2021届河南省六市联考高考物理二模试卷附答案详解

2021届河南省六市联考高考物理二模试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.请阅读下述文字，完成第8题、第9题、第10题、第11题。一辆汽车行驶在平直公路上，从t=0时

开始制动，汽车在第1s、第2s、第3s前进的距离分别是96、7m、5m,如图所示。某同学根据

题目所提供的信息，猜想汽车在制动后做匀减速直线运动。如果他的猜想是正确的，可进一步

推断。

汽车由开始制动到静止，运动距离为（）

A.21mB.23mC.25mD.27m

2.在电场强度大小为E的匀强电场中，将一个质量为小、电量为q的带电小球由静止开始释放，带

电小球沿与竖直方向成。角的方向做直线运动.关于带电小球的电势能£和机械能W的判断，正

确的是（）

A.若sin。〈黑，则£一定减小，小一定增加

B.若s讥。=黑，贝亚一定不变，”一定减小

C.若sin。＜禽贝胎可能增加，W可能减小

D.若tg8=黑,则£可能增加，”一定增加

3.如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表匕后接

在稳定的交流电源上，右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只理

想电压表％,下列说法中正确的是（）

A.若F不动，滑片P向下滑动时，匕示数不变，收示数变大

B.若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变大

C.若P不动，滑片F向下移动时，匕、彩的示数均变大

D.若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大

4.假设有两颗人造卫星4、B绕地球做匀速圆周运动，周期之比为7\：TB=27：8,则运动速率

之比为

A.vA：vB=3：8B.vA：vB=4：3

C.vg—3：4D.vA：vB=2：3

5.在同一平台上的。点抛出的3个物体，做平抛运动的轨迹均在纸面内，如图，

则三个物体做平抛运动的初速度以、如、气的关系及落地时间以、%、勿的

关系分别是（）

A.vA>vB>vc以>3>tc

VA=V=

BVc以="=tc

C.vA<vB<vc%>3>勿

D.vA<vB<vc%<<k

二、多选题（本大题共5小题，共27.0分）

6.下列说法正确的是（）

A.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关

B.光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了

具有能量外还具有动量

C.在尹N+?O+X核反应中，X是质子，这个反应过程叫衰变

D.各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制

成五颜六色的霓虹灯

E.根据波尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，

同时电子的动能减小，电势能增大.

7.如图所示，在竖直平面内有一固定轨道，其中4B是长为R的粗糙水平直轨道，

BC。是圆心为。、半径为R的;光滑圆弧轨道，两轨道相切于B点.在推力作用D（……:…"'D'

下，质量为m的小滑块从4点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时即撤\~户

去推力，小滑块恰好能沿圆轨道经过最高点C。重力加速度大小为g,取ZB所在的水平面为零势

能面。则小滑块（）

A.在段运动的加速度为2.5g

B.经B点时加速度为零

C.在C点时合外力的瞬时功率为mg廊

D.上滑时动能与重力势能相等的位置在直径上方

8.如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,%b间4/*j4

的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度为竖直向

上射入电场，当它飞到匕板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭

缝进入儿区域，儿区域的宽度也为d,所加电场的场强大小也为E,方向竖直向上，磁感应强度

方向垂直纸面向里，磁场磁感应强度大小等于9,重力加速度为g,则下列关于微粒运动的说法

正确的是（）

A.微粒在时区域的运动时间为7

B.微粒在be区域中做匀速圆周运动，圆周半径r=2d

C.微粒在be区域中做匀速圆周运动，运动时间为黑

D.微粒在品、be区域中运动的总时间为笛叫

9.下列说法中正确的是（）

A.因为液体表面具有收缩的趋势，所以液体表面分子间只有引力没有斥力

B.液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性

C.晶体熔化过程中吸收热量，分子平均动能一定增大

D.在任何自然过程中，一个孤立系统的总焙不会减小

E.气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关

10.简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示，abed是介质中4个振动质点，此时质点向平衡位置运

动，波的波速大小为u=2m/s,由此可知（）

A.该列波的频率是5Hz

B.该列波沿x轴负向传播

C.从t=0时刻开始，经0.2s时间，4个质点所通过的路程均相等

D.在t=0.3s时刻，c的位移最大，d的位移为0

E.从t=0.4s时刻算起，质点a将比b先到达其平衡位置

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11.某研究性学习小组在学习了摩擦力之后，通过观察沙堆的形成，测出了沙粒之

间的动摩擦因数.研究的过程如下：研究小组通过观察沙堆的形成过程可以发

现，由漏斗落下的细沙总是在地面上形成一个小圆锥体，继续下落时，细沙沿

圆锥体表面下滑，当圆锥体的母线与底面夹角达到一定角度时，细沙不再下滑，如此周而复始，

使圆锥体状的沙堆不断增大，如上右图，由此研究小组得出结论，沙堆的形成与沙粒之间的动

摩擦因数有关.该小组只用一把皮卷尺就测定了沙粒之间的动摩擦因数（假定最大静摩擦力等于

滑动摩擦力）

①该小组必须测定的物理量是和

②动摩擦因数与这些物理量之间的关系是.

12.一实验小组想测定某手机电池（3.7匕lOOnM）的电动势E和内电阻r的准确值.他们在实验室又找

来了以下实验器材：

电流表4式量程100mA,内阻不计）、电流表4（量程2m4，内阻不计）、滑动变阻器RI（0-2k。）、电

阻箱/?2（。-999.9。）、开关S一只，导线若干

①实验中电流表应选;

②请在方框内画出实验电路的原理图，并标出所用器材的符号.

③该研究小组在实验中取得多组数据，作出如图所示的线性图象，则电动势EV,内阻r=

_a.

♦X/Q

四、简答题（本大题共1小题，共14.0分）

13.如图所示，开关S闭合后，将变阻器滑片p从a滑向b的过程中，电流表公

示数将（选填“增大”、“减小”或“不变”），电压表⑰示数将

（选填“增大"、“减小”或“不变”），小灯泡L的亮度将（

选填“变亮”、“变暗”或“不变”）.

五、计算题（本大题共3小题，共38.0分）

14.飞机着陆后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动，其着陆速度为60m/s,求:

团整个减速过程的平均速度的大小;

团静止前4s内飞机滑行的位移大小x'。

15.如图甲所示，一定质量的理想气体被质量为m的活塞封闭在导热良好的汽缸内，此时活塞静止

且距离底部的高度为八，不计活塞与汽缸间的摩擦。外界大气压强为P。(未知)，其中P°S=詈,

汽缸截面积为S,重力加速度为g,求：

(1)甲图中封闭气体的压强Pi=?

(2)若在活塞上放置质量为m的铁块，活塞下滑后再次静止，如图乙所示，求△/!=?

(此过程温度不变)

(3)现对乙图中封闭气体缓慢加热，使活塞刚好回到原来的位置，若此过程中气体从外界吸收的热量

为Q.则气体的内能增加了多少？

16.如图所示，用折射率71=鱼的透明物质做成内外半径分别为a=7m、b=llm的空心球，其内

表面涂有能完全吸光的物质，不考虑光在介质内部传播时的反射。一平行光从左向右射向此球，

光在真空的传播速度c=3x108m/s«求：

(1)光进入透明物质后的最大折射角仇

(2)光在透明物质中的最长传播时间其

参考答案及解析

1.答案：C

解析：解：汽车在制动后做匀减速直线运动，根据逐差法，解得汽车刹车的加速度大小为：

△x9-7

a=——^—m/s£=2m/sz

2

根据位移一时间公式得：XI=v0t-1«t

代入数据解得汽车刚制动时的速度为：%=10m/s

根据速度一位移公式，解得汽车由开始制动到静止，运动距离为：

x=—=—m=25m,故正确，错误。

2a2x2C

故选：Co

根据逐差法求得汽车刹车的加速度大小，根据位移-时间公式求得汽车刚制动时的速度，根据速度-

位移公式求解得汽车由开始制动到静止，运动距离。

本题考查了匀变速直线运动规律在实际问题中的应用，解决此题的关键是要灵活选择运动学公式求

解，特别需要注意的是汽车速度减为零，不再运动。

2.答案：C

解析：解：4、若sinO＜焉电场力可能做正功，也可能做负功，所以£可能减小也可能增大、W可

能增大也可能减小.故A错误；C正确；

B、若sin。=需，则电场力与速度方向垂直，电场力不做功，£、以一定守恒.故8错误；

D、若tan。=黑，则电场力沿水平方向，据题知，电场力和重力的合力与速度方向同向，电场力做

正功，£一定减少，W一定增加，故。错误；

故选：C.

带电小球从静止开始做直线运动，受到两个恒力作用，其合力与速度方向必定在同一直线上，根据

电场力与速度方向的夹角，判断电场力做功正负，确定电势能和机械能的变化.

本题关键是分析电场力与合力方向的夹角，来判断电场力做功正负，确定电势能和机械能的变化.

3.答案：4

解析：解：4B、根据变压比公式学=詈，输入电压不变，则输出电压/也不变，匕示数不变；

n2

若F不动，滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈回路中总电阻变大，则

回路中电流减小，灯泡两端电压减小，功率变小，滑动变阻器两端电压变大，瞑的示数变大，而原

线圈两端电压不变，则A正确，B错误；

CD、若P不动，滑片F向下移动时，根据理想变压器特点可知原线圈两端电压不变，匕示数不变，副

线圈两端电压减小，则副线圈回路中电流变小，灯泡L消耗的功率减小，电压表岭的示数变小，故

CD错误。

故选：A„

自耦变压器，根据变压比公式判断输出电压的变化情况；根据闭合电路欧姆定律判断电流变化情况；

根据串联电路的电流和电压特点判断电压表彩的情况。

变压器的动态问题大致有两种情况：一是负载电阻不变，原、副线圈的电压小，U2,电流A，12,输

入和输出功率Pi，P2随匝数比的变化而变化的情况；二是匝数比不变，电流和功率随负载电阻的变

化而变化的情况。不论哪种情况，处理这类问题的关键在于分清变量和不变量，弄清楚“谁决定谁”

的制约关系。

4.答案：D

解析：

由万有引力提供向心力求出两卫星半径之比，再由〃=年求出速率之比。

本题考查万有引力定律的应用，关键是万有引力提供向心力或开普勒第三定律求出半径的比值。

由誓=也某「得半径「=，察，两卫星半径之比葭=将=:,

速率“二竿’故两卫星运行速率之比晟=器="故A8C错误,。正确。

故选，

5.答案：C

解析：解：三个物体都做平抛运动，取一个相同的高度，此时物体的下降的时间

相同，水平位移大的物体的初速度较大，如图所示，

由图可知：VA<VB<vc,

由九=；9产可知，物体下降的高度决定物体运动的时间，

所以以〉tB>tc，所以c正确.

故选：C.

研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，

竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同.

本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向

上的自由落体运动来求解.

6.答案：ABD

解析：解：4、原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关.故

A正确；

B、光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有

能量外还具有动量.故8正确；

C、在尹N+?o+x核反应中，依据质量数与质子数守恒，则X是质子，但这个反应过程不

叫衰变，而是原子核的人工转变.故c错误；

。、根据波尔理论，各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的

气体可以制成五颜六色的霓虹灯.故。正确；

及根据波尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，电势

能减小；同时，根据：写=叱，可知电子的动能随轨道的减小而增大.故E错误.

rzr

故选：ABD.

半衰期由核内部自身因素决定，与外界因素无关；光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性；

衰变是自发的，而人工转变是合成的；根据波尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能

级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小.

该题考查半衰期与外界、衰变与人工转变的区别、以及波尔理论等，重点是波尔理论，要牢记氢原

子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，释放能量，但是电子的动能却增大.

7.答案：AD

解析：

小滑块恰好能沿圆轨道经过最高点C,根据牛顿第二定律求出最高点的速度，通过动能定理求出经过

B点的速度，从而求出B点的加速度。根据速度位移公式求出4B段的加速度大小。根据机械能守恒定

律求出上滑时动能和重力势能相等的位置。

本题综合考查了动能定理、机械能守恒、牛顿第二定律和运动学公式，这种结合方式是比较常考的,

需加强这类题型的训练。

A.在段，根据速度位移公式喏=2aR,解得：a=2.5g,故4正确；

8.在C点，有：mg=解得%=反对B到C,根据动能定理有：-mg,2R=刎雄一刎诣，

解得与=^则B点的加速度a。=胃=5g，故8错误；

C.在C点，合力的方向竖直向下，速度的方向与合力的方向垂直，所以合力的瞬时功率为0,故C错

误；

。.物块在圆弧轨道上滑的过程中机械能守恒，有：=mgh+^mv2=2mgh,解得h=洒动

能和重力势能相等的位置在的上方，故。正确。

故选A。。

8.答案：ABC

解析：解：4、将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分

运动为初速度为零的匀加速运动，竖直分运动为末速度为零的匀减速运动,

根据运动学公式，有水平方向：q)=at,d=^,竖直方向：0=%-gt,

解得：a=g,t吟故A正确；

8、粒子在复合场中运动时，由于电场力与重力平衡，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力,

有：qv0B=解得：「=黄，联立解得：r=2d,故8正确；

C、由于r=2d,画出轨迹，如图。由几何关系，得到回旋角度为30。，故在复合场中的运动时间为：

殳T=器=点故c正确；

。、粒子在电场中运动时间为：ti=竽,故粒子在ab、比区域中运动的总时间为：t=t.+t=更警.

VO川02

故。错误。

故选：ABC.

将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速运动，竖直

分运动为末速度为零的匀减速运动，根据运动学公式和牛顿第二定律列式分析；粒子在复合场中运

动时，由于电场力与重力平衡，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，求得轨迹半径和运

行周期，从而求得运动时间。

本题关键是将粒子在电场中的运动正交分解为直线运动来研究，而粒子在复合场中运动时，重力和

电场力平衡，洛仑兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动。

9.答案：BDE

解析：解：2、分子之间既存在斥力也存在引力，液体表面具有收缩的趋势，是因为引力大于斥力，

它们的合力表现为引力的缘故。故A错误；

8、液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性，故B正确；

C、晶体有固定的熔点，晶体熔化过程中吸收热量，温度不变，分子平均动能不变，故C错误；

D,由热力学第二定律可知，任何自然过程中，一个孤立系统的总埔不会减少，故。正确；

E、气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能

都有关。故E正确。

故选：BDEo

分子之间既存在斥力也存在引力；液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性；晶体有固定的

熔点；由热力学第二定律可知，任何自然过程中，一个孤立系统的总牖不会减少：气体分子单位时

间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关。

本题考查了液体的表面张力、液晶、晶体和非晶体、热力学第二定律、气体压强的微观意义等知识

点。这种题型属于基础题，只要善于积累，难度不大。

10.答案:ACDE

解析：

根据a质点的振动方向，通过“上下坡”法得出波的传播方向，根据波长和波速求出周期，从而得出

波的频率.根据质点的振动方向确定谁先到达平衡位置.本题关键是能够通过波形图得到各个质点

的振动情况，明确简谐运动中质点的位移与路程的区别.

A、由图象知,波长4=40cm=0.4m,则波的周期T=/=~s=0.2s,波的频率f="=专Hz=5Hz,

故A正确.

B、质点a向下振动，根据“上下坡”法知，波沿工轴正方向传播，故8错误.

C、0.2s为一个周期，质点通过的路程为4倍的振幅，贝恪个质点所通过的路程均相等，故C正确.

以t=0.3s时，即经过5个周期，c运动到负的最大位移处，d处于平衡位置，位移为零，故。正确.

E、质点a向下振动，质点b向上振动，从t=0.4s时刻算起，质点a先回到平衡位置，故E正确.

故选：ACDE.

11.答案：测量沙堆的高度“；底面的周长s；4=等

解析：解：取侧面的一粒沙作为研究对象，其受力情况如图所示.

设圆锥的高为H、底面半径为R、底面周长为S,据平衡条件，有：

mgsinO=/y...(T)

FN=mgcosO…②

Ff=岛…③

解得：〃=tan9

根据几何关系，有：tern。=9…④

K

S=2nR...⑤

由以上解得：〃=等

故答案为：(1)测量沙堆的高度”和底面的周长s；(2)〃=等

抓住细沙不再下滑这一临界状态，选择一粒沙进行研究分析，得出力学平衡等式.

本题考查摩擦力的判断；善于把力学中的平衡知识应用到生活当中，善于把生活中的物理现象与常

见的物理模型相联系.这是高考的热点.

12.答案：A1；3,5；7

解析：解：(1)因电源的额定电流为100mA,故电流表选择为即可；

(2)采用电流表和电阻箱完成实验，故只需将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可；电路图如图所

⑶在闭合电路中，电源电动势：E=/(R+r),则—r,

由图示图象可知，电源电动势：E=k=矍=匕尹=3.5匕电源内阻：r=b=7n；

故答案为；(1)&；(2)如图所示;(3)3.5；7.

(1)根据电源的额定电流可明确电流表的选择；

(2)根据实验原理可得出对应的电路图；

(3)根据闭合电路欧姆定律可明确对应的函数关系，再根据图示图象求出电源电动势与内阻.

本题涉及测定电源电动势和内电阻的实验原理及具体操作，虽然最后的图象处理不是用的伏安法,

但都可以用闭合电路欧姆定律列式分析，作出直线图象是关键.

13.答案：增大减小变暗

解析：解：因L与滑动变阻器并联，将变阻器滑片P从a滑向b的过程中，滑动变阻器接入电阻变小,

则总电阻变小，总电流增大，所以通过电流表的示数增大，电源内阻所占电压增大，则路端电压减

小，电压表示数减小，灯泡两端电压减小，所以小灯泡L的亮度将变暗.

则由欧姆定律可得，通过滑动变阻器的电流减小，故电流表示数将减小.

故答案为：增大，减小，变暗

开关闭合后，灯泡与滑动变阻器并联，电流表测量干路电流，根据并联电路电路的特点，并结合欧

姆定律判断灯泡亮度的变化以及电流表和电压表示数的变化.

本题考查了欧姆定律和并联电路特点的应用，关键是分清电路的连接方式以及并联电路特点的熟练

应用.

14.答案：解：(1)飞机着陆后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动，末速为0,所以平均速度有：

_除•'渺鲍I杆峋.,

港=———=-----幽?咫=整般球曲

需黑

(2)对于末速为0的匀减速直线运动，看做反方向的匀加速直线运动，有就=2/=工阖觥嫡!*啾1=4格

墨3

解析：(1)据匀变速直线运动的平均速度移=—求解。

(2)对于末速为0的匀减速直线运动，看做反方向的匀加速直线运动，据位移时间公式求解。

15.答案：解：(1)甲图气体内部压强为活塞静止，则得：PrS=mg+P0S

解得：Pi=Po+詈

(2)图乙中，活塞下滑后再次静止，P2S=2mg+P0S

气体发生的是等温变化，由玻意耳定律：P^hS=P2(