2021届河南省驻马店市高考物理模拟试卷（3月份）含答案

这是一份2021届河南省驻马店市高考物理模拟试卷（3月份）含答案，共13页。试卷主要包含了物理选做题3-3，[物理选做题3-4]等内容，欢迎下载使用。
 高考物理模拟试卷〔3月份〕
一、选择题〔此题共8小题，每题6分，共48分．在每题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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．〕
1.用光电管进行光电效应实验中，分别用频率不同的单色光照射到同种金属上。以下说法正确的选项是〔   〕
A. 频率较小的入射光，需要经过足够长的时间照射才能发生光电效应
B. 入射光的频率越大，极限频率就越大
C. 入射光的频率越大，遏止电压就越大
D. 入射光的强度越大，光电子的最大初动能就越大
2.一交流电源，电压u＝220 sin100πt〔V〕，通过理想变压器对电路供电，电路如下列图。原副线圈匝数比为4：1，灯泡的额定功率为55W，排气扇电机线圈的电阻为1Ω，电流表的示数为3A，用电器均正常工作，电表均为理想电表，那么〔   〕

A. 电压表的示数为880V                                          B. 电动机的发热功率为4W
C. 电动机的电功率为106W                                     D. 通过保险丝的电流为12A
3.如下列图，倾角为45°的粗糙斜面置于水平地面上，有一质量为2m的滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连〔绳与斜面平行〕，滑块静止在斜面上，斜面也保持静止。那么〔   〕

A. 斜面受到地面的摩擦力方向水平向右
B. 斜面受到地面的弹力等于滑块和斜面的重力之和
C. 斜面受到地面的弹力比滑块和斜面的重力之和小mg
D. 斜面受到地面的弹力比滑块和斜面的重力之和小 mg
4.如下列图，固定斜面AB与水平面之间由一小段光滑圆弧连接，倾角为α，斜面的高度OB＝h．细线一端固定在竖直挡板上，另一端连接一质量为m的小物块，在小物块和挡板之间压缩一轻质弹簧〔小物块与弹簧不连接〕。烧断细线，小物块被弹出，滑上斜面AB后，恰好能运动到斜面的最高点。AC＝1，小物块与水平面、斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，那么〔   〕

A. 细线烧断前弹簧具有的弹性势能为mgh+μmgl+μmghcotα
B. 在此过程中产生的内能为mgh+μmgl+μmghcotα
C. 弹簧对小物块做功为μmgh+μmghcotα
D. 在此过程中斜面对小物块的摩擦力做功为
5.如下列图，由同种材料制成，粗细均匀，边长为L、总电阻为R的单匝正方形闭合线圈MNPQ放置在水平面上，空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场，磁场两边界成θ＝45°角。现使线圈以水平向右的速度ν匀速进入磁场，那么〔   〕

A. 当线圈中心经过磁场边界时，N、P两点间的电势差U＝BLv
B. 当线圈中心经过磁场边界时，线圈所受安培力大小F安＝
C. 线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，回路中的平均电功率 ＝
D. 线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，通过导线某一横截面的电荷量q＝
6.按照我国月球探测活动方案，在第一步“绕月〞工程圆满完成各工程标和科学探测任务后，第二步是“落月〞工程，该方案已在2021年之前完成。设月球半径为R，月球外表的重力加速度为g0 ， 飞船沿距月球外表高度为3R的圆形轨道I运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。那么〔   〕

A. 飞船在轨道1上运行的线速度大小为v＝                   B. 飞船在A点变轨时动能增大
C. 飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间为T＝2π      D. 飞船从A到B运行的过程中机械能增加
7.甲乙两车在相邻的平行车道同向行驶，做直线运动，v﹣t图象如下列图，二者最终停在同一斑马线处，那么〔   〕

A. 甲车的加速度小于乙车的加速度                         
C. t＝3s时甲车在乙车前方0.6m处                           D. 前3s内甲车始终在乙车后边
8.某条电场线是一条直线，上边依次有O、A、B、C四个点，相邻两点间距离均为d，以O点为坐标原点，沿电场强度方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如下列图。一个带电量为+q的粒子，从O点由静止释放，仅受电场力作用。那么〔   〕

A. 假设O点的电势为零，那么A点的电势为﹣              B. 粒子从A到B做匀速直线运动
C. 粒子在OA段电势能减少量小于BC段电势能减少量     D. 粒子运动到B点时动能为
二、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．
9.如图甲所示，为了测量滑块与木板间的动摩擦因数，某同学将带有滑轮的长木板放置在水平桌面上，在靠近滑轮的B处固定一个光电门，用质量为m的重物通过细线〔与长木板平行〕与质量为M的滑块〔带遮光条〕连接，细线的长度小于重物离地面的高度。将滑块从A点由静止释放，测出A、B之间的距离s和遮光条经过光电门时的遮光时间t。保持滑块和悬挂的重物的质量不变，改变释放点A与B间的距离s，屡次测量最终完成实验。
建立 坐标系，描出图线如图乙所示，求得图线的斜率为k，那么滑块与木板间的动摩擦因数μ＝________
〔用斜率k、重力加速度g、遮光条的宽度d、滑块质量M和重物质量m表示〕。

1的内阻，先用多用电表的欧姆档进行了一次测量，指针位置如图甲中所示。为进一步准确测量电压表V1的内阻，设计了如图乙所示的电路，可供选择的器材如下：
A．待测电压表V1〔量程0～2V，内阻约2kΩ〕
B．电压表V2〔量程0～6V，内阻约10kΩ〕
C．定值电阻R1〔阻值为4kΩ〕
D．定值电阻R2〔阻值为8kΩ〕
E．滑动变阻器R3〔0～20Ω〕
F．滑动变阻器R4〔0～1kΩ〕
G．直流电源〔E＝6V，内阻可不计〕
H．开关S及导线假设干

〔1〕用多用电表测量电压表V1的内阻时，选择开关在电阻×100档位，图甲中的读数是________Ω。
〔2〕根据电路图连接实物图。
〔3〕试验中定值电阻应选________〔R1或R2〕，滑动变阻器应选________〔R3或R4〕。
〔4〕调节滑动变阻器，记录V1的示数U1 ， V2的示数U2 ， 记录多组数据，以U2为纵坐标，U1为横坐标，描点后得到的图象如图丁所示。图象的斜率为K，用R表示所选定值电阻的阻值，那么电压表V1的内阻为________〔用K和R表示〕。
11.如下列图，在光滑的水平面上放置一个长为L＝2.2m的木板B，在B的左端放有一个可视为质点的小滑块A，A、B间的动摩擦因数μ＝02，二者的质量均为m＝1kg，g＝10m/s2 ． 现对A施加F＝6N的水平向右的拉力，ls后撤去拉力F，求：

〔1〕撤去拉力F时小滑块A和长木板B的速度大小；
〔2〕A相对于B静止的位置与长木板右端的距离。
12.在直角坐标系xOy中，第二象限有垂直于纸面的匀强磁场〔图中未画出〕，第一象限三角形OPM区域有如下列图的匀强电场，电场线与y轴的夹角、MP与x轴的夹角均为30°，P点的坐标为〔9l，0〕，在以O′为圆心的环状区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆与直线MP相切于P点，内外圆的半径分别为l和2l。一质量为m，电荷量为q的正电粒子以速度v0由坐标为〔﹣l，0〕的A点沿与y轴平行的方向射入第二象限匀强磁场中，经磁场偏转由坐标为〔0， l〕的B点进入匀强电场，经电场偏转恰由P点进入环状磁场区域，不计粒子重力，求：

〔1〕第二象限匀强磁场磁感应强度的大小；
〔2〕匀强电场的电场强度大小；
〔3〕要使粒子在环状磁场区域内做完整的圆周运动，求环状区域匀强磁场的磁感应强度的取值范围。
三、物理选做题3-3
13.如下列图，一定质量的理想气体从状态a开始经历①②③④四个过程，到达状态e。对此气体，以下说法中正确的选项是〔   〕

A. 过程①中气体从外界吸收热量                             B. 过程②中气体从外界吸收热量
C. 过程③中气体对外界做正功                                D. 状态a比状态e的体积大
E. 过程④中气体吸收的热量和对外界做功的数值相等
14.如下列图，圆柱形汽缸放在水平面上，容积为V，圆柱内面积为S的活塞〔质量和厚度可忽略不计〕将汽缸分成体积比为3：1的上下两局部，一轻质弹簧上下两端分别固定于活塞和汽缸底部，此时弹簧处于压缩状态，活塞上部气体压强为P0 ， 弹簧弹力大小为 ，活塞处于静止状态。要使活塞移动到汽缸正中间并能保持平衡，可通过打气筒向活塞下部汽缸注入压强为p0的气体〔汽缸下部有接口〕。活塞处于正中间时弹簧恰好恢复原长，外界温度恒定，汽缸和活塞导热性能良好，不计活塞与汽缸间的摩擦，求：

①初始状态活塞下部气体压强；
②需要注入的压强为P0的气体的体积。
四、[物理选做题3-4]
15.一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t＝0.2s时的波形图，P、Q是这列波上的两个质点，图乙是P质点的振动图象，以下说法正确的选项是〔   〕

A. 这列波的传播方向沿x轴正方向                           B. 这列波的传播速度为15m/s
C. t＝0.1s时质点Q处于平衡位置正在向上振动        D. P、Q两质点在任意时刻加速度都不可能相同
E. P、Q两质点在某些时刻速度可能相同
16.一玻璃砖截面如下列图，O为圆环的圆心，内圆半径为R，外圆半径为 R，AF和EG分别为玻璃砖的两端面，∠AOE＝120°，B、C、D三点将圆弧四等分。一细束单色光a从F点沿平行于BO方向从AF面射入玻璃砖，其折射光线恰好射到B点，求：
①玻璃砖的折射率n；
②从B点出射的光线相对于射入玻璃砖前入射光线的偏转角φ。


答案解析局部
一、选择题〔此题共8小题，每题6分，共48分．在每题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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．〕
1.【解析】【解答】解：A、假设入射光的频率小于金属的极限频率，时间再长也可能发生光电效应，那么A不符合题意
B、同种金属的极限频率为一定值，那么B不符合题意
C、由eU＝hγ﹣W0可知射光的频率越大，遏止电压就越大，那么C符合题意
D、最大初动能EK＝hγ﹣W0 ， 与光强无关，那么D不符合题意
故答案为：C。

【分析】光电效应中，当外界的光子能量比较大时，电子获得的能量就大，溢出电子的动能利用公式Ekm=hν﹣W求解即可。其中W是材料的逸出功，v是光子的频率。
2.【解析】【解答】解：根据题意知道变压器的输入电压的有效值为U1＝220V
A、电压表示数为变压器的输出电压，根据变压比 ，可以得到U2＝55V，A不符合题意。
B、因为灯泡正常发光，所以通过灯泡的电流为 ，电流表的示数为变压器的输出电流I2＝3A，根据并联电路电流的特点可知通过电动机的电流为IM＝I2﹣IL＝2A，所以电动机的发热功率为 ，B符合题意。
C、电动机的电功率为P＝U2IM＝110W，C不符合题意。
D，通过保险丝的电流即为变压器的输入电流I1 ， 根据变流比 可知I1＝0.75A，D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】通过交流电压的表达式读出电压的最大值和角速度，计算出电压的有效值和频率，利用变压器原副线圈匝数比与电压的关系求解副线圈的电压即可，再利用欧姆定律求解电流，进而求解功率。
3.【解析】【解答】解：A、以小球为研究对象，小球受到的重力与绳子的拉力是一对平衡力，所以绳子的拉力大小T等于小球的重力，即T＝mg。
以斜面和滑块组成的整体为研究对象，水平方向根据平衡条件可得：f＝Tcos45°＝ mg，方向水平向左，A不符合题意。
BCD、设斜面的质量为M，地面对斜面的弹力大小为N，以斜面和滑块组成的整体为研究对象，竖直方向根据平衡条件可得：N＝〔M+2m〕g﹣Tsin45°
所以斜面受到地面的弹力比滑块和斜面的重力之和小Tsin45°＝ mg，BC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】对斜面上的物体进行受力分析，在重力、支持力、拉力和摩擦力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
4.【解析】【解答】解：A、根据能量守恒定律可知，细线烧断前弹簧具有的弹性势能等于物块在B点的重力势能和产生的内能之和，即为：Ep＝mgh+μmgl+μmgcosα• ＝mgh+μmgl+μmghcotα，A符合题意。
B、在此过程中产生的内能等于物块克服摩擦力做的功，为 Q＝μmg+μmgcosα• ＝μmg+μmghcotα，B不符合题意。
C、弹簧对小物块做功等于细线烧断前弹簧具有的弹性势能，为mgh+μmgl+μmghcotα，C不符合题意。
D、在此过程中斜面对小物块的摩擦力做功为 Wf＝﹣μmg﹣μmgcosα• ＝﹣μmg﹣μmghcotα，D不符合题意。
故答案为：A

【分析】物体和弹簧组成的系统能量守恒，列方程，结合选项分析求解即可，摩擦力做功即为内能的产生，利用公式W=fs求解即可。
5.【解析】【解答】解：AB、当线圈中心经过磁场边界时，此时切割磁感线的有效线段为NP，
根据法拉第电磁感应定律，NP产生的感应电动势为E＝BLv
此时N、P两点间的电势差U为路端电压，有U＝ E＝ BLv
A不符合题意；
此时QP、NP受安培力作用，且两力相互垂直，故合力为F安＝
B不符合题意；
CD、当线圈中心经过磁场边界时，回路中的瞬时电功率为p＝ ＝
在线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，感应电动势一直在变化，故
回路中的平均电功率不等于经过磁场边界时的瞬时电功率，C不符合题意；
根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律，有
通过导线某一横截面的电荷量为q＝ ＝
D符合题意；
故答案为：D

【分析】利用法拉第电磁感应定律求解电压的大小，再利用欧姆定律求解回路中电流的大小；利用左手定那么和公式求解安培力的方向，再结合安培力公式求解导体棒受到的安培力大小；通过的电荷量利用法拉第电磁感应定律和电流的定义式求解即可。
6.【解析】【解答】解：A、在月球外表有， ＝mg0 ， 在轨道I上运动有： ＝m ，解得v＝ ，A符合题意。
B、飞船在A点处点火变轨后做向心运动，可知需要的向心力小于提供的向心力，由向心力的公式可知飞船的速度减小所以动能减小，B不符合题意。
C、在轨道III上运动有： ，那么卫星在轨道III上运动一周所需时间T＝2π ，C符合题意。
D、飞船从A到B的过程中，只有万有引力做功，机械能守恒不变，D不符合题意。
故答案为：AC

【分析】卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，结合卫星的轨道半径，根据向心力公式列方程求解卫星的速度即可，卫星的轨道半径越大，运动的线速度越大，角速度越大，加速度越大，周期越短。
7.【解析】【解答】解：A、根据v﹣t图的斜率大小表示加速度大小，斜率绝对值越大加速度越大，那么知甲车的加速度大于乙车的加速度，A不符合题意。
B、设甲运动的总时间为t，根据几何关系可得： ＝ ，得t＝3.6s，在0﹣3.6m内，甲的位移 x甲＝ m＝32.4m.0﹣4s内，乙的位移 x乙＝ m＝24m，因二者最终停在同一斑马线处，所以，t＝0时乙车在甲车前方 x甲﹣x乙＝8.4m处，B符合题意。
C、0﹣3s内，甲、乙位移之差△x＝ m＝9m，因t＝0时乙车在甲车前方8.4m处，所以t＝3s时甲车在乙车前方0.6m处，C符合题意。
D、由上分析知，前3s内甲车先在乙车后边，后在乙车的前边，D不符合题意。
故答案为：BC

【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，两图像的交点意味着两个物体具有相同的速度，结合选项分析即可。
8.【解析】【解答】解：A、由图可知E﹣x图象所包围的面积表示两点间的电势差大小，因此UOA＝ ，由于φo＝0，因此φA＝﹣ ，A符合题意。
B、粒子由A到B过程电场力一直做正功，那么带正电粒子一直加速运动，在该过程电场强度不变，带电粒子做匀加速直线运动，B不符合题意。
C、粒子在OA段的平均电场力大于BC段的平均电场力，那么OA段的电场力做功大于BC段电场力做功，由功能关系知，粒子在OA段电势能的变化量大于BC段变化量，或者从OA段和BC段图象包围的面积分析可知UOA＞UBC ， 根据电场力做功公式W＝qU和W＝△E电 ， 也可得出粒子在OA段电势能的变化量大于BC段变化量。C不符合题意。
D、从O到B点过程列动能定理，那么有：W电＝qUOB＝EKB﹣0，而UOB＝ E0〔d+2d〕，联立方程解得：EKB＝ ．D符合题意。
故答案为：AD

【分析】对于电势-距离图像，图形的斜率表示该位置处电场的强度，与横轴包围的面积是电场力做的功，电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小，相应的动能就会增加，电场力做负功，电势能增加，电荷的动能减小，结合选项求解即可。
二、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．
9.【解析】【解答】解：据挡光时间可知，滑块经过光电门的瞬时速度为 ，
滑块从A运动到B的过程中，根据系统动能定理得：
〔mg﹣μMg〕s＝ 〔M+m〕〔 〕2
变式为： ＝ S
那么K＝
解得：μ＝ ﹣ 。
故答案为： ﹣ 。

【分析】当运动位移很短时，物体的平均速度等于物体运动的瞬时速度，利用宽度除以挡光的时间即可；对整个系统应用动能定理求解动摩擦因数即可。
10.【解析】【解答】解：〔1〕选择开关在电阻×100档位，由图甲所示可知，示数为：19×100Ω＝1900Ω。〔2〕根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如下列图；
；〔3〕电压表V1与定值电阻串联后与电压表V2并联，并联电路电压相等，
当电压表V2满偏时，定值电阻分压为4V，定值电阻分压为电压表V1两端的2倍，
定值电阻阻值应为电压表V1内阻的2倍，定值电阻阻值为4kΩ，定值电阻应选择R1；
为方便实验操作，滑动变阻器应选择R3。〔4〕由图示电路图根据并联电路特点可知：U2＝U1+IR＝U1+ R，
整理得：U2＝U1〔1+ 〕，U2﹣U1图象的斜率：k＝1+，
电压表V1内阻：RV1＝ ；
故答案为：〔1〕1900；〔2〕实物电路图如下列图；〔3〕R1；R3；〔4〕 。

【分析】〔1〕利用欧姆表测量电阻，读数时利用表盘的示数乘以倍率即可；
〔2〕为了能得到比较多的数据，采用分压法，电压表内阻比较小，对电流的影响大，电路采用电流表内接法；
〔3〕定值电阻选择与电压表阻值相当即可，分压滑动变阻器选择小阻值的即可，可以比较灵明的调节电压；
〔4〕结合欧姆定律求解定值电阻的阻值即可。
11.【解析】【分析】〔1〕分别对两个物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体各自的加速度，结合时间求解末速度；
〔2〕两个物体组成系统动量守恒和能量守恒，利用动量守恒定律和能量守恒列方程分析求解即可。
12.【解析】【分析】〔1〕带电粒子在磁场中受到洛伦兹力，在洛伦兹力的作用下粒子做圆周运动，利用几何关系求解轨道半径，再结合向心力公式求解磁感应强度即可；
〔2〕粒子在水平方向沿匀速直线运动，在竖直方向上受电场力的方向而做加速运动，根据水平位移和竖直的大小，利用牛顿第二定律和匀变速直线运动公式求解即可；
〔3〕结合粒子的速度和磁场半径求解，利用向心力公式求解磁感应强度。
三、物理选做题3-3
13.【解析】【解答】解：A、过程①中气体等温变化△U＝0，压强增大，根据理想气体状态方程 知，体积一定减小，外界对气体做功W＞0，再根据热力学第一定律W+Q＝△U，可知Q＜0，所以过程①中气体放热，A不符合题意；
B、过程②中气体等容变化W＝0，温度升高，△U＞0，根据热力学第一定律，Q＞0，所以过程②中气体从外界吸收热量，B符合题意；
C、过程③中气体等压变化，温度升高，根据理想气体状态方程 知，体积一定增大，气体对外界做功W＜0，C符合题意；
D、状态a和状态e，压强相等，温度a比b小，根据理想气体状态方程 知，状态a比状态e的体积小，D不符合题意；
E、过程④中气体等温变化△U＝0，根据热力学第一定律，Q＝﹣W，即气体吸收的热量和对外界做功的数值相等，故E符合题意。
故答案为：BCE

【分析】对于P-T图像，从图中得到气体处在某种状态的压强和温度，根据理想气体物态方程求解体积的变化即可。
14.【解析】【分析】〔1〕当气体产生的对外压强与外界对内的压强相同时，就会到达平衡状态，列方程求解即可；
〔2〕气体做等温变化，结合气体初状态和末状态的压强和体积，利用波意尔定律列方程求解末状态的体积。
四、[物理选做题3-4]
15.【解析】【解答】解：A、图甲是t＝0.2s时的波形图，图乙是P质点的振动图象，那么在t＝0.2s时，质点P沿y轴负方向传播，根据波动规律可知，波沿x轴负方向传播，A不符合题意。
B、由图甲确定波长λ＝6.0m，由图乙确定周期T＝0.4s，根据波长、波速和周期的关系可知，v＝ ＝ m/s＝15m/s，B符合题意。
C、t＝0.2s时，质点Q处于波峰，那么t＝0.1s＝ 时，质点Q处于平衡位置向上振动，C符合题意。
D、质点P、Q的平衡位置，相隔 λ，当质点P、Q关于波谷或波峰对称分布时，位置相同，加速度相同，D不符合题意。
E、t＝0.2s时，质点P向下运动，质点Q也向下运动，在某些时刻速度可能相同，E符合题意。
故答案为：BCE

【分析】通过甲图读出波的波长，通过乙图读出波的周期，进而求出波速，再结合选项逐一分析即可。
16.【解析】【分析】〔1〕通过几何关系求出光的入射角和折射角，利用折射定律求解介质的折射率；
〔2〕结合光线的入射角和介质的折射率，利用折射定律求解折射角，大致画出光的传播路径，利用几何关系求解偏转角。