2022年河南省开封市名校联盟高考物理模拟试卷（附答案详解）

2022年河南省开封市名校联盟高考物理模拟试卷

1.我国正计划建造核动力航母，核动力航母的动力来自于核裂变释放的能量，有一种

核裂变的方程为赞U+H-X+瑞Sr+10M，则关于X,下列说法正确的是（）

A.核子数为78B.核子数为54

C.中子数比质子数多24个D.中子数比质子数多26个

2.一个质点做初速度为零的直线运动，其位移一速度&-切关系图像如图所示，图像

为抛物线，则质点从静止开始运动后，第1s末的速度大小为（）

3.如图甲所示，金属圆环和“C”形金属线框相互靠近固定在水平面上，金属棒AB放

在线框上，给圆环a、b端接上如图乙所示的E弦交流电流，以图甲中电流方向为正

方向，金属棒4B始^保持静止，则下列判断正确的是（）

A.0〜t］时间内，AB棒中的感应电流方向为B-A

B.0〜0时间内，4B棒受到的摩擦力方向向右

C.12〜上3时间内，4B棒中感应电流方向先由4TB再由8-4

D.G时刻4B棒受到的安培力最大，以时刻4B棒受到的安培力最小

4.如图所示，带电小球1固定在空中4点，带电小球2在世、

库仑斥力的作用下沿光滑绝缘水平面向右做加速运动，

运动到B点时加速度大小为a,4、B连线与竖直方向的

77777777777^7777777777777

夹角为30。，当小球2运动到C点，力、C连线与竖直方

BC

向夹角为60。角时，小球2的加速度大小为（两小球均可

看成点电荷）（）

A1cDA/3「>/3nV3

A.二QD.—QC・—CL—Q

2234

5.如图所示，斜面倾角为。=30。，在斜面上方某点处，先让小球（可视为质点）自由

下落，从释放到落到斜面上所用时间为再让小球在该点水平抛出，小球刚好能

垂直打在斜面上，运动的时间为J，不计空气阻力，则合为

()

A.避B.噂C.四D.笔

1V22V3

6.2021年2月24日，我国“天向一号”火星探测器成功实施第三次环火制动，进入了

环火停泊轨道，并进行为期三个月的深测，在这三个月中，“天向一号”先在高度

为生、周期为A的停泊轨道上做匀速圆周运动，之后又下降到高度为电、周期为72

的轨道上做匀速圆周运动。根据以上信息不需要引力常量就可以求的物理量是（）

A.火星的质量B.火星的半径

C.火星的第一宁宙速度D.火星表面的重力加速度

7.如图所示为远距离输电的简易图，M和N为现想升压变压器和理想降压变压器，已

知变压器M的原、副线圈匝数比为k,变压器N的原、副线圈匝数比为%交压器M原、

副线圈两端的电压分别为Ui，U2,变压器N原，副线圈两端的电压分别为4、%

B.流过变压器M原线圈的电流等于流过变压器N副线圈的电流

C.用户增多，力、%均不变,出、力均减小

D.用户增多，输电线消耗的电功率减小

8.如图所示，在xOy坐标平面第一象限的圆形区域内有

垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为

B,圆的半径为R,与％轴和y轴分别相切于P点和Q点,

第2页，共16页

X

圆心在C点，在y轴上4(01R)点沿x轴正向射出一质量为m、电荷量为q(q>0)的带

电粒子，粒子进入磁场后经偏转刚好经过圆心C,不计粒于的重力，则下列判断正

确的是()

A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为|R

B.粒子出磁杨时的速度方向沿y轴正向

C.粒子出磁场时的速度大小为理

m

D.粒子在磁场中运动的时间为鬻

9.某同学用落体法测当地的重力加速度、实验装置如图所示，打点计时器所接交流电

的频率为50Hz。

(1)关于实验的操作要求，下列说法合理的是。

A.打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上

8.释放纸带前保持纸带竖直

C.重物应选用体积大的物体

。.接通电源的同时释放纸带

(2)按正确的要求进行操作。打出一条纸带，选取连续打出的点迹清晰的部分，对

计时点进行标号，如图乙所示，测出1、2点之间的距离与=3.96cm,6、7点之间

的距离&=2.02CM,并标在纸带上，若打点时间间隔用7表示，则求重力加速度的

表达式g=(用所给物理量的符号表示)；求得当地的重力加速度

g=m/s2(结果保留2位有效数字)。

(3)请给出一条减小实验偶然误差的建议：。

10.要精确测量电阻Rx（阻值约为40）的阻值，某同学设计了如图甲所示的实验电路图。

（1）除了待测电阻，根据实验电路图，实验室提供了以下器材：电源（电动势E约为3V,

内阻r=20）,双量程电压表（内阻很大）一个（量程为“0〜3V”和”0〜15V“），

电阻箱R（0〜99.90）一个，电键一个，导线若干。

（2）按电路图连接好实物电路，其中电压表&）应选用量程义填“0〜3”或

“0〜15”），闭合电键后，调节电阻箱，测出多组电压表V的示数U及对应的电阻

箱的阻值R,作出《-J图像，得到图像如图乙所示，则被测电阻的阻值为

Rx=。（保留2位有效数字）。

（3）分析本实验的系统误差，由于存在电压表（填“分压”或“分流”），使

测得的电阻值相对于真实值偏（填“大”或“小”）。

11.如图所示，光滑水平面上有质量为沉、长为R的长木板紧靠在半径为R的光滑四分

之一圆弧体左侧，圆弧体固定，长木板上表面和圆弧最低点的切线重合，质量为m

的物块（可视为质点）以初速度为=^为重力加速度）从左端滑上长木板，并刚

滑到圆弧面的最高点，求：

（1）物块与长木板间的动摩擦因数；

（2）物块从圆弧体上返回到长木板后，相对长木板滑行的距离。

12.如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，处在与导轨平面垂直的匀强

磁场中，导轨间距为L=1m。导轨平面与水平面的夹角为。=37。，匀强磁场的磁

感应强度大小8=27,ab.cd两金属带放在导轨上与导轨垂直并处于静止状态，

两金属棒的长均为L=16，电阻均为50,质量均为0.5kg,导轨电阻不计，重力加

第4页，共16页

速度g取10m/s2。若使金属棒ab以％=lm/s的速度沿导轨向下匀速运动，则金属

棒cd恰好要滑动；现使金属棒必从静止开始向上做初速度为零的匀加速运动，加

速度的大小为a=8m/s2,金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，两金属

棒与导轨间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37a=0.6,

cos370=0.8。求：

(1)金属棒与导轨间动摩擦因数的大小；

(2)从静止开始，金属棒ab向上加速运动多少时间，金属棒cd刚好要滑动；

(3)已知金属棒处向上匀加速运动至金属棒cd刚好要滑动的过程中，拉力对金属棒

时所做的功W=234.4人则此过程中，金属棒cd中通过的电量及产生的焦耳热的

大小。

13.下列说法正确的是()

A.理想气体的内能只与其温度有关

B.布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫分子热运动

C.一定质量理想气体在等温变化的过程中，当其体积减小时压强变大

D.晶体在熔化过程中吸收热量，内能增加，但其分子平均动能保持不变

E.一定质量理想气体克服外界压力膨胀，但不吸热也不放热，内能一定减少

14.如图所示，玻璃泡中充有一定质量的理想气体，玻璃泡与粗细均匀

的玻璃管连接，玻璃管竖直插在水银槽中，玻璃管的内截面积为

0.1cm2,这时环境温度为300K,大气压强为75cm"g,玻璃管中水

银柱液面与水银槽中水银液面高度差为15cm,水银柱以上玻璃管长

为5cm,当环境温度升高到420K时，玻璃管中水银柱液面与水银槽

中水银液面高度差为5cm,水银槽足够大、足够深，求：

①玻璃泡的容积；

②若环境温度保持300K不变，将玻璃管缓慢向下移，当水银液面刚好上升到玻璃

管上管口时，玻璃管下移的距离。(结果保留1位小数)

15.一列简谐波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，质点P平衡位置在x=1/n处,

质点P振动比质点Q振动超前，质点Q和质点M的平衡位置分别在x=4nl和x=8m

处，某质点的振动图像如图乙所示，则（）

甲乙

A.波沿x轴正向传播

B.波传播的速度为16?n/s

C.质点P振动比质点Q振动超前0.075s

D.图乙可能是质点M的振动图像

E.当质点Q的位移为y=10cm时，质点M的位移一一定是y=-10cm（位移均为相对平

衡位置的位移）

16.如图所示，某玻璃砖的截面为半圆的一部分，。为圆弧的圆心，4D面与4B面垂直，

圆弧的半径为R,AB=1.5/?,一束单色光斜射到4D边的中点，光线方向与4。面的

夹角为30。，折射光线刚好照射到4B的中点，求：

①玻璃砖对光的折射率；

②试判断折射光线照射到4B面上时会不会发生全反射。

第6页，共16页

答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：AB,根据质量数守恒，可知X的核子数为

235+1-94-10=132

故AB错误；

CD,根据电荷数守恒可知X的质子数为

92-38=54

则中子数为

132-54=78

则中子数比质子数多24个，故C正确，。错误。

故选：Co

重核裂变质量数守恒及核子数量关系。

本题主要考查核反应前后质量数守恒及质量数等于质子数加中子数，本题较简单，偏基

础。

2.【答案】A

【解析】解：质点做匀加速直线运动，则％=鬻，根据图线坐标(0,0)和(2,2),代入

数据得：0=上近，2=吐邑联立解得%=0,a=lm/s2,质点在t=Is时的速度大

2a2a

小为u=at=1xlm/s=lm/s,故A正确，BCD错误。

故选：A.

质点做匀加速直线运动，根据位移一速度公式％=巴琏，根据图线坐标(0,0)和(2,2)求

2a

出初速度和加速度，再根据u=%+at即可求解t=Is时的速度大小。

本题解题的关键是能根据图象得出初速度和加速度，再根据。=%+at即可求解1=1s

时的速度大小。

3.【答案】A

【解析】解：4、0〜S时间内，根据安培定则可知，右侧闭合回路中穿过纸面向外的磁

通量减小且减小得越来越快，根据楞次定律和安培定律可知，力B棒中的感应电流方向

为B7力，故4正确；

B、根据左手定则，4B棒受到的安培力向右，则其受到的摩擦力向左，故8错误；

C、t2〜t3时间内，根据安培定则可知，右侧闭合回路中先是穿过纸面向里的磁通量减

小再是穿过纸面向外的磁通量增大，根据楞次定律和安培定则可知，4B棒中的感应电

流方向一直为4—B,故C错误；

D、0时刻圆环电流为零，在4B棒处产生的磁场强度为零，则28棒受到的安培力为零,

功时刻圆环电流变化率为零，则穿过闭合回路的磁通量变化率为零，则闭合回路感应电

流为零，则棒受到的安培力也为零，故D错误；

故选：Ao

根据电流的变化趋势分析出线圈中磁通量的变化，结合楞次定律分析出电流的方向；

根据左手定则分析出金属棒受到的安培力方向，由此分析出金属棒的摩擦力方向；

根据磁通量的变化特点分析出感应电流的方向；

根据磁通量变化率的特点得出感应电流的特点，结合安培力公式完成分析。

本题主要考查了楞次定律的相关应用，解题的关键点是分析出线圈中磁通量的变化，结

合楞次定律分析出感应电流的方向即可。

4.【答案】C

【解析】解：设在B点时，两球之间的库仑力为Fi，在C点时，两个球之间的库仑力为七，

小球1距离地面的高度为九，根据库仑定律有

p=kq、qz

1（焉F）2

p_kqQ

2忌”

设小球2的质量为m，在C点的加速度为优，则根据牛顿第二定律有

FiSizi30。=ma

F2sm60°=ma'

联立解得：a'=3a，故C正确，AB。错误；

3

故选：Co

根据库仑定律分析出小球受到的库仑力，结合几何关系和牛顿第二定律得出加速度的比

值关系。

本题主要考查了库仑定律的相关应用，要理解几何关系，得出库仑力的大小，结合牛顿

第二定律完成分析。

5.【答案】D

第8页，共16页

【解析】解:设小球速度为为，小球垂直打在斜面上，如图所示，tan。=v宜注4j

皆=急解得：t2=3=渔&

v

y9Z2"gtanOg

小球做平抛运动的水平位移x=v0t2,故小球抛出点距斜面底端的高度；H=xtane+

"妗="妤，解得口=逊，所以？=理故。正确,ABC错误；

NN9^2v3

故选：。。

抓住小球垂直击中斜面，根据平行四边形定则求出竖直分速度，从而表达运动的时间，

再利用数学知识解答。

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵

活求解。

6.【答案】BCD

【解析】解：AB,“天问一号”绕火星做匀速圆周运动，设火星的半径为R,根据开万

有引力定律可知，'=机/+九］)等，'=小柒+殳)誓

7*2

3省12fl

联立解得R=S布，火星的质量无法计算，故4错误，8正确；

•2

D、根据万有引力等于重力有赞=mg,联立怒9=皿(R+b)4,可解得g，故。

正确

C、第一宇宙速度是物体绕火星表面做匀速圆周运动的运行速度，^=m-,联立可

R2R

得火星的第一宇宙速度，故C正确；

故选：BCD.

对“天问一号”做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，对火星在极地表面，根据

万有引力等于重力，分别列方程分析。

在火星表面，根据万有引力等于重力可求第一宇宙速度。

该题考查了万有引力定律及其应用，要熟记万有引力的公式和圆周运动的一些关系变换

式，解题依据为万有引力提供向心力。

7.【答案】BC

【解析】解：4、由变压器的原理可知

Wk

U2712

三=也=2

U4n4k

设输电线上损失的电压为AU,有

U2=AU+U3,则有UI>U4，故A错误；

8、设通过变压器M原、副线圈的电流为A、12,通过变压器N原副线圈的电流为/2、%，

则由变压器原理得：

9=也=工

I2k

生=出=4

九3

解得：h=13,故8正确；

CO、变压器M原副线圈匝数比不变，原线圈输入电压不变，所以副线圈输出电压不变，

即U1、4不变，由

U=hR总

则有

U2=l3kr+^

用户增多时，负教总电阻减小，所以流过变压器N副线圈的电流&增大，原线圈中的电

流，2也随之增大，由

/P=gr可知，输电线消耗的功率增大，有

AU=lr

可知I,4U增大，由

U2=AU+U3,可知：

出减小。由

保=/可知，以减小，故C正确，。错误；

故选：BC.

根据原副线圈的匝数比得出电学物理量的比值关系；

根据欧姆定律和电路构造分析出电学物理量的变化。

本题主要考查了变压器的构造和原理，理解变压器原副线圈两端的匝数比和电学物理量

的比值关系，结合欧姆定律即可完成分析。

8.【答案】CD

【解析】解：AB.设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r,根据几何关系，r2=(r-^)2+

(当R)2,解得r=R,由此判断，粒子一定从C点正上方射出磁场，故AB错误；

第10页，共16页

C、设粒子在磁场中运动的速度大小为"则qvB=ni9,解得〃=等，故C正确，

D、粒子在磁场中做圆周运动的轨迹所对的圆心角为120。，因此在磁场中运动的时间t=

丁二翼,故。正确;

故选：CD。

根据题意作出粒子的运动半径，结合几何关系解得半径，根据洛伦兹力提供向心力解得

速度，根据圆心角解得运动时间。

画出粒子的运动轨迹是解决本题的关键，结合几何关系，利用粒子在磁场中运动规律解

决问题。

9.【答案】4B舒9.7多次测量球平均值

【解析】解：(1)4、打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，故A正确；

8、释放纸带前要保持纸带竖直，减小纸带释放后与打点计时器的摩擦，故8正确;

C、重物选用体积小、质量大的物体，故C错误；

D、先接通电源，后释放纸带，故。错误；

故选：AB.

(2)根据匀变速直线运动的判别式可知

nSS^xlO-2/s2=9.7m/s2

95T27n

(3)为了减小偶然误差，可采用多次测量球平均值。

故答案为：(1)28：(2)空：97(3)多次测量球平均值

(1)根据实验原理掌握正确的实验操作；

(2)根据运动学公式得出重力加速度的大小；

(3)根据实验原理提出可以减少实验偶然误差的建议。

本题主要考查了重力加速度的测量实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合运动

学公式得出重力加速度的大小即可。

10.【答案】0〜34.4分流大

【解析】解：(2)电源电动势约为3匕选择0〜31/的电压表，根据岳=1/+5承丫+「)得：

2=＞竿4,结合图像可得*=0331/-1,竿=琮篙今解得：R=4.4/2

UEEREE0.08/x

(3)由于电压表的分流作用，使得测得的电流偏小，则电阻测量值偏大。

故答案为：(2)0〜3,4.4；(3)分流，大

(2)根据实验电路应用欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出电阻；

(3)根据电压表的分流作用分析误差。

本题考查了测量电阻的实验，要注意正确根据题意明确实验原理；然后根据所对应的物

理规律分析求解即可；对于图象分析问题，要注意根据物理规律确定公式，结合图象的

性质分析斜率以及截距的意义

11.【答案】解：(1)物块从滑上长木板到圆弧最高点过程，由动能定理得：fmgR一

mgR=0—1mvo

解得：〃=0.5

(2)物块从圆弧上端滑到最低点过程，由机械能守恒定律得：mgR=\mvl

解得：%=y/2gR

物块与长木板组成的系统动量守恒，设木块与长木板共速时物块仍在木板上，设物块相

对长木板滑行的距离为3

设物块与长木板的共同速度为以，以向左为正方向，由动量守恒定律得：mV1=2mv2,

由能量守恒定律得：|x2mvl+fimgL

解得：”2=：/须，乙=/?，假设成立，物块相对木板滑行的距离为R

答：(1)物块与长木板间的动摩擦因数0.5；

(2)物块从圆弧体上返回到长木板后，相对长木板滑行的距离是R。

【解析】(1)应用动能定理可以求出物块与长木板间的动摩擦因数。

(2)应用机械能守恒定律求出物块再次滑上长木板时的速度大小，物块与长木板组成的

系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律求解。

根据题意分析清楚物块与长木板的运动过程是解题的前提，应用动能定理、动量守恒定

律与能量守恒定律即可解题。

第12页，共16页

12.【答案】解：(1)当金属棒协沿导轨匀速向下运动时，产生的感应电动势为Ei=

根据闭合电路欧姆定律得

lr=—

12R

对金属棒cd研究，由平衡条件得：/imgcosO=mgsin。+B^L

解得〃=0.85

(2)设金属棒ab向上运动的速度为功时，金属棒cd刚好要滑动。

对金属棒cd有：B=fimgcosO+mgsind

解得%=16m/s

则金属棒ab向上运动的时间t=—==2s

a8

(3)金属棒ab向上加速运动至cd棒刚好要滑动的过程中，金属棒ab运动的位移x=萱=

1621,

——m=16m

2X8

设通过金属棒cd的电量为q,则9="=丝包=处

"2R2R

解得q=3.2C

设金属棒cd中产生的焦耳热为Q。根据功能关系得

1

W=mgsin。•x+/^mgcosd•%+2Q7

解得Q=347

答：(1)金属棒与导轨间动摩擦因数的大小为0.85；

(2)从静止开始，金属棒ab向上加速运动2s时间，金属棒cd刚好要滑动；

(3)此过程中，金属棒cd中通过的电量为3.2C,产生的焦耳热的大小为34/。

【解析】(1)当金属棒帅沿导轨匀速向下运动时，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路

欧姆定律求出感应电流大小。对金属棒cd,根据平衡条件求解金属棒与导轨间动摩擦因

数的大小；

(2)金属棒cd刚好要滑动时，静摩擦力沿导轨向下达到最大值，对cd棒，根据平衡条件

以及安培力与速度的关系求出金属棒cd刚好要滑动时金属棒ab的速度，帅棒做匀加速

运动，由"=at求出经历的时间。

(3)对于金属棒ab向上匀加速运动至金属棒cd刚好要滑动的过程，由运动学公式求金属

棒ab运动的位移。根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和电量与电流的关系求

金属棒cd中通过的电量，由功能关系求产生的焦耳热的大小。

本题是双杆问题，关键要正确分析两棒的受力情况，抓住安培力与速度的关系，运用力

学规律帮助解答。

13.【答案】CDE

【解析】解：4、一定量的理想气体的内能才只与温度有关，故A错误；

8、布朗运动的剧烈程度与温度有关，但布朗运动是指悬浮液体中的颗粒的无规则运动，

不叫分子热运动，故B错误；

C、由景=C可知，温度不变，当其体积减小时压强变大，故C正确；

。、晶体有固定的熔点，晶体熔化过程中吸收热量，内能增加，温度不变，其分子平均

动能不变，故。正确；

E、在无传热的情况下，气体膨胀对外做功，内能一定减小，故£正确；

故选：CDEo

理想气体内能由温度和物质的量来决定；布朗运动为悬浮液体中的颗粒的无规则运动，

不叫分子热运动；根据理想气体状态方程确定；温度是平均动能的标志，内能的变化由

做功和热传递两种方式。

本题主要考查了气体内能的决定因素，理想气体状态方程以及布朗运动，解题关键是熟

练掌握热学基本知识点即可.

14.【答案】解：①开始时封闭气体的压强为：

Pi=75cmHg-15cmHg--60cmHg

玻璃管中气柱的体积为：

匕=5x0.1cm3=0.5cm3

升温后，封闭气体的压强为：

p2—75cmHg—5cmHg—70cmHg

玻璃管中气柱的体积为：

彩=15x0.1cm3=1.5c7n3

根据一定质量的理想气体的状态方程可得：

Pl"+%）=P2（…2）

T1