2021-2022学年河南省天一大联考“顶尖计划”高三第二次模拟考试物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、在平直公路上有甲、乙两汽车同向行驶，两车在0t2时间内的v-t图像如图所示。已知两车在t1时刻并排行驶，下列说法正确的是A甲车的加速度越来越小B在0t2时间内，甲车的平均速度

2、等于C在0时刻，甲车在乙车后面D在t2时刻，甲车在乙车前面2、如图，容量足够大的圆筒竖直放置，水面高度为h，在圆筒侧壁开一个小孔P，筒内的水从小孔水平射出，设水到达地面时的落点距小孔的水平距离为x，小孔P到水面的距离为y。短时间内可认为筒内水位不变，重力加速度为g，不计空气阻力，在这段时间内下列说法正确的是（）A水从小孔P射出的速度大小为By越小，则x越大Cx与小孔的位置无关D当y = ，时，x最大，最大值为h3、在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度时间图象如图所示，则()A甲、乙两车同时从静止开始出发B在t2s时乙车追上甲车C在t4s时乙车追上甲车D甲、乙两车在

3、公路上可能相遇两次4、采用一稳压交流电源给如图所示电路供电，R1、R2、R3 是三个完全相同的定值电阻，理想变压器的匝数比为2：1，开关断开时电路消耗的总功率为P，则开关闭合时电路消耗的总功率为（）APBCD5、2017年11月24日，国家航天局探月与航天工程中心副主任裴照宇表示，嫦娥五号任务将是我国首次月球表面采样返回任务，这次任务的完成将标志着我国探月工程“三步走”顺利收官。若已知万有引力常量G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出月球密度的是( )A在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出落下的高度H和时间tB嫦娥五号贴近月球表面做匀速圆周运动，测出运行周期TC嫦娥五号在高空

4、绕月球做匀速圆周运动，测出距月球表面的高度H和运行周期TD观察月球绕地球的匀速圆周运动，测出月球的直径D和运行周期T6、如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于0点，一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下处于水平状态。现保持结点O位置不变，使OA绳逆时针缓慢旋转至竖直方向，在此过程中，P、Q及斜面均保持静止，则（ ）A斜面对物块P的摩擦力一直减小B斜面对物块P的支持力一直增大C地面对斜面体的摩擦力一直减小D地面对斜面体的支持力一直增大二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题

5、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、近年来，我国的高速铁路网建设取得巨大成就，高铁技术正走出国门。在一次高铁技术测试中，机车由静止开始做直线运动，测试段内机车速度的二次方v2与对应位移x的关系图象如图所示。在该测试段内，下列说法正确的是（ ）A机车的加速度越来越大B机车的加速度越来越小C机车的平均速度大于D机车的平均速度小于8、用a、b两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距小于b光的条纹间距，则()Aa光的波长小于b光的波长Ba光的光强大于b光的光强Ca光的光子能量大于b光的光

6、子能量Da、b光分别照射同一光电管，若a光发生光电效应，则b光一定发生光电效应9、如图所示，A、B两带电小球的质量均为m，电荷量的大小均为Q（未知）。小球A系在长为L的绝缘轻绳下端，小球B固定于悬挂点的正下方，平衡时，小球A、B位于同一高度，轻绳与竖直方向成角。已知重力加速度为g，静电力常量为k，则以下说法正确的是（）A小球A、B带异种电荷B小球A所受静电力大小为C小球A、B所带电荷量D若小球A的电荷量缓慢减小，则小球A的重力势能减小，电势能增大10、如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点，小球静止在Q点，P为O点正下方一点，OP间的距离等于橡皮筋原长，在P点固定一光滑圆环，橡皮

7、筋穿过圆环。现对小球施加一个外力F，使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向上运动，不计一切阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终跟橡皮筋垂直B小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终水平向右C小球在Q向P运动的过程中外力F逐渐增大D小球在Q向P运动的过程中外力F先变大后变小三、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）物理小组的同学在老师指导下用两根完全相同的轻弹簧和重物验证力的平行四边形定则，他进行了如下操作（弹簧始终处于弹性限度内）：（1）用刻度尺测出弹簧的自由长度L0。（2）如图l所示，把重物

8、通过细绳连接在弹簧下端，稳定后测出弹簧的长度L1。（3）如图2所示，用两根弹簧挂起重物，稳定时两弹簧与竖直方向的夹角均为60，测出两弹簧的长度分别为L2、L3，若要验证力的平行四边形定则，需满足的条件是 _。（4）如图3所示，他又把两弹簧调整到相互垂直，稳定后测出两弹簧的长度为L4、L5，若要验证力的平行四边形定则，需满足的条件是_。12（12分）一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则，主要实验步骤如下：如图甲，细线OC一端连接一装满水的水壶，另一端连接圆环O，用电子秤的下端挂钩钩住圆环O，记下水壶静上时电子秤的示数F；如图乙，将细线AB一端拴在墙

9、钉A处，另一端穿过圆环O拴在电子秤的挂钩B处。手握电子秤沿斜上方拉住细线的B端使水壶处于平衡状态，在墙面的白纸上记录圆环O的位置、三细线OA、OB、OC的方向和电子秤的示数F1；如图丙，在白纸上以O为力的作用点，按定标度作出各力的图示，根据平行四边形定则作出两个F1的合力的图示。(1)步骤中_（填“必须”或“不必”）记录O点位置；(2)步骤中用细线穿过圆环O，而不用细线直接拴接在细线AB上的原因是_；(3)通过比较F与_的大小和方向，即可得出实验结论。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）研究表明，新冠病毒耐

10、寒不耐热，温度在超过56C时，30分钟就可以灭活。如图，含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部a内，气缸顶端有一绝热阀门K，气缸底部接有电热丝E。a缸内被封闭气体初始温度t1=27C，活塞位于气缸中央，与底部的距离h1=60cm，活塞和气缸间的摩擦不计。（i）若阀门K始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后活塞与底部的距离h2=66cm，持续30分钟后，试分析说明a内新冠病毒能否被灭活?（ii）若阀门K始终闭合，电热丝通电一段时间，给a缸内气体传递了Q=1.0104J的热量，稳定后气体a内能增加了U=8.5103J，求此过程气体b的内能增加量。14（16分）如图所示，圆心为O、半径为r

11、的圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向内和向外的匀强磁场，外部磁场的磁感应强度大小为B0。P是圆外一点，OP2r。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点在纸面内垂直于OP射出，第一次从A点(图中未画出)沿圆的半径方向射入圆内后从Q点(P、O、Q三点共线)沿PQ方向射出圆形区域。不计粒子重力， 0.6， 0.8。求：(1)粒子在圆外部磁场和内部磁场做圆周运动的轨道半径；(2)圆内磁场的磁感应强度大小；(3)粒子从第一次射入圆内到第二次射入圆内所经过的时间。15（12分）如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接

12、，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度=4 m/s，g取10（1）若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向（2）若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小(3)在满足（2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离参考答案一、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】A根据v-t图象的斜率表示加速度，知甲车的加速度越来越大，故A错误；B在0t2时间内，甲车的位移大于初速度为v1、末速度为v2的匀减速直线运动的位移，则甲车的

13、平均速度大于，故B错误；C根据v-t图象的面积等于位移，在0-t1时间内，x甲x乙，两车在t1时刻并排行驶，则在0时刻，甲车在乙车后面，故C正确；D在t1-t2时间内，x乙x甲，则在t2时刻，甲车在乙车后面，故D错误。故选C。2、D【解析】A取水面上质量为m的水滴，从小孔喷出时由机械能守恒定律可知解得选项A错误；BCD水从小孔P射出时做平抛运动，则x=vth-y=gt2解得可知x与小孔的位置有关，由数学知识可知，当y=h-y，即y=h时x最大，最大值为h，并不是y越小x越大，选项D正确，BC错误。故选D。3、C【解析】由图像可知，乙车比甲车迟出发1s，故A错误根据速度时间图线与时间轴围成的面积

14、表示位移，知t=2s时，甲车的位移比乙的位移大，则知该时刻乙车还没有追上甲车，故B错误在0-4s内，甲车的位移 x甲=84m=16m，乙车的位移 x乙=（1+3）8m=16m，所以x甲=x乙，两者又是从同一位置沿着同一方向运动的，则在t=4s时乙车追上甲车，故C正确在t=4s时乙车追上甲车，由于t=4s时刻以后，甲车的比乙车的速度大，两车不可能再相遇，所以两车只相遇一次，故D错误故选C点睛：解决本题的关键是要理解速度时间图线表示的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，相遇时两车的位移相等4、C【解析】设三个完全相同的定值电阻的阻值为，电压电压为，开关断开时，根据等效电路可得电路的总的电

15、阻为电路消耗的总功率为开关闭合时，根据等效电路可得电路的总的电阻为电路消耗的总功率为故A、B、D错误，C正确；故选C。5、B【解析】设月球的质量为M，半径为r，则月球的密度A在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度H和时间t，根据，可知算出月球的重力加速度，根据，可以算得月球的质量，但不知道月球的半径，故无法算出密度，故A错误；B根据得，所以，已知T就可算出密度，故B正确；C、根据得，但不知道月球的半径，故无法算出密度，故C错误；D、观察月球绕地球的圆周运动，只能算出地球的质量，无法算出月球质量，也就无法算出月球密度，故D错误；故选B。6、C【解析】缓慢逆时针转动绳OA的方向至竖直的

16、过程中，OA拉力的方向变化如图从1位置到2位置再到3位置，如图所示，可见绳OA的拉力先减小后增大，绳OB的拉力一直减小。A由于不清楚刚开始绳子拉力与重力沿斜面向下的分力大小关系，所以当连接P物体的绳子拉力一直减小，不能判断斜面对物块P的摩擦力变化情况，故A错误；BP物体一直在斜面上处于静止状态，则斜面对P的支持力等于重力在垂直斜面向下的分力，保持不变，故B错误；C以斜面体和P的整体为研究对象受力分析，根据平衡条件：斜面受地面的摩擦力与OB绳子水平方向的拉力等大反向，因绳OB的拉力一直减小，与水平方向的夹角不变，故其水平分力一直减小，则地面向左的摩擦力一直减小，故C正确；D以斜面体和P整体为研究

17、对象受力分析，由于绳OB的拉力一直减小，其竖直向下的分力一直减小，根据竖直方向受力平衡，知地面对斜面体的支持力不断减小，故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】AB如图所示，在该测试段内，随着机车位移的增大，在相等位移上，速度的二次方的差值逐渐减小，由可知，机车的加速度逐渐减小，故A错误，B正确；CD由于机车做加速度减小的变加速直线运动，故在该测试段内机车的平均速度大于，故C正确，D错误。故选BC。8、AC【解析】A根据x得，则a光的波长小于

18、b光的波长，选项A正确；BC由c知，a光的波长小于b光的波长，则a光的频率大于b光的频率，由Eh可得a光的光子能量大于b光的光子能量，光强与光的频率无关，选项B错误，C正确；D由于a光的频率大于b光的频率，a、b光分别照射同一光电管，若a光发生光电效应，则b光不一定发生光电效应，选项D错误。9、BD【解析】AB带电的小球A处于平衡状态，A受到库仑力F、重力mg以及绳子的拉力T的作用，其合力为零，则有解得由图可知，AB间库仑力为排斥力，即AB为同种电荷，故A错误，B正确；C根据库仑定律有，而解得故C错误；D若小球A的电荷量缓慢减小，AB间的库仑力减小，小球A下摆，则小球A的重力势能减小，库仑力做

19、负功，电势能增大，故D正确。故选BD。10、AC【解析】设圆的半径为R，则OP为橡皮筋的原长，设劲度系数为k，开始时小球二力平衡有当移动到橡皮筋与竖直方向成角时，受力分析：弹力大小为所以有且方向跟橡皮筋垂直，移动过程中一直增大，一直增大，一直增大，AC正确，BD错误。故选AC。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、 【解析】（3）1当合力沿两个分力角平分线方向且两个分力夹角为，合力和两个分力大小相等，故弹簧形变量形同，长度相同，即；（4）2当两个分力相互垂直时，由勾股定理知：即：。12、不必 两分力一次同时测定，减小误差（或由于圆环的滑动

20、，使得OA、OB两细线拉力大小相同） 【解析】(1)1因为重力恒竖直向下，只要保证水壶静止即可，读出OC绳的拉力即可，故第一次不需要记录O点位置。(2)2由于圆环的滑动，使得OA、OB两细线拉力大小相同，故可以两分力一次同时测定，减小误差。(3)3OA和OB绳子的拉力作用效果和OC一条绳子的拉力的作用效果相同，而OC一条绳子作用力为F，OA和OB绳子的合力为根据平行四边形定则画出来的，所以只要比较F和的大小和方向，即可验证试验。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、（i）病毒能被灭；（ii）1.5103J【解析】（i）设活塞横截面积为S，则对a气体，初态V1=Sh1 T1=t1+273=300K；末态V2=Sh2 T2=t2+273 阀门K打开，加热过程a气体做等压变化，由盖吕萨克定律得由得t2=57 因5756，a内病毒能被灭（ii）阀门K闭合，由于系统绝热，a气体膨胀对b气体做功，