2023-2024学年河南省各地高考物理一模试卷含解析

2023-2024学年河南省各地高考物理一模试卷
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为标识不清的小灯泡L1的U-I图线，将L1与该电源组成闭合电路时，L1恰好能正常发光．另有一相同材料制成的灯泡L2，标有“6V，22W”，下列说法中正确的是（）
A．电源的内阻为3.125ΩB．把灯泡L1换成L2，L2可能正常发光
C．把灯泡L1换成L2，电源的输出功率可能相等D．把灯泡L1换成L2，电源的输出功率一定变小
2、如图，竖直平面内的Rt△ABC，AB竖直、BC水平，BC=2AB，处于平行于△ABC平面的匀强电场中，电场强度方向水平。

若将一带电的小球以初动能E k沿AB方向从A点射出，小球通过C点时速度恰好沿BC方向，则（）
A．从A到C，小球的动能增加了4E k
B．从A到C，小球的电势能减少了3E k
C．将该小球以3E k的动能从C点沿CB方向射出，小球能通过A点
D．将该小球以4E k的动能从C点沿CB方向射出，小球能通过A点
3、如图所示，匀强磁场中有一电荷量为q的正离子，由a点沿半圆轨迹运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若
干电子，接着沿另一半圆轨迹运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且ac＝1
2
ab。

电子的电荷量为e，质量可忽
略不计，则该离子吸收的电子个数为
A ．32q e
B ．q e
C ．23q e
D ．3q e
4、 “嫦娥四号”实现了人类首次月背登陆，为实现“嫦娥四号”与地球间通信，我国还发射了“鹊桥”中继卫星，“鹊桥”
绕月球拉格朗日2L 点的Halo 轨道做圆周运动，已知2L 点距月球约6.5万千米，
“鹊桥”距月球约8万千米，“鹊桥”距2L 点约6.7万千米，月球绕地球做圆周运动的周期约为27天，地球半径为6400km ，地球表面重力加速度为210m/s ，电磁波传播速度为8310m/s 。

下列最接近“嫦娥四号”发出信号通过“鹊桥”传播到地面接收站的时间的是（ ）
A ．2s
B ．10s
C ．12s
D ．16s
5、以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可以忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v -t 图像可能正确的是( )
A ．
B ．
C ．
D ．
6、如图所示，有一个电热器R ，接在电压为u ＝311sin100πt (V) 的交流电源上．电热器工作时的电阻为100 Ω，电路中的交流电表均为理想电表．由此可知
A ．电压表的示数为311 V
B ．电流表的示数为2.2 A
C ．电热器的发热功率为967 W
D ．交流电的频率为100 Hz
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图甲所示，一个匝数为n 的多匝线圈，线圈面积为S ，电阻为r 。

一个匀强磁场垂直于线圈平面穿过该线圈。

在0时刻磁感应强度为0B ，之后随时间变化的特点如图乙所示。

取磁感应强度向上方向为正值。

线圈的两个输出端P 、Q 连接一个电阻R 。

在00~t 过程中（ ）
A ．线圈的P 点的电势高于Q 点电势
B ．线圈的P 、Q 两点间的电势差大小为00
()nSB R R r t + C ．流过R 的电荷量的大小为0nSB R r
+ D ．磁场的能量转化为电路中电能，再转化为电阻R 、r 上的内能
8、如图所示，固定的光滑斜面上有一小球，小球与竖直轻弹簧P 和平行斜面的轻弹簧Q 连接，小球处于静止状态，则小球所受力的个数可能是（ ）
A ．2
B ．3
C ．4
D ．5
9、在如图所示的轴上有M 、N 两质点，两点之间的距离为x =12m ，已知空间的简谐横波由M 向N 传播，某时刻两质点的振动图像如图所示，已知该简谐横波的波长介于8m 和10m 之间。

下列正确的是（ ）
A ．该简谐横波的传播周期为0.8s
B ．该简谐波的波长可能为48m
C ．该简谐波的波长一定等于9.6m
D ．该简谐横波的传播速度大小为12m/s
E.0~1.2s 的时间内质点M 点的路程为120cm
10、如图，两轴心间距离10m l =、与水平面间夹角为37︒的传送带，在电动机带动下沿顺时针方向以2m/s v =的速度匀速运行。

一质量50kg m =的货物从传送带底端由静止释放，货物与传送带间的动摩擦因数0.8μ=。

已知重力加速度大小为210m/s ，sin370.6︒=，cos370.8︒=。

则货物从底端运动至顶端的过程中（ ）
A ．货物增加的机械能为3 3.110J ⨯
B ．摩擦力对货物做的功为31.6J 10⨯
C ．系统因运送货物增加的内能为3J 13.210⨯
D ．传送带因运送货物多做的功为34.710J ⨯
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）如图所示装置可以用来研究小车的匀变速直线运动。

带有定滑轮的长木板放置在桌面上，重物通过跨过定滑轮的细线拉着小车向左加速运动，定滑轮与小车间的细线与长木板平行，打点计时器打下的纸带记录下小车的运动信息。

（1）下面说法正确的是____________
A ．长木板必须水平放置
B ．小车的质量必须远大于重物的质量
C ．需要平衡小车与长木板间的摩擦力
D ．应该先接通打点计时器的电源，然后再释放小车
（2）实验时将打点计时器接到频率为50Hz 的交流电源上，选取一条点迹清晰的纸带，在纸带上每隔四个点取一个计数点，测出相邻计数点间的距离如图所示，其中
1234565.09cm,7.10cm,9.10cm,11.10cm,13.09cm,15.10cm x x x x x x ======。

则打第4个计数点时小车的速度4v =___m /s ，小车的加速度a = __________2m /s (结果均保留两位有效数字)。

12．（12分）某同学设计了一个既可以测电阻又可以测电源电动势与内阻的实验电路，如图甲所示，实验室提供了以下实验器材：
电源E （电动势约为6V ，内阻约为1Ω）；
定值电阻R 0（阻值约为5Ω）；
电流表A （量程30mA ，内阻约为5Ω）；
电流表B （量程1A ，内阻约为1Ω）；
电压表C （量程6V ，内阻约为5kΩ）；
电压表D （量程3V ，内阻约为3kΩ）；
滑动变阻器F （阻值0~20Ω）；
滑动变阻器G （阻值0~500Ω）
根据题中所给信息，请回答以下问题
(1)电流表应选________，滑动变阻器应选________；（选填器材代号）
(2)该同学操作正确无误，用U 1、U 2、I 分别表示电表V 1、V 2、A 的读数，其数据如下表所示： I （A ）
0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 U 1（V ）
5.68 5.61 5.57 5.51 5.48 5.40 U 2（V ） 1.44 1.69 1.91 2.16 2.39 2.62
根据表中数据求得定值电阻R 0=________Ω（保留一位小数），其测量值________真实值（选填“>”、“<”或“=”）；该同学同时利用上表测得的数据求得电动势和内阻，由误差分析可知，电动势的测量值________电动势的真实值（选填“>”、“<”或“=”）。

(3)该同学进一步利用了一个辅助电源E ′，采用如图乙所示电路测量电源的电动势，测量过程中，调节R 后再调节R 1，使电流表A 1的示数为0，测得多组数据。

这样，电源的电动势的测量值________电源电动势的真实值（选填“>”、“<”或“=”）。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，质量均为m 的A 、B 两球套在悬挂的细绳上，A 球吊在绳的下端刚好不滑动，稍有扰动A 就与绳分离A 球离地高度为h ，A 、B 两球开始时在绳上的间距也为h ，B 球释放后由静止沿绳匀加速下滑，与A 球相碰后粘在一起(碰撞时间极短)，并滑离绳子.若B 球沿绳下滑的时间是A 、B 一起下落到地面时间的2倍，重力加速度为g ，不计两球大小及空气阻力，求：
(1)A 、B 两球碰撞后粘在一起瞬间速度大小；
(2)从B 球开始释放到两球粘在一起下落，A 、B 两球组成的系统损失的机械能为多少?
14．（16分）甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，波速均为v =20cm/s 。

两列波在t =0时的波形曲线如图所示。

求：
(i)t =0开始，乙的波谷到达x =0处的最短时间；
(ii)t =0~10s 内，x =0处的质点到达正向最大位移处的次数。

15．（12分）一导热性能良好的圆柱形气缸固定在水平面上，气缸上端开口，内壁光滑，截面积为S 。

A 是距底端H 高处的小卡环。

质量为m 的活塞静止在卡环上，活塞下密封质量为0m 的氢气，C 为侧壁上的单向导管。

大气压强恒定为0p 。

环境温度为0T 时，从C 处注入水，当水深为2
H 时，关闭C ，卡环恰对活塞无作用力。

接下来又从C 处缓慢导
入一定量氢气，稳定后再缓慢提升环境温度到01.6T ，稳定时活塞静止在距缸底2.7H 处，设注水过程中不漏气，不考虑水的蒸发，氢气不溶于水。

求：
①最初被封闭的氢气的压强1p ；
②导入氢气的质量M 。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、C
【解析】
根据U-I 图象可得：电源的电动势为E =4V ，图线A 的斜率大小表示电源的内阻，则 102 2.53.2
U r I ∆-==Ω=Ω∆，故A 错误；灯泡与电源连接时，A 、B 两图线的交点表示灯泡的工作状态，可知其电压U =6V ，I =1.6A ，则灯泡L 1的额定
电压为6V ，功率为：P =UI =9.6W ，把灯泡L 1换成“6V ，22W”的灯泡L 2，不能正常发光，根据功率公式：2
U P R
=可知：灯泡L 2的正常工作时的电阻为：22
26 1.6422
U R P ==Ω=Ω，可得灯泡L 1的电阻为:16 3.751.6U R I ==Ω=Ω，则知正常发光时灯泡L 2的电阻更接近电源的内阻，但此时灯泡并没有达到正常发光，而此时L 2的电阻是不确定的；电源的输出功率可能变大，可能相等，也有可能变小，故BD 错误，C 正确．所以C 正确，ABD 错误．
2、D
【解析】
A ．设小球的速度为v ，则有
2k 12
E mv = 小球通过C 点时速度恰好沿BC 方向，则说明小球在竖直方向上的速度减为0，小球在水平方向上做初速度为零的匀
加速直线运动，运动的位移为竖直方向上位移的2倍，则平均速度为竖直方向上平均速度的2倍，又这段时间竖直方向的平均速度为
2
v v = 故水平方向的平均速度为
2v v v '==
又
02
C v v +'= 解得
2C v v =
则
22k k 11(2)422
C C E mv m v E === 从A 到C ，小球的动能增加了
k k k k 43E E E E ∆=-=
故A 错误；
B ．由动能定理可知重力与电场力做功之和为动能的增加量即k 3E ，重力做负功，故电场力做功大于k 3E ，则小球的电势能减小量大于k 3E ，故B 错误；
D ．由上分析可知：动能为k 4
E ，则速度大小为2v ，即小球以2v 对速度从C 点沿CB 方向射出。

而由AB 分析可知，小球以初速度v 沿AB 方向从A 点射出时，小球将以速度大小为2v ，方向沿BC 方向通过C 点，则小球以2v 的速度从C 点沿CB 方向射出后运动过程恰好可视为其逆过程，所以若将小球以2v 的速度从C 点沿CB 方向射出，小球能通过A 点；故D 正确；
C ．由
D 分析可知，若将小球以2v 的速度从C 点沿CB 方向射出，小球能通过A 点；则若将小球小于2v 的速度从C 点沿CB 方向射出，小球将经过A 点右侧。

所以，若将该小球以k 3
E 的动能从C 点沿CB 方向射出，小球将经过A 点右侧，不能经过A 点，故C 错误。

故选D 。

3、D
【解析】
正离子由a 到b 的过程，轨迹半径12
ab r =，根据牛顿第二定律：21v qvB m r =，正离子在b 点吸收n 个电子，因电子
质量不计，所以正离子的速度不变，电荷量变为q －ne ，正离子从b 到c 的过程中，轨迹半径r 2＝2bc ＝34
ab ，且(q －ne )vB ＝2
2
v m r ，解得： n ＝3q e
A ．32q e。

故A 不符合题意。

B ．
q e 。

故B 不符合题意。

C ．23q e。

故C 不符合题意。

D ．
3q e 。

故D 符合题意。

4、A
【解析】
根据地球对月球的万有引力提供月球绕地球圆周运动的向心力，有
2
224πGMm m r r T
= 忽略地球自转，在地球表面附近
2
GM g R = 可计算地月间距
38r ≈万千米
所以2L 到地球距离为44.5万千米，根据勾股定理可计算地球到“鹊桥”距离约为45万千米，所以“嫦娥四号”到地球表面通讯距离为53万千米，即85.310⨯m ，因此通信时间
8
85.310s 1.8s 310
t ⨯=≈⨯ 最接近2s ，故A 正确，BCD 错误。

故选：A 。

5、B
【解析】
没有空气阻力时，物体只受重力，是竖直上抛运动，v-t 图象是直线；有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有：
mg+f =ma
故
a =g +f /m
由于阻力随着速度而减小，故加速度逐渐减小，最小值为g ；v-t 图象的斜率表示加速度，故图线与t 轴的交点对应时刻的加速度为g ，切线与虚线平行；
A ．该图与结论不相符，选项A 错误；
B ．该图与结论相符，选项B 正确；
C ．该图与结论不相符，选项C 错误；
D ．该图与结论不相符，选项D 错误；
故选B.
点睛：本题关键是明确v-t 图象上某点的切线斜率表示加速度，速度为零时加速度为g ，与无阻力时加速度相同． 6、B
【解析】
因为交流电的最大值为Um ＝311V
，故其有效值为220V 2m U =
=，则电压表的示数为220V ，故A 错误；因为电阻为100Ω，电流表的示数为 220 2.2A 100
U I R ===，故B 正确；电热器的发热功率为P=I 2R=（2.2A ）2×100Ω=484W ，故C 错误；因为交流电的角速度为ω=100π，则其频率为ω=2πf =50Hz ，故D 错误。

故选B 。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、ABC
【解析】
A ．结合图乙知磁场方向向上且逐渐减小。

由楞次定律知感应电流的方向由Q 点经线圈到P 点，则P 点电势高，A 正确；
B ．感应电动势为
00B E n
nS t t ∆Φ==∆ 又有
电势差大小
U IR =
解得
00
()nSB R U R r t =+ B 正确；
C ．流过电路的电荷量大小为
0q It =
解得
0nSB q R r
=+ C 正确；
D ．电磁感应的过程中磁场能量不转化，而是作为媒介将其他形式的能转化为电能，然后再在电阻R 、r 上转化为内能，D 错误。

故选ABC 。

8、ABC
【解析】
若P 弹簧对小球向上的弹力等于小球的重力，此时Q 弹簧无弹力，小球受2个力平衡。

若P 弹簧弹力为零，小球受重力、支持力、弹簧Q 的拉力处于平衡，小球受3个力。

若P 弹簧弹力不为零，小球受重力、弹簧P 的拉力、支持力、弹簧Q 的拉力，小球受4个力平衡。

由于斜面光滑，小球不受摩擦力，知小球不可能受5个力。

故ABC 正确，D 错误。

故选ABC 。

9、ACD
【解析】
A ．由振动图像可知这列波的周期为T =0.8s ，A 正确；
BCD ．由于简谐波由M 向N 传播，则有
1()4
x n λ=+，（n =0、1、2、3…） 又因为8m<λ<10m ，所以n =1时，λ=9.6m ，则波速由
可得
v =12m/s
B 错误，CD 正确；
E ．一个周期内质点通过的路程为振幅的4倍，1.2s 为1.5个周期，则M 点通过的路程为振幅的6倍，即60cm ，E 错误。

故选ACD 。

10、AD
【解析】
AB ．当货物刚放上传送带时，对货物由牛顿第二定律得
cos37sin 37mg mg ma μ︒︒-=
设货物与传送带共速时用时为t ，则v at =，解得
5s t =
则这段时间内货物运动的位移
2115m 2
s at == 传送带运动的位移
210m s vt ==
货物从底端运动至顶端的过程中，滑动摩擦力对货物做的功
113cos37 1.610J W mgs μ︒==⨯
静摩擦力对货物做的功
()132sin37 1.510J W mg l s ︒=-=⨯
故摩擦力对货物做的功
312 3.110J f W W W =+=⨯
根据功能关系得货物增加的机械能也为33.110J ⨯，故A 正确，B 错误；
CD ．系统因运送货物增加的内能为
()231cos37 1.610J Q mg s s ︒=-⋅=⨯μ
传送带因运送货物多做的功等于系统增加的内能与货物增加的机械能之和
333==(1.610 3.110)J 4.710J f W W Q +⨯+⨯=⨯
故C 错误，D 正确。

故选AD 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、D 1.2 2.0
【解析】
（1）[1]只要小车做匀加速运动即可，因此，A 、B 、C 选项是没有必要的，实验时需要先接通电源，再释放小车，以确保纸带上能够记录下较多的运动信息，选项D 正确。

（2）[2]交流电的频率为50Hz f =，相邻两计数点间的时间间隔
4540.11100.13090.1s,m /s 1.2m /s 20.2
x x t v t ++==== [3]由逐差法可求得小车的加速度。

根据
()()65432122,(3)x x x x x x x aT a t ++-++∆==
代人数据，得 220.15100.13090.11100.09100.07100.0509m /s 90.1
a ++---==⨯22.0m /s 。

12、B F 4.8 < < =
【解析】
(1)[1][2]．电源电动势为6V ，保护电阻约为5Ω，则电流约为
I =06=15
E R r ++A=1A 故为了能准确测量，电流表应选择B ；因电源内电阻较小，故滑动变阻器应选择阻值较小的
F ；
(2)[3][4][5]．由电路图可知，U 2为定值电阻两端的电压，电流表示数为R 0中的电流，由图可知电压表示数与电流表示数成正比，则可知，定值电阻的阻值为
R 0=2U I
≈4.8Ω 由于采用了电流表外接法，故测量出的电流偏大，则由欧姆定律可知，测量值小于真实值；如果用来测量电动势和内阻，由于采用相对电源的电流表外接法，由于电压表分流作用而使电流表示数偏小，则测出的电动势偏小；
(3)[6]．由于电压表支路中电流为零，故电压表不再分流，则此时电流表测出的电流为干路电流，电压表示数为路端电压，因此测量结果是准确的。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1)
(2) 34mgh 【解析】
(1)设B 球与A 球相碰前的速度大小为1v ，则 1112
h v t = 碰撞过程动量守恒，设两球碰撞后的瞬间共同速度为2v ，根据动量守恒定律有
122mv mv = 两球一起下落过程中，222212
h v t gt =+ 122t t =
解得：2v = (2)B 球下滑到碰撞前，损失的机械能21112E mgh mv ∆==
由(1)问知，1v = 因此112
E mgh ∆= 磁撞过程损失的机械能为222121112224
E mv mv mgh ∆=
-⨯= 因此整个过程损失的机械能为1234E E E mgh ∆=∆+∆= 14、（i ）0.5s ；（ii ）2次
【解析】
(i)乙向左传播，其最靠近x =0处的波谷位置的x 坐标为
22040cm 10cm 2
x -+== 乙的波谷到达x =0处的最短时间为 220.5s x t v ∆=
= (ii)质点运动到正向最大位移时
y =y 1+y 2=20cm
即两列波的波峰同时到达x =0位置，从图线可知，甲、乙两列波的波长分别为λ1=40cm ，λ2=60cm ，由T v λ=可得甲、
乙两列波的周期分别为
T 1=2s ，T 2=3s
甲的波峰到达x =0位置所需时间
11t kT =其中(k =1，2，3……)
乙的波峰到达x =0位置所需时间
222240
t T nT λ=+其中(n =0，1，2……)
甲、乙两列波的传播时间相同，可知
t 1=t 2
可得
12240kT T nT λ=
+
即 223k n =+
当k =1且n =0时，x =0处的质点运动到正向最大位移处，∆t 1=2s ；当k =4且n =2时，x =0处的质点运动到正向最大位移处，∆t 2=8s ；即t =0~10s 内，x =0处的质点运动到正向最大位移处共有2次。

15、①02mg p S + ；②74
m 【解析】 ① 设设注水前气体的体积为V 1，从最初到水深为
2H 时，气体经历等温过程，注水后气体压强为p 2，由玻意耳定律 1122pV p V =
其中
1V SH =
2()2
H V S H =-
对活塞，有 02p S mg p S +=
联立解得 012
mg S p p += ②设导入气体后且尚未升温时气体总度为h ，显然此时活塞已经离开卡环，接下来升温过程为等压过程，则有 ()00
2.70.51.6HS hS T T -=
解得
118
h H = 考虑到此h 高度的气体中，原有气体点高为
12H ，故后导入的气体点高为 112
h h H =- 解得
178
h H = 设此时密度为ρ，则有
12Sh M H m S ρρ=
解得
74m M =。