资源简介 2022 年河南省开封市高考物理二模试卷二、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。1.(6 分)在匀强磁场中,有一个原来静止的 C 原子核发生衰变,它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆,两圆的直径之比为 7:1,那么 C 的衰变方程为( )A.B.C.D. C→ He+ Be2.(6 分)如图所示,滑块放在水平地面上,左边受一轻质弹簧的拉力作用,弹簧原长 l。(l<h)。水平向右的拉力F 拉动滑块,使滑块向右缓慢移动,并且滑块始终没有离开地面,则在上述过程中,下列说法正确的是( )A.弹簧弹力在水平方向的分量增大,滑块受到的摩擦力不变B.弹簧弹力在水平方向的分量不变,滑块受到的摩擦力变小C.弹簧弹力在竖直方向的分量增大,滑块受到的摩擦力变小D.弹簧弹力在竖直方向的分量不变,滑块受到的摩擦力不变3.(6 分)如图所示,一根长为 L 的金属细杆通有电流 I 时,水平静止在倾角为 θ 的光滑绝缘固定斜面上,空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场。若电流和磁场的方向均不变,仅将磁感应强度大小变为 4B,重力加速度为 g,则此时( )A.金属细杆中的电流方向垂直于纸面向外B.金属细杆受到的安培力大小为 4BILsinθC.金属细杆对斜面的压力大小变为原来的 4 倍D.金属细杆将沿斜面加速向上运动,加速度大小为 3gsinθ4.(6 分)如图甲,在某电场中的 O 点先后无初速度释放两个正点电荷Ⅰ和Ⅱ,电荷仅在电场力的作用下沿直线向A 运动,两电荷的动能 E1 随位移 x 变化的关系如图乙。若Ⅰ的电荷量为 q,则可知( )A.电荷Ⅱ的电荷量为B.电荷Ⅰ受到的电场力大小为 FⅡ=C.此电场一定为匀强电场且场强大小 E=D.选 O 点为电势零点,A 点的电势为 φA=5.(6 分)如图所示,虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示地球卫星的三条轨道,其中轨道Ⅰ为与第一宇宙速度 7.9km/s 对应的近地环绕圆轨道,轨道Ⅱ为椭圆轨道,轨道Ⅲ为与第二宇宙速度 11.2km/s 对应的脱离轨道,a、b、c 三点分别位于三条轨道上,b 点为轨道Ⅱ的远地点,b、c 点与地心的距离均为轨道Ⅰ半径的 2 倍,则( )A.卫星在轨道Ⅱ的运行周期为轨道Ⅰ周期的 2 倍B.卫星经过 a 点的速率为经过 b 点速率的 倍C.卫星在 a 点的加速度大小为在 c 点加速度大小的 2 倍D.质量相同的卫星在 b 点的机械能小于在 c 点的机械能(多选)6.(6 分)如图所示,木块静止在光滑水平面上,两颗不同的子弹 A、B 从木块两侧同时射入木块,最终都停在木块内,这一过程中木块始终保持静止,若子弹 A 射入木块的深度大于子弹 B 射入木块的深度,则( )A.子弹 A 的质量一定比子弹 B 的质量小B.入射过程中子弹 A 受到的阻力比子弹 B 受到的阻力大C.子弹 A 在木块中运动的时间比子弹 B 在木块中运动的时间长D.子弹 A 射入木块时的初动能一定比子弹 B 射入木块时的初动能大(多选)7.(6 分)如图所示,在光滑的水平面上有一方向竖直向下的有界匀强磁场。磁场区域的左侧,一正方形线框由位置Ⅰ以 4.5m/s 的初速度垂直于磁场边界水平向右运动,线框经过位置Ⅱ,当运动到位置Ⅲ时速度恰为零,此时线框刚好有一半离开磁场区域。线框的边长小于磁场区域的宽度。若线框进、出磁场的过程中通过线框横截面的电荷量分别为 q1、q2,线框经过位置Ⅱ时的速度为 v。则下列说法正确的是( )A.q1=q2 B.q1=2q2 C.v=1.0m/s D.v=1.5m/s(多选)8.(6 分)如图所示,在直角坐标系 xOy 第一象限内 x 轴上方存在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,在 y 轴上 S 处有一粒子源,它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量大小均为 m,电荷量大小均为 q 的同种带电粒子,所有粒子射出磁场时离 S 最远的位置是 x 轴上的 P 点。已知粒子带负电,粒子重力及粒子间的相互作用均不计,OP= = ,则( )A.粒子的速度大小为B.从 O 点射出的粒子在磁场中的运动时间为C.从 x 轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为 9:2D.沿平行 x 轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到 O 点的距离为三、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。9.(5 分)某同学利用如图 1 所示的装置验证机械能守恒定律。主要实验步骤如下:①用游标卡尺测量挡光片的宽度 d,用量角器测出气垫导轨的倾角 θ;②测量挡光片到光电门的距离 x;③由静止释放滑块,记录数字计时器显示挡光片的挡光时间 t;④改变 x,测出不同 x 所对应挡光片的挡光时间 t。根据上述实验步骤请回答:(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度时的结果如图 2 所示,则挡光片的宽度 d= mm;(2)滑块通过光电门时速度的表达式 v= (用实验中所测物理量符号表示);(3)根据实验测得的多组 x、t 数据,可绘制 图象,图象的纵坐标为 x,横坐标为 如果滑块下滑过程符合机械能守恒定律,则图象应为过原点的一条倾斜直线,其斜率 k= (用 d、θ、g 表示,其中 g 为当地重力加速度)。10.(10 分)某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理量。实验室提供的器材有:两个相同的待测电源(内阻 r≈1Ω)电阻箱 R1(最大阻值为 999.9Ω)电阻箱 R2(最大阻值为 999.9Ω)电压表 V(内阻约为 2kΩ)电流表 A(内阻约为 2Ω)灵敏电流计 G,两个开关 S1、S2。主要实验步骤如下:①按图连接好电路,调节电阻箱 R1 和 R2 至最大,闭合开关 S1 和 S2,再反复调节 R1 和 R2,使电流计 G 的示数为 0,读出电流表 A、电压表 V、电阻箱 R1、电阻箱 R2 的示数分别为 0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω;②反复调节电阻箱 R1 和 R2(与①中的电阻值不同),使电流计 G 的示数为 0,读出电流表 A、电压表 V 的示数分别为 0.60A、11.7V。回答下列问题:(1)步骤①中:电流计 G 的示数为 0 时,电路中 A 和 B 两点的电势差 UAB= V;A 和 C 两点的电势差 UAC= V;A 和 D 两点的电势差 UAD= V;(2)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为 Ω,电流表的内阻为 Ω;(3)结合步骤①步骤②的测量数据电源的电动势 E 为 V,内阻 r 为 Ω。11.(12 分)北京冬奥会已圆满结束,人们参与冰雪运动的热情高涨。如图所示滑雪滑道 PQR,质量 60kg 的滑雪爱好者从顶端 P 静止滑下,从末端 R 滑出时速度 18m/s,滑行过程中姿势保持不变,P 端相对滑道最低点 Q 高度224m,R 端相对 Q 点高度 4m.已知滑道末端 R 处的切线与水平方向夹角为 60°(g=10m/s ),求:(1)从 P 到 R 滑行过程中,该滑雪爱好者克服阻力做功和重力做功的比值 k;(2)滑雪爱好者从 R 处离开滑道后相对 R 上升的最大高度 h。12.(20 分)如图甲所示,粒子源靠近水平极板 M、N 的 M 板,M、N 之间的电压为 U0,N 板下方有一对长为 L,间距为 d=1.5L 的竖直极板 P、Q,P、Q 之间的电压 UpQ 随时间 t 变化的图像如图乙所示。P、Q 下方有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度 。水平极板 M、N 中间开有小孔,两小孔的连线为竖直极板 P、Q 的中线,与磁场上边界的交点为 O。粒子源连续释放初速不计、质量为 m、带电荷量为+q 的粒子,这些粒子先后经过 MN、PQ 间的电场,再进入磁场区域,都会打到感光胶片上。已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期,粒子重力不计。求:(1)带电粒子进入偏转电场时的动能 E1;(2)磁场上、下边界区域的最小宽度 D;(3)带电粒子打到磁场上边界的感光长度 s。(二)选考题:共 15 分。请考生从 2 道物理题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。[物理-选修 3-3](15 分)(多选)13.(5 分)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是( )A.气体自发扩散前后内能相同B.气体在被压缩的过程中内能增大C.在自发扩散过程中,气体对外界做功D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变14.(10 分)某充气式座椅简化模型如图所示,质量相等且导热良好的两个汽缸通过活塞分别封闭质量相等的两部分同种气体 A、B,活塞通过轻弹簧相连,静置在水平面上。已知汽缸的质量为 M,轻弹簧的劲度系数为 k、原长为 L0,大气压强为 p0,重力加速度大小为 g,初始时环境温度为 T0,被封闭气体高度均为 L,活塞的横截面积为 S、质量和厚度不计,弹簧形变始终在弹性限度内,活塞始终未脱离汽缸。①求初始时 A 气体的压强;②若环境温度缓慢升至 1.2T0,求稳定后活塞 a 离水平面的高度。[物理-选修 3-4](15 分)15.如图所示,湖面中央 O 处有一振源在竖直平面内做简谐振动,某同学测得该振源的振动周期为 T=0.1s。以图示时刻为计时的零时刻,且波向右传播,由此可求得该列水波的传播速度为 v= m/s,此时图中质点 C 的振动方向是 (选填“向上”或“向下”),距离振源 40m 处的质点第一次出现波峰的时刻为 t= s。16.“跳棋”游戏中的棋子是用玻璃材料做的一种球形器材,有位同学想测定棋子的折射率。如图所示为其过球心的横截面,设玻璃棋子半径为 R,直线 EF 为过球心的水平线,一束光线平行于 EF 射到棋子表面 N 点处,光线从 Q 点射出,并与 EF 交于 P 点。若棋子内无其他介质,入射光线与 EF 相距 ,入射光线从 N 点进入棋子后的折射角为 r=30°,真空中光速为 c。①作出光线的光路图并求出棋子的折射率;②求光线从进入棋子到第一次射出棋子所用的时间。2022 年河南省开封市高考物理二模试卷参考答案与试题解析二、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。1.【解答】解:衰变过程系统动量守恒,衰变前原子核静止,系统总动量为零,由动量守恒定律可知,衰变后系统总动量为零,衰变后的新核与释放出的粒子动量大小相等、反向相反,衰变后放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆,因此衰变后瞬间,衰变放出的粒子与反冲核所受洛伦兹力方向相同,由于它们的速度方向相反,因此衰变放出的粒子带负电,衰变是 β 衰变;衰变过程系统动量守恒,由动量守恒定律可知,衰变后放出的粒子与反冲核的动量大小 p 相等,由牛顿第二定律得:qvB= ,解得做圆周运动的轨道半径:r= ,所以:衰变放出的电子电荷量小于反冲核,因此电子的轨道半径大于反冲核的轨道半径,则: ;可知新核的电荷数为 7;β 衰变过程系统质量数守恒、核电荷数守恒,由质量数守恒与核电荷数守恒可知,核反应方程式是: C→ N+e,故 B 正确,ACD 错误。故选:B。2.【解答】解:物体受到重力、支持力、水平拉力、弹簧弹力。设某一位置时弹簧与水平方向的夹角为 θ,此时弹簧的长度为 L,弹簧的原长为 l;竖直方向时弹簧伸长量为 x1,弹簧与水平方向的夹角为 θ 时弹簧伸长量为 x2,根据正交分解得:水平方向:Fx=F 弹 cosθ,物体向右运动的过程中弹簧得弹力增大,θ 减小,所以 Fx 一定增大;竖直方向:N=mg﹣F 弹 sinθ,根据几何关系可得:F 弹 sinθ=kx2 =k ,其中 x1 和 L0 为定值,当 x2 逐渐增大时,竖直分量 F 弹sinθ 增大,支持力 N 逐渐减小,根据 f=μN 可知摩擦力减小,所以 ABD 错误,C 正确。故选:C。3.【解答】解:A、直导线受重力、导轨的支持力和安培力而平衡,安培力垂直于 B,只能水平向右,由左手定则可知,电流方向应垂直纸面向里,故 A 错误;B、根据安培力公式可得细杆受到的安培力大小为 F 安=BIL,故 B 错误;CD、金属细杆静止于斜面上时,根据平衡条件得:FN=mgsinθ+BILsinθBILcosθ=mgsinθ磁感应强度大小改变时,根据受力分析和牛顿第二定律得:FN′=mgcosθ+4BILsinθ<4FN,加速度方向沿斜面向上,故 C 错误,D 正确;故选:D。4.【解答】解:B、由动能定理可知,电荷的动能 Ek 随位移 x 的变化图线的斜率表示该电荷所受的电场力,因此电荷Ⅰ和Ⅱ所受电场力分别为:FⅠ= ,FⅡ= ,故 B 错误;C、由图可知,电场力是恒力,即电场强度大小和方向均不变,根据 F=qE 可知,匀强电场的电场强度大小为:E= = ,故 C 正确;A、根据 FⅡ= 且 FⅡ=q'E 可知,q'=2q,故 A 错误;D、电荷Ⅰ由 O 到 A 的过程中,根据动能定理可知:qU0A=Ek0,解得:U0A=又 O 点为电势零点,所以 φo﹣φA= ,解得:φA=﹣ ,故 D 错误;故选:C。5.【解答】解:A、设轨道 I 的半径为 R,则轨道 II 的半长轴为:R2= =1.5R即即卫星在轨道Ⅱ的运行周期为轨道 I 的 倍,故 A 错误;B、在 a 点在轨道 I 做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力 ,则有: ;在轨道Ⅱ上 b 点做向心运动,万有引力大于向心力,则 vb< ,故无法判断卫星经过 ab 两点的速率关系,故 B 错误;C、由万有引力提供向心力 ,则 ,可知卫星在 a 点的加速度大小为在 c 点的 4 倍,故 C 错误;D、在 b 点做向心运动,在 c 点做离心运动,则 c 点的速度大于 b 点的速度,c 点动能大于 b 点的动能,又两点势能相等,故卫星在 b 点的机械能小于在 c 点的机械能,故 D 正确;故选:D。6.【解答】解:BD、由于木块始终保持静止状态,则子弹 A、B 对木块的推力大小相等,则子弹 A、B 所受的阻力大小相等,设为 f,根据动能定理得:对 A 子弹:﹣fdA=0﹣EkA,得 EkA=fdA,对 B 子弹:﹣fdB=0﹣EkB,得 EkB=fdB.由于 dA>dB,则子弹入射时的初动能 EkA>EkB,故 B 错误,D 正确;A、对两子弹和木块组成的系统动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律得:pA﹣pB=0,则 ﹣=0,而 EkA>EkB,则得 mA<mB,故 A 正确;C、子弹 A、B 从木块两侧同时射入木块,木块始终保持静止,分析得知,两子弹在木块中运动时间必定相等,否则木块就会运动,故 C 错误。故选:AD。7.【解答】解:AB、若线框进、出磁场的过程中通过线框横截面的电荷量 q= t根据法拉第电磁感应定律可得 = =利用闭合电路的欧姆定律,可得 =联立整理可得 q=故线框进、出磁场的过程中通过线框横截面的电荷量 q1=2q2故 A 错误,B 正确;CD、线框从开始进入磁场到位置Ⅱ,以向右为正方向,根据动量定理有﹣BI1L Δt1=mΔv整理可得﹣BLq1=mv﹣mv0线框经过位置Ⅱ,当运动到位置Ⅲ时速度恰为零,根据动量定理有﹣BI2L Δt2=mΔv′整理可得﹣BLq2=0﹣mv联立可得 v= v0= ×4.5m/s=1.5m/s故 C 错误,D 正确。故选:BD。8.【解答】解:粒子运动轨迹如图所示A、由 OP= = 可得:SP=2d,结合“在轨迹圆中,轨迹的直径为最长的弦”和题中“所有粒子射出磁场时离 S 最远的位置是 x 轴上的 P 点”可知 SP 是其中一个轨迹的直径,由qvB=m ,解得:v= ,故 A 正确;B、粒子在磁场中运动的周期 T= ,由几何知识可得从 O 点射出的粒子,轨迹所对的圆心角为 60°,在磁场中的运动时间t= T= ,故 B 错误;C、从 x 轴上射出磁场的粒子,从原点射出时在磁场中运动时间最短,运动轨迹与 x 轴相切时运动时间最长tm= T= ,则 tm:t=9:2,故 C 正确;D、沿平行 x 轴正方向射入的粒子,圆心在原点处,运动轨迹为四分之一圆,离开磁场时的位置到 O 点的距离为d,故 D 错误。故选:AC。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。9.【解答】解:(1)由图 2 所示游标卡尺可知,其精度是 0.05mm,挡光片的宽度 d=2mm+8×0.05mm=2.40mm。(2)很短时间内的平均速度可以作为瞬时速度,滑块经过光电门时的速度 v= 。(3)滑块下滑过程,由机械能守恒定律得:mgxsinθ= ,整理得:x= × ,则 x﹣ 图象的斜率 k= 。故答案为:(1)2.40;(2) ;(3) 。10.【解答】解:(1)电流计 G 的示数为 0 时,由欧姆定律知,G 的电压为零,即电路中 A 和 B 两点的电势差 UAB=0;A 和 C 两点的电势差等于电阻箱 R1 两端电压,即电压表示数,故 A 和 C 两点的电势差 UAC=12.0V;左右两个电源两极间的电压值相等,故 UAD=﹣UAC=﹣12.0V;(2)由于电流计 G 的示数为 0,所以电流表的示数等于电压表的电流与电阻 R1 的电流之和。则在步骤 1 中,通过电压表的电流 IV=I1﹣电压表的内阻为 RV= = = =1530Ω左右两个电源两极间的电压相等,则有:U1=I1(RA+R2)解得,电流表的内阻 RA= ﹣R2= ﹣28.2Ω=1.8Ω(3)根据闭合电路欧姆定律得:E=U1+I1rE=U2+I2r解得:E= = V=12.6V,r= = =1.5Ω故答案为:(1)0、12.0、﹣12.0;(2)1530、1.8;(3)12.6、1.5。11.【解答】解:(1)设从 P 到 R 滑行过程中,该滑雪爱好者克服阻力做功为 Wf。2根据动能定理得:mg(hP﹣hR)﹣Wf= mv其中 hP=24m,hR=4m,v=18m/s,代入上式解得 Wf=2280J从 P 到 R 滑行过程中,重力做功 WG=mg(H﹣h),代入数据解得 WG=12000J则 k= = ≈0.2(2)滑雪爱好者从 R 处离开滑道后做斜上抛运动,在竖直方向上做竖直上抛运动,则h=代入数据解得 h=12.15m答:(1)从 P 到 R 滑行过程中,该滑雪爱好者克服阻力做功和重力做功的比值 k 为 0.2;(2)滑雪爱好者从 R 处离开滑道后相对 R 上升的最大高度 h 是 12.15m。12.【解答】解:(1)带电粒子在 MN 间加速的过程,由动能定理得E1=U0q(2)设带电粒子以速度 v 进入磁场,且与磁场边界之间的夹角为 α 时向下偏移的距离:Δy=R﹣Rcosα=R(1﹣cosα)根据 qvB=m ,得 R=粒子进入磁场时竖直方向的分速度 v1=vsinα,保持不变。y= 当 α=90°时,Δy 有最大值。即加速后的带电粒子以 v1 的速度进入竖直极板 P、Q 之间的电场不发生偏转,沿中心线进入磁场。磁场上、下边界区域的最小宽度即为此时的带电粒子运动轨道半径。由 E1= ,得 v1=Δymax=结合 ,解得Δymax=L故磁场上、下边界区域的最小宽度 D=L。(3)粒子运动轨迹如图所示,若 t=0 时进入偏转电场,在电场中匀速直线运动进入磁场时 R=L,打在感光胶片上距离中心线最近为 x=2L任意电压时出偏转电场时的速度为 vn,根据几何关系得vn=Rn=在胶片上落点长度为Δx=2Rncosα=打在感光胶片上的位置和射入磁场位置间的间距相等,与偏转电压无关。在感光胶片上的落点宽度等于粒子在电场中的偏转距离。带电粒子在电场中最大偏转距离:2 2y= at = ( )解得:y= L则粒子打到磁场上边界的感光长度 s=y=答:(1)带电粒子进入偏转电场时的动能 E1 为 U0q。(2)磁场上、下边界区域的最小宽度 D 为 L。(3)带电粒子打到磁场上边界的感光长度 s 为 。(二)选考题:共 15 分。请考生从 2 道物理题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。[物理-选修 3-3](15 分)13.【解答】解:AC、抽开隔板时,气体体积变大,但是右方是真空,又没有热传递,则根据△U=Q+W 可知,气体的内能不变,A 正确,C 错误;BD、气体被压缩的过程中,外界对气体做功,根据△U=Q+W 可知,气体内能增大,BD 正确;E、气体被压缩时,外界做功,内能增大,气体分子平均动能是变化的,E 错误。故选:ABD。14.【解答】解:①设弹簧的弹力为 F,所以 F=Mg所以对 A 分析,设 A 气体的压强为 pA,所以pAS=F+p0S解得:pA=②B 气体等压变化.则有故 L1=1.2L弹簧压缩为 kx=Mg解得:活塞 a 离水平面的高度为H=L1﹣L0﹣x=答:①初始时 A 气体的压强为 ;②若环境温度缓慢升至 1.2T0,稳定后活塞 a 离水平面的高度为 。[物理-选修 3-4](15 分)15.【解答】解:从图中可以看出该水波的波长为 λ=2m,周期为 T=0.1s,由此可求得该水波的波速为。由于波向右传播,此时质点 C 的振动方向向上。从振源发出的波经过 ,可传播到距离波源 40m处的水面,由此可知 40m 处的质点第一次出现波峰的时间为 t=故答案为:20;向上;1.97516.【解答】解:(1)根据题意可做出光路图,如下根据几何关系有sini= =故,i=45°根据光的折射定律有,n= =(2)根据几何知识有,NQ=2Rcosr= R光在棋子中传播的速度为,v=光在棋子中传播的时间为,t= =答:(1)光路图见解析,折射率为 ;(2)光在棋子中传播的时间为 。 展开更多...... 收起↑ 资源预览