2021河南省六市高三下学期4月第二次联合调研检测理科综合物理试题含答案

★2021年4月23日

2021年河南省六市高三第二次联合调研检测

理科综合能力测试 物理

注意事项：

1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。

2.回答第I卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。

3.回答第I卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：H:1   C:12   N:14    O:16

第I卷（选择题 共126分）

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14.用以金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象的实验装置如图甲所示，实验中测得铷的遏止电压U.与入射光频率v之间的关系图象如图乙所示，图线与横坐标轴交点的坐标为5.15x1014Hz. 已知普朗克常量h=6.63x10-34J·s,则下列说法中正确的是

A.欲测遏止电压，应选择电源左端为正极

B.如果实验中入射光的频率v=7.00x1014Hz,则产

生的光电子的最大初动能约为Ek=1.23x10-19J

C.增大入射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大

D.当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表的示数一定持续增大

15.坡道式自动扶梯（不带台阶）因其安全便捷在一些商场和车站等场所得到广泛应用。考虑到经济和效率性，扶梯在空载模式下低速运行，当有乘客踏上扶梯时，通过传感器和控制系统，扶梯会逐渐提升至一个较高的速率匀速运行。如图为一名乘客踏上空载运行的坡道式扶梯并相对扶梯保持静止，则下列说法正确的是

A.只有在提速阶段乘客才受到摩擦力

B.在整个过程中乘客受到扶梯的作用力始终竖直向上

C.在提速阶段乘客受滑动摩擦力，而在较高速度匀速运动时受静摩擦力作用

D.在提速阶段乘客受到扶梯的作用力斜向上，而在高速匀速运动时所受扶梯的作用力则竖直向上

16.根据中国航天局官方消息，如图所示的中国火星探测器“天问一号”已于2021年春节期间抵达火星轨道，随后将择机着陆火星，并对火星进行科学探测。已知火星直径为地球直径的P倍，火星质量为地球质量的K倍，地球半径为R,地球表面重力加速度为g,则“天问一号”在对火星做近距离观测而绕火星做匀速圆周运动时的速率约为

A.            B.            C.          D.

17.如图是变电所为市区用户供电的示意图。变压器的输入电压是电网的电压，负载变化时电网电压波动极小，可视为不变。变压器可视为理想变压器，其变压比通过P可调，输电线的电阻为R.,则下列判断错误的是

A.当用户增多负载增大时，用户获得的电压会有所降低

B.当用户增多负载增大时，R.的功率会增大

C.当用户增多负载增大时，为了使用户获得的电压稳定在220V应将P适当上调

D.当用户增多负载增大时，为了使用户获得的电压稳定在220V应将P适当下调

18.如图所示在xoy坐标平面内存在一匀强电场，坐标原点O及点a(0,5)、点b(10,0)三点的电势分别为φ0=10V、φa=15V、φb=0V.现有一个质子从坐标原点以10eV的初动能沿与x轴正方向成45°角方向射入坐标平面，则下列判断正确的是

A.该质子将始终在第一象限内运动

B.该质子将穿过y轴正半轴在第二象限内运动

C.该质子将经过点（40,0)进入第四象限内运动

D.该质子经过坐标轴时其速度方向与坐标轴的夹角成60°角

19.如甲所示一正方形导电线框放置在水平桌面上，其一半面积处于竖直方向的匀强磁场中。

匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示（竖直向下的方向为B的正方向），而线框始终保持静止。则下列关于线框中的感应电流i(逆时针方向为其正方向）及线框所受摩擦力f(取水平向右为其正方向）随时间变化的关系图象中正确的是

20.一静止在水平地面上的物块受到方向不变的水平拉力F作用，F与时间t的关系如图甲所示，物块的加速度a与时间t的关系如图乙所示。设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g取10m/s2,根据图象信息可得

A.物块所受滑动摩擦力的大小为2N                  B.物块的质量等于kg

C.在0~4s内，合外力的冲量大小为9N·s      D.在0~4s内，摩擦力的冲量大小为8N·s

21.如图甲所示一滑块静止在粗糙斜面底端，现用一平行于斜面向上的恒定拉力F作用在滑块

上，当滑块上升时撤去拉力F,滑块在上升过程中机械能E与其上升高度h之间的关系图线如图乙所示（ho表示上升的最大高度，且Eo、ho皆为已知量），则下列说法正确的是

A.滑块所受摩擦力的大小为                 B.拉力F大小是摩擦力大小的5倍

C.整个过程中拉力F做的功为Eo                          D.整个过程中拉力F做的功为

第II卷（非选择题 共174分）

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共129分

22.(6分）在“用打点计时器研究匀变速直线运动”的实验中，某同学得到一条如图所示的纸带。

纸带上所标记各点均为打点计时器在纸带上打下的一系列连续的点，请回答下列问题（计算结果保留两位有效数字，所用交流电源频率为50Hz):

（1)本实验所采用的是电火花计时器，其所用电源电压为      V的交流电。

（2)打下标记点1时，纸带的速度v1=            m/s.

（3)根据纸带上所标数据，可得纸带的加速度为a=        m/s2.

23.(9分）多用电表是实验室必备仪器，它的欧姆挡测量电阻方便简单，现某实验小组对多用电表的欧姆挡进行了研究。

（1)关于使用多用电表欧姆挡测电阻，下列说法正确的是                 。

A.测量电路中某个电阻的阻值时，应该把该电阻与电路断开

B.测量电阻时，若双手手指分别与两表笔金属部分接触，则会导致测量值偏大

C.测量电阻时，若指针偏角较小，应换较大倍率后重新欧姆调零，再进行测量

D.用多用电表欧姆挡可以直接测量带电电阻的阻值

（2)多用电表欧姆挡可以等效为一个直流电源、一个可变电阻和一个电流表串联，再与红黑表笔相接。有一多用电表其欧姆挡刻度盘中值附近刻度模糊不清、而其余刻度清晰，某同学想通过实验的方法测量该多用电表内电源电动势和欧姆表“x1”挡内部总电阻，他所采用的实验电路如图甲所示。

所用实验器材如下：

待测多用电表

电压表V,量程为6V,内阻约十几千欧

滑动变阻器R,最大阻值50Ω

导线若干

根据以下操作步骤，回答有关问题：

①将待测多用电表调到欧姆“×1”挡，将表笔A、B短接，调节欧姆调零旋钮，进行欧姆挡调零；

②调零完毕，将表笔A、B分别与图中1、2两端相接，其中A为      表笔（填“红”或“黑”），不断调节变阻器滑片的位置，改变接入电路的阻值，记录多用电表的示数R和电压表的示数U;

③以为纵坐标、为横坐标，利用步骤②所得数据作出图象如图乙所示，根据图象可得电池电动势E测＝           V,欧姆“×1”挡内部总电阻r测＝        Ω(结果保留两位有效数字）；

④若仅从系统误差的角度考虑，上述实验方案对测量结果的影响：E测       E真、r测     r真（填“＞”“＝”或“＜”）。

24.(12分）空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B.一带电粒子以速度v由P点沿如图所示的方向射入磁场，该粒子运动到图中Q点时的速度方向与在P点时速度方向垂直且速度方向如图中Q点箭头所示，已知P、Q间的距离为d.若保持粒子在P点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直，在此电场作用下粒子从P点沿图示方向运动并依然能通过Q点，不计粒子重力。求：

（1)该粒子的比荷；

（2)电场强度的大小。

25.(20分）如图所示光滑轨道abcde 固定在竖直平面内，abc段是以O为圆心、半径R=0.1m的

一小段圆弧，de段水平，该段轨道上放着质量分别为mA=2kg、mB=1kg的物块A、B(均可视为质点），A、B间系一轻质细绳并夹一轻质弹簧，细绳长度大于弹簧的自然长度，弹簧与A、B均不拴接。轨道e点右侧的光滑水平地面上停着一质量M=2kg、长L=0.6m的小车，小车上表面与轨道de等高。用手缓慢推A、B将弹簧压缩，当弹簧的弹性势能Ep=12J时，同时释放A、B,随后绳子在绷紧的瞬间即被拉断，之后A向左冲上轨道，经过轨道最高点b时受到轨道的支持力大小等于其重力的，B向右滑上小车。已知B与小车之间的动摩擦因数μ满足0.3≤μ≤0.6, g取10m/s2,求：

（1)绳被拉断瞬间A的速度vA的大小；

（2)绳被拉断过程中绳对B的冲量I的大小；

（3)B相对小车运动过程中两者因摩擦而产生的热量Q(计算结果可含有μ).

（二）选考题：共45分。

请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多答。则每科按所答的第一题计分。

33.【物理－选修3-3】（15分）

（1)(5分）下列说法中正确的是        （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.布朗运动就是液体分子的无规则运动

B.熵是物体内分子运动无序程度的量度

C.若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，密度不变

D.当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小

E.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

（2)(10分）为确保广大师生健康安全，学校消毒工作是防疫的重点。图为某校使用的气压式喷雾器，该喷雾器的容器容积为3L,容器内气体压强至少达到1.2x105Pa才能将容器内消毒液呈雾状喷出。现向容器内注入2L消毒液并封闭容器，然后向容器内打气，每次打气能将压强P0=1.0x105Pa、体积ΔV=100mL的空气打入容器内，打气过程中容器内气体温度一直与外界温度相同，不计细管的体积。

①要使容器中的消毒液呈雾状喷出，至少需要打气多少次；

②若经过多次打气，容器内空气压强达到3.0x105Pa,要将药液呈雾状喷出，最多能喷出多少升消毒液？

34.【物理－选修3-4】（15分）

（1)(5分）如图甲所示是一列简谐横波在t=0.2s的波形图，图乙是介质中平衡位置坐标x=2m处的质点P的振动图象，质点Q的平衡位置位于x=3.5m.则由图可知，波沿x轴方向传播，波速大小为          m/s,当t=1.2s时质点Q相对平衡位置的位移为       cm.

（2)(10分）某型发光二极管的结构如图所示，其由半径为R=4mm的半球体介质和发光管芯组

成，发光管芯区域呈一个圆面，其圆心与半球体介质的球心O重合，圆弧ABC是半球体介质过球心O的纵截面，B为圆弧ABC的中点，D为圆弧BDC的中点，PQ为发光管芯圆面的直径。由PQ上的某点发出的一条光线与半径OC的夹角为θ=75°,这条光线经D点后的出射光

线平行于半径OB,求：

①介质的折射率；

②为使从发光圆面沿平行于OB方向射向半球面上的所有光线都能直接射出，求发光管芯区域圆面的最大面积。（π取3.14,结果保留两位有效数字）