河南省濮阳市濮阳一中2021届高三上学期质量检测(一)物理试题含答案

濮阳一中2021届高三上学期质量检测（一）
物理
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分．满分100分，考试时间90分钟．
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚．
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上．选择题每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域．．．．．．书写的答案无效．．．．．．．，在试题卷．．．．、草稿纸上作答无效．．．．．．．．
． 4．本卷命题范围：高考范围．
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
1．如图所示，假设“运-20”起飞前沿地面做匀加速直线运动，加速过程中连续经过两段均为120m 的测试距离，用时分别为2s 和1s ，则“运-20”的加速度大小是（ ）
A ．235m /s
B ．240m /s
C ．245m /s
D ．2
50m /s
2．如图所示，垫球是排球运动中通过手臂的迎击动作，使来球从垫击面上反弹出去的一项击球技术．若某次从垫击面上反弹出去竖直向上运动的排球，之后又落回到原位置，设整个运动过程中排球所受阻力大小不变，则（ ）
A ．球从击出到落回的时间内，重的力冲量为零
B ．球从击出到落回的时间内，空气阻力的冲量为零
C ．球上升阶段阻力的冲量小于下降阶段阻力的冲量
D ．球上升阶段动量的变化量等于下降阶段动量的变化量
3．如图所示，空间有方向垂直桌面的匀强磁场B （图中未画出），两根平行通电金属直导线M 和N 恰好静止在光滑绝缘的水平桌面上，图中为垂直导线的截面图，M 和N 中电流大小分别为M I 、N I ，则下列判断可能正确的是（ ）
A ．电流方向相同、M N I I =，
B 方向竖直向上
B ．电流方向相同、M N I I ≠，B 方向竖直向下
C ．电流方向相反、M N I I ≠，B 方向竖直向上
D ．电流方向相反、M N I I =，B 方向竖直向下 4．如图所示是某种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能k
E 与入射光频率v 的关系图线，a 、b 均为 已知量（0a >，0b >）．由图线可知（ ）
A ．该金属的逸出功0W a =
B ．斜率表示普朗克常量的倒数
C ．图中a 与b 的值与入射光的强度，频率均有关
D ．若入射光频率为3b ，则光电子的最大初动能为3a
5．如图所示，极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道、地球看作球体），若一个极地卫星从北纬30°的正上方，按图示方向第一次运行至赤道正上方时所用的时间为0.25h
，已知纬度
是指某点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角，同步卫星的线速度大小为3.08km /s ，则该极地卫星的线速度大小为（
）
A ．1.54km /s
B ．3.08km /s
C ．6.16km /s
D ．7.9km /s
6．正方形金属线框MNPQ 的PQ 边与匀强磁场的边界重合，匀强磁场垂直纸面，范围足够大，第一次将金属线框以速度1v 匀速拉进匀强磁场内（如图甲）；第二次金属框以PQ 边为轴匀速转动，MN 边的线速度大小为2v ，线框旋转180°（如图乙），设两过程中线框中产生的焦耳热相同，则22
v v 等于（ ）
A ．18
B ．14
C ．8π
D ．4
π 7．如图所示为喷墨打印机的简化模型，墨盒可以喷出质量一定的墨汁微粒（重力不计），经带电室带负电后，以一定的初速度v 垂直射入偏转电场M 、N 间经偏转后打到纸上P 点，显示出字符．则（ ）
A ．M 板电势低于N 板电势
B ．穿过偏转电场过程微粒的电势能减小
C ．减小偏转电场的电压可以使P 点下移
D ．减小墨汁微粒的喷出速度可以使P 点下移
8．在足球训练中，甲，乙两运动员面对面练习掷、接界外球，甲掷出点的实际高度为1.8m ，乙的身高为1.6m ，甲到乙的距离为3.0m ，若足球水平掷出恰好落在乙的头顶，足球可视为质点，重力加速度g 取2
10m /s ，不计空气阻力．则下列说法中正确的是（ ）
A ．甲掷足球的初速度大小为15m /s
B ．甲仅增大掷出点的实际高度，则球落点可能在乙前面
C ．甲仅增大掷足球的初速度，则球落点一定在乙后面
D ．掷出点高度不变，为使球恰好落在乙脚下，甲掷足球的初速度大小为6m /s
9．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为12:10:1n n ，原线圈M ，N 两端接入图乙所示的不完整的正弦交流电．电压表和电流表均为理想电表，0R 和1R 为定值电阻，R 为滑动变阻器，则（ ）
A ．图乙中电压的有效值为10V
B ．电压表的示数为2V
C ．当P 向上滑动时，电流表示数减小
D ．当P 向下滑动时，电压表示数不变
10．如图所示，滑雪赛道可简化为倾斜滑道AB 和水平滑道BC 平滑对接于B 点，均可视为质点的甲、乙两运动员先后从倾斜滑道的同一位置由静止下滑，最终均停在水平轨道上的同一位置（不计空气阻力和运动员经过B 点时的能量损失）．根据上述信息，可以确定甲、乙两运动员（ ）
A ．与轨道间的动摩擦因数相等
B ．滑动到B 点时速度大小相等
C ．运动的时间相等
D ．损失的机械能相等
二、非选择题：共60分．第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答，第15～16题为选考题，考生根据要求作答
（一）必考题：共45分．
11．（6分）某同学为了同时测出微安表内阻1R 和电压表内阻V R ，设计了如图甲所示的电路，其中电流表内阻很小，可以忽略，请完成以下填空．
（1）闭合开关前，先将电阻箱R 的阻值调至____________（填“最大值”“最小值”或“任意值”）；若在某次实验过程中，电阻箱调至图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为__________ ．
（2）闭合开关S ，调节电阻箱阻值为R ，记下电压表示数为U ，电流表示数为I ，微安表示数为1I ；改变电
阻箱的阻值，多测几组数据．则微安表的内阻1R =___________；电压表的内阻V R =_________．（结果均用U 、I 、1I 、R 表示）
12．（9分）某实验小组设计了如图甲所示的实验装置验证碰撞中的动量守恒定律．
（1）图中A 、B 是两个质量相同的小车．实验前，先平衡摩擦力，只将小车A 放在长木板上，并与纸带相连，将长木板装有打点计时器的一端适当垫高，打点计时器接通电源，给小车A 一个沿斜面向下的初速度，如果纸带上打出的点距_____________（填“均匀”“增大”或“减小”），则表明摩擦力已平衡．
（2）将小车B 放在长木板上并在小车B 上放上适当的砝码，接通打点计时器的电源，给小车A 一个初速度，小车A 与小车B 发生碰撞并粘在一起向前运动，打出的纸带如图乙所示，纸带上的点为连续打出的点，测出纸带上两段连续5个间隔的长度分别为1s 、2s ，由图可知，纸带的__________（填“左”或“右”）端与小车A 相连．若打点计器连接的交流电的频率为f ，小车A 与小车B 相碰前的速度大小为1v =________，碰撞后两车的共同速度大小为2v =____________．
（3）测得小车A （包括胶泥）的质量为1m ，小车B 和车中砝码的总质量为1m ，若表达式__________________成立，则A 、B 两车碰撞过程动量守恒．
（4）如果打点计时器连接交流电的实际频率小于f ，则对实验结果__________（填“有”或“无”）影响．
13．（12分）如图所示，足够长的水平传送带在电动机的带动下以速度02m /s v =顺时针匀速转动，两个完全相同的小物块A ，B （可视为质点）同时以4m /s v =的相反初速度冲上传送带．已知两物块相对于传送带运动的过程中恰好不会发生碰撞，且加速度大小均为24m /s ，重力加速度g 取2
10m /s ．求：
（1）两物块与传送带间的动摩擦因数μ．
（2）小物块A 、B 开始冲上传送带时的距离s ．
14．（18分）如图在第一象限内存在沿y 轴负方向的匀强电场，在第二、三、四象限内存在垂直xOy 平面向外的匀强磁场．一带正电粒子从x 轴上的M 点以速度0v 沿与x 轴正方向成60°角射入第二象限，恰好垂直于y 轴从N 点进入匀强电场，从x 轴上的P 点再次进入匀强磁场，且粒子从N 点到P 点的过程动量变化量的大小为0mv ，已知磁场的范围足够大，
3OM h =，粒子的比荷为k ，不计粒子重力．求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B 的大小；
（2）匀强电场的电场强度E 的大小；
（3）粒子从P 点进入匀强磁场再次到达x 轴的位置与M 点的距离以及经历的时间．
（二）选考题：共15分．请考生从2道题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．
15．【选修3-3】（15分）
（1）（5分）关于分子动理论，下列说法中正确的是____________．（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A ．两个分子间分子势能减小的过程中，两分子间的相互作用力可能减小
B ．已知阿伏加德罗常数为A N ，水的摩尔质量为M ，标准状况下水蒸气的密度为ρ（均为国际单位制单位），则1个水分子的体积是A
M N ρ C ．气体分子的速率分布规律遵从统计规律，在一定温度下，某种气体的分子速率分布图象是确定的
D ．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动
E ．物体的温度升高时分子平均动能一定增大，但内能不一定增大
（2）（10分）热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊中空气的温度，从而达到控制气球升降的目的．有一热气球停在地面，下端开口使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等，设气球的总体积31400m V =，球壳体积忽略不计，除球内空气外，热气球的总质量150kg M =．已知地面附近大气的温度1300K T =，密度31 1.20kg /m ρ=，大气可视为理想气体，求：
（ⅰ）当气球内温度调节到375K 时，气球内剩余气体质量占原来球内气体质量的百分比；
（ⅱ）气球刚好从地面飘起时气球内气体的温度．（结果保留一位小数）
16．【选修3-4】（15分）
（1）（5分）如图所示，一束含有两种频率的复色光a 沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心O 点，经过玻璃砖后有b 、c 两束光射出，下列说法正确的有____________．（填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A ．b 光折射率比c 光折射率小
B ．b 光穿过玻璃砖所用的时间比c 光穿过玻璃砖所用的时间长
C ．入射光在O 点的入射角从0开始增大，c 光比b 光先消失
D ．在真空中b 光的波长比c 光的短
E ．b 光比c 光更容易发生衍射现象
（2）（10分）一列简谐横波在一均匀介质中传播的速度10m /s v =，P ，Q 是该波传播过程中的两个质点，它们的平衡位置相距4m x =，这列波的波长大于2m 而小于20m ．如图表示在波的传播过程中P 、Q 两质点的振动图象．求：
（ⅰ）波的能量在P 和Q 间传播所需要的时间t ∆；
（ⅱ）该波的振动周期T ．
参考答案、提示及评分细则
1．B 第一段的平均速度11120m /s 60m /s 2x v t ===；第二段的平均速度22120m /s 120m /s 1
x v t ===，中间时刻的速度等于平均速度，则()22211212060m /s 40m /s 1 1.52v v a t t --=
==+，只有选项B 正确． 2．C 整个过程中，重力不为零，作用时间不为零，根据G I mgt =可知，重力冲量不为零，选项A 错误；由于整个过程中，阻力都做负功，所以上升阶段的平均速度大于下降阶段的平均速度，即上升过程所用时间比下降过程所用时间少，根据f I ft =可知上升阶段阻力冲量小于下降阶段阻力冲量，整个过程中阻力冲量不为零，选项B 错误、C 正确；设初速度为0v ，上升阶段，初速度为0v ，末速度为零，动量变化量为1000p mv mv ∆=-=-；下降阶段，初速度为零，末速度小于0v ，动量变化量为2000p mv mv ∆<-=，两者不相等，选项D 错误．
3．D 对M 和N 受力分析可知，M 和N 两通电直导线，在水平方向各自所受合外力为零，若通电方向相同，则所受匀强磁场安培力方向相同，而两通电直导线相互产生的安培力方向相反，合外力不可能都为零，选项A 、B 错误；若通电方向相反，则所受匀强磁场安培力方向相反，两通电直导线之间的安培力为排斥力，且两者大小相等，根据F BIL =可知，M 和N 中电流大小相等时，每根导线受到的合力可能为零，选项C 错误、D 正确．
4．A 根据爱因斯坦光电效应方程知k 0E h W ν=-，由图可得，当0ν=时，00a W -=-所以0W a =，选项A 正确；根据爱国斯坦光电效应方程k 0E h W ν=-，任何一种金属的逸出功0W 一定，说明k E 随频率ν的变化而变化，且成线性关系（与y kx c =+类似），直线的斜率表示普朗克常量，选项B 错误；根据A 的分析可以知道，a 等于金属的逸出功，所以图中a 与b 的值与入射光的强度、频率均无关，选项C 错误；
根据爱因斯坦光电效应方程k 0E h W ν=-，若入射光率为3b ，则光电子的最大初动能为2a ，选项D 错误．
5．C 由题意可得该极地卫星运行的周期为10.25h 12
T =，3h T =，由开普勒第三定律3
2r k T =
得，124r r ===，由22Mm v G m r r =
，得v =1212v v =，极地卫星的线速度大小为212 6.16km /s v v ==，只有选项C 正确．
6．D 设正方形金属线框的边长为l ，电阻为R ，磁场的磁感应强度为B ，图甲产生的感应电动势为11E Blv =，时间为11l t v =，产生的热量为2231111E B l v Q t R R
==，图乙产生的感电动势的最大值m 2E Blv =，时间为222l
t v π=，产生的热量为2232224E B l v Q t R R
π==，根据题意12Q Q =，求得124v v π=，只有本项D 正确． 7．BC 微粒带负电向上偏，则可知M 板带正电，则M 板电势高于N 板电势，且电场力做正功，故电势能减小，则A 错误，B 正确；微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场做类平抛运动，则有水平方向：0L v t =；竖直方向：212y at =，加速度：qU a md =，联立解得微粒在偏转电场中的偏移量：2
20
2qUL y mdv =，要使P 点下移，就要减小y ，由上式分析可知，采用的方法有：增大墨汁微粒的质量、增大偏转电场两板间的距离、减小偏转电场极板间的电压U 、增大墨汁微粒的喷出速度，选项D 错误，C 正确．
8．AC 由平抛运动的公式212h gt =
得，足球在空中的运动时间为t =
10.2s t ==，甲到乙的距离为3.0m ，足球的初速度约为115m /s x v t
==，选项A 正确；
水平位移0x v t v ==，由高度和初速度共同决定，所以选项B 错误、C 正确；足球在空中的运动时间
为0.6s t ==，所以足球的初速度为25m /s x v t ==，故选项D 错误． 9．AD 根据交流电在一个周期内产生的热量与等效恒定电流在相同时间内产生的热量相等有
2
22T U T R =，解得图乙所示电压的有效值为10V U =，选项A 正确；根据1122U n U n =，其中
11210
10V,
1
n U n ==，可得副线圈两端的电压为21V U =，选项B 错误；当P 向下滑动时，原、副线圈匝数不变，副线圈两端的电压不变，即电压表示数不变，选项D 正确；当P 向上滑动时，电阻R 减小，副线圈中总电阻减小，副线圈两端的电压不变，总电流增大，根据公式12
21
I n I n =可得原线圈中的电流增大，故原线圈中电流表示数增大，选项C 错误．
10．ABC 设斜滑道倾角为θ，运动员质量为m ，下滑高度为h ，在斜面和水平面上滑行的距离分别为1x 、
2x ，与轨道之间的动摩擦因数为μ，根据能量守恒12cos mgh mgx mgx μθμ=+，化简得12
cos gh
x x μθ=
+，
因为h 、1x 、2x 相等，所以甲、乙两动员与轨道间的动摩擦因数相等，选项A 正确；设运动员沿斜面下滑时加速度为1a ，滑动到底端时速度大小为v ，则22
1111111sin cos ,,22
mg mg ma x a t v a x θμθ-==
=，联立
方程得1t =
v =1t 、v 相等，选项B 正确；设运动
员沿水平面运动时间为2t ，匀减速至速度为零，所以222
v
x t =
，因v 、2x 相等，所以2t 相等，所以两运动员运动的时间相等，选项C 正确；运动员质量无法求解，下滑过程中损失的机械能无法判断，受的摩擦力大小也无法判断，选项D 错误．
11．（1）最大值（1分） 80.2（1分） （2）
1U R I -（2分） 1
U
I I -（2分） 解析：（1）为保证电路安全，开关S 闭合时要让电路的电流最小，电阻箱的阻值要求最大，由图乙所示电阻箱可知，电阻箱的示数为：010********.180.2⨯Ω+⨯Ω+⨯Ω+⨯Ω=Ω． （2）()1111,U U I R R R R I =+=
-；()1V V 1
,U
U I I R R I I =-=-． 12（1）均匀（1分） （2）左（1分）
15fs （2分） 25
fs
（2分） （3）()11122m s m m s =+（2分）
（4）无 （1分）
解析：（1）平衡摩擦力时，如果纸带上打出的点间隔均匀，则摩擦力平衡；
（2）两车碰撞后速度变小，打点间距变小，因此纸带左端与小车A 相连，碰撞前小车A 的速度
111155s fs v f =
=⋅，碰撞后，A 、B 共同的速度222155s fs
v f
==⋅． （3）如果表达式()121
1255
fs fs
tm m m =+成立，即()11122m s m m s =+成立，则两车碰撞过程动量守恒． （4）由表达式()11122m s m m s =+可知，如果打点计时器连接交流电的实际频率小于f ，则对实验结果无影响．
13．解：（1）由牛顿第二定律mg ma μ=（1分） 可知两个小物块的加速度均为2
4m /s a g μ==（1分） 两物块与传送带间的动摩擦因数0.4μ=（2分）
（2）小物块A 向右减速至与传送带共速的过程中所需时间0
0.5s A v v t a
-=
=（1分） 小物块B 向左减速至0再反向加速至与传送带共速的过程所需的时间为0
1.5s B v v t a
+=
=（1分） 两小物块恰好不发生碰撞，应该在小物块B 与传送带共速时恰好到达同一点，在 1.5s B t =内小物块A 向右
运动的位移()22
002A B A v v x v t t a
-=
+-- （2分） 解得 3.5m A x = （1分）
在 1.5s B t =内小物块B 向左运动的位移22
02B v v x a
-=- （1分）
解得 1.5m B x = （1分）
小物块A 、B 开始放上传送带位置间的距离为5m A B s x x =+=（1分） （其他方法合理均可得分）
14．解：（1）设粒子从M 点做圆周运动到N 点，圆的半径为1r ，根据洛伦兹力提供向心力20
01
mv qv B r =（1
分）
由几何关系1sin603r h ︒
=（1分）
解得0022mv v
B qh kh
=
= （2分）
（2）粒子从N 点运动到P 点，做类平抛运动 根据几何关系(
)
11cos60ON r ︒
=- （1分）
粒子在电场中运动，x 方向动量不变，y 方向的初始动量为0，设离开电场时其y 方向的速率分量为y v ， 则有0y mv mv = （1分） 即0y v v = （1分）
根据动能定理()2
22001122
y qEON m v v mv =
+- （2分） 求得2
2v E kh
= （1分）
（其他方法合理均可得分）
（3）设粒子从P 点进入磁场时速度与x 轴正方向夹角为θ，则有0
tan 1,45y v v θθ︒=
== （1分）
由类平抛规律可得2OP h = （1分）
由2
2
v qvB m r = （1分）
0v = （1分）
解得0
2r qB
=
= （1分） 可得过P 点作速度v 的垂线与y 轴交点O '即为圆心，
设粒子再次回到x 轴到达P '点，可得P '与P 关于原点O 对称，故2OP h '= （1分） 则与M
点相距为(2h - （1分）
从P 到P '点经历时间为0
33234
4m h T qB v ππ=
⋅= （1分） （其他方法合理均可得分） 15．（1）ACE
解析：两个分子间分子势能减小的过程中，两分子间的相互作用力可能减小也可能增大，无法确定，选项A 正确；气体分子间距离很大，所以气体体积与分子数的比值不是一个分子的体积，而是一个分子占据空间的体积，选项B 错误；气体分子的速率分布规律遵从统计规律，在一定温度下，某种气体的分子速率分布是确定的，选项C 正确；布朗运动是指在显微镜下观察到的悬浮颗粒的无规则运动，选项D 错误；温度是分子平均动能的标志，温度升高其平均动能增大，但物体内能包括分子动能和分子势能，分子势能可能减小，内能不一定增大，选项E 正确．
（2）解：①球内气体有等压变化，3
112400m ,300K,375K V T T ===，由等压变化规律可知：12
12
V
V T T =
（2分）
得2375K T =，原球内气体体积为3
2500m V = （1分）
气球内剩余气体质量占原来球内气体质量的百分比3
13
2400m 100%80%500m
V V =⨯= （2分） ②设气球刚好从地面浮起时气球内的气体温度为T ，密度为ρ，则气球升起时浮力等于气球和内部气体的总重力，即：
111gV Mg gV ρρ=+（1分）
因为气球内的气体温度升高时压强并没有变化，则原来的气体温度升高时体积设为V ， 根据质量相等则有11V V ρρ= （1分）
原来的气体温度升高后压强不变，体积从1V 变为V ，由等压变化得
11V V
T T
= （2分） 联立解得436.4K T = （1分） 16．（1）ACE
解析：根据几何光学知识可知，A 光是含有两种频率的复色光，B 光和C 光是单色光，且B 光折射率小，顆率低，选项A 确；C 光的折射率大，根据c
v n
=
知，C 光在介质中传播的速度较小，在玻璃中传播的时间较长，选项B 错误；由1
sin C n
=
可知，若入射光的入射角从0开始增大，C 光比B 光先消失，选项C 正确：在同种介质中折射率大的频率高，由c
f
λ=
知频率大的波长短，即在真空中B 光的波长比C 光的长，B 光比C 光更容易发生衍射现象，选项D 错误、E 正确． （2）解：①机械波在同一种均匀介质中传播
s v t ∆=∆ （2分） 0.4s t ∆= （1分）
②若波从P 向Q 传播：3,(0,1,2)4x n n λ⎛
⎫
=+
= ⎪⎝
⎭
（1分）
T v
λ
=
（1分）
0.4 1.6
s,(0,1,2)3434
T n n n =
==++
（1分） 因为2m 20m λ<<，所以n 只能取0和1，故周期为8s 15T =
或8
s 35
（1分） 同理，若波从Q 向P 传播：1,(0,1,2)4x n n λ⎛
⎫
=+
= ⎪⎝
⎭
（1分） 0.4 1.6
s,(0,1,2)1414
T n n n =
==++
（1分） 因为2m 20m λ<<，所以n 只能取0，1，故周期为 1.6s T =或0.32s （1分）。