2021年河南省高考物理适应性试卷（3月份）(含答案详解)

2021年河南省高考物理适应性试卷（3月份）

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.在如图所示装置中，轻杆一端固定着一个质量可以忽略不计的定滑轮，两.....I

物体质量分别为巾1、m2,轻绳一端固定于a点，悬点a、b间的距离远大于

滑轮的直径，动滑轮质量和一切摩擦不计。整个装置稳定时下列说法正确T卤

卤

的是（）

A.a可能大于口B.巾1一定大于62

C.血1可能大于27n2D.轻杆受到绳子的作用力2ni2gcos§

2.某金属在一束绿光的照射下，发生光电效应，贝或）

A.若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变

B.若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加

C.若改用紫光照射，则逸出的光电子最大初动能增加

D.若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目增加

3.伽利略用实验验证自由落体”正比于t的困难是（）

A.当时没有测量时间的仪器B.不能很准确的测定下落的距离

C.不能测出下落物体的瞬时速度D.以上原因都存在

4.某静电场的等势面分布如图所示，下列说法正确的是（）

A.c点的电场强度方向为曲线上c点的切线方向\

B.负电荷在4点的电势能比在C点的电势能大'II

C.将电荷从4点移到B点，电场力不做功

D.将正电荷由4点移到C点，电场力做负功

5.研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时.假设这种趋势会持续下

去，而地球的质量保持不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比（）

A.线速度变小B.角速度变大

C.向心加速度变大D.距地面的高度变小

二、多选题（本大题共4小题，共23.0分）

6.如图所示，两块正对平行金属板M、N与电池相连，N板接地。闭合开关S后，在距两板等距离

的点有一个带负电的点电荷C恰好处于静止状态。如果要使点电荷C能够向上运动，则可采取的

方法是（）

A.将RI的阻值增大

C.将M板向上平移一段距离D.将N板向上平移一段距离

7.“电流天平”是根据通电导线在磁场中受磁场力作用原理制成的

一种灵敏测量仪器。如图所示，在赤道表面，利用“电流天平”

测量磁感应强度8的大小。测置时（）

A.导线框中电流的方向为顺时针方向

XXXX

B.导线框中电流轲方向为逆时针方向

C.为减小地磁场的影响，M边应东西放置

D.为减小地磁场的影响，ab边应南北放置

8.10.水平传送带匀速运动，速度大小为发，现将一小工件放到传送带上。设工件初速度为零，当

它在传送带上滑动一段距离后速度达到。而与传送带保持相对静止。设工件质量为m,它与传送

带间的滑动摩擦因数为〃，则在工件相对传送带滑动的过程中（）

A.传送带对工件做功为零

B.滑摩擦力对工件做的功为nw2/2；

C.工件的机械能增量为m*；

D.工件相对于传送带滑动的路程大小为//（2〃g）；

9.下列说法中正确的是（）

A.物体的内能是组成该物体的所有分子热运动动能的总和

B.只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的内能全部转化为机械能

C.做功和热传递在改变内能上是等效的，但方式上是不同的

D.热量可以由低温物体传递到高温物体

三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）

10.一种单色光在某无色透明的玻璃中的波长是0.40/nn,该玻璃对这种色光的折射率为1.50,则这

种光在该玻璃中传播速度为，这种光的频率为Hz,在真空中的波长是nm.

对于真空中波长为0.50〃m的单色光，该玻璃全反射的临界角应arcsin2（填“大

于”“等于”或“小于”）

四、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11.某同学设计了如图甲所示装置测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，圆弧体与长木板固定在水

平面上，圆弧面的最低点与长木板，左端上表面平滑连接，已知重力加速度为g。

（1）实验前先用游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图乙，遮光片的宽度d=mm；

（2）将带有遮光片的滑块从圆弧面上不同的位置由静止释放，记录遮光片每次通过光电门时遮光时间

t,再测出每次滑块停在木板上时，遮光片离光电门的距离s,为了直观地观察t与s之间的关系，

应作出__（填“；—s”、4—s”或《二”）图象，如果测得图象的斜率为k,则滑块与

长木板间的动摩擦因数〃=（用k、d、g表示）。

12.某实验小组要描绘额定电压为2.51/的小灯泡的伏安特性曲线，实验室有以下器材可供选择:

4电源E（电动势为4次内阻约为0.40）

8.电压表量程为3V,内阻约为30000）

C.电流表4（量程为0.64,内阻约为50）

。.滑动变阻器R（最大阻值为50,额定电流为1.54）

E导线若干、开关

甲

（1）实验小组设计了如图中所示的四种实验电路，其中最合理的是（填正确答案标号）

（2）图乙是根据测量的数据，在坐标纸中作出的小灯泡的伏安特性曲线，由图线可知，当小灯泡在额

定电压下工作时，其功率是W.（结果保留两位有效数字）

五、计算题（本大题共4小题，共52.0分）

13.如图1所示的坐标系内，在沏（沏＞0）处有一垂直工轴放置的挡板.在y轴与挡板之间的区域内

存在一个与xoy平珏垂直且指向纸内的匀强磁场，磁感应强度B=0.27.位于坐标原点。处的粒子

源向xoy平面内发射出大量同种带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均为%=1.0x106m/s,

方向与x轴正方向的夹角为。，且0W。W90。.该粒子的比荷为5=10x108C/kg,不计粒子所

受重力和粒子间的相互作用，粒子打到挡板上后均被挡板吸收.

却

（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径R：

（2）如图2所示，为使沿初速度方向与x轴正方向的夹角9=30。射出的粒子不打到挡板上，则&必须

满足什么条件？该粒子在磁场中运动的时间是多少？

（3）若%。=5.0x10-2加，求粒子打在挡板上的范围（用y坐标表示），并用“怒”图样在图3中画出

粒子在磁场中所能到达的区域:

14.如图是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场(加速电压

为加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量为九，两平

行板间的距离为d,电压为"，板长为每单位电压引起的偏移白，

u2

叫做示波管的灵敏度，求出去的表达式，并讨论为了提高灵敏度，

U2

可采用哪些方法.

15.如图所示，一端开口一端封闭的长直玻璃管总长为75cm,倒置时其下端

有一长为15cm的水银柱，水银柱末端与管口齐平，如图1所示，现将玻璃

管缓慢倒置过来，稳定后如图2所示.再将玻璃管内加注10cm的水银柱，

稳定后缓慢加热，使水银柱缓慢上升，且水银恰好不溢出，如图3所示。

己知初始环境温度为-3。(：，大气压强75cmHg恒定不变，玻璃管中气体视

为理想气体，求:

(1)倒置后(如图2)玻璃管内空气柱的长度；

(2)加热后玻璃管内气体的温度不能超过多少o

16.一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，此时坐标为(1,0)的质点刚

好开始振动，在t】=0.6s时刻，P质点首次位于波峰位置。Q点的坐标是(-3,0),求:

①这列波的传播速度;

②从t=0时刻开始计时到质点Q第二次位于波峰所需要的时间。

参考答案及解析

1.答案：D

解析：

对爪2分析可知绳子的拉力大小，对滑轮分析，由于滑轮放在一根绳子上，绳子两端的张力相等，故

可知两绳子和竖直方向上的夹角相等，由共点力的平衡关系可得出两质量的关系；根据平衡条件求

解轻杆受到绳子的作用力。

本题要注意题目中隐含的信息，记住同一绳子各部分的张力相等，即可由几何关系得出夹角的关系；

同时还要注意应用力的合成的一些结论。

对巾2分析可知，加2受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于小29；

4对于滑轮分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；

由于它们的合力与机1的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹

角a和£相等;故A错误；

BC.根据平衡条件可得27cosa=77iig,则mi=2m2cosa,即nil和m?的大小关系不确定，故BC错

误；

.轻杆受到绳子的作用力为F=27cos§=2m2gcos^,故。正确。

故选：Do

2.答案：C

解析：

发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，根据光电效应方程判断最大初动能与什么因素

有关.入射光的强度会影响单位时间内发出光电子的数目.解决本题的关健掌握光电效应的条件，

以及掌握光电效应方程，知最大初动能与入射光频率的关系.

A、绿光照射金属，能发生光电效应，增加光的强度，则单位时间内逸出的光电子数目增多.根据光

电效应方程知，Ekm=hY-W0,光强度增大，光电子的最大初动能不变.故A、B错误.

C、紫光的频率大于绿光，根据光电效应方程Eka=九丫一%,入射光的频率增大，逸出的光电子最

大初动能增加，单位时间内逸出的光电子数目由光的强度决定.故C正确，O错误.

故选C.

3.答案：C

解析：解：伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大，但是他所在的那个时代还无

法直接测定物体的瞬时速度，所以不能直接得到速度随时间的变化规律。伽利略通过数学运算得到

结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过的位移与所用的时间

的二次方成正比，这样，只要测出物体通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否

随时间均匀变化。但是物体下落很快，当时只能靠滴水计时，这样的计时工具还不能测量自由落体

运动所用的较短的时间。伽利略采用了一个巧妙的方法，用来“冲淡”重力。他让铜球沿阻力很小

的斜面滚下，二小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所以时间长，所以容

易测量。所以伽利略根据假设推出了物理量便于测量的一个关系是SOC£2.故错误，C正确；

故选：C.

伽利略对自由落体运动规律研究应当结和当时科学发展的实际水平，应当加深对物理学史的研究.

伽利略将可靠的事实和理论思维结合起来，以实验事实为基础，开辟了崭新的研究物理的方法道路，

同学们要从中汲取营养，提高科学素质.

4.答案:C

解析：解：

A、A点的电场强度方向为曲线上4点的垂线方向.故4错误

B、因4点电势高于C点电势，则负电荷在4点电势能比在C点的小.故B错误

C、因4B为同电势点，则在两位置电势能相等，故由4到8电场力不做功.故C正确

D、将正电荷由4点移到C点，电势能减小，故电场力做正功，故。错误

故选：C.

电场线与等势面垂直.正电荷在高电势处电势能大，负电荷在高电势处电势能小.在同一等势面上

的各点电势能相等.

电场强度、电势、电势能、电场力做功等概念是本章的重点和难点，要弄清它们之间的区别和联系，

并能在实际电场中或者电荷运动过程中弄清它们的变化.

5.答案：A

解析：解：设同步卫星的质量为m，轨道半径为r,月球的质量为M,则有：

GMm4n'2v2

——m-r-r—ma)^r=ma—m——

r2T2r

7=2弟’"=与，吁悟a专

由题意知，现在同步卫星的周期变大，则知，其轨道半径r增大，则线速度u减小，角速度3减小，

向心加速度减小，故4正确，B错误，C错误，。错误。

故选：4。

同步卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得到同步卫星的

周期与半径的关系，再分析变轨后与变轨前半径大小、线速度大小和角速度大小.

本题是万有引力定律与圆周运动知识的综合，关键要建立模型，抓住探测器绕月球做匀速圆周运动

时，由月球的万有引力提供向心力.

6.答案：AD

解析：解：4、由电路图可知，电容器虽与电阻7?2串联，当电容器处于稳定状态时，电阻相当于

导线，则平行板电容器的电压等于电阻％的电流，当&的阻值增大时，依据闭合电路欧姆定律/=

可知，电路中电流减小，因此内电压减小，那么外电压增大，因电阻心的电压减小，则电阻R1

的电压增大，那么电容器的电压U增大，根据公式E=?可知，板间电场强度变大，根据F=qE知，

则点电荷C受到的电场力增大，能使点电荷C能够向上运动，故A正确；

B、由上分析可知，当电容器处于稳定状态时，电阻&相当于导线，不论的阻值如何变化，不影

响电容器极板间电压，故B错误；

C、当将M板向上平移一段距离，即增大极板间距，因电容器极板间电压U不变，根据公式E==可

知，则电场强度减小，电场力也减小，因此点电荷C要向下运动，故c错误；

。、同理，当将N板向上平移一段距离，即减小极板间距，因电容器极板间电压1/不变，根据公式E==

可知，则电场强度增大，电场力也增大，因此点电荷C要向上运动，故。正确；

故选：AD.

根据闭合电路欧姆定律，结合电路图，可知平行金属板电容器电压，即为电阻％的电压，再根据公

式确定电场强度大小，从而确定电场力大小，即可判定。

考查闭合电路欧姆定律与电场强度公式E=?的应用，掌握电阻％的电压判定方法，并注意理解平行

板电容器稳定状态时，电阻/?2相当于导线。

7.答案：AD

解析：解：AB,当祛码盘中放入物体后，左盘上升，磁通量减小，根据愣次定律，导线框中电流的

方向为顺时针方向，故A正确，8错误；

CD.地磁场由北向南，当导线和地磁场平行，地磁场对导线无作用力，所以ab边应南北放置，故。

正确，C错误。

故选：AD.

根据愣次定律分析导线框中的电流方向；当导线导线和地磁场平行，地磁场对导线无作用力。

本题考查安培力和愣次定律，注意当导线与磁场平行放置时，安培力为零。

8.答案：BCD

解析：因为刚放上去时，物体的速度为零，所以会相对传送带向后滑动，受到传送带给的向前的滑

动摩擦力，在滑动摩擦力作用下向前做加速运动，直到速度和传送带一样时，两者之间不存在相对

运动，摩擦力消失，在水平方向上工件只受到滑动摩擦力，根据动能定理可得，幽鳖=匕网铲，所以

妻

滑动摩擦力对工件所做的功为2：《视,故A错误、8正确；

公

因为物体的重力势能不变，动能增加^懒一，所以工件的机械能增加」翁，C正确；

怎£

工件在加速过程中的加速度为燔=塑塑=耀，所以发生的位移为铸*=喜懒通经历的时间为

龈

款=一=—,故传送带在t时间内发生的位移为码=、滤，工件相对于传送带滑动的距离为

酒’,蹦

制二•码一对，联立可得」—,。正确，

故选BCD

9.答案：CD

解析：解：4、物体的内能是组成该物体的所有分子的势能和热运动动能之和，故A错误；

8、根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热而全部转化为机械能，即热机的效率不可能达到

100%,所以不能把内燃机得到的内能全部转化为机械能.故8错误；

C、做功和热传递在改变内能上是等效的，做功是能量间的转化，热传递是能量的转移，方式上是不

同的，故C正确；

。、热力学第二定律告诉我们，热量不会自发地由低温物体向高温物体传递，但在外界的影响下也

可以由低温物体传递到高温物体.故力正确.

故选：CD.

内能指热力学系统内所有做热运动的粒子动能和势能的总和；热力学第一定律公式：△〃=〃+(?；

热力学第二定律是热力学基本定律之一，内容为不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他

影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响.结合这些知识分析.

本题的关键要理解并掌握热力学第一定律、热力学第二定律以及内能的概念，注意热量传递的方向.

10.答案：2X108m/s；7.50X1014；0.267；大于

解析：解：根据。=二波速为：v=-=—=2x108m/s

九n1.5

由,="得：/=^^WZ=7.50X10-HZ

设它在此玻璃中的波长为7,因为该单色光进入玻璃中时频率不变，则有:

cAfA

n=丁万=7

则得：4'=：=m=2.67x10-77n=0.267〃m

根据介质的折射率的特点可知，光的波长越长，则频率越小，折射率越小，所以对于真空中波长为

0.50〃加的单色光，该玻璃的折射率小于1.5,对于真空中波长为0.50pn的单色光，该玻璃全反射的

临界角应大于arcsin2.

故答案为：2x108m/s；7.50x1014；0.267；大于

根据波速、波长和频率的关系c=2/,已知波速和波长，就可以算出这种单色光的频率；

该单色光进入玻璃中时频率不变，根据u=:求出波速，根据"=4/求解在此玻璃中的波长；

同一种介质，光的波长越长，则频率越小，折射率越小.

本题结合波速、波长和频率的关系比较全面第考查对折射率的理解和简单应用，要注意同一种介质，

对频率不同的光的折射率不同.

11.答案：3.602-s字

解析：解：(1)游标卡尺的主尺读数为0.3c/n=3mTn,游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐,

所以游标读数为12x0.05mm=0.60mm,所以最终读数为：3mm+0.60mm=3.60mm；

(2)滑块通过光电门的速度为u=g滑块在长木板上做匀减速，根据速度-位移公式可得：0-/=

-2as,解得与=2as,即故应作出《—s图像，

滑块在木板上，根据牛顿第二定律可得：iimg=ma,解得Q=故专=符$,则人符，解得

故答案为：(1)3.60；(2)2—s；”-

。乙g

(1)掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读；

(2)在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，求得滑块通过光电门的速度，滑块在木板上做

匀减速运动，根据运动学公式求得时间与位移的表达式，再结合牛顿第二定律即可求得摩擦因数。

本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度，学

握这种极限思想的运用。

12.答案：C1.2

解析：解：(1)描绘灯泡伏安特性曲线，电压、电流要从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，

根据图乙中的数据可得：灯泡的电阻约为/?=念=50,远小于电压表内阻，电流表采用外接法误

0.48

差较小，

因此需要选择甲图中的C所示实验电路；

(2)由题图乙可知，当电压为2.51/时，电流为0.484功率为：P=IU1.2W；

故答案为：(1)C；(2)1.2；

测量灯泡的伏安特性曲线，电流、电压需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，根据灯泡

的电阻大小确定电流表的内外接法；

根据图象可找出当电压为额定值时的电流值；由P=U/可求得功率大小；

本题考查了设计实验电路图、求灯泡实际功率等问题，要学会应用图象法处理实验数据；

13.答案：解：⑴由牛顿第二定律得quB=m厘

R=吧=5.0XKT2

qBnl

(2)如图所示，设粒子的运动轨迹恰与挡板相切，由几何关系得：x0=R+Rsind

Xo=7.5xICT?7n

为使该粒子不打到挡板上，&27.5x10-2血

粒子在磁场中运动的周期为7

T=—=—=nxl0-7s

vBq

该粒子在磁场中运动的时间t=豆7=4=27rx

27r33

10-7S

(3)若殉=5.0x10-2m,则X。=R

当粒子沿着-y方向入射时，将打在挡板上的4点

其纵坐标为=-R=500x10-2m

当粒子沿着+x方向入射时，粒子的运动轨迹恰好与挡

板相切于B点

其纵坐标'B=R=5.0x10-2m

则粒子打在挡板上的范围为一500x10-2m<y<5.0x10-2m

粒子在磁场中所能到达的区域如图所示

答：

(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R是5.0x10-2m；

7

(2)为使该粒子不打到挡板上，%0>7.5x10-2加，该粒子在磁场中运动的时间是|兀x10-s.

(3)粒子打在挡板上的范围为一5.0x10-2m<y<5.0xW~2m

解析：(1)粒子在磁场中由洛伦兹力充当向心力做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律求出轨道半径.

(2)粒子恰好不打到挡板上，其运动轨迹与挡板相切，画出轨迹，由几何知识求出即可得到打满

足的条件.根据粒子轨道对应的圆心角。，由公式t=27'求出时间.

(3)若%。=5.0x10-2m,画出粒子的运动轨迹，由几何知识求出粒子打在挡板上的范围

本题的解题关键是画出轨迹，运用几何知识求出相关的距离，确定圆心角，求解粒子运动的时间

14.答案：解：设电子质量为m,电量为e,电子经/加速后，设以处的速度垂直进入偏转电场，

由动能定理得：eUr=-0...(T)

电子在偏转电场中沿孙方向有：L=q)t...②

电子在偏转电场中垂直孙方向有：=ma...(3)

电子在偏转电场中的偏转量九为：h=\at2...@

联立以上①②③④四式解得示波管的灵敏度尚为：尚=急

由此可见：增大L、减小a或d均可提高示波管的灵敏度.

答：为了提高示波管的灵敏度(单位偏转电压引起的偏转量)可采取措施：增大L、减小/或d.

解析：本题的关键是根据动能定理和类平抛运动规律求出示波管灵敏度的表达式，然后讨论即可求

解.

要熟记带电粒子经同一电场加速再偏转得出偏转位移y