河南省罗山市2021届高考培优加强考试题 物理（三）【含答案】

绝密★启用前

河南省罗山市2021届高考培优加强考试题

物理（三）

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。

可能用到的相对原子质量：HlC12N14016F19S32C135.5C。59

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有

一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有

选错的得0分。

14.一列火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地，列车先做匀加速运动，加速度大小为a,接着

做匀减速运动，加速度大小为2a,到达B地时恰好静止，若A、B两地距离为S,则火车从A地到B

地所用时间t为（）

15.如图所示，将小球以速度V沿与水平方向成6=37°角斜向上抛出，结果球刚好能垂直打在竖直墙

面上，球反弹的瞬间速度方向水平，且速度大小为碰撞前瞬间速度大小的二，已知sm37=06，

4

cos3T=0.8,空气阻力不计，则当反弹后小球的速度大小再次为v时，速度与水平方向夹角的正切

值为（）

16.灌浆机可以将涂料以速度v持续喷在墙壁上，涂料打在墙壁上后完全附着在墙壁上。涂料的密

度为Q,墙壁上涂料厚度每秒增加“，不计涂料重力的作用，则喷涂料对墙产生的压强为（）

u

A.P^VD.一

17.如图所示，孤立点电荷+。固定在正方体的一个顶点上，与+。相邻的三个顶点分别是A、B、C,

下列说法中正确的是（）

A.A、B、C三点的场强相同

B.A、B、C三点的电势相等

C.A、B、C三点所在的平面为一个等势面

D.将电荷量为+4的检验电荷由A点沿直线移动到B点过程中电势能始终保持不变

18.2019年4月10B,事件视界望远镜（EHT）项目团队发布了人类历史上的首张黑洞照片，我国

科学家也参与其中做出了巨大贡献。经典的“黑洞”理论认为，当恒星收缩到一定程度时，会变成密度

非常大的天体，这种天体的逃逸速度非常大，大到光从旁边经过时都不能逃逸，也就是其第二宇宙速

度大于等于光速，此时该天体就变成了一个黑洞。若太阳演变成一个黑洞后的密度为。、半径为五，

设光速为c,第二宇宙速度是第一宇宙速度的0倍，引力常量为G,则Qj*的最小值是（）

19.如图所示，质量为3kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为2kg的物体B用细线悬挂起来,

A、8紧挨在一起但A、8之间无压力。某时刻将细线剪断，A、B一起向下运动过程中（弹簧在弹性

限度范围内，g取10m/s2）,下列说法正确的是

A.细线剪断瞬间，B对A的压力大小为12N

细线剪断瞬间，B对A的压力大小为8N

B对A的压力最大为28N

8对A的压力最大为20N

20.如图所示，在匀强电场区域内，线段A8、AC、长度相等且两两垂直，P为8。连线中点.已

知电场线平行于8c连线，8点电势为2V,C点电势为-2V,则

A.A点电势为OV

B.A点电势为-IV

C.电荷量为-1.0x10-6©的带电粒子从A点运动到P点电场力做功为1.0X10-6J

D.电荷量为-1.0xl（y6c的带电粒子从A点运动到P点电场力做功为20义10何

21.如图甲所示，物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，

其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触，B物块质量为4kg。现烧断细绳解除对弹簧的锁定，在A

离开挡板后，B物块的一，图如图乙所示，则可知（）

A.物块A的质量为2.5kg

B.物块A的质量为2kg

C.从开始到A离开挡板过程中弹簧对A的冲量为0

D.在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为6J

三、非选择题：共174分。第22-32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题,

考生根据要求作答。

（一）必考题：共129分。

22.（6分）某同学在实验室中利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）实验中操作规范，得到如图乙所示的一条比较理想的纸带。在纸带点迹间隔较大部分连续选取五

个计时点A、B、C、D、E,测出A点和C点间的距离为五，C点和E点间的距离为马，已知打点

计时器使用的交流电的频率为了，利用这些数据分析：打C点时重锤下落速度总的表达式为

,此过程中重锤下落加速度a的表达式为。（用题中给定的字母表示）

（2）最终分析实验数据发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其主要原因是重锤在下

落过程中受到阻力厂的作用。已知重锤的质量为m当地重力加速度为g。试用这些物理量及纸带上

的数据表示重锤在下落过程中受到的阻力F=。（用（1）（2）题中给定的字母表示）

23.（9分）利用如图所示的电路测量一个满偏电流为300//A,内阻尾约为几十到几百欧姆的电流表

的内阻值，有如下的主要实验器材可供选择:

A.滑动变阻器（阻值范围0〜30kC）

B.滑动变阻器（阻值范围0〜10kC）

C.电源（电动势3V,内阻不计）

D.电源（电动势6V,内阻不计）

（1）为了使测量尽量精确，在上述可供选择的器材中，滑动变阻器R应选用,电源E应选用

.（选填器材前面的字母序号）

（2）实验时要进行的主要步骤有：

A.断开S2,闭合Si

B.调节R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度

C.闭合S2

D.调节电阻箱R'的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的三分之一

E.记下此时R，的阻值为90Q

则待测电流表的内阻心的测量值为。，该测量值电流表内阻的真实值.（选填"大于”、"小

于”或“等于”）

24.（14分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、三象限分布存在匀强电场所、Ei，电场用的

“强大小为:X103V如，方向与x轴负方向成60。斜向下，电场E2的场强大小未知，方向与x轴正方

场3

向成30°<

角斜向上，比荷为1.0xl（）5c/kg的带正电粒子。从第三象限的P点由静止释放，粒子沿PO

做匀加速直线运动，到达。点的速度为IO,m/s,不计粒子的重力。

(1)求P、。两点间的电势差；

(2)粒子a进入电场后时，在电场Ei某位置由静止释放另外一个完全相同的带电粒子从使两粒子在

离开电场前相遇，若相遇时所需时间最长，求在电场E中由静止释放的带电粒子b的初始位置坐标。

25.(18分)静止在水平地面上的两小物块A、B(均可视为质点)，质量分别为，〃A=1.0kg、〃?B=4.0kg,

两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧竖直墙壁的距离L,如图所示。某时刻，将压缩的微型

弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方

向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为"=0.2。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中

所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。

(1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；

(2)若要让B停止运动后A、B才第一次相碰，求L的取值范围。

(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如

果多做，则每学科按所做的第一题计分。

33.[物理——选修3-3](15分)

(1)(5分)下列说法正确的是()

A.一定质量的某种理想气体，当温度降低时，其内能减小

B.晶体熔化时吸收热量，温度不变，内能不变

C.气体温度趋近于绝对零度时，其体积趋近于零

D.不可能制造出效率是100%的热机

E.能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性

(2)我们通常用打气筒给车胎充气。为了防止充爆车胎，某同学设计了带刻度的打气筒。充气时，

选择合适的刻度，就设定了充气的最终压强，车胎内气体就会获得合适的气压。现有一自行车车胎，

容积为3L,初始压强为latm,用容积为1L的打气筒为其充气。已知充气过程为等温过程，车胎容

积不变，大气压强为latm»

(i)要使车胎气压达到2.5atm,每次均将打气筒活塞从顶部压到底部，至少需要充气几次；

(ii)已知气门芯处的附加压强为0.2atm,还知道打气筒活塞杆的总长度恰好等于筒内最大气柱长度。

现把活塞杆的总长度均匀分成16格，若活塞在打气筒中每次从气筒顶部压下的格数都为11格，则车

胎内气体能达到的最大压强为多少。

物理部分

1415161718192021

CBABBACACBD

14.【答案】C

【解析】设加速结束时的速度为v,则E+」2_=S，解得丫=」生，则整个过程中的平均速度

2a2-2a13

为eW=后,则火车从A地到B地所用时间t为2=：=F，故选C.

15.【答案】B

【解析】采用逆向思维，小球做斜抛运动看成是平抛运动的逆运动，将抛出速度沿水平和竖直方向分

解，有：vx=vcosO=v*cos37°=0.8v,VY=v*sin37°=0.6V

3

球撞墙前瞬间的速度等于0.8v,反弹速度大小为：v'=x0.8v=0.6y;反弹后小球做平抛运动，当小

*4

球的速度大小再次为V时，竖直速度为：*=W—*=一（0$v）2=08V速度方向与水平方向

v'08v4

的正切值为：tan&=^-=-=-,故B正确，ACD错误；故选B。

vx0.6v3

16.【答案】A

【解析】在涂料持续飞向墙壁并不断附着在墙壁上的过程中，涂料小颗粒的速度从v变为0,其动量

的变化缘于墙壁对它的冲量，于是以4时间内喷到墙壁上面积为AS、质量为△搐的涂料为分析对象,

墙壁对它的作用力为凡涂料增加的厚度为限由动量定理知：FLi=Lmv,又p=2,

AS

加?=磔劭，h=uLl，联立可得：P=冲,故A正确，BCD错误。故选A。

17.【答案】B

【解析】A、B、C三点的场强大小相等，方向不同，所以三点的场强不同，三点的电势相同，故A

错误，B正确；A、8、C三点所决定的平面各点到+Q的距离不相等，故电势就不全相等，所以该平

面不是等势面，故C错误；一电荷+q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中，电势先升高后

降低，电势能先增大后减小.故D错误。故选B。

18.【答案】B

G掾=4,得第一宇宙速度：丫=^^

【解析】根据万有引力提供向心力有:则第二宇宙

____432

速度为：rr[GM2Gpl您，所以：白昭之丑二，选项B正确，ACD错误。

约3次寸一国—2c8MJ

故选Bo

19.【答案】AC

【解析】剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力为F=%g=30N,剪断细线的瞬间，对整体

分析，整体的加速度为a=（活a'）g-F=5°一3°m/s2=4m/s2，隔离B进行分析有

mA+mB5

日遥-却=由产，解得N=12N,故A正确，B错误；细线剪断后，整体一起向下运动，先加速后减

速，当弹簧被压缩最短时，反向加速度最大，两个物体之间有最大作用力，则有M-M3g=%a'，

根据对称性法则可知a'=a=4m/s2,解得犷=28N，所以C正确，D错误。

20.【答案】AC

【解析】从A点做BC的垂线，交点应该在BC的中点E,则A点的电势等于BC中点E的电势，大

小为例=笔竺=0,选项A正确，B错误;

P点的电势等于AB中点G的电势，也等于EB中点F的电势，即仍=丝产=1，，则电荷量为

-1.0X10-6C的带电粒子从A点运动到P点电场力做功为

^,=27^=(-1)X(-),0x10^)7=1,0x10^7,选项C正确，D错误。

21.【答案】BD

【解析】在A离开挡板后，AB动量守恒、AB和弹簧整个系统机械能守恒，当B的速度最大和最小

时时，弹簧都是原长。则有=活m1+活介=；丝6V:+；为v：，代入数据计算可得

MA=2kg，故A错误，B正确；从开始到A离开挡板过程中弹簧一直处在压缩状态，对A有弹力

作用，故弹簧对A的冲量不为0,故C错误；A、B速度相同时弹簧的弹性势能最大，A、B共速为

=（帆共，弹簧的最大弹性势能为4m=；叫％2-;（冽A+叫）代入数据解得

=6J,故D正确。故选BDo

22.（6分）【答案】鱼+W

444

【解析】由题可知，C点为4、£两点的时间中点，根据匀变速直线运动推论可知，。点瞬时速

+电)

度等于该段的平均速度,即=

AT

周期和频率满足丁=一

/

联立得『中

2

⑵根据匀变速直线运动的推论Ax=aT

解得a=5-/J=（电-xj广

4T24

（2）⑶对重锤受力分析，根据牛顿第二定律得附g-F^ma

解得F=wg-哭'’（々—Xi）

4

23.（9分）【答案】AD180（3分）小于

【解析】（1）用半偏法测电流表的内阻时，与电流表串联的滑动变阻器的阻值要尽可能大，以减小

测量误差，因此在回路电流不超过电流表量程的前提下,电源电动势应尽可能大些，以保证滑动变阻器

的阻值尽可能大，故变阻器应选A,电源应选D.

（2）闭合S2后，电流表与不并联，且并联R'后总电阻认为不变，则总电流不变，则通过R'的电流为

总电流的士，故2&：，G=2：1，因是并联关系：母=＞，则&=180C.闭合S2后，电路总电阻

3史G1G义

变小，电路总电流变大，通过R'的电流大于原来电流的三分之二，则该实验测出的电表内阻要小于电

流表内阻的真实值.

_12

24.（14分）【解析】⑴带电粒子”由P点运动到。点，根据动能定理有皿"5""-一一2分

解得%=500V___2分

（2）粒子〃在进入电场后做类平抛运动，设离开电场E时到。点的距离为L如图所示，则

1皿3口。」为2

Zcos300=vot,1分2m----1分

由于两粒子完全相同，所以只需在带电粒子。进入电场后时，在速度方向的直线OM上任一点释放

粒子从可保证两者离开电场前碰撞。---2分

若相遇时所需时间最长，则在M点由静止释放带电粒子b即可，则有OM=Leos300----2分

故M的横坐标为%=°MCOS30°,M的纵坐标为=°Msin3T___2分

联立解得%=|m,均=9m

（-m,苴tn）

即在电场晶中由静止释放带电粒子b的位置坐标为44一一一2分

25.（18分）

【解析】（1）设弹簧释放瞬间A和B获得的速度大小分别为心，勺以向右为正方向，由动量守恒

定律冽A?A+外为=0---2分

两物块获得的动量之和为

£*=；WAVA+；叫*--2分

联立并代入数据得

vA=4mjs,vB=lm/s----2分

（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为加速度为

附=ma——2分

设从弹簧释放到B