2021届河南省开封市高考物理模拟试卷(3月份)(含答案解析).pdf

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1、2021届河南省开封市高考物理模拟试卷（3月份）一、单 选 题（本大题共4小题，共24.0分）1.如图所示，传送带的水平部分长为3传 动 速 度 为 外 在 其 左 端 无八（.）初速释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为“，则木块从左端运动到右端的时间不可能是（）A.-B.+E C.件 D.-V V 2g yj fig V2.如图所示，a、b、c是光滑斜面上三点，b是ac的中点，一滑块从 b 二1a点 以初速度几沿斜面下滑，滑块在b点时的速度为5%.则物块在c 点的速度大小为（）_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _A.7v0B.9v0C.10v0D.15v03.质量为25

2、kg的小孩坐在秋千板上，小孩离系绳子的横梁2.5m.如果秋千板摆到最低点时，小孩运动速度的大小是5 m/s,它对秋千板的压力为（）4.A.500/V.B.300/V C.250N D.600/V有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶，在水平面内做匀速圆周运动.图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为儿如果增大高度儿 则下列关于摩托车说法正确的是（）A.对侧壁的压力N增大C.做圆周运动的向心力产增大B.做圆周运动的周期T不变D.做圆周运动的线速度增大二、多 选 题（本大题共5小题，共28.0分）5.如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为

3、2m,磁感应强度的大小为1T.一边长为1nI、电阻为20的正方形均匀导线框4BCD从图示位置开始沿水平向右方向以4m/s的速度匀速穿过磁场区域，在图中线框4、B两端电压l/助、4B边中的电流/皿（以B流向4方向为正）与线框移动距离x的关系图象正确的是（）6.图中K,L,M为等量异种电荷+Q和-Q形成的电场中的三个等势面.一带电粒子射入此电场中,仅在电场力作用下沿轨迹a b e d e运动.已知电势中*中/.中M.下列说法中正确的是（）A.电荷+Q在等势面M的右侧 B.粒子在运动过程中机械能守恒C.粒子在b点与d点的速率相同 D.粒子在c点时动能最大7.有中子轰击多5U原子核产生裂变反应，其可能

4、的裂变方程为豺5（/+H-4 rB a+骂Kr+3加的质量分别卷51/、呜、I t4Ba,毙Kr为 叫、m2,m3.m4,的5 原子核的半衰期为厂 其比结合能小于公,Ba原子核的比结合能，光在真空中的传播速度为c,下列叙述正确的是（）A.8堤怦原子核比弱5（7原子核更稳定B.公,Ba原子核中含有56个中子C.裂变时释放的能量为（m1一 2m2-m3-m c2D.质量为zn含铀矿石，经过一个半衰期后该矿石的质量剩下8.10、两质量相同的小球A、B,分别用轻绳悬在等高的a、。2点，A球的悬线比B球的悬线长，把两球的悬线均拉到水平位置无初速释放，则小球经最低点时（取悬线水平时所在的平面为零势能面），

5、如图所示，则（）66A.A、B两小球速度相等;B.月 球的机械能等于8 球的机械能；C.4 球的重力势能小于B 球的重力势能；D.轻绳对4 球的拉力大于对B 球的拉力；9.图示为一列沿%轴正向传播的简谐横波在t=0 时刻的波形图（波刚好传到Q点），P、Q、M 点的平衡位置分别为孙=1cm.xQ=4 c m、xM=5 c m,经过t=0.2 s,M 点第一次到达波谷，则下列判断正确的是（）A.质点P 的振动周期7 =0.4 sB.该波的传播速度u =lm/sC.”点的起振方向沿y 轴负方向D.0-1 s 内质点Q 运动的路程为1 mE.0 -1 s 内质点M 运动的路程为0.1 8m三、填 空

6、题（本大题共1 小题，共 5.0 分）1 0 .一定质量的理想气体经历一膨胀过程，此过程可以用p-V图象上的直线AB C来表示，如图所示，在4、B、C三个状态中，气体的温度二 般、TB%（均 选 填“”“=”或“b 过程中：(5 v0)2 VQ=2ax,b c过程中：v1 (5 v0)2=2ax,解得：vc=7 v0,故A正确、8 C Q错误；故选：A分别对a b、be段利用匀变速直线运动速度位移关系列方程求解.本题主要是考查匀变速直线运动的规律，解答本题要掌握匀变速直线运动的中间位置速度计算公式.3.答案：A解析：解：根据牛顿第二定律得：N-m g =m.,解得：N =m g+4=2 5 0

7、 +2 5 x f|N =5 0 0 N,根据牛顿第三定律知，小孩对秋千板的压力为5 0 0 M故A正确，B、C、。错误.故选：A.对小孩分析，在最低点，靠重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出小孩对秋千板的压力.解决本题的关键知道小孩做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解.4.答案:D解析：解：4、摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图。设圆台侧壁与竖直方向的夹角为a,侧壁对摩托车的支持力为：卷，增加高度九 时，支持力不变，则摩托车对侧壁的压力不变。故A错误。B、因重力，支持力角度不发生变化，由4=zngco

8、Ca可知向心力大小不变，根据牛 mg顿第二定律得：%=m 祟,h越高，r越大，&不变，则7越大。故B错误。C、由4 =mgcota可知，在增加高度时，质量m和角度a不变，向心力大小不变。故C错误。D、根据牛顿第二定律得：Fn=m ,九 越高，r越大，片不变，贝忖越大。故。正确。故选：。4对摩托车及演员为整体进行受力分析，列出支持力与重力的关系式，即可得知选项4的正误8、列出用周期和半径表示的向心力的公式，结合在高度变大时，可得知周期的变化情况.C、用重力和角度表示出向心力，可分析向心力的变化情况.。、利用线速度和半径表示出向心力，可分析半径变大时，线速度的变化情况.该 题“有一种杂技表演叫“飞

9、车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演”该模型的物理题主要考查对向心力、牛顿第二定律的理解，再者就是要会正确的受力分析，正确找出向心力的表达式是解答该题的关键.5.答案:B C解析：解：4、由楞次定律判断可知，在线框穿过磁场的过程中，4点的电势始终高于B的电势，则UAB始终为正值。AB,DC两边切割磁感线时产生的感应电动势为E=Ba。在0 a内，力B切割磁感线，力B两端的电压是路端电压，则U.B=江=|8即在a-2a内，线框完全在磁场中运动，穿过线框的磁通量没有变化，不产生感应电流，则U.=E=B au；在2a 3a内，4 8两端的电压等于路端电压的/贝电B=”=；Baa故A错误，B正确:

10、C、A B,。两边切割磁感线时产生的感应电动势为5=B au,但方向相反，所以感应电流：i=大R小相等，但方向相反。当线框全部在磁场中运动时，电路中只有感应电动势，没有感应电流。故C正确，。错误。故选：B C.由楞次定律判断感应电流方向，确定出力、B两端电势的高低.由E=8几求出感应电动势，由欧姆定律求出电势差.本题由楞次定律判断电势的高低，确定电势差的正负.分析B与感应电动势关系是关键，要区分外电压和内电压.6.答案:AC解析：由于电场线由高电势一侧指向低电势一侧，可知正电荷位于M右侧，根据功能关系只有重力做功机械能守恒，根据电场力做功，判断动能的变化。熟悉等量异种电荷的电场线和等势面分布是

11、解题的关键。A.由于M 电势较高，所以电场线由右向左，正电荷位于M点右侧，故 A 正确；8.粒子在运动过程中由于受到电场力作用，所以机械能不守恒，故 3 错误；C 由于bd两点在同一等势面上，所以在运动过程中由b到d 电场力不做功，动能不变，所以速率相同，故 C 正确；。.由运动轨迹可知，粒子受电场力向左，指向曲线凹侧，所以向c运动过程中电场力做负功，动能减小，所以c点动能最小，故。错误。故选AC.7.答案：AC解析：解：4、比结合能的大小反应原子核的稳定程度，原子核的比结合能小于肝原子核的92(7 568a比结合能，所 以 匚丫:原 子 核 比 原 子 核 更 稳，还有核反应是朝着原子核稳定

12、的方向进行的，故 A56B a 92U正确；B、由原子核的组成特点可知u Y f 原子核中含有56个质子，中子数为：144-5 6 =88个，故 8 错误；C、由于核裂变的过程中释放能量，根据爱因斯坦质能方程得裂变时释放的能量为：E=2mc2,其中 m =m1+m2 m3 m4 3 m2=m1 2 m2 m3 m4,所以 E=(m1 2 m2 m3 m4)c2,故 C 正确；。、经过一个半衰期后，铀的质量剩下矿石中其他元素质量不变，故。错误；故选：AC比结合能越大，原子核越稳定；中子数等于质量数减去质子数；根据爱因斯坦的质能方程 E=m e2可以计算出裂变时释放的能量；在发生衰变的时候是衰变的

13、那种元素的质量减小，但其他元素的质量不发生变化。对半衰期注意要理解到位，半衰期是一个统计概念，是针对大量原子核来说的，对有限的原子核没有意义。还有半衰期是由原子核的内部结构所决定的，与外在的物理环境以及化学状态都没有关系。8.答案：B C解析：根据动能定理或机械能守恒求出在最低点的速度表达式，可比较出4、B两球的速度大小.4、B两球在向下运动的过程中，只有重力做功，机械能都守恒，比较出初始位置的机械能即可知道在最低点的机械能大小。根据拉力与重力的合力提供向心力，F-m g=,得出拉力的大小，从而可以比较出两球摆线的拉力。解决本题的关键掌握动能定理和机械能守恒定律，知道摆球在最低点靠合力提供做圆

14、周运动的向心力。人根据动能定理m gL=%nv2,得L越大，速度越大，所以A球的速度大于B球的速度.故A错误；两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，初始位置的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等.故B正确；C.在最低点，两球的质量相等，但相对于同一参考平面而言，高度不同，则重力势能不等，且4球小于B球，故C正确；由F-m g=m g,得，F=mgm二=3m g,与摆线的长度无关.所以两球摆线拉力大小相等.故。错误。L L故选B C。9 .答案：ACE解析：解：A B、经过t =0.2 s,M点第一次到达波谷，可 知 波 速 度=管=簧 m/s =O.l m/s,由图象可知，波长;

15、1 =0.0 4 m,则质点的周期7=4=S=0.4S,故 A正确，8错误。v 0.1C、根据上下坡法，知各点的起振方向沿y 轴负方向，故 C正确。D、0 -1 s 内质点Q 运动的路程s =。4 4 =x 8 c?n =2 0 c m,故 ）错误。E、波传播到M点的时间亢=詈 s =0.1 s,则0 -1 s 内质点M运动的路程s =零-4 4 =X 8cm=1 8 c m =0.1 8 m,故 E正确。故选：ACE.根据波传播的距离和时间求出波速，结合波长和波速求出周期；根据上下坡法得出M点的起振方向；根据振动的时间，结合周期求出质点运动的路程。本题考查了波动和振动的综合运用，掌握波长、波

16、速、周期的关系，知道质点振动的周期与波动周期相等。1 0 .答 案:=解析：解：由P-U图象读出理想气体在A、B、C 三个状态的参量为:P 4 =3 a t m，匕=lL；pB=2atm,VB=2 L；pc=latm,Vc=3L根据理想气体状态方程，有：P KA _ PBVB _ PcVc-rT-an、f 3X1 2x2 1X3即为：KF所以有：TA=TC,TA根据图中数据可确定压强和体积，再根据理想气体状态方程即可确定温度关系。本题考查了比较气体的温度高低，由图象求出气体的压强与体积、应用理想气体压强公式即可正确解题。1 1 .答案：DE 1.5 C解析：解：（1）4、应使小滑车从靠近打点计

17、时器的位置释放，故 A正确8、为了保证钩码的重力提供小滑车的拉力，必须保证绳与木板平行，故 B正确；C、应先接通电源，后释放小滑车，故 C正确。、依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个 钩码挂在牵引端，不需要保证引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量，故。错误.E、根据mg-(M -m)g =M a可知a =咤 -故 不 需 要 平 衡 摩 擦 力，故E错误M因选不需要的，故选：DE(2)根据%=aK可得a=-=l-5m/sz(3)根据z n g -m)g=M a可知a =故 C 正确故答案为：(1)D E；(2)1.5；(3)C(1)根据实验的目的和要求事项分析答题；(2)利用逐差

18、法求得小滑车的加速度；(3)根据牛顿第二定律表示出小车的加速度，即可判断出截距，进而求得摩擦因数本题考查了实验原理和注意事项、应用牛顿第二定律与匀变速直线运动的推论即可正确解题1 2.答案：&；&；&；*乎;卢 子-/?2 ；大于.2 2 *2 12解析：试题分析：本题的关键是明确替代法的实验原理：当电阻箱阻值金 保持不变，则若电流表示数不变，电阻箱占 可以替代待测电阻咒;本题的关键是根据闭合电路欧姆定律列出两次的表达式，然后解出E和r的结果即可；题的关键是若把电流表内阻看成是电源内阻的一部分，写出准确电源内阻表达式，然后比较即可.解：此方法是应用了替代法思想，由实验原理可知，应保持电阻箱/?

19、2的阻值不变，调节治，使电流表示数保持不变；根据实验原理可得&=%；根据闭合电路欧姆定律应有：E=U+I2(r+R2及E =L T+左(+/?2 )可解得2 =半半，=片/?2/2一，212一，2实际上由于电流表有内阻，可把电流表等效为电源内阻的一部分，由于实验忽略了电流表内阻,所以测量值大于真实值.故答案为：&；R 1 ；R 1 ；警；/?2 ；大于.12 12 12 121 3.答案：解：(1)完成一次全振动的时间为一个周期，由图乙得小滑块做简谐振动的周期：T=1s由T=2冗/=(,得R=0.1 m(2)在最高点A,有=a g c o s。=0.4 95N在最低点B,有时g=机器+m g

20、=0.51 0 N从A到B,滑块机械能守恒，有?n g R(l -c o s。)=1 m v2解得：m=0.0 5k g。(3)滑块机械能守恒，规定B点为0势能点，机械能E =m g R(l -c o s。)=5x 1 0-4/。解析：(1)。很小，小滑块在4 4之间做简谐运动(单摆运动)，根据图乙得出单摆的周期，再根据T =2兀/求出容器的半径。(2)滑块在最高点，对器壁的压力最小，为Fm m =mgcos。,在最低点速度最大，沿半径方向上的合力提供向心力，此时压力最大，有/以=爪?+巾9,最高点到最低点，机械能守恒，有m g R(l-cosO)=：巾/.联立三个式子求出滑块的质量。(3)滑

21、块运动过程中机械能守恒，守恒量为机械能，规定B点为0势能点，机械能等于4点的重力势能。解决本题的关键知道滑块所做的运动是单摆运动，知道单摆运动的周期公式，以及知道在什么位置压力最大，什么位置压力最小，运用机械能守恒进行求解。1 4.答案：解：对粒子受力分析并画出粒子运动轨迹图如右图：(1)由受力分析可得，带电粒子沿板向下做匀加速直线运动.根据牛顿第二定律有qEsin450=解得：的=朝1 2m设运动到C点的速度大小为V,根据运动学公式有 2 =2alL解得：v=画7 m(2)设粒子出磁场时的位置在。点，因其以水平方向的速度打在板上，故粒子第二次在电场中运动做类平抛运动的逆运动，设此过程粒子运动

22、的加速度为。2,根据牛顿第二定律qE=ma2,且&=a2在沿电场方向运动的距离由：的=2 a 2 y解得：y =3汇=立 aJ 2 a2 4因。=4 5。，粒子打在板上的位置离C 点的距离&=公 3，解得：d=V2y=h(3)粒子第二次在电场中运动，平行电场方向：v s i n 4 5 =垂直电场方向：x=vcos4 5 x t解得：x=L2因。=4 5,故：I =y=LJ 4C、。间的距离为s =x+，解得：s=L4粒子在磁场中做圆周运动的半径r =s x s 比4 5。，解得：r=s=-L2 4根据牛顿第二定律：qvB=my解得：B=-叵3 qL答：(1)带电粒子进入磁场时速度大小为叵运；

23、7 m(2)粒子打在板上的位置离C 点的距离为也(3)匀强磁场的磁感应强度大小为g解析：(1)对带电粒子受力分析求解其在光滑绝缘板上运动时的加速度，应用运动学公式求解进入磁场时的速度；(2)粒子从磁场射出进入电场后只受电场力，故其再进入电场后做匀变速曲线运动，因其以水平方向的速度打在板上，故粒子第二次在电场中运动做类平抛运动的逆运动，应用类平抛运动求解；(3)画出轨迹图，结合几何关系和匀速圆周运动知识求解磁感应强度的大小。本题考查带电粒子在电磁场中的运动，分析受力情况，确定其运动情况，做好此类题目的关键是准确画出粒子运动的轨迹图，利用几何知识再结合半径公式去分析，总之，画好轨迹图是关键。1 5

24、.答案：解：(i)进入到心脏部位的空气泡的压强最小值为：P i =P o +6 0 m m H g =820 mmH g,压强最大值：P 2 =P o +120 mmH g=880 mmH g空气做等温变化，设进入到心脏部位的空气泡的体积最大值与最小值分别为匕和彩，根据玻意耳定律可知，P 1 V 1 =P22解得进入到心脏部位的空气泡的体积最大值与最小值之比：0 =詈。5）送入高压氧舱后，空气泡发生等温变化，空气炮体积最大时达到8 0 m L,即匕=8 0 m 3 为了安全需要把心脏处的空气泡控制在4 0 m L,即匕=40mL,根据玻意耳定律可知，P1 匕=P3V3代入数据解得：p3=164

25、0mmHg此时这部分空气对应的压强：P3=P+OmmHg解得高压氧舱的压强至少为：p=1600m m H go答：（i）进入到心脏部位的空气泡的体积最大值与最小值之比为（）因这次进入心脏的气体较多，该病人需送高压氧舱进行加压急救。该病人送入高压氧舱后变得比较虚弱，其体内心脏处血压变为40nwnHg 80ni7nHg，为了安全需把心脏处的空气泡控制在40nlz，以下，该高压氧舱的压强至少为1600nvnHg。解析：分析空气泡的最小压强、最大压强，根据玻意耳定律计算体积最大值和最小值之比。（五）送入高压氧舱后，空气泡发生等温变化，根据玻意耳定律列式分析。此题考查了气体实验定律的综合应用，解题的关键

26、是明确理想气体的参数，根据玻意耳定律分析。16.答案：解：（1）折射进入玻璃球冠内的光经右侧镀银面第一次反射后恰能沿原路返回，说明折射光垂直于右侧的界面，其光路如图所示，由几何关系知:a=30d2=p=30/+4 =90则：%=&=600根 据 折 射 定 津 兀=鬻=鬻=百故：so=故光源S与M间距：S M =SO-R=(V3-1)R(2)由几何关系可得：AB =OA cosp-R=Rcos30-R=与 土 R光在玻璃内的速度：v=-=-Cn 3光在玻璃内传播的时间：，=拳联立可得：1=空C答：(1)光源S与球冠顶点M之间的距离SM为(再一 1)R：(2)光在玻璃中的传播时间为经侬。C解析：(1)作出光路图，由几何关系求出入射角和折射角，根据折射定律求折射率，再由几何关系求解光源S与球心。之间的距离S。；(2)由几何关系求出4 与右侧之间的距离，然后由x=戊求出时间即可。处理几何光学相关的问题，关键是作出光路图，一定要用直尺准确作图，由几何知识准确确定角度之间的关系。