2021河南省高三下学期5月仿真模拟考试理科综合物理试题含答案

2020～2021年度河南省高三仿真模拟考试理科综合物理

考生注意：

1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共300分。考试时间150分钟。

2.请将各题答案填写在答题卡上。

3.可能用到的相对原子质量：H 1  C 12  N 14  O 16  S 32  Ce 140

第Ⅰ卷（选择题  共126分）

二、选择题：本题共8小题，每小题6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。

1. 两截面形状相似的物块B、C，倾角均为θ，将C固定在水平面上，物块A与B按图叠放在C上，A恰好沿B匀速下滑，B保持静止。已知物块A、B的质量均为m ，重力加速度大小为g，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B之间和B、C之间的动摩擦因数均为μ。则物块B与C间的摩擦力大小为（　　）

A. mgsinθ B. 2mgsin θ

C. μmgcosθ D. 2μmgcosθ

2. 某校组织学生外出研学期间进行滑雪活动，如图所示。同学们坐在相同的滑雪工具上，从倾角相同的直雪道先后从相同高度由静止滑下，所有滑雪工具与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A. 同学们在直雪道上运动的时间相同

B. 下滑过程中，质量大的同学运动的时间短

C. 下滑过程中，质量大的同学的机械能增加多

D. 下滑过程中，质量大的同学的机械能增加少

3. 《中国青年报）2021年4月7日报道，中国“天问一号”火星探测器经过190多天的飞行，跋涉4.5亿公里，终于抵达火星轨道，从而开启了近2个月的环绕火星的任务。若探测器着陆前，先用反推火箭使探测器停在距火星表面一定高度处，然后由静止释放，使探测器做自由落体运动。已知火星的半径与地球的半径之比为1∶2，火星的质量与地球的质量之比为1∶9，地球表面的重力加速度大小g=10m/s2。若要求探测器着陆火星表面前瞬间的速度不超过4 m/s，则探测器由静止释放时离火星表面的最大高度为（　　）

A. 0.8 m B. 1.8 m C. 2 m D. 4 m

4. 某电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.1×10-7 J，在B点的电势能为1.5×10-7J。已知A、B两点在同一条电场线上且相距4 m，电场线的方向如图中箭头所示，该点电荷的电荷量为2×10-9 C，不计点电荷受到的重力，下列说法正确的是（　　）

A. 该电场为匀强电场，且电场强度大小为5 V/m

B. 该点电荷在AB中点的电势能为1.3×10-7J

C. A、B两点的电势差UAB=20 V

D. 把该点电荷从B点由静止释放，经过A点时，动能为4×10-8J

5. 如图甲所示，视为质点的小球用不可伸长的轻绳连接，绕定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子的拉力大小为FT。拉力FT与速度的平方心的关系如图乙所示，重力加速度大小为g，不计空气阻力。则小球从最高点运动到最低点的过程中动能的变化量为（　　）

A.  B.  C.  D.

6. 关于波粒二象性，下列说法正确的是（　　）

A. 光电效应证明了光具有粒子性

B. 光的波长越长，其粒子性越显著；波长越短，其波动性越显著

C. 不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性

D. 电子绕原子核运动时只能在一定的轨道上运动，此时电子只有粒子性，没有波动性

7. 在如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈的输入电压按图乙所示的规律变化，图中曲线为正弦曲线的上半部分或下半部分，副线圈所接的、规格为“36V   30W"的灯泡L恰好正常发光。则下列说法正确的是（　　）

A. 变压器原线圈输人电压的有效值为110V

B. 变压器原、副线圈的匝数比为55∶ 9

C. 灯泡L两端电压的最大值为

D. 0~6 s内灯泡L电流方向改变的次数为200

8. 如图所示，带有卡槽的平行光滑金属导轨（足够长）与水平面成30°角倾斜固定，两导轨间距为1 m，上端接一标有“6 V  36 W"的小灯泡，导轨间有方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。一质量m=200g、直径d=1m的圆形金属框MN嵌在两导轨的卡槽中，且与导轨在同一平面内。现给MN一沿导轨向下的恒力F ，MN达到平衡后小灯泡恰好正常发光。不计导轨和金属框MN的电阻，MN沿卡槽滑动过程始终与导轨接触良好且无摩擦。取重力加速度大小g= 10 m/s2，下列说法正确的是（　　）

A. 金属框MN沿导轨运动的过程中通过小灯泡的电流方向为从a到b

B. 金属框MN平衡时的速度大小为3 m/s

C. 恒力F的大小为5N

D. 金属框MN平衡时其受到重力的功率为12 W

第Ⅱ卷（非选择题  共174分）

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22～32题为必考题，每道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. 某同学用如图甲所示的实验装置测量物块与斜面间的动摩擦因数。已知打点计时器所接电源的频率为50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示，图乙中每相邻两个计数点间还有一个计时 点未标出。

（1）由图乙可知，打计数点B时物块的速度大小vB=______m/s；物块运动的加速度大小a=______m/s2（结果均保留两位小数）

（2）已知当地的重力加速度大小g= 9.80 m/s2，斜面倾角的正切值为0.75，则物块与斜面间的动摩擦因数μ=_____。 （结果保留两位有效数字）

10. 某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻（电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为500 mA）。实验室备有如下器材∶

A．电压表V（量程为3 V，电阻Rv约为4.0Ω）；

B．定值电阻R0（阻值5Ω）；

C．电阻箱R（0~9999Ω）；

D．开关S一只，导线若干。

（1）为测量锂电池的电动势E和内阻r ，该同学设计了如图甲所示的电路图。请你帮助该同学按图甲所示的电路图，将图乙中实物连线补充完整_______。

（2）实验时，该同学通过改变电阻箱R的阻值，得到多组测量数据，根据测量数据作出图像，如图丙所示。则该锂电池的电动势E=_____V、内阻r=_______Ω（结果均保留两位有效数字）。该实验中电动势E的测量值偏小，造成此系统误差的主要原因是_______________。

11. 如图所示，质量M= 3 kg的小车静止于光滑水平面上，小车上表面水平，右端有一固定在小车上的竖直弹性挡板，左端紧靠固定的光滑圆弧轨道AB，圆弧底端与小车上表面相切，圆弧半径R=0.8 m，小车长度L=1.5m。将质量m=1 kg的滑块P（视为质点）从顶端A由静止释放，滑块P与小车右端挡板作用过程无机械能损失且作用时间极短。滑块P与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.2。取重力加速度大小g=10 m/s2。求∶

（1）滑块P刚滑上小车时的速度大小；

（2）滑块P相对小车静止时到小车右端的距离。

12. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限内，下方为匀强电场，上方为匀强磁场，边界曲线满足方程y= 2x2，匀强电场的电场强度大小E= 1000 V/m，方向沿y轴正方向，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小B1=1 T，第二象限中存在磁感应强度大小B2=2 T的匀强磁场，方向垂直纸面向外。现有大量相同粒子，从x轴上（x>0）由静止释放，经电场加速后进入第一象限的磁场区域，所有粒子均垂直穿过y轴进入第二象限，图中y轴上P点的坐标为（0，1 m） ，不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用。

（1）求这种粒子的比荷；

（2）求从第一象限进人第二象限时经过P点的所有粒子的横坐标方程；

（3）若将第二象限内的磁场方向改为垂直纸面向里，求以最大速度经过P点的粒子从x轴出发运动到P点的时间t。

（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多答，则每科按所答的第一题计分。

13. 下列说法正确的是___________。

A. 多晶体是由单晶体组合而成的，所以多晶体和单品体都表现为各向异性

B. 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力

C. 理想气体的温度升高，压强可能减小

D. 布朗运动说明液体（气体）分子每时每刻都在做无规则运动

E. 固体很难被压缩，说明固体分子间没有间隙

14. 如图所示，质量m1= 20 kg、高h=1.1 m的导热圆柱形汽缸内，有一质量m2=10 kg、面积S=1×10-2 m2的光滑活塞，通过轻绳悬挂在天花板上，缸内封住了一定质量的理想气体，活塞恰好在距缸底处，整个装置均处于静止状态。已知外界大气压强p0=1×105 Pa，取重力加速度大小g= 10 m/s2，环境的热力学温度恒为300 K，不计缸壁及活塞的厚度，汽缸不漏气。现把汽缸放在水平地面上（不系绳子），开口向上。

（i）求活塞平衡时与缸底距离；

（ii）若对缸内气体缓慢加热，使活塞恰好能到达汽缸项部，求此时缸内气体热力学温度。

15. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为时刻的波形图，此时平衡位置在的质点P向y轴正方向运动，虚线为经过0.7s后第一次出现的波形图，则波沿x轴_______（填“正”或“负”）方向传播，波的传播速度为________，质点P的振动周期为________s。

16. 折射率的透明材料制成的半球壳的中心截面如图所示，外径是内径的2倍。一束平行单色光垂直内球壳的水平直径射入内球壳。取。求外球壳中有光线射出的部分所对应的圆心角。

2020～2021年度河南省高三仿真模拟考试理科综合物理 答案版

考生注意：

1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共300分。考试时间150分钟。

2.请将各题答案填写在答题卡上。

3.可能用到的相对原子质量：H 1  C 12  N 14  O 16  S 32  Ce 140

第Ⅰ卷（选择题  共126分）

二、选择题：本题共8小题，每小题6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。

1. 两截面形状相似的物块B、C，倾角均为θ，将C固定在水平面上，物块A与B按图叠放在C上，A恰好沿B匀速下滑，B保持静止。已知物块A、B的质量均为m ，重力加速度大小为g，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B之间和B、C之间的动摩擦因数均为μ。则物块B与C间的摩擦力大小为（　　）

A. mgsinθ B. 2mgsin θ

C. μmgcosθ D. 2μmgcosθ

【答案】B

2. 某校组织学生外出研学期间进行滑雪活动，如图所示。同学们坐在相同的滑雪工具上，从倾角相同的直雪道先后从相同高度由静止滑下，所有滑雪工具与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A. 同学们在直雪道上运动的时间相同

B. 下滑过程中，质量大的同学运动的时间短

C. 下滑过程中，质量大的同学的机械能增加多

D. 下滑过程中，质量大的同学的机械能增加少

【答案】A

3. 《中国青年报）2021年4月7日报道，中国“天问一号”火星探测器经过190多天的飞行，跋涉4.5亿公里，终于抵达火星轨道，从而开启了近2个月的环绕火星的任务。若探测器着陆前，先用反推火箭使探测器停在距火星表面一定高度处，然后由静止释放，使探测器做自由落体运动。已知火星的半径与地球的半径之比为1∶2，火星的质量与地球的质量之比为1∶9，地球表面的重力加速度大小g=10m/s2。若要求探测器着陆火星表面前瞬间的速度不超过4 m/s，则探测器由静止释放时离火星表面的最大高度为（　　）

A. 0.8 m B. 1.8 m C. 2 m D. 4 m

【答案】B

4. 某电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.1×10-7 J，在B点的电势能为1.5×10-7J。已知A、B两点在同一条电场线上且相距4 m，电场线的方向如图中箭头所示，该点电荷的电荷量为2×10-9 C，不计点电荷受到的重力，下列说法正确的是（　　）

A. 该电场为匀强电场，且电场强度大小为5 V/m

B. 该点电荷在AB中点的电势能为1.3×10-7J

C. A、B两点的电势差UAB=20 V

D. 把该点电荷从B点由静止释放，经过A点时，动能为4×10-8J

【答案】D

5. 如图甲所示，视为质点的小球用不可伸长的轻绳连接，绕定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子的拉力大小为FT。拉力FT与速度的平方心的关系如图乙所示，重力加速度大小为g，不计空气阻力。则小球从最高点运动到最低点的过程中动能的变化量为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

6. 关于波粒二象性，下列说法正确的是（　　）

A. 光电效应证明了光具有粒子性

B. 光的波长越长，其粒子性越显著；波长越短，其波动性越显著

C. 不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性

D. 电子绕原子核运动时只能在一定的轨道上运动，此时电子只有粒子性，没有波动性

【答案】AC

7. 在如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈的输入电压按图乙所示的规律变化，图中曲线为正弦曲线的上半部分或下半部分，副线圈所接的、规格为“36V   30W"的灯泡L恰好正常发光。则下列说法正确的是（　　）

A. 变压器原线圈输人电压的有效值为110V

B. 变压器原、副线圈的匝数比为55∶ 9

C. 灯泡L两端电压的最大值为

D. 0~6 s内灯泡L电流方向改变的次数为200

【答案】BD

8. 如图所示，带有卡槽的平行光滑金属导轨（足够长）与水平面成30°角倾斜固定，两导轨间距为1 m，上端接一标有“6 V  36 W"的小灯泡，导轨间有方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。一质量m=200g、直径d=1m的圆形金属框MN嵌在两导轨的卡槽中，且与导轨在同一平面内。现给MN一沿导轨向下的恒力F ，MN达到平衡后小灯泡恰好正常发光。不计导轨和金属框MN的电阻，MN沿卡槽滑动过程始终与导轨接触良好且无摩擦。取重力加速度大小g= 10 m/s2，下列说法正确的是（　　）

A. 金属框MN沿导轨运动的过程中通过小灯泡的电流方向为从a到b

B. 金属框MN平衡时的速度大小为3 m/s

C. 恒力F的大小为5N

D. 金属框MN平衡时其受到重力的功率为12 W

【答案】AC

第Ⅱ卷（非选择题  共174分）

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22～32题为必考题，每道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. 某同学用如图甲所示的实验装置测量物块与斜面间的动摩擦因数。已知打点计时器所接电源的频率为50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示，图乙中每相邻两个计数点间还有一个计时 点未标出。

（1）由图乙可知，打计数点B时物块的速度大小vB=______m/s；物块运动的加速度大小a=______m/s2（结果均保留两位小数）

（2）已知当地的重力加速度大小g= 9.80 m/s2，斜面倾角的正切值为0.75，则物块与斜面间的动摩擦因数μ=_____。 （结果保留两位有效数字）

【答案】    (1). 0.46    (2). 3.98    (3). 0.24

10. 某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻（电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为500 mA）。实验室备有如下器材∶

A．电压表V（量程为3 V，电阻Rv约为4.0Ω）；

B．定值电阻R0（阻值5Ω）；

C．电阻箱R（0~9999Ω）；

D．开关S一只，导线若干。

（1）为测量锂电池的电动势E和内阻r ，该同学设计了如图甲所示的电路图。请你帮助该同学按图甲所示的电路图，将图乙中实物连线补充完整_______。

（2）实验时，该同学通过改变电阻箱R的阻值，得到多组测量数据，根据测量数据作出图像，如图丙所示。则该锂电池的电动势E=_____V、内阻r=_______Ω（结果均保留两位有效数字）。该实验中电动势E的测量值偏小，造成此系统误差的主要原因是_______________。

【答案】    (1).     (2). 3.3    (3). 12    (4). 电压表的分流

11. 如图所示，质量M= 3 kg的小车静止于光滑水平面上，小车上表面水平，右端有一固定在小车上的竖直弹性挡板，左端紧靠固定的光滑圆弧轨道AB，圆弧底端与小车上表面相切，圆弧半径R=0.8 m，小车长度L=1.5m。将质量m=1 kg的滑块P（视为质点）从顶端A由静止释放，滑块P与小车右端挡板作用过程无机械能损失且作用时间极短。滑块P与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.2。取重力加速度大小g=10 m/s2。求∶

（1）滑块P刚滑上小车时的速度大小；

（2）滑块P相对小车静止时到小车右端的距离。

【答案】（1）；（2）1.5 m

12. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限内，下方为匀强电场，上方为匀强磁场，边界曲线满足方程y= 2x2，匀强电场的电场强度大小E= 1000 V/m，方向沿y轴正方向，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小B1=1 T，第二象限中存在磁感应强度大小B2=2 T的匀强磁场，方向垂直纸面向外。现有大量相同粒子，从x轴上（x>0）由静止释放，经电场加速后进入第一象限的磁场区域，所有粒子均垂直穿过y轴进入第二象限，图中y轴上P点的坐标为（0，1 m） ，不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用。

（1）求这种粒子的比荷；

（2）求从第一象限进人第二象限时经过P点的所有粒子的横坐标方程；

（3）若将第二象限内的磁场方向改为垂直纸面向里，求以最大速度经过P点的粒子从x轴出发运动到P点的时间t。

【答案】（1）；（2）2x2+（3n+1）x=1 m，（n=0，1，2……），x>0；（3）

（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多答，则每科按所答的第一题计分。

13. 下列说法正确的是___________。

A. 多晶体是由单晶体组合而成的，所以多晶体和单品体都表现为各向异性

B. 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力

C. 理想气体的温度升高，压强可能减小

D. 布朗运动说明液体（气体）分子每时每刻都在做无规则运动

E. 固体很难被压缩，说明固体分子间没有间隙

【答案】BCD

14. 如图所示，质量m1= 20 kg、高h=1.1 m的导热圆柱形汽缸内，有一质量m2=10 kg、面积S=1×10-2 m2的光滑活塞，通过轻绳悬挂在天花板上，缸内封住了一定质量的理想气体，活塞恰好在距缸底处，整个装置均处于静止状态。已知外界大气压强p0=1×105 Pa，取重力加速度大小g= 10 m/s2，环境的热力学温度恒为300 K，不计缸壁及活塞的厚度，汽缸不漏气。现把汽缸放在水平地面上（不系绳子），开口向上。

（i）求活塞平衡时与缸底距离；

（ii）若对缸内气体缓慢加热，使活塞恰好能到达汽缸项部，求此时缸内气体热力学温度。

【答案】（i）0.4 m；（ii）825 K

15. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为时刻的波形图，此时平衡位置在的质点P向y轴正方向运动，虚线为经过0.7s后第一次出现的波形图，则波沿x轴_______（填“正”或“负”）方向传播，波的传播速度为________，质点P的振动周期为________s。

【答案】    (1). 负    (2). 10    (3). 0.8

16. 折射率的透明材料制成的半球壳的中心截面如图所示，外径是内径的2倍。一束平行单色光垂直内球壳的水平直径射入内球壳。取。求外球壳中有光线射出的部分所对应的圆心角。

【答案】。