2020届河南省高考物理模拟试题及答案

第 1 页（共 7 页） 2020 届河南省高考物理模拟试题 一、选择题（共 8 小题，每小题 6 分，满分 48 分） 1．（6 分） U 具有天然放射性，会自发地发生衰变， U 衰变成 Th 并放出一个粒子 x； U 在中子的轰击下会发生裂变，用一个中子轰击 U 会裂变成 Xe、 Sr 和 n 个中子。则关于 x 和 n，下列说法正确的是（　　） A．x 为 β 粒子 B．x 的穿透能力很强 C．n＝9 D．n＝10 2．（6 分）如图所示为某场足球比赛中运动员罚点球时的情景，运动员将静止在草坪上的足球以 35m/s 的速度踢出，守门员准确地判断来球方向，并将以 25m/s 的速度飞来的足球以 10m/s 的速度沿原路 挡出。已知守门员的双手与足球的作用时间约为 0.1s，受到足球的平均作用力大小约为 150N，不考 虑运动员和守门员触球瞬间足球重力的作用，则罚点球时运动员的脚对足球作用力的冲量大小约为（　　 ） A．12N•g B．13.5N•s C．15N•s D．16.6N•s 3．（6 分）如图所示，车厢里用 A、B 两段细线悬吊着同一个小球，小球静止时，细线 B 竖直，A 倾 斜，且 A 与竖直方向的夹角为 37°．现让小车向左以一定的加速度做匀加速直线运动，结果两段细 线上拉力的大小相等，则小球运动的加速度大小为（已知 sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度 大小为 g）（　　） A． g B． g C． g D． g 4．（6 分）如图所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻 R1、R2、R3 的阻值大小关系为 R2＝R3 ＝ R1．现在 a、b 两端输入电压有效值恒定的正弦交流电，R1 消耗的功率等于 R2 和 R3 消耗的功率 之和，则变压器原、副线圈的匝数比为（　　）第 2 页（共 7 页） A．1：9 B．9：1 C．1：3 D．3：1 5．（6 分）如图所示，三角形 ABC 内有垂直于三角形平面向外的匀强磁场，AB 边长为 L，∠CAB＝30 °，∠B＝90°，D 是 AB 边的中点。现在 DB 段上向磁场内射入速度大小相同、方向平行于 BC 的 同种粒子（不考虑粒子间的相互作用和粒子重力），若从 D 点射入的粒子恰好能垂直 AC 边射出磁 场，则 AC 边上有粒子射出的区域长度为（　　） A． L B． L C． L D． L 6．（6 分）如图所示，P 点到竖直挡板（足够长）的水平距离恒定，将小球从 P 点水平抛出，初速度 垂直于挡板。关于小球打在挡板上的速度，下列说法正确的是（　　） A．初速度越大，打在挡板上的速度越大 B．初速度越小，打在挡板上的速度越大 C．打在挡板时的速度方向所在的直线必过空间中某一固定点 D．若打在挡板上时小球速度与水平方向夹角为 θ，则 tanθ 与小球下落的高度成正比 7．（6 分）我国是拥有极轨气象卫星的四个国家之一，极轨气象卫星在距离地面约 840km 的轨道上运 行，它的轨道通过地球的南北极，且每天两次飞越地球表面上的一个点。已知地球同步卫星的轨道 半径约为地球半径的 7 倍，地球半径约为 6400km。关于极轨气象卫星，下列说法正确的是（　　） A．极轨气象卫星的运行速度大于第一宇宙速度 B．极轨气象卫星的运行速度大于地球同步卫星的运行速度 C．极轨气象卫星的运行周期为 12 小时第 3 页（共 7 页） D．在合适的条件下，极轨气象卫星可以在 12 小时内获得一份全球气象资料 8．（6 分）如图所示，P、Q 为水平面内带等量同种正电的固定点电荷，M、N 为 P、Q 连线竖直方向 上的垂直平分线上的两点，且 M、N 关于 P、Q 连线对称。一个带负电的粒子，在 M 点以一定的初 速度射出，若粒子仅受电场力的作用，则下列说法正确的是（　　） A．若粒子沿中垂线向下射出，粒子在 N 点的速度大小与在 M 点的速度大小相等 B．若粒子沿中垂线向下射出，粒子在 N 点的加速度与在 M 点的加速度相同 C．若粒子沿中垂线向上射出，粒子向上运动的过程加速度一定越来越小，电势能一定越来越大 D．若粒子垂直中垂线射出，粒子运动过程中的电势能可能保持不变 二、解答题（共 4 小题，满分 47 分） 9．（6 分）如图所示，某同学设计了一种测量物块与斜面间动摩擦因数的实验装置，将斜面固定在桌 子边缘，在斜面上装有两个光电门 1、2，绕过斜面顶端光滑定滑轮的细线一端连在装有遮光片的物 块上，另一端吊着装有砂的砂桶，物块静止在斜面上。 （1）通过调节定滑轮高度，使连接物块的细线与斜面平行；给物块一个初速度使物块沿斜面向上滑 动，观察物块通过光电门 1、2 时光电计时器记录的遮光片遮光的时间，如果通过光电门 1 的遮光时 间 t1 小于通过光电门 2 的遮光时间 t2，则需要　 　（填“增加”或“减少”）砂桶内砂的质量， 直到物块上滑时，通过两个光电门的遮光时间相等。 （2）已知斜面的高为 h、长为 L，测出物块和遮光片的总质量为 M，要测量物块和斜面间的动摩擦 因数，还需要测量　 　（写出需要测量的物理量名称和符号），则物块与斜面间的动摩擦因数为 µ＝　 　（用已知的和测量的物理量表示）。第 4 页（共 7 页） 10．（9 分）如图所示为某同学用来测量未知电阻 Rx 连接好的实物图，其中 R0 为阻值已知的定值电阻， S2 为单刀双掷开关，电压表为理想电压表。 （1）请根据实物图在虚线框中画出电路图。 （2）调节滑动变阻器滑片至适当的位置，闭合开关 S1；将开关 S2 掷于 1，记录此时电压表的示数 U1 ；再将开关 S2 掷于 2，记录此时电压表的示数 U2，则待测电阻阻值的表达式 Rx＝　 　，（用 R0 、U1、U2 表示）。 （3）闭合开关 S1，多次调节滑动变阻器滑片的位置，重复步骤（2），测得多组 U1、U2 的数据， 作出 U1﹣U2 图象，测得图象的斜率为 k，由此求得被测电阻的大小 Rx＝　 　。 11．（12 分）如图所示，光滑的平行金属导轨 MN、PQ 倾斜固定放置，导轨间距为 1m，导轨所在平 面的倾角为 θ＝30°，导轨上端并联接入阻值均为 4Ω 的定值电阻 R1、R2，整个装置处在方向垂直 导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为 B0＝2T．闭合开关 S，将质量为 m＝1kg 的 金属棒 ab 垂直放在导轨上由静止释放。已知金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，且导轨 足够长，重力加速度 g 取 10m/s2，不计导轨和金属棒的电阻，求： （1）当金属棒加速度为 3m/s2 时，回路中的电功率为多大； （2）某时刻，金属棒运动的速度达到最大，此时金属棒离电阻 R2 的距离为 x0＝1m，这时断开开关 S，为使回路中的感应电流为零，从此时开始，匀强磁场的磁感应强度 B 随时间 t 如何变化，写出相 关的表达式。 12．（20 分）如图所示，半径为 R 的 圆弧形光滑轨道 AB 固定在竖直面内，轨道最低点 B 与水平面 平滑连接，A 点与圆心 O 在同一水平面上；一个连接有轻弹簧的物块 Q 锁定在水平面上的 C 点，弹第 5 页（共 7 页） 簧自然伸长，左端与地面上的 D 点对齐，BD 长为 R．让物块 P 自 A 点正上方高 R 处由静止释放， 物块 P 从 A 点无碰撞地滑入圆弧轨道，之后与轻弹簧碰撞反弹，第二次到达圆弧轨道的 B 点时，对 轨道的压力是物块 P 重力的 3 倍。已知 P、Q 两物块的质量分别为 m、2m，重力加速度为 g，水平 面上的 D 点左侧粗糙，右侧光滑。求： （1）物块 P 与水平地面间的动摩擦因数及弹簧被压缩时具有的最大弹性势能； （2）如果解除物块 Q 的锁定，物块 P 下滑后与弹簧相碰并粘连在一起，则此后 P 的速度为零时弹 簧的弹性势能和 Q 的速度为零时弹簧的弹性势能分别为多大； （3）如果解除物块 Q 的锁定，试分析物块 P 下滑后被弹簧弹回，能否第二次到达 B 点，如果不能， 物块 P 会停在离 B 点多远的位置；如果能，物块 P 到 B 点时对圆弧轨道的压力为多大。 三、选考题：[物理•选修 3-3] 13．（5 分）下列说法中正确的是（　　） A．0℃冰的分子平均动能小于 0℃水的分子平均动能 B．气体温度每升高 1K 所吸收的热量与气体经历的过程有关 C．在完全失重的情况下，密封容器内的气体对器壁的作用力为零 D．可以实现从单一热库吸收热量，使之完全用来对外做功 E．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压 14．（10 分）如图所示，质量为 2m 的气缸（厚度不计）倒扣在地面上，质量为 m 的活塞在缸内封闭 了一段气体，气缸下部有一小孔与外界相通。已知活塞的横截面积为 S，下部中心用轻弹簧与地面 相连，活塞静止时弹簧的压缩量为 h，活塞到缸顶的距离为 h，大气压强为 p0，缸内被封闭气体的 温度为 T0，弹簧的劲度系数为 k＝ ，活塞与气缸内壁无摩擦且气密性良好。 （i）求缸内封闭气体的压强大小及气缸对地面的压力大小； （ii）若给缸内气体加热，使气缸对地面的压力刚好为零，求此时缸内气体的温度。第 6 页（共 7 页） 四、选考题：[物理•选修 3-4] 15．如图所示为一列简谐横波沿 x 轴传播时在 t＝0 时刻的波形图，此时质点 M 离开平衡位置的位移为 y＝3cm，x＝4m 处的质点的振动方程为 y＝﹣5sin（2πt）cm．则下列说法正确的是（　　） A．波沿 x 轴正方向传播 B．波传播的速度大小为 8m/s C．t＝1.5s 时刻，M 点的位移为 y＝﹣3cm D．从 t＝0 时刻开始，M 点第一次到达波峰所用的时间大于 0.125s E．平衡位置为 x＝4m 的质点比 x＝8m 的质点振动超前 0.5s 16．如图所示，ACB 为半圆形玻璃砖的横截面，O 为圆心，一束单色光平行于直径 AB 入射到圆弧上 的 C 点，折射光线刚好可以射到 B 点。已知圆的半径为 R，∠CBA＝30°，光在真空中的传播速度 为 c，求： （i）玻璃砖对该单色光的折射率； （ii）保持光的入射点位置不变，在纸面内改变入射角，使折射光线与 AB 的夹角为 45°，则光从 C 点传播到 AB 所用的时间为多少。第 7 页（共 7 页） 2020 届河南省高考物理模拟试题答案 一、选择题（共 8 小题，每小题 6 分，满分 48 分） 1．D； 2．C； 3．B； 4．D； 5．C； 6．CD； 7．BD； 8．AD； 二、解答题（共 4 小题，满分 47 分） 9．增加；砂和砂桶的总质量 m； ； 10． ； ； 11．　　　； 12．　　　； 三、选考题：[物理•选修 3-3] 13．BDE； 14．　　　； 四、选考题：[物理•选修 3-4] 15．BCD； 16．　　　；