2022届河南省六市高三（下）第一次联合调研检测理综物理含解析

2022年河南省六市高三第一次联合调研检测

理科综合试卷

第I卷（选择题共126分）

一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第

14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选

对但不全的得3分，有选错0分。

1.温度达1∙2亿摄氏度“燃烧”101秒！中科院“人造太阳''大幅刷新了世界纪录。下列关于核能应用的说法

正确的是（）

A.轻核聚变反应只能通过人工实现

B.轻核聚变反应前后质量数不守恒

C.轻核聚变是原子核比结合能变大的过程

D.“人造太阳”装置中的核反应为重核裂变反应

【1题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A.轻核聚变反应可以自然状态下实现，如太阳上的核聚变反应，故A错误：

B.核反应过程中质量数和电荷数守恒，故B错误；

C.核反应方程式生成物的比结合能大于反应物的比结合能，故C正确；

D.“人造太阳”装置中的核反应为轻核聚变反应，故D错误。

故选C。

2.2021年5月15日，中国首次火星探测任务“天问一号”着陆巡视器安全“到站”，着陆乌托邦平原，红色

火星第一次留下了中国印迹。在发射探测器的过程中，探测器绕地球在轨道1上做匀速圆周运动的轨道

半径为凡（图a）,绕火星在轨道2上做匀速圆周运动的轨道半径为&（图b）。地球与火星的质量分别为

MHM2,二者均可视为质量分布均匀的球体。在相同时间内，探测器与地球球心连线扫过的面积为Sl与

S

则U1是（

火星中心连线扫过的面积为S2,)

»2

D.

M2R2

【2题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】由几何关系可知，对于同一个圆扫过的圆心角与扫过的面积成正比，设探测器与地球球心连线在

1时间扫过的圆心角为4,则有

ɪɪɪ

2πTiR2

解得

_a兀&_。固

cɔi=-------------=-----------

2π2

由

θ`=Ct)Ii

可得

S二K州

12

同理可得

CR；(0-t

S=--i-

12

探测器绕地球做匀速圆周运动有

Mim_2D

G-7-=m3]Rl

Kl

解得

GMl

~RΓ

联立可得

51=^GMiRi

同理可得

S2=∣√GM2Λ2

则

M国

邑M2R2

故D正确，ABC错误。

故选D。

3.城市一卡通系统工程是城市数字化、信息化建设的重要部分。一卡通是一种芯片卡，它的工作原理是

电磁感应，卡片阅读机产生变化的磁场，让卡的内部回路产生感应电流，卡内的芯片就会发送信号，从

ΔΦ

而阅读机读取到芯片数据。已知某卡回路中产生的感应电动势满足关系E=——,其中Z与卡回路及

线圈匝数有关，若卡回路的矩形线圈面积为S=2.00x10-012,4=314,卡片阅读机产生的磁场垂直

穿过卡线圈平面，且线圈中磁场随时间的变化率竺=B0x2万/sin(2»/),其中Bo=5.OO><10∙T,频率

Δ/

户14.14MHZ,则卡回路线圈中感应电动势的有效值约为()

A.2.25VB.1.97VC.1.20VD.0.680V

【3题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】通过卡回路的磁通量变化率

ΔΦΔBC

----=—XS

△t∆r

则感应电动势

E=-kS-

△t

又

"=BoX2"∕sin（2万户）

Z

联立得

E=-2kB^SπfSin（2万力）

则感应电动势的有效值为

F-2kB0Sπf

带入数据得

≈1.97V

故B正确，ACD错误

故选Bo

4.第24届冬奥会于2022年2月4日在中国北京和张家口联合举行，这是我国继2008年奥运会后承办

又一重大国际体育盛会。如图所示为我国滑雪运动员备战的示意图，运动员（可视为质点）从曲面AB上

某位置由静止滑下，到达B点后水平飞出，经时间4后落到斜坡滑道C点；运动员调整位置下滑，又从

8点水平飞出，经时间L后落到斜坡滑道。点。已知。点在8点正下方，OC=CD,斜坡足够长，不

计空气阻力，则以下关系正确的是（）

A

A.t2=2∕1B.t2>2tlc.t2>√2rlD.t2<√2rl

【4题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】设斜坡的倾角为。，根据抛运动的规律有

u

V1I1=OCCoSe

1ʌ

—gt；=BO+OCsinθ

第二次跳时，有

v2t2=2OCcosθ

1ʌ

-gtf=BO+2OCsinθ

由几何关系可知

BO+20CsinΘ<2(BO+OCsinθ)

可得

t2<√2rl

故D正确，ABe错误。

故选D。

5.如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B,时是

D

圆。的直径，C是圆周上一点，cOJ_M,P、。是圆周上离岫的距离均为E的两点。一个质量为机、电

荷量为＜1的带负电粒子以一定大小的速度从P点沿平行于ab的方向射入磁场，粒子在磁场中运动恰好经

过C等点。现保持粒子的速度大小、方向不变，让粒子从。点射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间

为（）

X''、、

X、

X×X\

αr-×-χ--^e-^^×^jb

∖×X

办、

、X

πmπm2πm2>πm

A.B.--D.

3qB6qB4φB

【5题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】作出从P点射入的粒子的运动轨迹如图所示

由几何关系易知，。点为做圆周运动的圆心

NPQC=I20。

让粒子从。点射入磁场，根据平移法得出粒子运动轨迹如图

Oi

由几何关系得

NQOlC=60°

粒子在磁场中运动的周期

2πm

1=------

qB

则运动的时间为

60oT

t=------×T

360°

联立解得

πm

t=-----

3qB

故选Ao

6.中医药文化是我国优秀传统文化的重要组成部分，中药的保存常常需要做干燥处理。如图所示是利用

高压电场干燥中药的基本原理，在大导体板MN上铺一薄层中药材，针状电极。和平板电极MN接高压

直流电源，其间产生非匀强电场及水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电荷，另一端带

等量负电荷；水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从

而达到快速干燥的目的。已知虚线A8C。是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹，则下列说法正确

的是()

O

高

压

直

流

电

M源

A.水分子运动轨迹上8、C和。点的电势大小关系为外

B.水分子在3处时，上端带正电荷，下端带负电荷

C.水分子在8处时，带负电荷一端受到的电场力大于带正电荷一端受到的电场力

D.如果把高压直流电源的正负极反接，水分子从A处开始将向下运动

【6题答案】

【答案】AC

【解析】

【详解】A.根据沿着电场线电势逐渐降低可知，水分子运动轨迹上B,C和。点的电势大小关系为

(PD><Pe>(PB

故A正确；

BC.由图可知，水分子上端的电场强度大于下端的电场强度，若水分子上端带正电荷，下端带负电荷，

则向下的电场力，大于向上的电场力，则水分子向下运动，与运动轨迹矛盾，则水分子在B处时，上端

带负电荷，下端带正电荷，则带负电荷一端受到的电场力大于带正电荷一端受到的电场力，故C正确，B

错误；

D.如果把高压直流电源的正负极反接，产生的电场方向发生反转，但水分子是一端带正电，另一端带等

量负电，故水分子的正负端发生反转，水分子还是从A处开始将向上运动，故D错误。

故选ACo

7.如图所示，光滑水平导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为以左侧导轨间距为L右侧导

轨间距为2L导轨均足够长。质量为机的导体棒他和质量为2根的导体棒M均垂直于导轨放置，处于

静止状态。外接入电路的电阻为R,Cd接入电路的电阻为2/?,两棒始终在对应的导轨部分运动，并始终

与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。现瞬间给Cd—水平向右的初速度%,则对此后的运动过程，下

列说法正确的是（）

××××

×X×××××X

×X××××XX

1XX××

导体棒必和Cd组成的系统动量守恒

2

Cd棒最终的速度为§%

全过程中，通过导体棒〃的电荷量为四％

3BL

2

从Cd获得初速度到二者稳定运动，此过程系统产生的焦耳热为一机匕

3

【7题答案】

【答案】CD

【解析】

【详解】A.导体棒"和〃的长度不一样，所以受到的安培力大小不相等，所以导体棒油和〃组成的系

统动量不守恒，故A错误；

B.当导体棒ɑb和Cd产生的电动势相等时，两棒都做匀速直线运动，则有

BLVOb=B-2LVcd

对出?棒，由动量定理得

BI-LN=mvah

对Cd棒，由动量定理得

-BI∙2L∆Z=2mvcd-2∕nv0

联立解得

%吟

2%

vab=~

故B错误;

C.对Cd棒，有

q=I∙∆r

又

根%

-BITLz-2mved-2

联立解得

—

3BL

故C正确;

D.由能量守恒定律得，整个回路产生的焦耳热

解得

八22

Q=~mv^

故D正确。

故选CD.,

8.如图（a）,倾角为37。的传送带以尸5m∕s的速度逆时针匀速转动，传送带A、B之间的距离为20m,

质量为∕n=lkg的物块（可视为质点）自A点无初速度放上传送带。物块在传送带上运动时，其动能Ek与

位移X的关系图像如图（b）所示，设物块与传送带之间的动摩擦因数为M，物块从A运动到

8所用时间为f,已知重力加速度g取IOm废，sin37o=0.6,cos37o=0.8°则下列说法中正确的是（）

【8题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】由图b可知，开始时，物块所受摩擦力向下，当物块的速度和传送带速度相等时，摩擦力反向,

但此时物块重力沿传送带向下的分力仍大于摩擦力，物块继续做加速运动

D.当位移为/时，物块的速度为5m∕s,可得

E12

—0=—mv^

42

带入数据解得

Eo=5OJ

故D正确；

AB.根据功能关系得

2

(mgsinθ+μmgcos0)xo=ɪmv=今

(mgsin-μmgcosθ)×1Ox0

联立解得

4=0.5

x0=1.25m

故B正确，A错误；

C.设传动带长度为L,物块速度和传送带速度相等前，根据牛顿第二定律得

q=gsin。+μgcosθ=10m∕s2

可得时间

f∣=-=0.5s

4

位移为

V2

X,=----=1.25m

2q

当速度和传送带速度相等后，根据牛顿第二定律

%=gsin6（-μgcosθ=2m∕s2

根据运动学公式

12r

vt^f+~CIJ2—L—Xy

解得

t-,=2.5s

物块从A运动到B所用时间为

/=4+J=3s

故C错误。

故选BDo

第II卷（非选择题共174分）

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题〜32题为必考题，每个试题考生都必

须作答。第33题〜38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共129分

9.某同学利用如图甲所示的装置验证牛顿运动定律。小车质量为M,砂桶和砂的总质量为平衡摩擦

力后通过改变机来改变小车所受的合外力大小。小车的加速度大小。可由打点计时器和纸带测出。现保

持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量ZM进行多次实验，得到多组4、尸值（F为弹簧测力计的

示数）。

甲乙

（1）该实验满足M»〃？（填“需要”或“不需要”

（2）砂桶和砂的总质量较大导致。较大时，关于图乙的说法正确的是______（填字母代号）。

A.图线逐渐偏向纵轴

B.图线逐渐偏向横轴

C.图线仍保持原方向不变

（3）如图丙为上述实验中打出的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时

点未画出，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,则C点对应小车的速度为m∕s,小车的加速

2

度大小为m∕so（以上结果小数点后均保留1位数）。若小车质量M为350g,则砂桶和砂的总质量

m为g（重力加速度g取K）m∕s2,不考虑滑轮质量及摩擦）。

48C

血•

421

:8.0"L

:雨单位：cm

32.0

丙

【9题答案】

【答案】①,不需要②.C（3）.0.84.0350

【解析】

【详解】（1）[1]由图可知，可以通过弹簧测力计读出绳子的拉力，不是砂桶的重力充当合力，所以不需要

满足Λ/»加；

（2）[2]由（1）可知砂桶和砂的总质量较大导致。较大时，图线仍保持原方向不变，故C正确，AB错

、口

厌；

（3）[3][4][5]由题意知纸带上相邻计数点的时间间隔

③重复步骤②，对应不同的力值，得到多组QU的测量数据。

回答下列问题：

（1）电压表测量的是（填“路端电压”或"内电压”），当开关S断开时，电压表（填''有"或

“无”）示数；

（2）若用r表示该化学电池的内阻，则该电池电动势的表达式为E=；

（3）该小组成员利用图像来处理获得的多组实验数据，若以〃作为横轴，则以（填

“U”“”或“0”）为纵轴，通过描点可作出图乙所示的关系图像；

Uh

（4）根据实验所测得的数据和图乙中所标注的字母，可得该化学电池的电动势E=（R、a、b为已

知里）。

【10题答案】

1

-

【答案】①.内电压②.无③.U+-R④.—®.人

rU

【解析】

【详解】（1）由图可知，电压表测量的是内电压,当开关S断开时，电压表无示数;

（2）[3]根据闭合电路欧姆定律得

E=u4R

（3）（4）[4][5]设中间正方体容器长为L，宽为d，容器内电解质溶液的电阻率为夕，则电池的内阻

L

r=p——

hd

因为

E=U+-R

所以

L=旦Q

UEpLE

即为线性关系，结合图乙得

Rdb

EpLa

过（-4,0）点时有

Rd1

----------Cl=—

EpLE

联立解得

H.如图所示，在y>0的空间中和y<0的空间内同时存在着大小相等、方向相反的匀强电场，上、下

电场以X轴为分界线。在y轴左侧和图中竖直虚线MN右侧均无电场，但有大小相等方向垂直纸面向里和

向外的匀强磁场，MN与y轴的距离为2d。一带负电的粒子从y轴上的P(0,d)点以沿X轴正方向的初

速度VO开始运动，经过一段时间后，粒子又以相同的速度回到尸点，不计粒子的重力。求：

(1)电场强度与磁感应强度的比值。

【11题答案】

E(2万+4)d

【答案】(1)—=2(2"+l)7-%(W=O,1,2,3…)；(2)%=---------

B%

【解析】

【详解】(1)由分析可知，粒子以相同的速度回到P点，粒子在电场中做类平抛运动的侧位移与粒子在磁

场中做圆周运动的半径相等，即

y=R=d

在电场中竖直方向上有

1qE2

y=-×-r

"2m

在电场中水平方向上有

(2π+l)v0×2z=2d5=0,1,2,3)

粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力充当向心力，则

2

q%3=吟

联立以上方程可得

E

—=2(2n+l)9'r(n=0,1,2,3...)

B0

(2)粒子在电场中水平方向上做匀速直线运动，所以有

4d=V0Z1

粒子在磁场中做一个完整的圆周运动，有

2兀d

t2τ=τ=-----

VO

所以

(2π+4)J

tA~t↑+t2-

%

12.如图所示，光滑轨道abc4固定在竖直平面内，向水平，bed为半圆，圆弧轨道半径R=O.32m,在b

处与而相切。在直轨道ab上放着质量分别为SA=2kg、加B=Ikg的物块A、B(均可视为质点)，用轻质

细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧(未被拴接)。轨道左侧的光滑水平地

面上停着一质量为〃、长L=0.5m的小车，小车上表面与而等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小

车，B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点4处。物块A与小车之间的动摩擦因数〃=0.2,小车质量

M满足lkg≤MW3kg,重力加速度g取Iom炉。求：

(1)物块B运动到圆弧轨道的最低点人时对轨道的压力大小。

(2)细绳剪断之前弹簧的弹性势能。

(3)物块A在小车上滑动过程中产生的热量。(计算结果可含有M)。

【12题答案】

【答案】(1)娼=60N：⑵Ep=12J；(3)见解析

【解析】

【详解】(1)在最高点有牛顿第二定律可得

2

fnBg=fnB篇

b到4由动能定理可得

TnBg∙2R=

在b点有牛顿第二定律可得

FV⅛

FN-fnBS=mB-

联立以上方程可得

F*,=60N

由牛顿第三定律可知物块对轨道的压力

PN=60N

（2）由动量守恒定律可得

mAvA=

由能量守恒可得

EP=^mAvA+^mBvI

联立以上方程可得

Ep=⑵

（3）假设A恰好滑到小车左端时与小车有共同速度门由动量守恒定律可得

ITlAVA=(Z∏Λ÷Λ∕)V

由能量守恒可得

1212

联立以上方程可得

M=2kg

当IkgWMW2kg时，A与小车最终有共同速度，由能量守恒可得

11

0|=耳加/八?一/（加4+加）丫一9

解得

Q=此

1M+2

当2kgVΛ∕≤3kg时，A将从小车左端滑出，可得

Qi=μmAgL

解得

Q=2J

（二）选考题：共45分

请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多答。则

每科按所答的第一题计分。

13.关于气体的内能和热力学定律，下列说法正确的是（）

A.对气体做功可以改变其内能

B.质量和温度都相同的气体，内能一定相同

C.一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加

D根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体

E.外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能可能不变

【13题答案】

【答案】ACE

【解析】

【详解】A.改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，故A正确；

B.内能由分子的平均动能和分子势能共同决定，质量和温度都相同的气体内能不一定相同，故B错误；

C.根据

匕=匕

可知一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，温度升高，内能一定增加，故C正确；

D.有外界影响的情况下，热量可以从低温物体传到高温物体，故D错误；

E.根据热力学第一定律

△U=W+Q

知外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能可能不变，故E正确。

故选ACEo

14.如图所示，粗细均匀的薄壁U形玻璃管竖直放置，导热良好，左管上端封闭，封口处有段水银柱1,

右管上端开口且足够长，另有两段水银柱2、3封闭了A、B两部分理想气体，外界大气压强恒为

po=75cmHg,环境温度7⅛=288K0开始时，三段水银柱长均为∕⅛=10cm,A气柱长为〃=20cm,B气柱

长为LB=IOCm,气柱A和水银柱2各有一半长度在水平部分，现缓慢升高环境温度，使水银柱2在水平

管中的水银刚好全部压入竖直管中。求：

(1)环境温度升高后气体的温度；

(2)环境温度升高过程中，水银柱3上升的高度(保留1位小数)。

ɪiI

■B

【14题答案】

【答案】(1)T=38OK;(2)ΔA=8∙2cm

【解析】

【详解】(1)初始时，4气柱长为温度为小，压强为

3,

PA=PO+3%

环境温度升高后，A气柱长为

压强为

P；=Po+2%

对气柱A,由气态方程有

T0~T

联立以上各式可解得

T=38()K

(2)初始时，8气柱长为口，温度为7b,压强为

PB=PO+ho

环境温度升高过程中，气柱8做等压变化，则有

ToT

水银柱3上升的高度为

△〃=3+"-LB

解得

∆∕ι=8.2cm

15.图1为一列简谐横波在∕=0∙2s时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图2为质点P的振动图

A.该波沿X轴正方向传播，波速大小v≈5m∕s

B.0~0.5s内，质点Q运动的路程为0.5m

C.f=0.4s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度

D.∕=0.6s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距