s+3xlN-s+lxlNs=9N-s

D正确。

故选ADo

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、0.221030.5030.029.33.68xK)-4

【解析】

⑴⑴螺旋测微器的示数为

2mm+21.0x0.01mm=2.210mm=0.2210cm

[2]刻度尺示数为

450.0mm-100.0mm=350.0mm=35.0cm

[3]欧姆表选择“xi”欧姆挡测量，示数为

30.0xlQ=30.0Q

(2)[4]当电压表满偏时，通过此的电流约为0.3A,可利用力与电流表并联分流，因电流表内阻已知，故电流表采用

内接法。

3

[5]通过凡的电流为

/=/=O.15A

AR

R,两端的电压

U=Uv-I风=4.4V

故

u44

/?=—=—H=29.3J2

*I0.15

[6]由R=P三知金属丝的电阻率

=3.68xl0-4Qm

12、2.001.73xl(r5电流产生的磁感应强度8=&tan。，而偏角的正切值与一成正比4乃xl(广

r

【解析】

(1)⑴电流表量程为3A,则最小分度为(MA,由指针示数可知电流为2.00A；

(2)[2]电流产生向东的磁场，则指针指向地磁场分量和电流磁场的合磁场方向，如图所示

则有

tan30°=—

B。

解得

/a

2?=3X1Q-5X—T=1.7X10^5T

3

(3)[3]由图可知，偏角的正切值与,成正比，而根据(2)中分析可知

r

B=Botan6

则可知8与,成正比，故说明通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流/成正比，与长导线的距离八成反比;

r

(4)[4]由公式

027tr

可知，图象的斜率

2兀B。器gm

解得

=4乃x107T•m/A

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。

82

13、(l)8m/s；⑵一或丝•