2021-2022学年河南省郑州市高新区高考仿真模拟物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、如图所示，两束单色光a、b分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P,下列说法正确

的是（）

A.a光一个光子的能量小于b光一个光子的能量

B.a光的折射率大于b光的折射率

C.实验条件完全相同的情况下做双缝干涉实验，b光比a光条纹间距大

D.若用b光照射某种金属时能发生光电效应现象，则用a光照射该金属也一定能发生光电效应现象

2、小球在水平面上移动，每隔0.02秒记录小球的位置如图所示。每一段运动过程分别以甲、乙、丙、丁和戊标示。

试分析在哪段，小球所受的合力为零

A.甲B.乙C.丙D.戊

3、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。2019年10月28日发生了天王星冲日现象，即天

王星、地球、太阳三者处于同一直线，此时是观察天王星的最佳时间。已知地球到太阳距离为1个天文单位，天王星

到太阳距离为19.2个天文单位，则下列说法正确的是（）

A.此时太阳位于地球和天王星之间的某一点

B.2020年1（）月28日还会出现一次天王星冲日现象

C.天王星绕太阳公转的周期约为84年

D.地球绕太阳公转的加速度约为天王星绕太阳公转的20倍

4、在物理学发展过程中，有许多科学家做出了突出贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）

A.胡克用“理想实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点

B.平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需要的概念是牛顿首先建立的

C.伽利略利用小球在斜面上运动的实验和逻辑推理研究出了落体的运动规律

D.笛卡尔发现了弹簧弹力和形变量的关系

5、如图所示，物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45。的斜面上，B悬挂着.已知质量mx=2mK,

不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45。增大到60。，但物体仍保持静止，下列说法正确的是

物体A对斜面的压力将增大

物体A受到的静摩擦力增大

滑轮受到绳子的作用力保持不变

6、现有一轻质绳拉动小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，小球质量为小，速度为%重力加速度为g,轻绳

与竖直方向夹角为。，小球在运动半周时，绳对小球施加的冲量为（）

nc"2COS20

B.2mv.l4+7r——--

sir?。

C.〃局4+42tan?0D-mv\]4+7r2cos20

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。分。

7、如图所示，有两列沿z轴方向传播的横波，振幅均为5cm,其中实线波甲向右传播且周期为0.5s、虚线波乙向左传

播，f=0时刻的波形如图所示。则下列说法正确的是（）

A.乙波传播的频率大小为1Hz

B.甲乙两列波的速度之2：3

C.两列波相遇时，能形成稳定的干涉现象

D.D时，x=4cm处的质点沿y轴的负方向振动

E.Z=0.25s时，x=6cm处的质点处在平衡位置

8、如图所示，一由玻璃制成的直角三棱镜ABC,其中该三棱镜对红光的折射率大于、不。一束平行于3c

边的白光射到48面上。光束先在48面折射后射到8c面上，接着又从AC面射出。下列说法正确的是。

A.各色光在48面的折射角都小于30。

B.各色光在BC面的入射角都大于45°

C.有的色光可能不在BC面发生全反射

D.从AC面射出的有色光束中红光在最上方

E.从AC面射出的光束一定平行于BC边

9、下列说法中正确的是（）

A.布朗运动是液体分子的无规则运动

B.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的

C.热量只能从高温物体传到低温物体

D.固体分子间同时存在着引力和斥力

E.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度

10、如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。

a、0、〜在M、N的连线上，。为MN的中点，c、d位于的中垂线上，且“、b、c、d到O点的距离均相等。关

于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）

V

a：b

望一一4丁一号

♦a

1

A.。点处的磁感应强度为零

B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反

C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同

D.a、c两点处磁感应强度的方向不同

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)LED灯是一块电致发光的半导体材料芯片，其优点是体积小、质量轻、耗电量低、使用寿命长、亮度高、

热量低、绿色环保、安全可靠，我国已经在大力推行使用LED灯具了。某小组同学找到了几个图甲所示的LED灯泡,

准备描绘LED灯泡的伏安特性曲线，所用器材如下：

A.LED灯泡：额定功率0.1W；

B.电压表V：量程0~5V,内阻约为100k。

C.电流表A：量程0~300mA,内阻约为10。

D.锂离子电池：电动势3.8V、内阻很小；

E.滑动变阻器R：0—50。，2A；

F.开关、导线若干。

(1)考虑到描绘LED灯泡的伏安特性时，灯泡两端电压应从零开始，同时又要尽量减小实验误差。下列电路中最恰

当的一个是。

（2）选择好正确的电路进行实验，根据实验所测得的电压和电流，描绘出该LED灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,

由图线可知，LED灯泡两端电压在2.3V以下时几乎处于（选填“短路”或“断路”）状态，选LED灯泡的电

阻随其两端电压的升高而（选填“增大”“减小”或“不变

（3）由该LED灯泡的伏安特性曲线可知，若将该LED灯泡与题中所给电源和一阻值约为100Q的电阻串联，则该LED

灯泡的耗电功率为W（保留两位有效数字）.

12.（12分）某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，实验过程如下：

（1）用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度d=—mm,在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门，将光电门

与数字计时器（图中未画出）连接.

（2）用滑块把弹簧压缩到某一位置，测量出滑块到光电门的距离x.释放滑块，测出滑块上的遮光条通过光电门所用

的时间t,则此时滑块的速度归.

（3）通过在滑块上增减祛码来改变滑块的质量%仍用滑块将弹簧压缩到（2）中的位置，重复（2）的操作，得出一

系列滑块质量，〃与它通过光电门时的速度v的值，根据这些数值，作出/切尸图象如图乙所示.已知当地的重力加速

度为g,由图象可知，滑块与水平桌面之间的动摩擦因数〃=一;弹性势能等于EP=—.

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）如图所示，在离地面高h=5m处固定一水平传送带，传送带以vo=2m/s顺时针转动。长为L的薄木板

甲和小物块乙（乙可视为质点），质量均为，〃=2kg,甲的上表面光滑，下表面与传送带之间的动摩擦因数“1=0.1.乙与

传送带之间的动摩擦因数心=0.2.某一时刻，甲的右端与传送带右端N的距离d=3m,甲以初速度vo=2m/s向左运

动的同时，乙以肛=6m/s冲上甲的左端，乙在甲上运动时受到水平向左拉力尸=4N,g取lOm/s?一试问：

（1）当甲速度为零时，其左端刚好与传送带左端M相齐，乙也恰与甲分离，求的长度LMN;

⑵当乙与甲分离时立即撤去F,乙将从N点水平离开传送带，求乙落地时距甲右端的水平距离。

14.（16分）如图甲所示，水平足够长的平行金属导轨MMPQ间距乙=0.3m。导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值

R=0.8。的固定电阻。开始时，导轨上固定着一质量，"=0.01kg、电阻r=0.4。的金属杆cd,整个装置处于磁感应

强度3=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现用一平行金属导轨平面的外力尸沿水平方向拉金属杆

cd,使之由静止开始运动。电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑，获得的电压。随时间f变化的关系

如图乙所示。求：

（1）在t=4s时通过金属杆的感应电流的大小和方向；

（2）4s内金属杆cd位移的大小；

（3）4s末拉力厂的瞬时功率。

15.（12分）如图所示，一长木板以％=5m/s的速度沿水平桌面向右匀速运动，。=（）时刻将一可视为质点的物块缓

慢地放到长木板上，同时启动长木板上的制动系统，使长木板以a=3m/s?的加速度做匀减速直线运动直至静止，已

19

知物块的释放点距离长木板左端/=—m,物块与长木板之间的动摩擦因数〃=0.2,重力加速度g取10而T。求：

6

（1）从f=0时刻开始，经多长时间物块与长木板具有共同的速度；

（2）通过计算分析物块能否从长木板上滑下，若不能，求出物块到长木板左端的距离。

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、A

【解析】

sinq

AB.从图中我们可以看出，a光的入射角要比b光的入射角要大，它们的折射角相同。根据〃=—^（此处仇指的

sina2

是折射角，仇指的是入射角）可知b的折射率大，所以b的频率大，根据公式£=加＞,可知a光光子的能量小于b光

光子的能量，故A正确，B错误；

C.因为b的频率大于a的频率，所以b的波长小，根据条纹间距公式Ax=4九可知b光比a光条纹间距小，故C错

a

误；

D.光的频率越大光子能量越大就越容易发生光电效应，因为b光的频率大于a光的频率，所以b光照射某种金属时

能发生光电效应现象，a光不一定能发生光电效应现象，故D错误。

故选Ao

2、C

【解析】

小球所受的合力为零时，物体处于静止或匀速直线运动状态，

A.根据图象可知，甲阶段的位移越来越小，所以做减速直线运动，合力不为零，故A错误

B.乙阶段做曲线运动，则合外力要改变速度，所以不为零，故B错误

C.丙阶段在相等时间内的位移相等，所以做匀速直线运动，则合外力为零，故C正确

D.戊阶段的位移越来越大，所以做加速运动，则丙阶段小球所受的合力不为零，故D错误

3、C

【解析】

A.天王星、地球都绕太阳做圆周运动，即太阳为中心天体，所以太阳不可能位于地球和天王星之间，故A错误;

BC.天王星、地球绕太阳做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律可知

£=&

T27^

即天王星绕太阳公转的周期约为84年，如果两次行星冲日时间间隔为f年，则地球多转动一周，有

c,2兀2兀、

271=(----------)t

TnT

解得

…芸r招年"。年

再出现一次天王星冲日现象并不在2020年10月28日，故B错误，C正确;

D.由公式

—Mm

G——二tna

得

GM

a-—~

r

地球绕太阳公转的加速度约为天王星绕太阳公转的369倍，故D错误。

故选C。

4、C

【解析】

AC.伽利略利用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点，并最早建立了平均速度、瞬

时速度等描述物体运动的概念，AB错误；

C.伽利略利用小球在斜面上运动的实验和逻辑推理研究出了落体运动的规律，C正确；

D.胡克发现弹簧弹力与形变量的关系，D错误.

5、C

【解析】

物体B受竖直向下的重力mg和竖直向上的绳子拉力T,由二力平衡得到：

T=mg；

以物体A为研究对象，物体A受力如下图所示：

A静止，处于平衡状态，由平衡条件得：

_/^T-2，〃gsin45°=0

N-2mgcos450=l)

解得：

/=2/ngsin45°-7'=2»igsin45o-mg

N=2，"gcos45°

当由45。增大到60。时，/不断变大，N不断变小；

A.绳子张力保持不变，故A错误；

B.物体A对斜面的压力N'=N=2mgcosO将变小，故B错误；

C.摩擦力变大，故C正确；

D.绳子的拉力不变，但是滑轮两边绳子的夹角减小，则滑轮受到绳子的作用力变大，选项D错误.

6、A

【解析】

由题意可知在水平方向运动半周，速度反向，水平方向有

Ix=2mv

竖直方向上绳子与竖直线夹角。满足

2»

mgtan3=mvT

故竖直方向冲量为

cos

=m/rv-----。-

sin。

根据矢量的合成的三角形法则可知绳对小球施加的冲量为

1=M+”=竽京

v'Vsin0

故A正确，BCD错误。

故选Ao

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、ADE

【解析】

B.由于两列波在同一介质中传播，因此两列波传播速度大小相同，故B错误；

A.由图可知，甲波的波长九=4cm,乙波的波长Z:=8cm,由尸好可知，甲波和乙波的频率之比为2：1,又甲波的频

率为2Hz,所以乙波的频率为1Hz,故A正确；

C.由于两列波的频率不相等，因此两列波在相遇区域不会发生稳定的干涉现象，故C错误；

D.由质点的振动方向与波的传播方向的关系可知，两列波在平衡位置为x=4cm处的质点引起的振动都是向下的，根

据叠加原理可知该质点的振动方向沿y轴的负方向，故D正确；

E.从仁0时刻起再经过0.25s,甲波在平衡位置为x=6cm处的位移为零，乙波在平衡位置为x=6cm处的位移也为零,

根据叠加原理可知该质点处在平衡位置，故E正确。

故选ADE.

8,ABE

【解析】

由临界角的范围，由临界角公式求出折射率的范围，从而确定各色光的折射角大小，根据临界角的性质确定能否发生

发全射，并根据几何关系和折射定律确定各色光的位置。

【详解】

设光在AB面的折射角为a,由折射定律知，_____,解得sina<.,即各色光在AB面的折射角都小于30。，故

----------J.-1

A正确；由几何关系知，各色光射向BC面时，入射角都大于45。，故B正确；由临界角公式sin0=l/n知，各色光全

反射的临界角都小于45。，各色光都在BC面发生全反射，故C错误；从AC面射出的光束一定平行于BC边，由于红

光射向BC面时的入射角最大，故红光射到AC面时处于最下方，故E正确，D错误。故选ABE。

9、BDE

【解析】

A.布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的具体表现，选项A错误；

B.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，选项B正确；

C.热量能自发地从高温物体传到低温物体，也能从低温物体传到高温物体，但是要引起其他的变化，选项C错误；

D.固体分子间同时存在着引力和斥力，选项D正确；

E.温度是分子平均动能的标志，标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度，故E正确。

故选BDE.

10、C

【解析】

A.由安培定则和磁场叠加原理可判断出。点处的磁感应强度方向向下，一定不为零，A错误；

B.0、，两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下，选项B错误；

C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，，均向下选项C正确；

D.“、c两点处磁感应强度的方向相同，选项D错误。

故选C。

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、D断路减小0.024(0.023—0.025均给分)

【解析】

(1)要求电流电压从零开始，所以电路应该用分压电路，且由于电压表的内阻远远大于待测电阻的阻值，所以应该用

电流表外接法，所以电路结构选D；

(2)在2.3V以下时电路中电流为零，可以认为电路断路，从图像上可以看出LED灯泡的电阻随其两端电压的升高而

减小。

(3)将该LED灯泡与题中所给电源和一阻值约为100Q的电阻串联，设灯泡两端的电压为U,流过灯泡的电流为/,

根据闭合电路欧姆定律可知U=E-〃?，整理得：U=E—100/,在/-U图像上画出此函数，如图所示：

图像的交点即为灯泡的工作电压和电流，此时的电压为3.05V,电流为8mA,所以LED灯泡的耗电功率为

p="=3.05x0.008=0.024W

d_b

12、5.70mm

2gx

【解析】

(1)[1].由乙图知，游标卡尺读数为0・5cm+14x0.05mm=5.70mm；

(2)[2].滑块经过光电门的速度为v=一；

t

(3)[3][4].根据能量守恒

「12

Ep=/.imgx+—mv

整理得

v2=-2E-2jLigx

m

结合图象得：

orb

2Ep=—

a

得

b=pimgx

得

b

2gx

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、(1)10m；(2)3mo

【解析】

(1)选水平向右为正方向，设甲的加速度为%,对甲，由牛顿第二定律

M•2mg=ma]

2

a[=2m/s

设甲速度由环减到0过程通过的位移为王，经历的时间为八

由0_%-2aixt得

石二-1m

由0=%+卬4得

§-Is

设乙从开始到与甲分离的加速度为生，末速度为口2,通过的位移为々，由牛顿第二定律

-F=ma-,

得

2

a2=-2m/s

又匕=匕+研得

v2=4m/s

124

x2=卬।+—a2ty=5m

由几何关系知

L=?\x^+x2+d=10m

(2)当乙滑下甲后，由于为〉%，所以乙开始做匀减速直线运动，设乙的加速度为的，当速度减为%时经历的时间

为t3,通过的位移为事。

由牛顿第二定律得

~/J2mg=ma3

2

a3=-2m/s

由VQ—=2a3X3

x3=3m

%一岭=矶

A=ls

乙达到与传送带共速后将匀速运动到其右端，设此过程经历时间为4,

r；=tH-^=0.5s

%

乙物块将从传送带右端以％做平抛运动，设此过程经历时间为水平位移为与，由

Z=%。

得

4=ls

无4=2m

当甲与乙分离后，甲开始向右由静止做匀加速直线运动，设此过程甲的加速度为4,经历的时间为“，通过的位移为

/，由牛顿第二定律得

pixmg=ma\

4=1m/s2

2