河南省鄭州市重點名校2021-2022學年高考仿真模擬物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。

2.答題時請按要求用筆。

3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。

4.作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。

5.保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1.北斗三號導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)由三種不同軌道的衛(wèi)星組成，其中24顆是地球中圓軌道衛(wèi)星，其軌道形狀為圓形，軌道半

徑在1000公里與3萬公里之間。地球中圓軌道衛(wèi)星（）

A.比地球同步衛(wèi)星的周期小

B,比地球同步衛(wèi)星的線速度小

C.比地球同步衛(wèi)星的角速度小

D.線速度大于第一宇宙速度

2.在一場足球比賽中，質(zhì)量為0.4kg的足球以15m/s的速率飛向球門，被守門員撲出后足球的速率變?yōu)?0m/s,方向

和原來的運動方向相反，在守門員將球撲出的過程中足球所受合外力的沖量為（）

A.2kg-m/s,方向與足球原來的運動方向相同

B.2kg-m/s,方向與足球原來的運動方向相反

C.14kg-m/s,方向與足球原來的運動方向相同

D.14kgm/s,方向與足球原來的運動方向相反

3.如圖所示，兩個相同材料制成的水平摩擦輪A和6,兩輪半徑&=2R&,A為主動輪.當A勻速轉(zhuǎn)動時，在A輪

邊緣處放置的小木塊恰能相對靜止在A輪的邊緣上，若將小木塊放在B輪上讓其靜止，木塊離B輪軸的最大距離為

D.&/4

4.太陽周圍除了八大行星，還有許多的小行星，在火星軌道與木星軌道之間有一個小行星帶，假設(shè)此小行星帶中的行

星只受太陽引力作用，并繞太陽做勻速圓周運動，則

小行星帶

木星

火星

A.小行星帶中各行星繞太陽做圓周運動周期相同

B.小行星帶中各行星繞太陽做圓周運動加速度大于火星做圓周運動的加速度

C.小行星帶中各行星繞太陽做圓周運動周期大于木星公轉(zhuǎn)周期

D.小行星帶中某兩顆行星線速度大小不同，受到太陽引力可能相同

5.如圖所示，一條質(zhì)量分布均勻的柔軟細繩平放在水平地面上，捏住繩的一端用恒力尸豎直向上提起，直到全部離

開地面時，繩的速度為外重力勢能為縣（重力勢能均取地面為參考平面）。若捏住繩的中點用恒力尸豎直向上提起,

直到全部離開地面時，繩的速度和重力勢能分別為（）

及

vE廠ED.叵v,

A.叨&B?一，」C.—

22222

6.如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R,金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直，并良好接觸且無摩

擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計，整個裝置放在水平勻強磁場中，棒在豎直向上的恒力F作用下勻速上升的一段時間內(nèi)，

下列說法正確的是（）

R

A.通過電阻R的電流方向向左

B.棒受到的安培力方向向上

C.棒機械能的增加量等于恒力F做的功

D.棒克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的熱量

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7.下列說法正確的是（）

A.聲源與觀察者相互靠近時，觀察者所接收的聲波波速大于聲源發(fā)出的聲波波速

B.在波的傳播方向上，某個質(zhì)點的振動速度就是波的傳播速度

C.機械波傳播過程中遇到尺寸比機械波波長小的障礙物能發(fā)生明顯衍射

D.向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射波的頻率變化就能知道血流的速

度，這種方法俗稱“彩超”，利用了多普勒效應(yīng)原理

E.圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音是干涉現(xiàn)象

8.2019年北京時間4月10日21時，人類歷史上首張黑洞照片被正式披露，引起世界轟動.黑洞是一類特殊的天

體，質(zhì)量極大，引力極強，在它附近（黑洞視界）范圍內(nèi)，連光也不能逃逸，并伴隨很多新奇的物理現(xiàn)象.傳統(tǒng)上認

為，黑洞“有進無出”，任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來.但霍金、貝肯斯坦等人經(jīng)過理論分析，認為黑洞也在

向外發(fā)出熱輻射，此即著名的“霍金輻射”，因此可以定義一個“黑洞溫度”7：T=其中h為普朗克常量,

8兀kGM

c為真空中的光速，G為萬有引力常量，M為黑洞質(zhì)量，k是一個有重要物理意義的常量，叫做“玻爾茲曼常量”.以

下能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是（）

Ws

D.-------

K

9.如圖所示，在一個傾角為37°的長斜面底端。點正上方/?=1.7m的尸點處將一小球以速度?水平拋出，恰好垂直

擊中斜面上的。點，sin37°=0.6。下列說法正確的是（）

A.小球的初速度％=4m/s

B.。點離。點的距離|Q。|=12m

C.保持〃不變，將小球以2%的速度水平拋出，則擊中斜面的位置到。點的距離小于21。。|

D.若拋出點高度變?yōu)?〃，欲使小球仍能垂直擊中斜面，小球的初速度應(yīng)調(diào)整為0%

10.下列說法中正確的是.

A.飽和汽壓隨溫度降低而減小，與飽和汽的體積無關(guān)

B.氣體在等壓變化過程中，若其溫度升高，則容器內(nèi)每秒鐘單位面積上氣體分子碰撞的平均次數(shù)將減少

C.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能，是因為油脂使水的表面張力增大的緣故

D.分子間距離增大時，分子間引力和斥力都減小，分子勢能不一定減小

E.氣體的溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，從而氣體的

壓強一定增大.

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）某實驗小組要測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，設(shè)計如圖甲所示裝置，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間。

（1）對于實驗的要求，下列說法正確的是;

A.將長木板沒有定滑輪的一端適當墊高，平衡摩擦力

B.鉤碼的質(zhì)量要遠小于木塊的質(zhì)量

C.要保證長木板水平

D.接通電源的同時釋放木塊

（2）按正確的操作要求進行操作，打出的一條紙帶如圖乙所示，打點計時器使用的是50Hz的交流電源，紙帶上的點每

5個點取1個記數(shù)點，但第3個記數(shù)點沒有畫出，則該木塊的加速度。=m/s2;（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

5.83―

（3）若木塊的質(zhì)量為“，鉤碼的質(zhì)量為則木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為（用M、加、a、g表示結(jié)果）。

12.（12分）如圖所示為一簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池，Ri、此、&、&和凡是定值電阻，其中K3=20Q,

Ro為滑動變阻器。表頭G的滿偏電流為/o=25OjiA、內(nèi)阻為ro=600C。A端和B端分別與兩表筆相連，該多用電表有

5個擋位，其中直流電流擋有1mA和2.5mA兩擋。為了測量多用電表內(nèi)電池電動勢和內(nèi)阻，還備有電阻箱R（最大

阻值為99999.90）。

⑴由以上條件可算出定值電阻Ri=。、/?2=

⑵將選擇開關(guān)與“3”相連，滑動R6的滑片到最下端6處，將兩表筆A、5接在電阻箱上，通過調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R,

記錄不同阻值R和對應(yīng)的表頭示數(shù)人在坐標紙上，以R為橫坐標軸，以為縱坐標軸，把記錄各組/和R描繪

在坐標紙上，平滑連接，所得圖像為一條不過原點的直線。測得其斜率為A、縱截距為心則多用電表內(nèi)電池的電動勢

和內(nèi)阻分別為和（用晨b和已知數(shù)據(jù)表示）

表頭

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.(10分)在某次學校組織的趣味運動會上，某科技小組為大家展示了一個裝置，如圖所示，將一質(zhì)量為0.1kg的鋼

球放在。點，用彈射器裝置將其彈出，使其沿著光滑的半圓形軌道04和A5運動，5c段為一段長為L=2.0m的粗

糙平面，OEFG為接球槽。圓弧OA和A8的半徑分別為r=0.2m,R=0.4m,小球與段的動摩擦因數(shù)為4=0.5,

C點離接球槽的高度為〃=L25m,水平距離為x=().5m,接球槽足夠大，g^lOm/s2,求：

⑴鋼球恰好不脫離圓弧軌道，鋼球在A點的速度vA多大；

⑵滿足⑴時，鋼球在圓軌道最低點3對軌道的壓力；

(3)要使鋼球最終能落入槽中，彈射速度至少多大。

14.(16分)豎直平面內(nèi)有一直角形內(nèi)徑相同的細玻璃管，4端封閉，C端開口，最初AB段處于水平狀態(tài)，中間有一

段水銀將氣體封閉在A端，各部分尺寸如圖所示，外界大氣壓強po=75cmHg。

(1)若從右側(cè)緩慢注入一定量的水銀，可使封閉氣體的長度減小為20cm,需要注入水銀的總長度為多少？

(2)若將玻璃管繞經(jīng)過A點的水平軸順時針轉(zhuǎn)動90。，當A3段處于豎直、BC段處于水平位置時，封閉氣體的長度

15.(12分)如圖所示，為常德市某小區(qū)在防治新冠疫情過程中用于噴灑消毒液的噴霧器，由三部分構(gòu)成，左側(cè)為手

持式噴霧管，管底部有閥門K;中間為儲藥桶，桶的橫截面積處處相等為S=400cm2,桶高為H=50cm,桶的上方有可

以關(guān)閉的蓋子；右側(cè)是通過體積可忽略的細管連通的打氣裝置，每次打進x=700cm3的空氣。某次消毒需將噴嘴舉高

到比桶底高M=75cm處，工作人員關(guān)閉閥門K,向桶中裝入了a=30cm深的藥液，封閉蓋子，為了能使儲藥桶中消

毒液全部一次性噴出，通過打氣裝置向桶內(nèi)打氣。求需要打氣多少次才能達到目的？（已知大氣壓強“0=75.0cmHg,

消毒液的密度為水銀密度的04倍，不考慮在整個消毒過程中氣體溫度的變化。桶內(nèi)藥液噴灑完時噴管內(nèi)仍然充滿藥

液，設(shè)噴管內(nèi)部體積遠小于儲藥桶的體積）

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、A

【解析】

ABC.根據(jù)萬有引力提供向心力可知

,2兀、，v22

G—―=——）~r=m—=mco~r

r'Tr

解得

地球中圓軌道衛(wèi)星的軌道半徑比同步衛(wèi)星衛(wèi)星的軌道半徑小，故地球中圓軌道衛(wèi)星的線速度大，角速度大，周期小,

故A正確，BC錯誤；

D.第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運行速度，是衛(wèi)星最大的運行速度，故地球中圓軌道衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速

度，故D錯誤。

故選A.

2、D

【解析】

設(shè)球飛向球門的方向為正方向，被守門員撲出后足球的速度為

v1=-20m/s

則由動量定理可得

I=mV-mv=-0.4x20-0.4x15kg?m/s=-14kg?m/s

負號說明合外力沖量的方向與足球原來的運動方向相反，故A、B、C錯誤，D正確；

故選D。

3、B

【解析】

R

摩擦傳動不打滑時，兩輪邊緣上線速度大小相等，根據(jù)題意有：兩輪邊緣上有：RA3A=RB3B,所以：38=-^A-<04.因

為同一物體在兩輪上受到的最大摩擦力相等，根據(jù)題意有，在B輪上的轉(zhuǎn)動半徑最大為r,則根據(jù)最大靜摩擦力等于

向心力有：得：（&④）242，故ACD錯誤，B正確；故選B.

點睛：摩擦傳動時，兩輪邊緣上線速度大小相等，抓住最大摩擦力相等是解決本題的關(guān)鍵.

4、D

【解析】

A項：由公式G”=機"r可知，若小行星做圓周運動半徑不同，則周期不同，故A錯誤；

r2T2

B項：由公式6"=根。可知，小行星中各行星繞太陽做圓周運動的加速度小于火星做圓周運動的加速度，故B錯

r

誤；

c項：小行星帶中各行星繞太陽做圓周運動的半徑小于木星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑，因此小行星帶中各行星繞太陽做圓周

運動周期小于木星公轉(zhuǎn)周期，故c錯誤；

D項：由公式尸=〃?且可知，某兩顆行星線速度大小v不同，但加上有可能相同，故D正確。

故選：D。

5、D

【解析】

重力勢能均取地面為參考平面，第一次，根據(jù)動能定理有

mI1

Fl-mg—=—mv2

.I

EP=mS-

第二次，根據(jù)動能定理有

F--mg—=—mv'2

242

尸，1

EP=mg-

聯(lián)立解得，=在丫，E'=」,故D正確，ABC錯誤。

202

故選D。

6、D

【解析】

A.由右手定則可以判斷出通過金屬棒的電流方向向左，則通過電阻R的電流方向向右，故選項A錯誤；

B.由左手定則可以判斷出金屬棒受到的安培力方向向下，故選項B錯誤；

C.根據(jù)平衡條件可知重力等于恒力產(chǎn)減去安培力，根據(jù)功能關(guān)系知恒力尸做的功等于棒機械能的增加量與電路中產(chǎn)生

的熱量之和，故選項C錯誤；

D.金屬棒在豎直向上的恒力/作用下勻速上升，安培力做負功，即克服安培力做功，根據(jù)功能關(guān)系知金屬棒克服安培

力做的功等于電路中產(chǎn)生的熱量，故選項D正確。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、CDE

【解析】

A.根據(jù)多普勒效應(yīng)，聲源與觀察者相互靠近時，觀察者所接收的聲波波速與聲源發(fā)出的聲波波速相等。故A錯誤；

B,對于機械波，某個質(zhì)點的振動速度與波的傳播速度不同，兩者相互垂直是橫波，兩者相互平行是縱波。故B錯誤;

C.只有當障礙物的尺寸與機械波的波長差不多或比機械波的波長小，才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象；當障礙物的尺寸比機

械波的波長大得多時，也能發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是不明顯。故C正確；

D.向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波被血管中的血流發(fā)射后又被儀器接收，測出發(fā)射波的頻率變化就能知道血流的速

度，這種方法俗稱“彩超”，是利用多普勒效應(yīng)原理。故D正確；

E.圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音，是聲波疊加產(chǎn)生加強與減弱的干涉的結(jié)果。故E正確。

故選：CDE?

8、BCD

【解析】

he3

根據(jù)T=——得

8兀kGM

k—________

-8兀TGM

h的單位為J?s=Nms=kg?m2/s,c的單位是m/s,G的單位是N?m2/kg2=kg?m3/s2,M的單位是kg,T的單位是K,代入

上式可得k的單位是星w=j.k-1,，不等于等

Ks2

A.楊與結(jié)論不相符，選項A錯誤;

Ks

B.足可，與結(jié)論相符，選項B正確;

Ks2

C.JK1,與結(jié)論相符，選項C正確;

w.

D.——s,與結(jié)論相符，選項D正確;

K

9、CD

【解析】

AB.如圖甲所示

圖甲

小球垂直擊中斜面時，速度的偏向角為53%根據(jù)平拋運動規(guī)律的推論可知，速度偏向角的正切值

tan530=2-0=2?上上

xy

tan37

可得

9

y=—h=0.9m

.17

x=1.2m

Y

I2O|=---=1.5m

sin53

小球在空中運動的時間

，=尸=。東

初速度

v0=—=3m/s

故AB錯誤；

C.保持拋出點高度不變，初速度大小變?yōu)樵瓉淼膬杀?，如圖乙所示

------------4。

圖乙

若無斜面，則小球應(yīng)擊中。點，實際擊中點為軌跡與斜面的交點，顯然離底端。的距離小于故C正確;

D.若拋出點高度變?yōu)?〃，根據(jù)小球垂直擊中斜面的規(guī)律知

，9

y=—x2〃

17

則小球下落的高度和水平位移均變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根?jù)

故小球的初速度應(yīng)調(diào)整為原來的四倍，故D正確。

故選CD。

10、ABD

【解析】

飽和汽壓只與溫度有關(guān)，與飽和汽的體積無關(guān)，故A正確；氣體在等壓變化過程中，若其溫度升高，分子平均作用

力變大，由于壓強不變，所以容器內(nèi)每秒鐘單位面積上氣體分子碰撞的平均次數(shù)將減小，故B正確；水對油脂表面是

不浸潤的所以成水珠狀，水對玻璃表面是浸潤的，無法形成水珠，表面張力是一樣的，故c錯誤；分子間距離增大時,

分子間引力和斥力都減小，但是分子勢能不一定減小，關(guān)鍵要看分子力做正功還是負功，故D正確；氣體的溫度升高

PV

時，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程：——=61由于體積不知如何變化，所以氣體的壓強不一定增大；故E錯誤；故選ABD

T

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

me-(m+M)a

11,C0.737-----------

Mg

【解析】

(1)[1]AB.本實驗不需要平衡摩擦力，也不需要使鉤碼的質(zhì)量遠小于木塊的質(zhì)量，選項AB錯誤；

C.為了能使木塊對長木板的正壓力等于木塊的重力，長木板必須水平，選項C正確；

D.接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定，再釋放木塊，選項D錯誤。

故選C.

(2)[2]每打5個點取一個記數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s,根據(jù)勻變速直線運動的推論公式Ax

可以求出加速度的大小，則有

》45-斗2=

求得a=0.737m/s2。

(3)[3]由牛頓第二定律得

mg-jbiMg=

1?歸“mg-(jn+M)a

求得〃=------r:----------------。

Mg

14b…、

12、80120-一一一170

Ikk

【解析】

(1)[1][2].選擇開關(guān)與“1”、“2”相連時為電流表，量程分別為2.5mA和1mA。根據(jù)串、并聯(lián)電路特點有

&+石)+/2.5mA

聯(lián)立解得

耳=80。

R2=120。。

(2)[3J.選擇開關(guān)與“3”相連，量程為1mA,根據(jù)并聯(lián)電路特點可知R一尺2串聯(lián)后與表頭并聯(lián)的總電阻為&=；石,

通過電源的電流為通過表頭電流/的4倍。根據(jù)閉合電路歐姆定律有

E=4/(r+A+%+R)

變形為

144(%+7?3+r)

-=—I\T------------------

IEE

由此可知橫軸為R,則縱坐標軸為:。

[4]⑸.斜率

E

縱截距

4(&+