2021届河南省名校联盟高考物理联考试卷(4月份)(含答案解析).pdf

2021届河南省名校联盟高考物理联考试卷（4月份）一、单 选 题（本大题共5 小题，共 3 0.0分）1.如右图所示，距水平地面高度为3/?处有一竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,从距地面4/?高处的A点以初速度。o 水平抛出一带电小球（可视作质点），带电小球电量为q,质量为m,若 外m.h、8满 足 关 系 式 胃=隹,则小球落点与抛出点A的水平qB 7 g位移5 是（）如图为一款新型儿童电动摩托车，其主要参数见下表。锂电池存储电能，电动机驱动车轮行驶安全，很受小朋友的喜欢。以下说法正确是（）产品重量10kg最大载重50kg电池容量20Ah行驶最大功率120W充电电流2A充满电最大行程约 7如i最大行驶速度7.2km/hA.满载状态下，电动摩托车以最大行驶速度匀速前进时所受阻力为6 0NB.电池容量2 0A 指的是电动摩托车电池充满电时的电能C.如果这辆电动摩托车每两天充一次电，己知充电电压为6 匕 则一个月要耗电18 度D.当电动摩托车用完电后需要8/7充满电3.据 仲 国 科 技 报 报道，我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称 为“人造太阳”）已完成了首次工程调试.其中“人造太阳”的 核 反 应 方 程 式 是 3/+X，设僦核的质量为巾1，气质量为巾2,氢核质量为巾3,X的质量为巾4,下列关于“人造太阳”的说法中正确的是（）A.X 是质子B.“人造太阳”的核反应发生的条件是反应物质的体积要达到临界体积C.“人造太阳”的核反应过程中发生质量亏损，该过程释放的核能为（血3+巾4 -1一瓶2）。2D.“人造太阳”的核反应必须在极高温度下，使参与核反应的原子核间的距离接近到K T*米的范围内才能够发生4 .一个质量为，的物体静止放在光滑水平面上，在互成6 0。角的大小相 力7-二4等的两个水平恒力作用下，经过一段时间，物体获得的速度为V,在/力的方向上获得的速度分别为火、外，那么在这段时间内，其中一个 2二-力做的功为（）A.-mv2 B,-mv2 C.-mv2 D.-mv26 4 3 25 .人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的。点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为n i l：m2=3：2,下列说法中正确的是（）A.瓶1、巾2做圆周运动的线速度之比为2：3B.巾1、6 2做圆周运动的角速度之比为3：2C.瓶 做圆周运动的半径为g LD.瓶2做圆周运动的半径为|力二、多 选 题（本大题共5小题，共2 7.0分）6 .如图所示，水平转台上的小物体“、b通过弹簧连接，并静止在转台上，扁1制 画制Mil现转台从静止开始缓慢的增大其转速（即在每个转速下可认为是匀速转动），（仃 =己知人的质量分别为?、2 m,a、b与转台的动摩擦因数均为，a、b离转台中心的距离都为，且与转台保持相对静止，已知弹簧的原长为r,劲度系数为4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法中正确的是（）A.物体。和。同时相对转台发生滑动B.当。受到的摩擦力为0时，匕的摩擦力背离圆心C.当6受到的摩擦力为0时，。的摩擦力背离圆心D.当。、匕均相对转台静止时;允许的最大角速度为 阻X/2 m r7.电子束焊接机中的电子枪如图所示，K为阴极，4为阳极，阴极和阳极之间的电场线如图中虚线所示，A上有一小孔，阴极发射的电子在阴极和阳极间电场作用下聚集成一细束，以极高的速率穿过阳极上的小孔，射到被焊接的金属上，使两块金属熔化而焊接到一起，不考虑电子重力，下列说法正确的是（）A.A点的电势高于K点的电势 B.电子克服电场力做功C.电子的电势能不断增加 D.电子动能不断增加一个单摆悬挂在小车上，随小车沿着斜面滑下，图中的虚线与斜面垂直，虚线沿斜面方向，实线沿竖直方向.则可判断出（）A.如果斜面光滑，摆线与重合B.如果斜面光滑，摆线与重合C.如果斜面粗糙但摩擦力小于下滑力，摆线位于与之间D.如果斜面粗糙但摩擦力大于下滑力,摆线位于与之间9.（TC的冰完全熔化成0久的水的过程中（）A.熔化过程中从外界吸收热量B.熔化过程中会向外放出热量C.熔化过程中分子的平均动能增大 D.熔化过程中分子势能增大10.下列说法正确的是（）A.偏振光可以是横波，也可以是纵波B.光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象C.在LC振荡电路中，当电流最大时，线圈两端电势差也最大D.声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率三、实 验 题（本大题共2小题，共14.0分）11.（1）如 图1所示是甲、乙两位同学在“探究力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果,若用厂表示F1、F?的合力，用尸 表示Fi和尸2的等效力，则 可 以 判 断（选 填“甲”或“乙”）同学的实验结果是符合事实的.图2图1（2）如图2,某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、8上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为0,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.为完成实验，下述操作中必需的是A.测量细绳的长度8.测量橡皮筋的原长C测量悬挂重物后橡皮筋的长度D记录悬挂重物后结点。的位置钉子位置固定，欲利用现有的器材，改变条件再次验证，可 采 用 的 方 法 是.1 2.在描绘一个标有“3 V 0.3 4”小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到3匕 并便于操作.已选用的器材有：学生电源（电动势为4匕 内阻约1。）.电源表（量程为0-0.64,内阻约0.20）.电压表（量程为0-3 V,内阻约3k 0）.开关一个、导线若干.（1）实验中还需要选择一个滑动变阻器，现有以下两个滑动变阻器，则 应 选 其 中 的（选填选项前的字母）A.滑动变阻器（最大阻值1 0 0,最大允许电流1A）B.滑动变阻器（最大阻值15000,最大允许电流0.34）（2）实 验 电 路 图 应 选 用 图 中 的（选 填“甲”或“乙”）.四、简 答 题（本大题共1 小题，共 11.（）分）13.如图所示，电源的电动势E为6.0 U,内阻，为1.0 0,电阻R为2.0 0,忽略电流表和电压表对电路的影响.闭合电键S后，电流表的示数为 A,电压表的示数为 K.五、计算题(本大题共3小题，共42.0分)14.质 量 为2?的卡车A在平直公路上以速度为(未知)做匀速直线运动，其水平车板上载有质量为加的重物8,重物与车厢底板间的动摩擦因数为“，与前壁间的距离为心 因发生紧急情况，卡车突然制动向前滑行，已知卡车车轮与地面间的动摩擦因数为2”。若重物与车厢前壁发生碰撞，碰撞时间极短且不损失机械能、已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度为g。问：(1)卡车制动瞬间的加速度大小为多少？(2)若要求重物与车厢前壁不发生碰撞，火应满足什么条件？(3)若 为=心 驳，则重物与车厢前壁的最终距离为多少？15.夏天天降暴雨，导致城市内涝。如图所示为某城市下水管道中仰 面剖面图，由于井盖上的泄水孔因故堵塞，在井盖与水面之间封闭一定气体。当下水道内水位不断上升时，井盖可能会不断跳跃。设井盖质量m=2 5 k g,圆柱形竖直井内水面面积S=0.25爪2,图示时刻井盖到水面间距h=2m,此时封闭气体压强与外界大气压强相等，若环境温度不变，已 知=1.0 x lOSpa,g=10m/s2,求：0从图示位置开始，水面上涨多少后井盖第一次跳起？设井盖下落后，封闭气体的压强又变为P,求井盖第一次跳起逸出的空气与原来空气质量之比詈。井盖 地面三三三三三三三三三棒水管道m1 6.如图所示，一列沿x 轴传播的机械横波，t=0时刻的波形图中的实线，经过时间41=0.06s的波形图如图中的虚线所示，已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向y 轴正方向运动。y/ca(1)判断该波的传播方向；(2)求该波的最小频率；(3)若4T(t 5 7,求该波的波速。【答案与解析】1.答案：B解析：解：小球在磁场中的运动可以看作一个水平方向的圆周运动和一个竖直方向的匀加速运动。在磁场中运动一周的时间为7,则7=誓，在磁场中的运动总时间:又因为已知:所以小球在磁场中做圆周运动的圈数n=：=2.5,又因为圆周运动的半径R=*投影图如右图所示:故选：B。将小球的速度沿着垂直磁场和平行磁场方向正交分解，会发现小球在磁场中的运动可以看作一个水平方向的圆周运动和一个竖直方向的匀加速运动；根据牛顿第二定律和分运动的等时性进行考虑.本题主要是将带电小球的运动分解为水平面内的圆周运动和竖直方向的自由落体运动，不难.2.答案：A解析：解：A、儿童电动摩托车最大行驶速度：vm=7.2 km/h=2 m/s,行驶最大功率：P=120VK,以最大速度行驶时，牵引力：F=f =舞=60N,vm zm/s以最大速度行驶是匀速直线运动，故阻力：f=F=6 Q N,故 A 正确；B、电池容量204?指的是电动摩托车电池充满电时的储存的电荷量g,电能E=q U,故 3 错误;C、如果这辆电动摩托车每两天充一次电，已知充电电压为6匕 则一个月要耗电:W =NqU=15 x 2(M/i x 6V=1800V-A-h=1 80 0 Wh=1.8KW-h,故 C 错误;D、当电动摩托车用完电后的充电时间：=：=驾=10九，故。错误。/2 A故选：Ao摩托车匀速前进时，根据P=F求解牵引力，根据平衡条件求解摩擦力，根据q=/t求解充电时间，根据皿=qU求解充的电能。本题是力电综合类问题，关键是知道公式P=Fu是联系牵引力与功率的桥梁，基础题目。3.答案：D解析：解：A、根据电荷数守恒、质量数守恒知，X 的电荷数为0,质量数为1,为中子，故 A 错误。以由核聚变的条件可知，发生核聚变时不需要达到临界体积，故 8 错误。C、根据爱因斯坦质能方程知，该过程释放的核能为：E=m e2=(mx+m2-m3-m4)c2,故C错误。、聚变反应必须使参与核反应的原子核间的距离接近到IO-米的范围以内才能够发生，故。正确。故选：D。根据电荷数守恒、质量数守恒确定X 的电荷数和质量数，从而确定X 的种类；根据爱因斯坦质能方程，结合质量亏损求出释放的核能.聚变反应必须使参与核反应的原子核间的距离接近到ICT巧米的范围以内才能够发生.本题考查核聚变与核裂变的定义，核聚变的核反应方程，爱因斯坦质能方程，多读课本，掌握了基础知识才能顺利解决此类问题.4.答案：B解析：解：大小相等，方向夹角为60。两个力的作用下，物体从静止运动到速度为v,则这两个力做的功一样多，且合力功为：加卢，所以其中一个力做的功为总功的一半，即为故B正确；A C D错误；故选：B。在大小相等，方向夹角为60。两个力的作用下，物体从静止运动到速度为丫，则其中一个力做的功，为物体所获得动能的一半。因为这两个力做的功，即为物体的动能的增加。本题考查力做功，但无法用功的表达式计算，由动能定理可求出合力功，由于两力做功一样，因此可求出一个力做的功。5.答案：A解析：解：8、双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度的大小相等，故 B错误；ACD、双星系统万有引力提供向心力，笔 也=771/132=m2r2尔 得：言=器=|，由于角速度相同，由u=5 可知，?=7 =|.由于 ri+r2 =L,得 r i=|L,r2=|故 A 正确，C D 错误。故选：A。双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度的大小相等，根据向心力的关系求出转动的半径之比，从而得出线速度大小之比。解决本题的关键知道双星系统的特点，角速度大小相等，向心力大小相等。6.答案：CD解析：当4、B 受到的摩擦力为0 时，由弹簧弹力提供向心力，根据胡克定律以及向心力公式列式求解，当4、B 刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，静摩擦力的合力提供向心力，根据胡克定律以及向心力公式列式求解即可。本题主要考查了胡克定律以及向心力公式的直接应用，知道当A、8 刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，静摩擦力的合力提供向心力，明确向心力的来源是解题的关键.4、发生相对滑动前，静摩擦力和弹力提供向心力，当刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，kr+pmg=m3 2 r知3 =小 詈+，质量大的先发生相对滑动，故 B 先发生相对滑动，故 A 错误；B、当4 受摩擦力为零，弹簧弹力充当A 向心力，弹力与静摩擦力的合力提供B 的向心力，B质量较大，故向心力大，所以8 受摩擦力指向圆心，故 8 错误；C、根据5 分析知，当 2 受到的摩擦力为0 时，弹簧弹力充当B 向心力，弹力与静摩擦力的合力提供 A 的向心力，A 质量较小，故向心力小，所以A 受摩擦力背离圆心，故 C 正确；。、当A、8 均相对转台静止时，有 4 可知，8 先发生相对滑动，在 8 刚要发生相对滑动时的角速度为3=怛+上,故力正确。故选：C D。7.答案：AD解析：解：4、根据顺着电场线方向电势降低，则知A 点的电势高于K 点的电势.故A 正确.B C D,电子从K到 4 过程中，电场力对电子做正功，其电势能不断减少，根据动能定理可知电子的动能不断增加，故 BC错误，。正确.故选：AO.根据电场线的方向分析电势的高低.电场力做正功，电子的电势能减少，转化为电子的动能，两种形式的能总和不变.本题只要抓住电场线的方向表示电势的高低，知道电场力做正功时，电荷的电势能减少，动能增大，就能轻松解答.8.答案：BD解析：解：A、B 如果斜面光滑，根据牛顿第二定律得：对整体：；!)口 速度a=吧=g s 勿。方向沿斜面向下.对小球：合力产合=ma=mgs讥。，则摆线必定与斜面垂直，即摆线与重合.故A 错误，B 正确.C、如果斜面粗糙且 tan。，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到，加速度a=MW；M9CS9=g(sin。_ RCOSB),由于 tand 则“cos。0,说明加速度方向沿斜面向下，而且a 白1 U.S U K 1 0 K K 7 1该电阻值相对于电压表内阻属于小电阻，所以电流表应采用外接法，因此实验电路应选乙故答案为：(1)4 (2)乙.明确实验原理，根据题目要求确定滑动变阻器与电流表的接法，然后选择实验电路；对电学实验要明确以下情况滑动变阻器必须用分压式接法：要求电压或电流从零调节；变阻器的全电阻远小于待测电阻；用限流接法时通过电流表的电流大于电流表的量程.13.答案：2 4解析：解：根据闭合电路欧姆定律得：/=白=搭=2 4K+T*Z +1路端电压为：U=E-l r =6-2x 1=4 V即电流表的示数为2 A,电压表的示数为4 y.故答案为：2,4.根据闭合电路欧姆定律求出电路中电流，得到路端电压，即可知道两个电表的读数.本题考查闭合电路的欧姆定律的直接应用，属公式的直接应用，要知道电压表测量的是路端电压,不是内电压.14.答案：解：(1)设制动瞬间卡车的加速度大小为国,根据牛顿第二定律可得：2(m +2 m)g n，m g =2 ma1解得：%=2.5 g；(2)设制动过程中重物的加速度大小为a 2,根据牛顿第二定律可得：r ng =ni a 2解 得:a2=ng；卡车减速到速度为零的位移：X i=重物减速到速度为零时的位移为：孙=算若重物与车厢前壁恰好相碰，应该满足犯 X=L解得：为=用 四；要使重物与车厢前壁不发生碰撞，应该满足孙 /用；(3)因为旧产雪，故重物会与车厢前壁相碰，在卡车刚好停下时，经过的时间为：t =渠，解得：t=呼aiy/754g此时重物位移：xB=vot a2t2=卡车的位移：XA=-=L,2al 15由于刀 口 -XA L,故还未相碰时重物与车厢前壁相碰时，卡车已经停下；假设碰撞瞬间重物速度为加，相碰时应满足土 琏-巽=工2a2 2al解得：vB=步 号；重物与卡车发生弹性碰撞，取向右为正方向，根据动量守恒定律可得：m vB=m vBr+2 mvAr,根据机械能守恒定律可得：=1 m vB，2+|x 2 mvA，29解 得 喑=一%,/=1为碰后重物加速度大小不变，卡车加速度以=*叱:*=3.5 g重物与车厢前壁的最终距离为：$=+2 ng 2x3.5 ug 7答:(1)卡车制动瞬间的加速度大小为2.5 g；(2)若要求重物与车厢前壁不发生碰撞，应该满足为 楞；(3)若为=鹏 区,则重物与车厢前壁的最终距离为巳 心解析：(1)根据牛顿第二定律求解卡车制动瞬间加速度大小；(2)根据牛顿第二定律求解重物的加速度大小，再根据速度一位移关系求解各自的位移，根据两个位移之差不大于L进行分析；(3)重物与卡车相碰时卡车已经静止，求出碰撞前重物的速度大小，再根据动量守恒定律、机械能守恒定律求解碰撞后二者的速度大小，再根据运动学公式求解。本题主要是考查了动量守恒定律、机械能守恒定律和牛顿第二定律的综合应用；对于动量守恒定律，其守恒条件是：系统不受外力作用或某一方向不受外力作用(或合外力为零)；解答时要首先确定一个正方向，利用碰撞前系统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程；对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚运动过程和受力情况，根据牛顿第二定律结合运动学公式解答。15.答案：解：设第一次跳跃后，水面距离井盖距离为殳气体逸出时压强为P2=P o+v由玻意耳定律：P1九1 S =p2h2S解得：九2=用1=1.9 8 mPz上升高度：九=九 电=0.02m井盖第一次跳跃后，水面距井盖距离为电，气体压强为P0则 吧=1 一 皿=止”m2 poh1 g又 P/1S=p2h2Smg则 叫=s=空空=今答:从图示位置开始，水面上涨0.02m后井盖第一次跳起；设井盖下落后，井盖第一次跳起逸出的空气与原来空气质量之比击。解析：井内封闭气体做等温变化，根据玻意耳定律列式求解；以排出气体为研究对象，根据理想气体状态方程列式求解。本题考查理想气体状态方程，关键是选择好研究对象，分析出初末状态参量，判断好做何种变化，选择合适的气体实验定律或理想气体状态方程列式求解即可。16.答案：解：(1)已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向)，轴正方向运动，波形向右平移，所以该波向右传播。(2)根据波的周期性，由图得，t=(7i+$r,得7=黑=篇s(n=0,1,2,3.)则频率的通项为/=募Hz当n=0,频率最小，最小频率为/=12.5Hz(3)当47 t 57时，上问中n=4则波速为u=95m/s答：(1)波向右传播；(2)该波的最小频率为12.5Hz；(3)若4 r(t 5 T,该波的波速为95m/s。解析：已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向)，轴正方向运动，根据波形平移法得到该波的传播方向；(2)由两个时刻的波形可知时间与周期的关系，求出周期的通项，即可求得频率的通项，从而求出频率的最小值；(3)根据上题的结论，求解频率的特殊值，读出波长，求出波速。本题是多解问题，关键是会通过波形微平移得到各个质点的振动方向，然后由图象得到周期的通项，最后求解传播速度。