2021届河南省郑州市高三上学期物理第一次质量检测试卷含答案

这是一份2021届河南省郑州市高三上学期物理第一次质量检测试卷含答案，共13页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
 高三上学期物理第一次质量检测试卷
一、单项选择题
1.如下列图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度 和 沿水平方向抛出，经过时间 和 后落到与两抛出点水平距离相等的P点。假设不计空气阻力，以下关系式正确的选项是〔   〕

A. ，            B. ，            C. ，            D. ，
2.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移x与时间t的关系图像如下列图。乘客所受支持力的大小用 表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的选项是〔   〕

A. 时间内，v增大，                         B. 时间内，v增大，
C. 时间内，v增大，                        D. 时间内，v减小，
3.如下列图，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度B随时间均匀减小。两圆环半径之比为3：1，圆环中产生的感应电动势分别为 和 ，不考虑两圆环间的相互影响。以下说法正确的选项是〔   〕

A. ，感应电流均沿逆时针方向          B. ，感应电流均沿顺时针方向
C. ，感应电流均沿逆时针方向          D. ，感应电流均沿顺时针方向
4.如下列图，在 中有一垂直纸面向里的匀强磁场。质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于 的方向射入磁场。图中实线是它们的轨迹，O是 的中点。不计粒子重力。以下说法中正确的选项是〔   〕

A. 粒子c带负电，粒子a、b带正电
B. 射入磁场时，粒子b的速率最小
C. 粒子a在磁场中运动的时间最长
D. 假设匀强磁场磁感应强度增大，其他条件不变，那么粒子a在磁场中的运动时间不变
5.图示装置叫质谱仪，最初是由阿斯顿设计的，是一种测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。其工作原理如下：一个质量为m、电荷量为g的离子，沉着器A下方的小孔 飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过 沿着与磁场垂直的方向，进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相的底片D上。不计离子重力。那么〔   〕

A. 离子进入磁场时的速率为
B. 离子在磁场中运动的轨道半径为
C. 离子在磁场中运动的轨道半径为
D. 假设a、b是两种同位素的原子核，从底片上获知a、b在磁场中运动轨迹的直径之比是 ，那么a、b的质量之比为
6.如下列图，理想变压器原副线圈的匝数比为 ，b是原线圈的中心抽头，副线圈两端接有理想交流电压表和电流表、开关S、可变电阻R以及两个阻值均为 的定值电阻 、 。从某时刻开始，在原线圈c、d两端加上正弦交变电压。那么以下说法正确的选项是〔   〕

A. 当单刀双掷开关置于a，开关S断开，将可变电阻R阻值变大，那么电流表示数变小，电压表示数变小
B. 当单刀双掷开关置于a，保持可变电阻R不变，闭合开关S，电流表示数变大，电压表示数不变
C. 当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈电流的频率变小
D. 当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变小
7.中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路〞，为国际抗疫奉献了中国力量。某运送防疫物资的班列，由质量相等的一节车头和30节车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为 ，倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为 。假设每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，那么〔   〕
A.                 B.                 C.                 D. 
8.如图为嫦娥五号登月轨迹示意图。图中M点为环地球运行的近地点，N点为环月球运行的近月点。a为环月球运行的圆轨道，b为环月球运行的椭圆轨道，以下说法中正确的选项是〔   〕

A. 嫦娥五号在M点进入地月转移轨道时应点火加速
B. 设嫦娥五号在圆轨道a上经过N点时的速度为 ，在椭圆轨道b上经过N点时的速度为 ，那么
C. 设嫦娥五号在圆轨道a上经过N点时的加速度为 ，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为 ，那么
D. 嫦娥五号在圆轨道a上的机械能等于在椭圆轨道b上的机械能
二、多项选择题
9.如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。那么〔   〕

A. a、b两点的场强相等                                  B. 将 沿直径从a移动到b，电场力先做正功后做负功
C. c点场强大于d点的场强                               D. 将 从c移动到d，电场力做正功
10.如下列图，质量为M的滑槽静止在光滑的水平地面上，滑槽的 局部是粗糙水平面， 局部是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道。现有一质量为m的小滑块从A点以速度 冲上滑槽，并且刚好能够滑到滑槽轨道的最高点C点，忽略空气阻力。那么在整个运动过程中，以下说法正确的选项是〔   〕

A. 滑块滑到C点时，速度大小等于
B. 滑块滑到C点时速度变为0
C. 滑块从A点滑到C点的过程中，滑槽与滑块组成的系统动量和机械能都守恒
D. 滑块从B点滑到C点的过程中，滑槽与滑块组成的系统动量不守恒，机械能守恒
11.从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一个大小不变、方向始终与运动方向相反的外力f的作用。距地面高度h在 以内时，物体上升、下落过程中动能 随h的变化如下列图，重力加速度取 。那么〔   〕

A. 该物体的质量是                                            B. 该物体的质量是
C. 运动过程中所受的外力f是                              D. 运动过程中所受的外力f是
12.如下列图，方向竖直向下的匀强磁场中，有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两根相同的光滑导体棒 、 ，质量均为m，静止在导轨上。 时，棒 受到一瞬时冲量作用而以初速度v0向右滑动。运动过程中， 、 始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用 、 表示，回路中的电流用I表示。以下说法中正确的选项是〔   〕

A. 两棒最终的状态是 静止， 以速度 向右滑动
B. 两棒最终的状态是 、 均以 的速度向右匀速滑动
C. 棒的速度由零开始匀加速增加到最终的稳定速度
D. 回路中的电流I从某一个值 逐渐减小到零
三、实验题
13.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图4所示.实验过程中有平衡摩擦力的步骤，并且设法让橡皮筋对小车做的功以整数倍增大，即分别为W0、2W0、3W0、4W0….

〔1〕实验中首先通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力，目的是________(填写字母代号).




〔2〕图是在正确操作情况下打出的一条纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一局部，相邻两点打点时间间隔为0.02 s，那么小车获得的最大速度vm＝________m/s(保存3位有效数字).

〔3〕几名同学在实验中分别得到了假设干组橡皮筋对小车做的功W与小车获得的最大速度vm的数据，并利用数据绘出了以下给出的四个图象，你认为其中正确的选项是________.
A.
B.
C.
D.
14.某同学欲将量程为200μA的电流表G改装成电压表。

〔1〕该同学首先采用如下列图的实验电路测量该电流表的内阻Rg ， 图中R1、R2为电阻箱。他按电路图连接好电路，将R1的阻值调到最大，闭合开关S1后，他应该正确操作的步骤是________。
a、记下R2的阻值；
b、调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；
c、闭合S2 ， 保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半；
〔2〕如果按正确操作步骤测得R2的阻值为 ，那么Rg的电阻值大小为_________；〔填写字母代号〕
A.
B.
C.
D.
〔3〕这种方式测得的电流表G的内阻比实际内阻偏________〔填“大〞或“小〞〕。
〔4〕为把此电流表改装成量程为 的电压表，应选一个阻值为________ 的电阻与此电流表串联。
四、解答题
15.如下列图，半径 的四分之一光滑圆轨道 竖直固定在水平桌面上，轨道末端水平且端点N处于桌面边缘。把质量 的小物块从圆轨道上某点由静止释放，经过N点后做平抛运动，到达地面上的P点。桌面高度 ，小物块经过N点时的速度 ，g取 。不计空气阻力，物块可视为质点，求：

〔1〕小物块是从N点上方多高的地方由静止释放的？
〔2〕小物块经过N点时对轨道的压力多大？
〔3〕小物块落地前瞬间的动量大小是多大？
16.如下列图虚线 左侧有一场强为 的匀强电场，在两条平行的虚线 和 之间存在着宽为L、电场强度为 的匀强电场，在虚线 右侧相距为L处有一个电场 平行的屏。现将一电子〔电荷量为e，质量为m〕由A点无初速释放，A点到 的距离为 ，最后电子打在右侧的屏上， 连线与屏垂直，垂足为O，求：

〔1〕电子刚进入 区域时的速度；
〔2〕电子刚射出电场 时的速度方向与 连线夹角 的正切值 ；
〔3〕电子打到屏上的点 到点O的距离Y。
17.质量为 的平板小车后端放有质量为 的小铁块，它和车之间的动摩擦因数 。开始时，车和铁块均以 的速度在光滑水平面上向右运动，如下列图。车到右端与墙发生正碰，设碰撞时间极短，碰撞中无机械能损失，且车身足够长，运动过程中铁块总不能和墙相碰，求：

〔1〕铁块相对小车的总位移；
〔2〕小车和墙第一次相碰后，小车所走的总路程。
18.如图〔a〕所示，距离为L的两根足够长光滑平行金属导轨倾斜放置，导轨与水平面夹角为 。质量为m，电阻为r的金属棒 垂直放置于导轨上，导轨所在平面内有垂直于导轨斜向上的匀强磁场。导轨的P、M两端接在外电路上，电阻R的阻值为 ，电容器的电容为C，电容器的耐压值足够大。在开关 闭合、 断开的状态下将金属棒 由静止释放〔运动过程中 始终保持与导轨垂直并接触良好〕，金属棒的 图像如图〔b〕所示。导轨电阻不计，重力加速度为g。

〔1〕求磁场的磁感应强度大小；
〔2〕在开关 闭合、 断开的状态下，当导体棒加速下滑的距离为x时电阻R产生的焦耳热为Q，那么此时金属棒的速度、加速度分别是多少？
〔3〕现将开关 断开， 闭合，由静止释放金属棒后，金属棒做什么运动？

答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据 得：
因为ha＞hb ， 那么ta＞tb。根据x=v0t，因为水平位移相等，ta＞ tb ， 那么va＜vb。
故答案为：C。

【分析】两个小球做平抛运动，利用平抛运动的高度结合竖直方向的位移公式可以比较运动的时间，结合水平方向的位移公式可以比较初速度的大小。
2.【解析】【解答】A．由于x−t图像斜率表示速度，由图可知在0~t1时间内速度v增大，该时间内乘客加速上升，加速度方向向上，处于超重状态，乘客所受支持力大于重力，即FN>mg，A符合题意；
B．在t1~t2时间内，x−t图像的斜率不变，乘客的速度v不变，乘客向上做匀速直线运动，处于平衡状态，FN=mg，B不符合题意；
CD．在t2~t3时间内，x−t图像的斜率在变小，乘客的速度v在减小，乘客向上做减速运动，乘客处于失重状态，乘客所受支持力小于重力，即FN