2021-2022学年河南省开封市五县联考高三第二次调研物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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．如图所示，一管壁半径为R的直导管（导管柱的厚度可忽略）水平放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里；沿导管向左流动的液休中，仅含有一种质量为m、带电荷量为+q的带电微粒，微粒受磁场力影响发生偏转，导管上、下壁a、b两点间最终形成稳定电势差U，导管内部的电场可看作匀强电场，忽略浮力，则液体流速和a、b电势的正负为（）A．，a正、b负 B．，a正、b负C．，a负、b正 D．、a负、b正2．2019年4月10日21点，科学家发布了黑洞人马座A*的照片。黑洞强大的引力致使以3108m/s的速度传播的光都不能逃逸。已知人马座A*的直径为4400万公里，则人马座A*与地球的质量之比约为（）(可能用到的数据有：地球半径6400km；地球的环绕速度为7.9km/s；天体的逃逸速度为该天体环绕速度的倍)A．1011 B．1012 C．1013 D．10143．电动平衡车因为其炫酷的操作，被年轻人所喜欢，变成了日常通勤的交通工具。平衡车依靠人体重心的改变，来实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。下表所示为某款电动平衡车的部分参数，若平衡车以最大速度行驶时，电机恰好达到额定功率，则下列说法中正确的是（）电池输出电压36V电池总容量50000mA·h电机额定功率900W最大速度15km/h充电时间2~3小时百公里标准耗电量6kW·hA．电池最多输出的电能约为1800JB．充满电的平衡车以额定功率行驶的最长时间约为2hC．该平衡车以最大速度行驶时牵引力约为60ND．该平衡车在标准情况下能骑行的最大里程约为3km4．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（）A．这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B．这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eVD．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV5．如图，倾角为的斜面固定在水平面上，质量为的小球从顶点先后以初速度和向左水平抛出，分别落在斜面上的、点，经历的时间分别为、；点与、与之间的距离分别为和，不计空气阻力影响。下列说法正确的是（）A．B．C．两球刚落到斜面上时的速度比为1∶4D．两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为1∶16．现用某一频率的光照射锌板表面，能发生光电效应，若（）A．只增大入射光的频率，遏止电压不变B．只增大入射光的频率，锌的逸出功变大C．只增大入射光的强度，饱和光电流变大D．只增大入射光的强度，光电子的最大初动能变大二、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0分。7．如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验，若砝码和纸板的质量分别为M和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g（）A．纸板相对砝码运动，纸板所受摩擦力的大小为B．要使纸板相对砝码运动F一定大于C．若砝码与纸板分离时的速度大于，则砝码不会从桌面上掉下D．当时，砝码恰好到达桌面边缘8．如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平地面上，小车的右端固定着竖直挡板，挡板与弹簧右端相连，弹簧的左端连接质量为m的木块。弹簧处于原长状态，木块与小车间的滑动摩擦因数为μ。从某时刻开始给小车施加水平向右的外力F，外力F从零开始缓慢均匀增大，当F增大到2μ(m+M)g时保持大小不变。弹簧一直处于弹性限度内，木块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列各种说法中正确的是（）A．木块所受的摩擦力先均匀增大，后保持不变B．当弹簧产生弹力时，外力F的大小为μ(m+M)gC．在外力F从零达最大的过程中，静摩擦力和弹簧对木块所做的功相等D．在外力F从零达最大的过程中，弹簧获得的弹性势能等于系统获得的内能9．如图所示，两导轨所构成的平面与水平面成θ角，金属杆ab、cd的电阻均为R，质量均为m，沿与导轨垂直的方向放置在导轨上，两金属杆与导轨构成回路。金属杆的长度与导轨间的距离相等，且为L，金属杆cd通过跨过定滑轮的细绳与电动机相连。为了保证金属杆ab能在导轨上静止不动，金属杆cd需在电动机的带动下沿导轨向上移动。整个空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，不计一切摩擦阻力，下列各种判断中正确的是（）A．若磁场方向垂直导轨平面向下，则回路中电流方向为a→d→c→b→aB．金属杆cd沿导轨向上做匀速运动，速度大小v=C．细绳的拉力F=mgsinθD．电动机的输出功率P=10．下列说法正确的是__________。A．共享单车是“新四大发明”之一，手机和互联网、互联网和单车之间都是通过红外线传递信息的B．高速运动的物体，沿运动方向的长度会变长C．发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是因为发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面D．根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度E.光纤通信、医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理三、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）用图甲所示的电路测量一电流表的内阻。图中是标准电流表，是滑动变阻器，是电阻箱，S和分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，实验电路电源电动势为E。依据实验原理完成下列填空。（1）将S拨向接点1，闭合，调节________，使指针偏转到适当位置，记下此时标准电表的读数I。（2）然后将S拨向接点2，调节________至适当位置，使的读数仍为I，此时R的读数即为待测电表内阻的测量值。（3）若在某一次测量中的示数如图乙所示，其电阻为________。该电阻箱可以提供的阻值范围为________。12．（12分）某同学要测定一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用I表示），一只电阻箱（阻值用R表示），一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。(1)该同学设计实验的原理表达式是E=________（用r、I、R表示）。(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到________（选填“最大值”“最小值”或“任意值”），实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω。(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的－R图象，则由图象可求得，该电源的电动势E=______V，内阻r=________Ω。（结果均保留两位有效数字）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，一桌面厚度AC=h，C到地面的高度为10h。O点为桌面上一点，O点到A的距离为2h，在O点固定一个钉子，在钉子上拴一长度为4h的轻质细线，细线另一端拴一个质量为m的小球P（可视为质点）。B在O正上方，OB距离为4h，把小球P拉至B点。（重力加速度为g）(1)若小球获得一个水平向右的初速度，小球不能打在桌面上，求小球的最小初速度；(2)给小球一水平向右的初速度，当小球恰好在竖直面内做圆周运动时，小球运动到C点正下方后瞬间细线断了。已知小球在运动过程中没有与桌腿相碰，求小球自细线断开瞬间运动到地面的水平位移和细线能承受的弹力的范围。14．（16分）如图所示，平行单色光垂直射到玻璃制成的半径为R的半球平面上，玻璃对该单色光的折射率为，玻璃半球的下方平行于玻璃半球平面放置一光屏，单色光经半球折射后在光屏上形成一个圆形光斑。不考虑光的干涉和衍射，真空中光速为r。求：（i）当光屏上的光斑最小时，圆心O到光屏的距离；（ii）圆心O到光屏的距离为d=3R时，光屏被照亮的面积。15．（12分）如图，竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB＝BC＝l0，且此时A、C端等高．平衡时，管内水银总长度为l0，玻璃管AB内封闭有长为l0/2的空气柱．已知大气压强为l0汞柱高．如果使玻璃管绕B点在竖直平面内顺时针缓慢地转动到BC管水平，求此时AB管内气体的压强为多少汞柱高？管内封入的气体可视为理想气体且温度为不变．

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、C【解析】

如题图所示液体中带正电微粒流动时，根据左手定则，带电微粒受到向下的洛伦兹力，所以带电微粒向下偏，则a点电势为负，b点电势为正，最终液体中的带电微粒所受的电场力与磁场力和带电微粒所受重力的合力为零，即解得，故C正确，ABD错误。故选C。2、B【解析】

设地球的质量为m，半径用r表示，则地球的环绕速度可表示为；黑洞的逃逸速度为c，设人马座A*的质量为M，半径用R表示，则有带入数据，人马座A*与地球的质量之比故ACD错误，B正确。故选B。3、B【解析】

A．电池最多储存的电能为故A错误；B．由储存的电能除以额定功率可求得时间为故B正确；C．根据功率公式则有故C错误；D．由电池总电量除以百公里标准耗电量即可求出故D错误。故选B。4、D【解析】

这群氢原子能发出三种频率不同的光，根据玻尔理论△E=Em-En（m＞n）得知，从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，由E=hγ=hc/λ得知，频率最高，波长最短．故AB错误；从n=3跃迁到n=1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6-1.51eV=12.09eV，根据光电效应方程得Ekm=hv-W0=12.09-2.49eV=9.60eV．故C错误，D正确．故选D．5、D【解析】

A．平抛运动落在斜面上时，竖直方向的位移和水平方向上位移比值一定解得可知时间与初速度成正比，所以，故A错误；B．落点到A点的距离可知距离与初速度的平方成正比，所以，故B错误；CD．设速度与水平方向的夹角为，有则知小球落在斜面上时速度方向相同，所以两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角相同，夹角正切值的比为1∶1，则落到斜面上时的速度为则可知刚落到斜面上时的速度与初速度成正比，所以两球刚落到斜面上时的速度比为1∶2，故C错误，D正确。故选D。6、C【解析】

A．根据光电效应的规律而遏止电压可知遏止电压的大小与照射光的频率有关，只增大入射光的频率，遏止电压增大，A错误；B．金属的逸出功与入射光无关，B错误；CD．光强度只会影响单位时间内逸出的光电子数目，只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目增大，饱和光电流变大，对光电子的最大初动能不影响，C正确D错误。故选C。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、BC【解析】

A．砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为纸板所受摩擦力的大小为故A错误；B．纸板相对砝码运动时，有二者发生相对运动需要满足代入已知条件解得故B正确；C．若砝码与纸析分离时的速度小于，砝码匀加速运动的位移小于匀减速运动的位移小于则位移小于d，砝码不会从桌面上掉下来，故C正确；D．当时，纸带的加速度根据解得砝码从开始运动到脱离纸板时匀加速运动的位移可知砝码脱离纸板时恰好到达桌面边缘，因此时砝码具有速度，则砝码会从桌面上掉下来，故D错误。故选BC。8、AB【解析】

A．当F较小时，木块和小车相对静止，由牛顿第二定律有F=(m+M)aFf=ma得Ff=Ff与F成正比，当Ff增大到等于μmg后，木块与小车间缓慢相对移动，Ff保持不变，故A正确；B．当弹簧产生弹力时，摩擦力达最大Ff=μmg可得F=μ(m+M)g故B正确；C．当F达最大时，有2μ(m+M)g=(m+M)a′μmg+F′=ma′得F′=μmg所以静摩擦力和弹簧弹力都是由零增大到μmg，但由于静摩擦力产生在先，弹簧弹力产生在后，木块的速度不相同，木块的位移不相同，所以两力做功不相等，故C错误；D．弹簧的弹性势能等于弹簧的弹力做功，相对应的位移为木块在小车上滑动的距离，系统的内能等于滑动摩擦力与木块在小车上滑动的距离的乘积，但由于两力并不相等，所以弹簧获得的弹性势能与系统获得的内能不相等，故D错误。故选AB。9、BD【解析】

A．金属杆ab静止不动，所受安培力应沿导轨平面向上，若磁场垂直导轨平面向下，根据右手定则可判断感应电流方向为a→b→c→d→a，故A错误；B．对金属杆ab由平衡条件有mgsinθ=BIL金属杆cd切割磁感线产生感应电流I=解得v=故B正确；C．由于金属杆ab静止不动，金属杆cd匀速运动，由整体法有细绳拉力F=2mgsinθ故C错误；D．电动机的输出功率等于细绳拉力的功率，功率P=Fv=故D正确。故选BD。10、CDE【解析】

A．手机是通过电磁波传递信息的，故A错误；B．根据相对论可知，高速运动的物体，沿运动方向的长度会变短，故B错误；C．波长较短的光容易被障碍物挡住，不能到达地面，波长较长的光更容易发生衍射而透过沙尘间的缝隙到达地面，故C正确；D．由于波源与接受者的相对位移的改变而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，故根据多普勒效应，可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故D正确；E．光纤通信、医用纤维式窥镜都利用了光的全反射原理，故E正确。故选：CDE。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、50【解析】

（1）[1]．将S拨向接点1，接通，调节使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表的读数I。（2）[2]．然后将S拨向接点2，调节，使标准电流表的读数仍为I，记下此时的读数。（3）[3]．读取电阻箱各旋盘对应的数值后，再乘相应的倍率。其电阻为[4]．该电阻箱可以提供的最大阻值为电阻箱可以提供的阻值范围为12、I（R＋r）最大值216.3（6.1~6.4）2.5（2.4~2.6）