河南省信阳市2021届高三物理上学期12月调研考试试题.docx

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1、河南省信阳市2021届高三物理上学期12月调研考试试题注意事项:1.本试卷共8页，考试时间90分钟，卷面总分110分。2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。3.全部答案写在答题卡上，答在本试卷上无效。4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题:本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912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.近年来，我国“人造太阳”热核聚变项目研究获得重大进展，这个项目主要研究的是将原子核聚变反应中释放出的巨大能量进行和平利用下列核反应方程中属于聚

2、变反应的是（）A.B.C.D.2.用光子能量为E=hv1的一束光照射容器中的稀薄氢气照射后稀薄氢气发出的六种光谱线的频率关系为v1v2v3v4v5v6，则容器中的氢原子原来处于的能级为（）A.n=3能级B.n=1能级C.n=2能级D.n=5能级3.一质量为m=2kg的物体，由静止开始沿直线运动，其加速度a随时间t变化的规律如图所示。取物体开始运动的方向为正方向，则下列说法正确的是（）A.在02s时间内，物体先做匀速运动后做减速运动B.在t=2s时物体的动量最大，为6kgm/sC.在t=1s和t=3s时刻，物体的速度大小相等方向相反D.在t=4s时刻，物体的速度大小为2m/s，方向沿负方向4.如

3、图所示，上表面为斜面的小车在水平面上向右做加速度从0开始逐渐增大的加速直线运动，质量为m的小物块放在小车上始终相对小车静止，则在加速度增大的过程中下列说法正确的是（）A.物块受到的弹力不变B.物块受到的摩擦力一直增大C.物块受到小车的作用力的方向一定垂直于斜面向上D.物块受到小车的作用力增大5.“嫦娥五号”于12月1日23时许成功着陆月面，如图所示是“嫦娥”奔月示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，然后再择机降落到月球表面，开展对月球的探测，下列说法正确的是（）A.发射“嫦娥五号”的速度至少要达到11.2km/sB.“嫦娥五号”到达近

4、月点时要点火加速才能成为绕月卫星C.在绕月圆轨道上，“嫦娥五号”要进行刹车制动才能降落到月面D.在月面上和地面上相比，“嫦娥五号”的机械臂将同样质量的物体缓慢举起同样的高度，做功一样多6.惊险而优美的跳台滑雪运动可抽象为质点在斜面上的平抛运动。如图所示，滑雪运动员从倾角为的的倾斜滑道的顶端P处，以初速度v0水平飞出后，落回到滑道上的A点处，AP之间距离为L，在空中运动时间为t，改变初速度v0的大小，L和t都随之改变。不计空气阻力，则关于L、t与v0的关系，下列说法中正确的是（）A.L与v0成正比B.L与v0成反比C.t与v0成正比D.t与v0成反比7.如图所示，空间存在方向垂直于斜面BC向上的

5、匀强电场，电场强度大小为E，ABC为直角三角形的三个顶点，在直角顶点A处固定一带电量为+q、质量为m的绝缘小球，将另一同样的小球从斜面顶点B处由静止释放，已知斜面光滑，长为L球能沿斜面从B点运动到斜面底端C处，重力加速度为g，则小球运动到斜面中点D处时的速度为（）A.B.C.D.8.质量为mA=1kg的物块A以大小为v0=6m/s的速度在光滑水平面上匀速运动，质量为mB=2kg的物块B静止在A的正前方，当物块A运动到物块B位置时二者发生碰撞，则碰撞后A、B物块的速度vA和vB可能是（）A.vA=3m/s vB=1.5m/sB.vA=0 vB=3m/sC.vA=-4m/s vB=5m/sD.vA

6、=2m/s，vB=4m/s9.两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，两列波的波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处，列波的波速大小均为v=0.4m/s，波源振动的振幅均为A=2cm。图示时刻，两列波刚好传播到x=0.2m和x=0.8m处的P、Q两质点。质点M位于x=0.5m处，下列判断正确的是（）A.图示时刻P、Q两质点的速度方向均沿y轴负方向B.t=1s时刻，质点M的位移大小为4cm，方向沿y轴正方向C.两列波通过M点的过程，M点的位移恒定不变D.从t=0s到t=2s时，M点通过的路程为20cm10.如图所示，在倾角为=30的光滑斜面上有两个用轻质弹簧

7、相连接的物块A、B，两物块的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之向上匀加速运动，重力加速度为g，下列判断正确的是（）A.当物块B刚要离开C时，物块A沿斜面向上运动的距离为B.若物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg，物块A的加速度大小为gC.若物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg，则到此时物块A运动的时间为D.从A开始运动到物块B刚要离开C的过程，F做的功等于物块A动能的增加量11.如图所示，电路中电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻R1=r，当滑动变阻器R2的滑片P在中间时，带电油滴恰好静止在平行板电容器中。若滑动变阻器的滑片

8、P缓慢向下滑动油滴未打到极板上之前，则下列说法正确的是（）A.油滴带负电，重力势能增大，电势能减少B.不考虑电容器对电路的影响，电路中R1和R2消耗的总功率减小C.通过R1的电流减小，电压表的读数减小D.不考虑电容器对电路的影响，电源的效率减小12.如图所示，一个内部光滑的螺旋状管道固定在竖直平面内，外、中、内三段圆周的直径之比为5:4:3，最外侧管道的直径d。某时刻，小球以大小为v0的初速度从水平管道的左端O处射入管道，小球恰好能够在管道内自由移动。管道的粗细远小于其螺旋半径，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.当小球的初速度时，小球能够运动到M点，且对管道的压力等于mgB.当小球的初速

9、度时，小球能够运动到N点，且对管道的压力等于零C.当小球的初速度时，小球恰好运动到N点，且对管道的压力等于mgD.当小球的初速度时，小球能够运动到M点，且对管道的压力等于零二、实验题:共2小题，共15分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要写出演算过程。13.（6分）某同学设计了如图甲所示的实验装置验证机械能守恒。用一段细线将一个质量分布均匀的小球悬挂在铁架台上，小球在最低点通过光控门时的挡光时间，可以从时间显示仪上读出，重力加速度为g。回答下列问题。（1）他的实验步骤是:A.用刻度尺测出悬线的长度L，再用游标卡尺测量摆球的直径d，并读数记录，如图乙所示B.闭合时间显示仪开关，由静止释放摆球，

10、读出小球挡光的时间tC.将摆球拉离平衡位置，使得悬线与竖直方向的夹角等于60D.取最低点所在水平面为零势面，利用测量数据分别计算小球在最低点的速度、动能和在刚释放位置时的重力势能，根据计算结果进行比较，得出结论以上实验步骤合理的排列顺序是_。（2）由图乙游标卡尺的读数读出摆球的直径d_cm（3）通过数据计算分析，如果满足gt2=_（用题中所给物理量的字母符号表示），就验证了小球运动过程中机械能守恒。（4）为减小实验误差，在体积相同的条件下，小球应选用密度_（填“较大”或“较小”）的实心金属球。14.（9分）某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻实验室提供的实验器材如下:A.待测的干电池（电动

11、势约为1.5V，内电阻约为2）B.电压表V1（02V，内阻RV1=4000）C.电压表V2（02V，内阻RV2约为3500）D.电流表A（03A，内阻0.1）E.电阻箱R1（09999）F.滑动变阻器R2（0200，1A）G.电键和导线若干回答下列问题。（1）小组同学，根据以上实验器材设计了如图甲所示的电路来测量电源的电动势和内阻，请你根据实验电路，将下列主要的实验步骤补充完整:a.闭合电键_，记下V1的读数U1；b.闭合电键_，断开电键_，记下V1的读数U1和V2的读数U2。（2）请你根据以上步骤记录的物理量和已知的物理量写出干电池的电动势和内阻的表达式:E=_，r=_。（3）利用实验室提供

12、的现有器材，实验小组同学设计出了如图乙所示的四种测量干电池电动势和内阻的电路，你认为最合适的电路是_。A.B.C.D.（4）实验完成后，实验小组同学利用实验数据，画出了如丙图所示的函数图像。请你结合选择的电路，在电动势E、内电阻r、可变电阻R、电压表读数U和电流表读数I中，选择合适的物理量，写出图像的函数表达式是_。（5）如果上述图像的纵横截距分别为-a和b，则千电池电动势E=_，内电阻r=_。三、计算题:本题共3小题，满分47分。把解答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。15.（12分）如图所示，ABC为在真空中放置的某种直角玻璃棱镜的横截面图，B=60，O点为

13、斜边AB的中点，BC边的长度为a。一束光线沿与AB成45的夹角射到O点时，经过棱镜折射后的光线恰好沿垂直于AC边的方向射出棱镜。求:（1）玻璃棱镜对光线的折射率n；（2）设光在真空中的传播速度为c，如果将同样颜色的光线，在O点以垂直于BC面的方向入射，仍然射到O点，则从棱镜射出的光线在棱镜中传播的最短时间t为多少?16.（15分）如图所示，在倾角为的足够长的固定斜面上，有一质量为M的长木板，长木板在沿斜面向上的拉力F作用下做速度为v的匀速运动。某时刻开始，将一质量为m的小铁块（可视为质点），以相对斜面向下的初速度v0从长木板的上端释放，小铁块沿长木板向下滑动，最终小铁块跟长木板一起沿斜面向上做

14、匀速运动。已知v0v，小铁块、木板和斜面相互间的动摩擦因数均为，tan，重力加速度为g。求:（1）小铁块从开始滑动到离斜面底端最近时经历的时间；（2）从释放铁块到共速时长木板沿斜面向上运动的距离和长木板的最短长度。17.（20分）如图所示，竖直面内虚线MN的右侧空间存在方向水平向右的范围足够大的匀强电场，场强大小为；虚线MN的左侧空间存在方向竖直向上范围足够大的匀强电场。在水平电场中，紧靠电场边界MN的水平地面上固定放置一水平绝缘桌面，桌面高度为h=1m。现将质量为m，带电荷量为-q的小物块，在桌面的中点O处，以方向水平向右、大小为v0=10m/s的初速度释放，小物块与桌面之间的动摩擦因数=0

15、.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求:（1）若要求小物块不从桌面右端落下，则桌面的最短长度为多少?（2）如果规定O点的电势为零，则小物块在水平电场中运动过程中，动能和电势能相等的位置到O点的距离为多少?（3）如果小物块返回到桌面的左端A点后脱离桌面，落到水平地面上距A点水平距离为L=2m的C点，则虚线MN左侧电场的电场强度的大小E2和右侧电场电场强度的大小E1的比值为多少?2020-2021学年高三年级调研考试高三物理参考答案1.【答案】B【解析】四个选项中，只有B选项所列核反应方程属于轻核聚变反应，其他几个都属于原子核的人工转变反应方程，A、C、D错误，B正确。2

16、.【答案】A【解析】氢原子吸收光子后，能发出六种频率的光谱线，说明氢原子吸收光子后处于n=4能级。由题知照射光的频率为v1，是发射光子的最低频率，一定是氢原子从n=4能级跃迁到n=3放出的光子，所以可知入射光照射前，容器中的氢原子所处的能级为n=3能级，A正确。3.【答案】B【解析】在01s时间内，物体加速度恒定，匀加速直线运动；在12s时间内物体加速度减小，做加速度减小的加速运动，A错误。a-t图像中图线与坐标轴围成的面积的物理意义为速度的变化量，因此由图像可得，在t=2s时物体的速度最大，为3m/s，动量最大为6kgm/s，B正确在t=1s到t=3s时间内，物体先加速后减速，由图中面积关系

17、可知1s和3s时刻，物体的速度大小为2m/s，方向相同，均沿正方向，C错误。在04s时间内，由面积关系可知，物体运动的方向不变，先沿正方向加速运动，后沿正方向减速运动，在t=4s，物体的速度大小为零，D错误。4.【答案】D【解析】设小车的加速度为a，斜面倾角为，物块受到的弹力为N，摩擦力为f，根据牛顿第二定律，垂直于斜面方向有N-mgcos=masin，可见a增大，N增大，A错误；沿斜面向下方向有mgsin-f=macos，可见随加速度a的增大，f先沿斜面向上减小后沿斜面向下方向增大，B错误。小物块受到的重力竖直向下，斜面对它的作用力即为弹力和摩擦力的合力，加速度方向沿水平方向，合力沿水平方向

18、，画矢量图可知，只有摩擦力等于零的情况下作用力方向才垂直于斜面向上，其他情况不垂直于斜面，且斜面对物块的作用力随加速度的增大而增大，C错误，D正确。5.【答案】C【解析】发射“嫦娥五号”的速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，A错误。在到达近月点时“嫦娥号”要进行刹车制动才能被月球引力捕获，变成绕月卫星，B错误。在绕月圆轨道上运动时，“嫦娥五号”刹车制动后，速度减小，月球引力大于它需要的向心力，“嫦娥五号”做近心运动，就会落到月球表面，C正确。同样质量的物体在月球上的重力小于在地球上的重力，所以机械臂缓慢举起物体，高度相同时，在地球上做功多，D错误。6.【答案】C【解析】设水平位移x，竖直位移

19、为y，结合几何关系，水平方向上:x=Lcos=v0t；竖直方向上:y=Lsin=；联立可得:，可知t与v0成正比，故C正确，D错误。，可知L与成正比，A、B错误。7.【答案】D【解析】题意可知AD=AB，B点和D点又都在跟匀强电场方向垂直的同一斜面上，所以两点的电势相等，小球运动从B点到D点电场力做功为零，由动能定理得:，解得，D正确。8.【答案】B【解析】碰撞过程应满足动量守恒、机械能不增加、速度符合实际，A选项碰后vAvB，会发生二次碰撞，不符合碰撞实际；C选项碰后的机械能大于碰前的机械能；D选项碰撞前后动量不守恒；只有B选项有可能，B正确。9.【答案】AD【解析】t=0时刻，质点P、Q在

20、平衡位置，根据波传播的特点可以判断，质点P、Q此时速度方向沿y轴负方向，A正确。波的周期都为。波传到M用时t=s=0.75s，剩下时间t-t=0.25s=，即M点振动的时间，可知此时两列波都使M点向下运动到最低点，位移为-2A=-22cm=-4cm，沿y轴负方向，B错误。由题知，两列波频率相同，振动情况完全一样，波源到M点的路程差等于零，所以M点是振动加强点，振幅为4cm，位移时刻发生变化，C错误。由以上计算可知，t=2s时质点M振动了1.25s=T，所以通过的路程为54cm=20cm，D正确。10.【答案】BC【解析】因为物块A和B的质量均为m，开始A静止，最后B刚要离开C，两个状态物块A和

21、B分别处于平衡状态，所以根据平衡条件有mgsin30=kx，求得开始弹簧的压缩量和最后弹簧的伸长量均为x=，物块A运动的距离为2x=，A错误。物块B刚要离开C时，F=2mg，根据牛顿第二定律有F-mgsin30-kx=ma，代入数据解得a=g，B正确。根据2x=，代入数据解得A的运动时间为，C正确。从A开始运动到物块B刚要离开C的过程，弹簧的弹性势能变化量为零，F做的功等于物块A的动能增加量和重力势能增加量之和，D错误。11.【答案】AB【解析】电容器板间带电油滴恰好静止，重力和电场力大小相等，电场力向上，油滴带负电；滑动变阻器滑片向下滑动时，电路中电流减小，电源内阻r和定值电阻R1的分压减小

22、，滑动变阻器R2两端的电压增大，电容器两极板电压增大，板间电场的电场强度增大，油滴受到的电场力增大，向上移动，重力势能增大，电场力做正功电势能减小，A正确。电路中R1和R2消耗的总功率即为电源的输出功率，当滑片向下滑动时外电路电阻（R1+R2）r，且R1+R2在变大，所以电源输出功率减小，B正确。由以上分析知，电压表的读数增大，C错误。根据电源的效率关系，可见，电动势E不变，路端电压U增大，电源的效率增大，D错误。12.【答案】AD【解析】从O点到M点根据机械能守恒定律有，设在M点，管道对小球的作用力为F，根据牛顿第二定律有mg+F=，当时，解得小球到M点的速度vM=0，F=mg，所以小球对管

23、道的压力等于mg，A正确。同理，小球运动到N点时速度大小为，对轨道的压力大小为，B错误。同理，当时，小球运动到M点时的速度为，F=0，即小球对管道的压力等于零，D正确。当时，设小球能够到达的最大高度为h，根据机械能守恒有，解得，可见，小球在最外侧轨道运动到与N点等高的位置时，速度变为零，不会运动到N点，C错误。13.【答案】（1）ACBD或CBAD（1分）（2）1.940（2分）（3） （2分）（4）较大（1分）【解析】（1）实验应该先打开时间显示仪后释放小球，所以步骤C在前，B在后；A步骤可以在第一步做，也可以在B步骤后做；数据计算和分析是最后一步。合理的步骤排列顺序是:ACBD或CBAD。

24、（2）由图知，游标卡尺主尺读数为19mm，游标最小分度为0.05mm，第8格对齐，游标读数为0.058mm=0.40mm，所以读数结果为19.40mm=1.940cm。（3）由题意，悬点到球心的高度为L+，小球在最低点时的速度为，从最高点到最低点，根据机械能守恒有，解得。（4）密度大的金属球相对密度小的同体积金属球，在运动过程中受到的空气阻力相对较小，实验时误差小。14.【答案】（1）a.S1和S2（1分）b.S1，S2（1分）（2），（1分），（1分）（3）B（2分）（4）（1分）（5）（1分），（1分）【解析】（1）根据实验电路，应先将电键S1和S2都闭合，记下V1的读数U1；然后第二步再

25、闭合电键S1，断开电键S2，记下V1的读数U1和V2的读数U2。（2）根据闭合电路欧姆定律，利用两次测量结果，出方程组，两式联立解得，。（3）A、C电路电流表量程太大，不合适；B电路电压表测量电压，用电压和电阻箱数据可以求出电流，电路合适；D电路电压表V2和V1分流相近，误差太大，不合适。所以最合适的电路为B。（4）根据闭合电路欧姆定律，利用相关变量可以列出方程U+r=E，将方程变形可得图像的函数关系为。15.（12分）【答案】（1）（2）【解析】（1）（4分）根据题意作出光路图，如图所示，OP为折射光线，由几何关系可知，光线在O点的入射角i=45，折射角r=30（1分）（1分）根据折射定律有

26、 （2分）代入数据解得 （1分）（2）（8分）设光线在棱镜中发射全反射的临界角为C，有sinC=代入数据解得sinC=，所以C=45，（1分）由题意，从O入射到O点的光线，入射角为=60C，所以光线在O点发射全反射，反射光如图中OQ段光线（1分）根据几何关系知，反射光与AB边的夹角=30（1分）光线在棱镜中传播的路程 （2分）所以传播时间为 （1分）根据折射率关系 （1分）联立各式代入数据解得 （1分）16.（15分）【答案】（1）（2），【解析】（1）（5分）对小铁块，因为tan，以可知滑动摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，加速度方向沿斜面向上，小铁块沿斜面向下做匀减速运动，在斜面方向，根据牛

27、顿第二定律（2分）当小铁块速度减为零时，离斜面底端最近，设经历的时间为t0，根据运动学公式有（2分）联立解得运动时间为 （1分）（2）（10分）小铁块先沿斜面向下匀减速运动，速度为零后再沿斜面向上匀加速运动，最终跟长木板以共同速度v匀速运动，设到共速时经历时间为t，对小铁块，根据运动公式，有：v=-v0+at（2分）长木板匀速运动，沿斜面向上运动的距离为S1=vt（1分）联立解得（1分）小铁块沿斜面向下做匀减速运动，到与长木板共速时，根据运动公式，沿斜面向下运动的距离为（2分）联立解得（1分）小铁块与长木板共速时小铁块恰好滑到长木板的下端时，长木板的长度最短，所以根据运动特点可求最短长度为L=

28、S1+S2（2分）联立各式解得长木板最短长度为（1分）17.（20分）【答案】（1）S=8m（2）x1=2.5m，x2=1m（3）【解析】（1）（4分）小物块在桌面中点O释放后向右运动，当速度为零时向右运动最远，设最远运动距离为xm根据动能定理有-qE1xm-mgxm=0- （2分）解得xm=4m桌面的最短长度为S=2xm（1分）代入数据联立解得S=8m（1分）（2）（9分）小物块向右运动时，设动能和电势能相等的位置到O点的距离为x1，根据动能定理有：-qE1x1-mgx1=（2分）动能等于电势能，有（1分）代入数据联立解得x1=2.5m（1分）小物块速度变为零时，电场力qE1=0.75mgmg=0.5mg，所以反向运动，设在距离O点x2处动能再次等于电势能（1分）根据动能定理有qE1（xm-x2）-mg（xm-x2）=（2分）（1分）代入数据联立解得x2=1m（1分）（3）（7分）物块返回到A点，根据动能定理有 （2分）代入数据解得vA=m/s物块在左侧电场中做类平抛运动，设加速度为a，根据牛顿第二定律有mg+qE2=ma（1分）在C点，竖直方向速度为vy，有=2ah（1分）根据运动特点有 （1分）联立各式代入数据解得（1分）解得E2和E1的比值为。（1分）