2020届河南省郑州市高考物理二模试题及答案

第 1 页（共 9 页） 2020 届河南省郑州市高考物理二模试题 一、选择题：本大题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分．在每小题给出的四个选项中，第 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，全部选对得 6 分，选对但不 全的得 3 分，有选错的得 0 分． 1．（6 分）2020 年 3 月 15 日中国散列中子源利（CSNS）利用中子成像技术帮助中国科技 大学进行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的 科研装置。CNSN 是我国重点建设的大科学装置，将成为发展中国家拥有的第一台散裂 中子源。下列关于中子研究的说法正确的是（　　） A．α 粒子轰击 N，生成 O，并产生了中子 B． U 经过 4 次 α 衰变，2 次 β 衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了 6 个 C．放射性 β 射线其实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗 D．核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度 2．（6 分）水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，一光滑绝缘轻杆竖直立在地面上， 轻杆上有两点 A、B．轻杆左侧固定一带正电的点电荷，电荷量为+Q，点电荷在轻杆 AB 两点的中垂线上，一个质量为 m，电荷量为+q 的小球套在轻杆上，从 A 点静止释放，小 球由 A 点运动到 B 点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球受到的电场力先减小后增大 B．小球的运动速度先增大后减小 C．小球的电势能先增大后减小 D．小球的加速度大小不变 3．（6 分）为了抗击病毒疫情，保障百姓基本生活，许多快递公司推出了“无接触配送”。 快递小哥想到了用无人机配送快递的方法。某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方 向速度 vx 及竖直方向 vy 与飞行时间 t 的关系图象如图甲、图乙所示。关于无人机运动说 法正确的是（　　）第 2 页（共 9 页） A．0﹣t1 时间内，无人机做曲线运动 B．t2 时刻，无人机运动到最高点 C．t3﹣t4 时间内，无人机做匀变速直线运动 D．t2 时刻，无人机的速度为 4．（6 分）宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远 大于行星质量，不考虑行星之间的万有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道， 半径分别为 r1、r3，一个为椭圆轨道，半长轴为 a，a＝r3．在△t 时间内，行星Ⅱ、行星Ⅲ 与中心天体连线扫过的面积分别为 S2、S3；行星Ⅰ的速率为 v1、行星Ⅱ在 B 点的速率为 v2B、行星Ⅱ在 E 点的速率为 v2E、行星Ⅲ的速率为 v3，下列说法正确的是（　　） A．S2＝S3 B．行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期相等 C．行星Ⅱ与行星Ⅲ在 P 点时的向心加速度大小相等 D．v3＜v1＜v2E＜v2B 5．（6 分）如图所示，在某一水平地面的同一直线上，固定一个半径为 R 的四分之一圆形 轨道 AB，轨道右侧固定一个倾角为 30°的斜面，斜面顶端固定一大小可忽略的轻滑轮， 轻滑轮与 OB 在同一水平高度。一轻绳跨过定滑轮，左端与圆形轨道上质量为 m 的小圆 环相连，右端与斜面上质量为 M 的物块相连，在圆形轨道底端 A 点由静止释放小圆环， 小圆环运动到图中 P 点时，轻绳与轨道相切，OP 与 OB 夹角为 60°；小圆环运动到 B 点时速度恰好为零。忽略一切摩擦阻力，小圆环和物块均可视为质点，物块离斜面底端第 3 页（共 9 页） 足够远，重力加速度为 g。则下列说法正确的是（　　） A．小圆环到达 B 点时的加速度为 B．小圆环到达 B 点后还能再次滑回 A 点 C．小圆环到达 P 点时，小圆环和物块的速度之比为 2： D．小圆环和物块的质量之比满足 6．（6 分）如图所示为电磁抽水泵模型，泵体是一个长方体，ab 边长为 L1，左右两侧面是 边长为 L2 的正方形，在泵体内加入导电剂后，液体的电阻率为 ρ，泵体所在处于方向垂 直纸面向外的匀强磁场 B．工作时，泵体的上下两表面接电压为 U 的电源（内阻不计） 上。若电磁泵和水面高度差为 h，理想电流表示数为 I，不计水在流动中和管壁之间的阻 力，重力加速度为 g。在抽水泵正常工作过程中，下列说法正确的是（　　） A．泵体上表面应接电源正极 B．电磁泵不加导电剂也能抽取纯水 C．电源提供总的功率为 I2 D．若 t 时间内抽取水的质量为 m，这部分水离开电磁泵时的动能为 UIt﹣mgh﹣I2 t 7．（6 分）如图所示，x 轴与水平传送带重合，坐标原点 O 在传动带的左端，传送带右端 A 点坐标为 XA＝8m，匀速运动的速度 V0＝5m/s，一质量 m＝1kg 的小物块，轻轻放在传 送带上 OA 的中点位置，小物块随传动带运动到 A 点后，冲上光滑斜面且刚好能够到达 N 点处无机械能损失，小物块与传送带间的动摩擦因数 μ＝0.5，斜面上 M 点为 AN 的中点 ，重力加速度 g＝10m/s2．则下列说法正确的是（　　）第 4 页（共 9 页） A．N 点纵坐标为 yN＝1.25m B．小物块第一次冲上斜面前，在传送带上运动产生的热量为 12.5J C．小物块第二次冲上斜面，刚好能够到达 M 点 D．在 x＝2m 位置释放小物块，小物块可以涌动到 N 点上方 8．（6 分）如图所示，在纸面内有一个半径为 r、电阻为 R 的线圈，线圈处于足够大的匀强 磁场中，匀强磁场的电磁感应大小为 B，方向垂直纸面向里，线圈与磁场右边界相切与 P 点。现使线圈绕过 P 点且平行于磁场方向的轴，以角速度 ω 顺时针方向匀速转过 90°， 到达图中虚线位置，则下列说法正确的是（　　） A．线圈中产生沿逆时针方向的感应电流 B．线圈受到的安培力逐渐增大 C．线圈经过虚线位置时的感应电动势为 2Br2ω D．流过线圈某点的电荷量为 二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第 22 题～第 25 题为必考题，每个试题考生 都必须作答．第 33 题～第 34 题为选考题，考生根据要求作答． 9．（6 分）某同学利用如图所示的装置来测量动摩擦因数，同时验证碰撞中的动量守恒。 竖直平面内的一斜面下端与水平面之间由光滑小圆弧相连，斜面与水平面材料相同。第 一次，将小滑块 A 从斜面顶端无初速度释放，测出斜面长度为 l，斜面顶端与水平地面的 距离为 h，小滑块在水平桌面上滑行的距离为 x1（甲图）；第二次将左侧贴有双面胶的 小滑块 B 放在圆弧轨道的最低点，再将小滑块 A 从斜面顶端无初速度释放，A 与 B 碰撞第 5 页（共 9 页） 后结合为一个整体，测出整体沿桌面滑动的距离 x2（图乙）。已知滑块 A 和 B 的材料相 同，测出滑块 A、B 的质量分别为 m1、m2，重力加速度为 g。 （1）通过第一次试验，可得动摩擦因数为 μ＝　 　。（用字母 l、h、x1 表示） （2）通过这两次试验，只要验证　 　，则验证了 A 和 B 碰撞过程中动量守恒。（用 字母 m1、m2、x1、x2 表示） 10．（9 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。第 6 页（共 9 页） 11．（12 分）如图所示，光滑水平面上有一被压缩的轻质弹簧，左端固定，质量为 mA＝1kg 的光滑 A 紧靠弹簧右端（不栓接），弹簧的弹性势能为 Ep＝32J．质量为 mB＝1kg 的槽 B 静止在水平面上，内壁间距 L＝0.6m，槽内放有质量为 mc＝2kg 的滑块 C（可视为质点） ，C 到左端侧壁的距离 d＝0.1m，槽与滑块 C 之间的动摩擦因数 μ＝0.1．现释放弹簧， 滑块 A 离开弹簧后与槽 B 发生正碰并粘在一起。A、B 整体与滑块 C 发生碰撞时，A、B 整体与滑块 C 交换速度。（g＝10m/s2）求： （1）从释放弹簧，到 B 与 C 第一次发生碰撞，整个系统损失的机械能； （2）从槽开始运动到槽和滑块 C 相对静止经历的时间。 12．（20 分）如图所示，虚线 AB、BC、CD 将平面直角坐标系四个象限又分成了多个区域 。在第一、二象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 ．在第三、四象 限中，﹣2d＜y＜0 区域又分成了三个匀强电场区域，其中在 x＞d 区域有沿 x 轴负方向的 匀强电场；在 x＜﹣d 区域有沿 x 轴正方向的匀强电场，电场强度大小相等；﹣d＜x＜d 区域有沿 y 轴正方向的匀强电场，电场强度是另外两个电场强度的 2 倍。第二、四象限 中，y＜﹣2d 区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为 m，电荷量为 q 的带电粒 子，以速度 v0 由原点 O 沿 y 轴正方向射入磁场。运动轨迹恰好经过 B（﹣d，﹣2d）、C （d，﹣2d）两点，第一次回到 O 点后，进入竖直向上电场区域，不计粒子重力，求： （1）电场区域内的电场强度大小 E； （2）y＜﹣2d 区域内磁场的磁感应强度 B2； （3）由原点 O 出发开始，到第 2 次回到 O 点所用时间。第 7 页（共 9 页） （15 分）[物理一一选修 3-3]（15 分） 13．（5 分）一定质量的理想气体从状态 a 开始，经历三个过程 ab、bc、ca 回到原状态， 其 V﹣T 图象如图所示，pa、pb、pc 分别表示 a、b、c 的压强，下列判断正确的是（　　） A．状态 a、b、c 的压强满足 pa＝pb＝3pc B．过程 a 到 b 中气体内能增大 C．过程 b 到 c 中气体吸收热量 D．过程 b 到 c 中每一分子的速率都减小 E．过程 c 到 a 中气体吸收的热量等于对外做的功 14．（10 分）如图所示，粗细均匀的 U 形管，左侧开口，右侧封闭。右细管内有一段被水 银封闭的空气柱，空气柱长为 l＝12cm，左侧水银面上方有一块薄绝热板，距离管口也是 l＝12cm，两管内水银面的高度差为 h＝4cm。大气压强为 p0＝76cmHg，初始温度 t0＝27 ℃．现在将左侧管口封闭，并对左侧空气柱缓慢加热，直到左右两管内的水银面在同一 水平线上，在这个过程中，右侧空气柱温度保持不变，试求： （ⅰ）右侧管中气体的最终压强； （ⅱ）左侧管中气体的最终温度。第 8 页（共 9 页） （15 分）[物理一一选修 3-4]（15 分） 15．如图所示，水平面上的同一区域介质内，甲、乙两列机械波独立传播，传播方向互相垂 直，波的频率均为 2Hz．图中显示了某时刻两列波的波峰与波谷的情况，实线为波峰， 虚线为波谷。甲波的振幅为 5cm，乙波的振幅为 10cm。质点 2、3、4 共线且等距离。下 列说法正确的是（　　） A．质点 1 的振动周期为 0.5s B．质点 2 的振幅为 5cm C．图示时刻质点 2、4 的竖直高度差为 30cm D．图示时刻质点 3 正处于平衡位置且向上运动 E．从图示的时刻起经 0.25s，质点 5 能通过的路程为 10cm 16．如图所示为两个完全相同的半球形玻璃砖的截面，bc∥b′c′，半径大小为 R，其中 OO ′为两球心的连线，一细光束沿平行于 OO′的方向由左侧玻璃砖外表面的 a 点射入，已 知 a 点到轴线 OO′的距离为 R，光束由左侧玻璃砖的 d 点射出、然后从右侧玻璃砖 的 e 点射入，最后恰好在右侧玻璃砖内表面的 f 点发生全反射，忽略光束在各面的反射， 已知两玻璃砖的折射率均为 ．求： （i）光束在 d 点的折射角； （ii）e 点到轴线 OO′的距离。第 9 页（共 9 页） 声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布 日期：2020/5/26 21:33:27；用户：3178537625；邮箱：3178537625@qq.com；学号：99782452020 届河南省郑州市高考物理二模试题答案 一、选择题：本大题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分．在每小题给出的四个选项中，第 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，全部选对得 6 分，选对但不 全的得 3 分，有选错的得 0 分． 1．D； 2．C； 3．D； 4．B； 5．B； 6．AD； 7．AB； 8．BC； 二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第 22 题～第 25 题为必考题，每个试题考生 都必须作答．第 33 题～第 34 题为选考题，考生根据要求作答． 9． ；m1 ＝（m1+m2） ； 10．0；12.0；﹣12.0；1530；1.8；12.6； 1.5； 11．　　　； 12．　　　； （15 分）[物理一一选修 3-3]（15 分） 13．BE； 14．　　　； （15 分）[物理一一选修 3-4]（15 分） 15．ACE； 16．　　　；