2021-2022學年河南省鄭州市高新區(qū)一中高三壓軸卷物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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．如圖所示，一個鋼球放在傾角為的固定斜面上，用一豎直的擋板擋住，處于靜止狀態(tài)。各個接觸面均光滑。關于球的重力大小G、球?qū)π泵娴膲毫Υ笮N1、球?qū)醢宓膲毫Υ笮N2間的關系，正確的是（）A．FN1>GB．FN2>GC．FN2=GD．FN1<FN22．如圖所示，傾角為30°的斜面固定在水平地面上斜面上放有一重為G的物塊，物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)等于，水平輕彈簧一端頂住物塊，另一端頂住豎直墻面物塊剛好沿斜面向上滑動，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，彈簧的彈力大小是（）A．G B．G C．G D．G3．一臺小型發(fā)電機的原理如圖所示，單匝矩形線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為1Ω，外接標有燈泡的交流電壓表，則下列說法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)為220VB．線圈轉(zhuǎn)到如甲圖所示位置時感應電動勢為零C．當時線圈中的磁通量最小為零D．當時線圈中的磁通量最大，為4．太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質(zhì)子（）聚變?yōu)?個氦核（）的熱核反應，核反應方程是，這個核反應釋放出大量核能。已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c。下列說法中正確的是（）A．方程中的X表示中子B．方程中的X表示電子C．這個核反應中質(zhì)量虧損Δm=m1－m2－m3D．這個核反應中釋放的核能ΔE=(4m1－m2－2m3）c25．把圖甲所示的正弦式交變電流接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為熱敏電阻（溫度升高時其電阻減?。?，R為定值電阻．下列說法正確的是：()A．Rt處溫度升高時，電流表的示數(shù)變大，變壓器輸入功率變大B．Rt處溫度升高時，電壓表V1、V2示數(shù)的比值不變C．在t=1×10﹣2s時，穿過該矩形線圈的磁通量為零D．變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u=36sin50πt（V）6．如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻R，金屬棒與兩導軌始終保持垂直，并良好接觸且無摩擦，棒與導軌的電阻均不計，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（）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0分。7．關于分子運動論熱現(xiàn)象和熱學規(guī)律，以下說法中正確的有（）A．水中的花粉顆粒在不停地做無規(guī)則運動，反映了液體分子運動的無規(guī)則性B．兩分子間距離大于平衡距離時，分子間的距離越小，分子勢能越小C．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體D．利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能是可能的E.一定質(zhì)量的理想氣體如果在某個過程中溫度保持不變而吸收熱量，則在該過程中氣體的壓強一定增大8．平行金屬板PQ、MN與電源和滑線變阻器如圖所示連接，電源的電動勢為E，內(nèi)電阻為零；靠近金屬板P的S處有一粒子源能夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m，電荷量+q，初速度為零的粒子，粒子在加速電場PQ的作用下穿過Q板的小孔F，緊貼N板水平進入偏轉(zhuǎn)電場MN；改變滑片p的位置可改變加速電場的電壓Ul和偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2，且所有粒子都能夠從偏轉(zhuǎn)電場飛出，下列說法正確的是（）A．粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與U2成正比B．滑片p向右滑動的過程中從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小C．飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大速率D．飛出偏轉(zhuǎn)電場的粒子的最大速率9．如圖所示，a、b、c、d表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化中的四個狀態(tài)，圖中ad與T軸平行，cd與p軸平行，ab的延長線過原點，則下列說法中正確的是（）A．氣體在狀態(tài)a時的體積大于在狀態(tài)b時的體積B．從狀態(tài)b到狀態(tài)a的過程，氣體吸收的熱量一定等于其增加的內(nèi)能C．從狀態(tài)c到狀態(tài)d的過程，氣體分子的平均動能不變，但分子的密集程度增加D．從狀態(tài)a到狀態(tài)d的過程，氣體對外做功，內(nèi)能不變E.從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程，氣體從外界吸收的熱量一定大于其對外做的功10．如圖，豎直放置的光滑圓弧型軌道，O為圓心，AOB為沿水平方向的直徑，AB=2R。在A點以初速度v0沿AB方向平拋一小球a，若v0不同，則小球a平拋運動軌跡也不同．則關于小球在空中的運動，下列說法中正確的是A．v0越大，小球a位移越大B．v0越大，小球a空中運動時間越長C．若v0=，小球a動能增加量最大D．若v0=，小球a末動能最大三、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）如圖所示的實驗裝置，桌面水平且粗糙，在牽引重物作用下，木塊能夠從靜止開始做勻加速直線運動。在木塊運動一段距離后牽引重物觸地且不反彈，木塊繼續(xù)運動一段距離停在桌面上（未碰到滑輪）。已知牽引重物質(zhì)量為m，重力加速度為g。某同學通過分析紙帶數(shù)據(jù)，計算得到牽引重物觸地前、后木塊的平均加速度大小分別為a1和a2，由此可求出木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)為μ=_______（結(jié)果用題中字母表示）；在正確操作、測量及計算的前提下，從系統(tǒng)誤差的角度，你認為該實驗測量的木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)的結(jié)果與真實值比較會_____（選填“偏大”、“偏小”“不變”）；木塊的質(zhì)量為M=_____（結(jié)果用題中字母表示）。12．（12分）某同學在“測勻變速直線運動的加速度”的實驗中，用打點計時器（頻率為50Hz，即每打一個點）記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點．其相鄰點間還有4個點未畫出．其中、、、、、，小車運動的加速度為___，在F時刻的瞬時速度為____保留2位有效數(shù)字。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）如圖所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距L＝1m，兩軌道之間用電阻R＝2Ω連接，有一質(zhì)量m＝0.5kg的導體桿靜止地放在軌道上與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B＝2T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上?，F(xiàn)用水平拉力F沿軌道方向拉導體桿，使導體桿從靜止開始做勻加速運動。經(jīng)過位移x＝0.5m后，撤去拉力，導體桿又滑行了x′＝1.5m后停下。求：(1)整個過程中通過電阻R的電荷量q；(2)拉力的沖量大小IF；(3)整個過程中導體桿的最大速度vm；(4)在勻加速運動的過程中，拉力F與時間t的關系式。14．（16分）如圖甲所示，寬、傾角的金屬長導軌上端安裝有的電阻。在軌道之間存在垂直于軌道平面的磁場，磁感應強度B按圖乙所示規(guī)律變化。一根質(zhì)量的金屬桿垂直軌道放置，距離電阻，時由靜止釋放，金屬桿最終以速度沿粗糙軌道向下勻速運動。R外其余電阻均不計，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。求：(1)當金屬桿勻速運動時電阻R上的電功率為多少？(2)某時刻金屬桿下滑速度為，此時的加速度多大？(3)金屬桿何時開始運動？15．（12分）如圖甲所示，水平足夠長的平行金屬導軌MN、PQ間距L＝0.3m。導軌電阻忽略不計，其間連接有阻值R＝0.8Ω的固定電阻。開始時，導軌上固定著一質(zhì)量m＝0.01kg、電阻r＝0.4Ω的金屬桿cd，整個裝置處于磁感應強度B＝0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下?，F(xiàn)用一平行金屬導軌平面的外力F沿水平方向拉金屬桿cd，使之由靜止開始運動。電壓采集器可將其兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得的電壓U隨時間t變化的關系如圖乙所示。求：（1）在t＝4s時通過金屬桿的感應電流的大小和方向；（2）4s內(nèi)金屬桿cd位移的大?。唬?）4s末拉力F的瞬時功率。

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】

以球為研究對象，球受重力、斜面和擋板對球體的支持力F1和F2，由平衡條件知，F(xiàn)1和FN2的合力與G等大、反向、共線，作出力圖如圖所示，根據(jù)平衡條件，有根據(jù)牛頓第三定律可知，球?qū)π泵娴膲毫Υ笮∏驅(qū)醢宓膲毫Υ笮t故A正確，BCD錯誤。故選A。2、D【解析】

對物體受力分析，物體受向下的摩擦力，根據(jù)正交分解法建立平衡方程即可求解F.【詳解】根據(jù)物體的受力情況可知：Fcos300=mgsin300+μ(Fsin300+mgcos300)，解得F=G，故選D.3、D【解析】

A．根據(jù)正弦交流電的有效值等于峰值除以，可知感應電動勢的有效值為220V，電壓表測的是路端電壓，由于電源有內(nèi)阻，所以路端電壓和電動勢不相等，所以電壓表的示數(shù)不為220V，故A錯誤；B．線圈轉(zhuǎn)到如甲圖所示位置時，感應電動勢最大，故B錯誤；CD．由乙圖可知t=0.01s時，感應電動勢為零，線圈位于中性面，與磁感線垂直，磁通量最大，由乙圖可知周期T=0.02s，由可得故C錯誤，D正確。故選D。4、D【解析】

AB．由核反應質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可推斷出X為，故AB錯誤；

CD．質(zhì)量虧損為△m=4m1-m2-2m3釋放的核能為△E=△mc2=（4m1-m2-2m3）c2故C錯誤、D正確。

故選D。5、A【解析】

副線圈電壓不變，若Rt電阻原來大于R，則溫度升高時，電壓表V2示數(shù)與電流表A2示數(shù)的乘積增大，若Rt電阻原來小于R，則電壓表V2示數(shù)與電流表A2示數(shù)的乘積變小，當Rt處溫度升高時，電阻減小，則副線圈總功率增大，所以原線圈功率增大，即電壓表V1示數(shù)與電流表A1示數(shù)的乘積一定變大，故A正確；Rt處溫度升高時，電阻減小，電壓表V2測量Rt的電壓，則電壓表V2示數(shù)減小，V1示數(shù)不變，則電壓表V1示數(shù)與V2示數(shù)的比值變大，故B錯誤；在圖甲的t=0.01s時刻，e=0，則磁通量最大，此時矩形線圈平面與磁場方向垂直，故C錯誤；根據(jù)圖甲可知，Em=36V，T=0.02s，則ω＝=100πrad/s，變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u=36sin100πt（V），故D錯誤。故選A?！军c睛】本題考查交變電流的產(chǎn)生及變壓器原理，要注意掌握交變電流中最大值、有效值、瞬時值的表達及相應的關系，知道變壓器不改變功率，難度適中。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減去安培力，根據(jù)功能關系知恒力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0分。7、ABD【解析】

A．水中的花粉顆粒在不停地做無規(guī)則運動，是由于周圍液體分子對其不平衡的撞擊造成的，反映了液體分子運動的無規(guī)則性。故A正確；B．兩分子間距離大于平衡距離時，分子間表現(xiàn)為引力，當?shù)木嚯x減小，分子力做正功，分子勢能減小。故B正確；C．用燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，是由于云母片具有各向異性的原因，說明云母片是晶體。故C錯誤；D．根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒以及熱力學第二定律可知，用淺層海水和深層海水間的溫度差造出一種熱機，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，是可行的。故D正確；E．一定質(zhì)量的理想氣體，溫度保持不變（△U=0）而吸收熱量（Q＞0），根據(jù)熱力學第一定律，氣體對外做功（W＜0），體積變大；在根據(jù)氣體等溫方程可知，壓強變小，故E錯誤。故選：ABD。8、BC【解析】

A．帶電粒子在加速電場中加速在偏轉(zhuǎn)電場中由于則則粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離y與U2不是成正比關系，選項A錯誤；B．從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角滑片p向右滑動的過程中U1變大，U2減小，則從偏轉(zhuǎn)電場飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小，選項B正確；CD．當粒子在加速電場中一直被加速時，飛出偏轉(zhuǎn)電場的速率最大，即當U1=E時粒子的速率最大，根據(jù)動能定理解得選項C正確，D錯誤。故選BC。9、BCE【解析】

A．因ab連線過原點，可知是等容線，則氣體在狀態(tài)a時的體積等于在狀態(tài)b時的體積，選項A錯誤；B．從狀態(tài)b到狀態(tài)a的過程，氣體體積不變，則對外做功為零，即W=0，根據(jù)?U=W+Q可知，氣體吸收的熱量一定等于其增加的內(nèi)能，選項B正確；C．從狀態(tài)c到狀態(tài)d的過程，氣體的溫度不變，壓強變大，體積減小，則氣體分子的平均動能不變，但分子的密集程度增加，選項C正確；D．從狀態(tài)a到狀態(tài)d的過程，氣體壓強不變，溫度升高，則體積變大，氣體對外做功，內(nèi)能變大，選項D錯誤；E．從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程，氣體溫度升高，體積變大，內(nèi)能增加，對外做功，根據(jù)?U=W+Q可知，氣體從外界吸收的熱量一定大于其對外做的功，選項E正確。故選BCE。10、AC【解析】

A．平拋運動水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，初速度越大，則在空中運動的水平位移越大，末位置離點越遠，則位移越大，故A正確；B．平拋運動的時間由高度決定，與水平初速度無關，初速度大時，與半圓接觸時下落的距離不一定比速度小時下落的距離大，所以時間不一定長，故B錯誤；C．平拋運動只有重力做功，根據(jù)動能定理可知，重力做功越多，動能變化越大，則小球落到點時，重力做功最多，動能變化最大，則運動時間為：水平初速度為：故C正確；D．根據(jù)動能定理可知，末動能為：當小球下落的距離最大，但是初速度不是最大，所以末動能不是最大，故D錯誤；故選AC。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、偏大【解析】

[1]牽引重物觸地后，對木塊由牛頓第二定律由此可求出木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)為[2]在減速階段產(chǎn)生加速度的力是滑動摩擦力和紙帶受到的阻力，所以該實驗測量的木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)的結(jié)果與真實值比較會偏大。[3]牽引重物觸地前，對木塊和牽引重物分別用牛頓第二定律聯(lián)立解得12、0.620.98【解析】

[1]．相鄰點間還有4個點未畫出，則相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s。在紙帶中，連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差△x=0.62cm，根據(jù)△x=aT2得[2]．F點的瞬時速度等于EG段的平均速度，則四、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、(1)2C(2)4kg·m/s(3)6m/s(4)F＝72t＋18(N)【解析】

（1）導體桿切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢E＝回路中電流I＝通過電阻R的電荷量q＝IΔt＝磁通量ΔΦ＝BLΔx，又Δx＝x＋x′代入數(shù)據(jù)可得q＝＝C＝2C（2）根據(jù)動量定理IF－F安Δt＝0－0F安＝BIL，Δt為導體桿整個過程中所用時間IF＝BILΔt＝BLq所以IF＝4kg·m/s。（3）當撤去力F后，根據(jù)楞次定律可以判斷感應電流必定阻礙導體桿的相對運動，所以桿做減速運動，桿的最大速度應該為撤去外力F瞬間的速度。撤去F之后通過電阻R的電荷量為q2＝撤去外力F之后，以水平向右為正方向，根據(jù)動量定理，則－BLq2＝0－mvm聯(lián)立上式得導體桿的最大速度為vm＝6m/s（4）根據(jù)受力分析可知F－BL＝ma由運動學公式v＝at，vm2＝2ax可解得a＝36m/s2聯(lián)立上式可得關系式為F＝72t＋18(N)14、(1)當金屬桿勻速運動時電阻R上的電功率為；(2)某時刻金屬桿下滑速度為，此時的加速度為；(3)金屬桿在后感應電流消失的瞬間才開始下滑?！窘馕觥?/p>

根據(jù)法拉第電磁感應定律求感應電動勢，由歐姆定律求電阻R中的電流，根據(jù)電功率計算公式求解電功率；導體棒最終以的速度勻速運動，根據(jù)受力平