2019年河南省普通高中高考物理模拟试卷解析版

第1页，共8页2019年河南省普通高中高考物理模拟试卷一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）1.如图所示，六根原长均为l的轻质细弹簧两两相连，在同一平面内六个大小相等、互成60°的恒定拉力F作用下，形成一个稳定的正六边形。已知正六边形外接圆的半径为R，每根弹簧的劲度系数均为k，弹簧在弹性限度内，则F的大小为（）A.𝑘2(𝑅−𝑙)B.𝑘(𝑅−𝑙)C.𝑘(𝑅−2𝑙)D.2𝑘(𝑅−𝑙)2.如图所示，跳楼机是常见的大型机动游乐设备。这种设备的座舱装在竖直柱子上，由升降机送至高处后使其自由下落（不计阻力），一段时间后，启动制动系统，座舱匀减速运动到地面时刚好停下。下列说法正确的是（）A.自由下落阶段和制动阶段乘客机械能的变化量相等B.自由下落阶段和制动阶段，乘客所受合力的冲量相同C..自由下落阶段和制动阶段，乘客所受重力做的功一定相等D..整个下落过程中，乘客的最大速度是全程平均速度的两倍3.如图甲所示，M、N为正对竖直放置的平行金属板，A、B为两板中线上的两点。当M、N板间不加电压时，一带电小球从A点由静止释放，经时间T到达B点，此时速度为υ．若在两板间加上如图乙所示的交变电压，t=0时，将带电小球仍从A点由静止释放，小球运动过程中始终未接触极板，则t=T时，小球（）A.在B点上方B.恰好到达B点C.速度大于vD.速度小于v4.我国预计在2018年12月发射“嫦娥四号”月球探测器。探测器要经过多次变轨，最终降落到月球表面上。如图所示，轨道I为圆形轨道，其半径为R；轨道Ⅱ为椭圆轨道，半长轴为a，半短轴为b。如果把探测器与月球的连线面积与其所用时间的比值定义为面积速率，则探测器绕月球运动过程中在轨道I和轨道Ⅱ上的面积速率之比是（已知椭圆的面积S=πab）（）A.√𝑎𝑏𝑅B.√𝑅𝑎C.√𝑎𝑅𝑏D.√𝑏𝑅𝑎5.如图所示，边长为L的等边三角形ABC内、外分布着两方向相反的匀强磁场，三角形内磁场方向垂直纸面向里，两磁场的磁感应强度大小均为B．顶点A处有一粒子源，粒子源能沿∠BAC的角平分线发射不同速度的粒子粒子质量均为m、电荷量均为+q，粒子重力不计。则粒子以下列哪一速度值发射时不能通过C点（）A.𝑞𝐵𝐿𝑚B.𝑞𝐵𝐿2𝑚C.2𝑞𝐵𝐿3𝑚D.𝑞𝐵𝐿8𝑚二、多选题（本大题共4小题，共23.0分）6.真空中有一球心为O的均匀带电球壳，其球壳外的电场与将球壳上的全部电荷集中于O点时在壳外产生的电场一样。沿某一半径方向上任一点的电势φ与该点到O的距离r的关系如图所示，此半径上有a、b、c、d四个点，b、d处的场强大小分别为Eb和Ed．现将一带电的试探电荷由b点经c点移动到d点，电场力所做的功分别为Wbc和Wcd．则下列有关说法中正确的是（）A.球壳的半径为2dmB.球壳内的场强值恒为30𝑉/𝑚C.𝐸𝑏：𝐸𝑑=4：1D.𝑊𝑏𝑐：𝑊𝑐𝑑=1：27.如图所示，质量分别为2m、m的小滑块A、B，其中A套在固定的竖直杆上，B静置于水平地面上，A、B间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接。一轻弹簧左端与B相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平。当α=30°时，弹簧处于原长状态此时将A由静止释放，下降到最低点时α变为45°，整个运动过程中，A、B始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则A下降过程中（）A.A、B组成的系统机械能守恒B.弹簧弹性势能的最大值为(√3−√2)𝑚𝑔𝐿C.竖直杆对A的弹力一定大于弹簧弹力D.A的速度达到最大值前，地面对B的支持力小于3mg8.一浮桶式波浪发电灯塔的原理如图甲所示，浮桶内的磁体由支柱固定在暗礁上，内置线圈与R=15Ω的灯泡相连，随波浪相对磁体沿竖直方向上下运动且始终处于磁场中，其运动速度v=0.8πsinπt（m/s）。浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（图中阴影部分），其截面如图乙所示，匝数N=100的圆形线圈所在处辐射磁场的磁感应强度大小恒为B=0.2T，线圈的直径D=0.4m，总电阻r=1Ω．取π2=10．则下列说法正确的是（）A.线圈中产生电动势的瞬时值为𝑒=64sin𝜋𝑡(𝑉)B.灯泡中电流的瞬时值为𝑖=4sin𝜋𝑡(𝐴)第2页，共8页C.灯泡两端电压的有效值为30√2𝑉D.灯泡的电功率为240W9.气闸舱是载人航天航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置；其原理图如图所示。座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满空气，气闸舱B内为真空。航天员由太空返回气闸舱时，打开阀门K，A中的气体进入B中，最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换，舱内气体可视为理想气体，下列说法正确的是（）A.气体并没有对外做功，气体内能不变B.B中气体可自发地全部退回到A中C.气体体积膨胀，对外做功，内能减小D.气体温度不变，体积增大，压强减小E.气体分子单位时间内对座舱A舱壁单位面积的碰撞次数将减少三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）10.如图所示，玻璃球的半径为R，球心为O，玻璃球的对称轴O1O2与足够大的屏幕垂直于O2点，O、O2两点间的距离为2R．一束单色光沿图示方向以入射角θ=60°射入球内，在屏上留下光斑P，若玻璃对该单色光的折射率为√3，则玻璃对该单色光的全反射临界角的正弦值为______，P点与O2点间的距离为______。四、实验题探究题（本大题共2小题，共15.0分）11.如图甲所示，某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度。在钢条下落过程中钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时透光时停止计时；若再次挡光，计时器将重新计时。实验中该同学将钢条竖直置于一定高度（下端A高于光控开关），由静止释放测得先后两段挡光时间分别为t1和t2。（1）用游标卡尺测量AB、BC的长度，其中AB的长度如图乙所示，其值为______mm。（2）若狭缝宽度忽略该同学利用公式求出v1=𝐴𝐵𝑡1、v2=𝐵𝐶𝑡2，则重力加速度g=______（用v1、v2、t1、t2表示）。若狭缝宽度不能忽略，则用此方法得到的g值与真实值相比将______（填“偏大”或“偏小”）12.某实验小组的同学利用不同方法测量一定值电阻R的阻值。（1）图甲为实验室中一多用电表的简化电路图，当转换开关S旋到位置1或2时，可用来测量______（填“电流”或“电压”）；当S旋到位置3或4时，对应不同倍率的欧姆表，如果3、4对应的电源电动势E＞E'，则位置______（填“3”或“4“”）对应的欧姆表倍率大。某同学用此多用电表测量该定值电阻的阻值时，先把选择开关旋到“×10”挡，欧姆调零后，测量时指针偏如图乙所示，则该电阻的阻值是______Ω。（2）接下来，该同学采用“伏安法”测量该电阻的阻值，实验室提供的器材如下：A．电源E（电动势为5V，内阻约为1Ω）B．电压表V（量程3V，内阻约为15kΩC．电流表A1（量程0.6A，内阻约为0.5Ω）D．电流表A2（量程30mA，内阻约为10Ω）E．滑动变阻器R1（0-10Ω，額定电流1A）F．滑动变阻器R2（0～5kΩ，额定电流0.5A）G．开关S，导线若干①为了较准确地测量电阻R的阻值，电流表应选______，滑动变阻器应选______。（填器材前面的字母代号）②在虚线框内画出实验电路图。五、计算题（本大题共4小题，共52.0分）13.杂技表演中，固定在同一悬点的两根长度均为L且不可伸长的轻绳分别系着甲、乙演员，他们在同一竖直面内先后从不同高度相向无初速沿圆周摆下，在最低点相拥后，恰能一起摆到甲演员的出发点。已知甲、乙演员的质量分别为2m和m，乙演员的出发点与最低点的高度差为𝐿2，重力加速度为g，不计空气阻力，甲、乙演员均视为质点。试问：（1）乙演员刚摆到最低点时对绳的拉力大小为多少？（2）若两人接着从甲演员的出发点一起无初速摆下到达最低点时甲推开乙，为了使乙恰能回到其最初出发点，甲演员应对乙演员做多少功？14.如图所示，两条平行的光滑金属导轨相距l=0.5m，两导轨上端通过一阻值R=5Ω的定值电阻连接，导轨平面与水平面夹角为θ=30°，导轨内上部有方向垂直轨道面向上、面积S=0.2m2的有界均匀磁场磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B=kt2，式中k=5T/s2．导轨下部有足够大的匀强磁场区域区域上边界AB与导轨垂直磁场的磁感应强度大小B0=2T，方向垂直轨道向下。一长度恰等于导轨间距、质量m=0.1kg的金属棒MN置于两磁场之间的无磁场区域，在t=0时由静止释放，经时间t0金属棒恰经过第3页，共8页AB位置，且始终在匀强磁场中做加速度恒为a=2m/s2的匀加速直线运动，整个运动过程中金属棒始终与导轨垂直并接触良好，除R外其他电阻均忽略不计，取g=10m/s2．试求：（1）金属棒在ABCD区域运动时的电流大小及方向；（2）在时刻t（t＞t0）穿过回路的总磁通量的表达式（用含有t0及t的字母表示）；（3）根据题目提供的数据及相关条件，确定t0的数值15.如图为一简易恒温控制装置，一根足够长的玻璃管竖直放置在水槽中，管内装有一段长L=4cm的水银柱，水银柱下方封闭有一定质量的气体。开始时，开关S断开，水温为27℃，水银柱下方的空气柱长度为20cm，电路中的A、B部分恰好处于水银柱的正中央。闭合开关S后，电热丝对水缓慢加热使管内气体温度升高；当水银柱上升到高于A、B时，电路自动断开，电热丝停止加热。大气压强p0=76cmHg。（i）水温为多少时电路自动断开？（ii）若要使电路能在水温为87℃时自动断开，应再往玻璃管中注入多高的水银柱？16.一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，此时坐标为（1，0）的质点刚好开始振动，P质点的坐标为（3，0）。在t1=0.6s时刻，P质点首次位于波峰位置，Q点的坐标是（-3，0）。求：（i）这列波的传播速度；（ii）t2=1.5s时质点Q的位移。第4页，共8页答案和解析1.【答案】B【解析】解：正六边形外接圆的半径为R，则弹簧的长度为R，弹簧的伸长量为：△x=R-l由胡克定律可知，每根弹簧的弹力为：f=k△x=k（R-l）两相邻弹簧夹角为120°，两相邻弹簧弹力的合力为：F合=f=k（R-l）弹簧静止处于平衡状态，由平衡条件可知，F的大小为：F=F合=k（R-l），故B正确；ACD错误；故选：B。根据几何知识求出弹簧的长度，从而求出弹簧的伸长量，应用胡克定律求出弹簧的弹力，然后应用平衡条件求出拉力F的大小。本题考查了共点力作用下物体平衡条件的应用，根据题意求出弹簧的形变量、应用胡克定律求出弹簧的弹力是解题的前提，应用力的合成与平衡条件可以解题。2.【答案】D【解析】解：A、自由下落过程机械能守恒，制动过程机械能减小，即两过程机械能的变化量不等，则A错误B、自由下落过程合力的冲量向下，制动过程合力的冲量向上，不相同，则B错误C、两个运动过程的平均速度相等，但运动时间不一定相等，则下落的高度不一定相等，即重力做功不一定相等，则C错误D、两个运动过程的平均速度相等，都是最大速度的，则乘客的最大速度是全程平均速度的两倍，则D正确故选：D。自由下落过程只受重力，机械能守恒，制动过程外力做负功机械能减小；冲量具有方向性，若相同必满足方向相同；重力做功与下落高度有关，确定高度即可确定重力做功；匀变速运动的平均速度=。本题考查动量定理以及机械能守恒定律，要注意明确合外力的功可以直接由动能定理求解；同时注意掌握机械能守恒的条件。3.【答案】B【解析】解：AB、在M、N两板间加上如图乙所示的交变电压，小球受到重力和电场力的作用，电场力作周期性变化，且电场力在水平方向，所以小球竖直方向做自由落体运动，与不加电场时相同。在水平方向小球先做匀加速直线运动，后沿原方向做匀减速直线运动，t=时速度为零，接着，沿相反方向先做匀加速直线运动，后继续沿反方向做匀减速直线运动，t=T时速度为零。根据对称性可知在t=T时小球的水平位移为零，所以t=T时，小球恰好到达B点，故A错误，B正确。CD、在0-T时间内，电