1、2021年河南省六市高三第一次联考理科综合能力测试 物理注意事项：1.考试时间：150分钟，试卷满分：300分。答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 A1 27 Fe 56第I卷（选择题共126分）二、选择题（本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求
2、，第1921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.下列说法正确的是A.氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，氢原子的电势能减小，电子的动能增加B. 衰变成先后释放了两个粒子，一个是粒子，一个是中子C.汤姆孙的原子“枣糕”模型很好地解释了粒子的散射实验D.普朗克通过对光电效应现象的研究提出了光子说15.如图甲所示，N匝矩形闭合导线框abcd处于水平匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴匀速转动，导线框电阻r=0.5,产生的感应电动势随时间变化的规律如图乙所示。导线框与理想变压器原线圈相连，原、副线圈的匝数比为2:1,副线圈接有一滑动变阻器R,接入阻值R=0.
3、5,电流表为理想交流电表。下列说法正确的是A.由乙图可知，开始计时（t=0)时导线框所处的平面与中性面垂直B.若滑动变阻器的滑片P向上移动，电流表的示数将减小C.要维持导线框匀速转动，外力的功率为40WD.t=x10-2s时刻，电流表的示数为零16.2020年7月23日12时41分，在海南岛文昌航天发射场，长征五号遥四运载火箭将我国首次执行火星探测任务的“天问一号”探测器发射升空，飞行2000多秒后，成功将探测器送人预定“地火”转移轨道，此后探测器将被火星引力捕获，绕火星运动，开始探测火星任务，其大致的运行轨迹如图所示。已知火星质量与地球质量之比为1:9,火星半径与地球半径之比为1:2.关于“
4、天问一号”，下列说法正确的是A.火星表面的第一宇宙速度与地球表面的第一宇宙速度之比为v火：v地3: B.火星表面的第一宇宙速度与地球表面的第一宇宙速度之比为v火：v地2:3C.若忽略火星和地球自转，火星表面与地球表面的重力加速度之比为g火：g地4:9D.若忽略火星和地球自转，火星表面与地球表面的重力加速度之比为g火：g地9:417.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能E.随位移x变化的关系如图所示，其中Ox2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2x3段是直线。下列说法正确的是A.x1处电场强度最小，但不为零B.粒子在Ox2段做匀变速运动，x2x3段做匀速直线运动C.x2x3段
5、的电场强度大小方向均不变D.在O、x1、x2、x3处的电势o、1、2、3的关系为32=0118.如图所示，倾角0=30的斜面体A固定在水平地面上，一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮，绳两端系有质量为3m和m的小物块a、b,整个装置处于静止状态。现给物块b施加一个水平向右的力F,使其缓慢运动到绳与竖直方向成45角的位置。不计绳与滑轮间的摩擦。在此过程中A.小物块b受到绳的拉力先增大再减小B.小物块a受到的摩擦力一直减小C.小物块a受到的摩擦力先增大再减小D.小物块a会沿斜面缓慢上移19.如图所示，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为3R;bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点，整
6、个轨道处于水平向右的匀强电场中，电场范围足够大，电场强度一质量为m带电量为q的小球，由a点从静止开始向右运动到距水平面高度为R的位置时，其动能的增量可能为（已知重力加速度大小为g,不考虑小球与地面碰撞后的运动）A.3mgR B.9mgR C.15mgR D.21mgR20.如图所示，质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。在圆心O处连接有力传感器，用来测量绳子上的拉力，运动过程中小球受到空气阻力的作用，空气阻力随着速度的减小而减小。某一时刻小球通过轨道的最低点，力传感器的示数为9mg,g为重力加速度，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周通过最高点时力传感器的示数恰好为0
7、.下列说法正确的是A.小球从最低点运动到最高点的过程中克服空气阻力做的功为2mgRB.小球从最低点运动到最高点的过程中克服空气阻力做的功为C.小球再次沿圆周轨道经过最低点时力传感器的示数为3mgD.小球再次沿圆周轨道经过最低点时力传感器的示数大于3mg21.如图所示，空间某区域存在着匀强磁场，磁场的上边界水平，方向与竖直平面（纸面）垂直，两个质量相同、同种材料的导线制成的刚性线框a和b,其形状分别是周长为4l的正方形和周长为6l的矩形。线框a和b在竖直面内从图示位置由同一高度自由下落。则A.在线框进入磁场的过程中，两者都产生逆时针方向的电流B.两线框刚进入磁场时，线框a的加速度等于线框b的加速
8、度C.在线框进磁场的过程中，流过线框a和线框b的电量qa:qb=8:9D.在线框进磁场的过程中，流过线框a和线框b的电量qa:qb=9:8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.(5分）如图甲所示，是某同学验证牛顿第二定律的实验装置。其步骤如下：a.小桶内盛上适量细沙，用轻绳绕过滑轮连接在小车上，合理调整木板倾角，轻推小车，使小车能沿木板匀速下滑；b.取下轻绳和小桶，测出小桶和细沙的质量m及小车质量M;c.取下细绳和小桶后，换一条纸带，将小车由
9、静止释放，打点计时器打出的纸带如图乙所示（中间有一部分未画出）。已知O为打下的第一点，A、B、C、D为连续的点，打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g,纸带上AB、BC和CD的长度分别为x1、x2和x3.（1)关于该实验，下列说法正确的是 ；A.该实验需要满足MmB.该实验需要使连接小车的轻绳与木板平行C.步骤a中，需要使用打点计时器，通过打点计时器打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动（2)步骤C中小车所受的合外力为 ；（3)实验中需要验证的关系式为x3-x1= 。（用字母m、M、g、T表示）23.(10分）某同学测量一段长为L=1m的圆柱形金属丝的电阻率。实验过程如下：（1)螺旋测微器的构
10、造如图甲所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动 （选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。测量的结果如图乙所示，则金属丝的直径d= mm.（2)该同学先用欧姆表粗测金属丝的电阻，将选择开关调节到“x1”，调节好欧姆表，测得金属丝的电阻示数如图丙所示，则金属丝的电阻Rx= .（3)为了精确测量金属丝的电阻值，实验室提供的器材如下：A.电流计G,满偏电流3mA,内阻Rg=150;B.电流表A,量程为0.6A,内阻约为0.5;C.电阻箱R0.(0-9999.9)D.滑动变阻器R1(最大阻值10);E.滑动变阻器R
11、2(最大阻值100);F.电源E(电动势4.5V,内阻很小）；G.开关S和若干导线。把电流计G与电阻箱串联改装成电压表使用，最大测量电压为4.5V,则电阻箱的阻值应调为R.= ,请在图丁所示的方框内画出测量电阻的实验电路图（要求待测电阻两端电压能从零开始。请在图中标出所用器材的符号）。（4)调节滑动变阻器，测得多组电流计G和电流表A的示数I1与I2,做出I1-I2图像（I1,I2的单位均为安培），测得图像的斜率为0.0052,则被测电阻的阻值Rx= ,由此测得金属丝的电阻率= m.(取3.14,要使测量结果尽量准确。结果均保留三位有效数字）24.(14分）某生产流水线可简化为如图所示的装置，水
12、平传送带两皮带轮A、B轴心之间的距离L=3.05m,沿顺时针方向以v.=4m/s的速度匀速运动。一质量m=2kg的物块P从传送带左端无初速度释放，物块P与传送带间的动摩擦因数=0.5.物块P离开传送带后在C点沿切线方向无能量损失地进入半径为0.5m的光滑竖直半圆形轨道CDF.水平轨道FG光滑，与半圆轨道相切于F点。物块Q的质量M=1kg,右端固定一轻质弹簧，P和Q均可视为质点，重力加速度g=10m/s2,物块P到达半圆轨道最低点F时通过弹簧与Q发生碰撞。求：（1)物块P从传送带离开时的速度大小；（2)物块P在F点受到圆弧轨道的支持力大小；（3)在物块P与物块Q相互作用过程中，Q的最大速度。25
13、.(18分）如图所示，在xOy坐标系第二象限内有一圆形匀强磁场区域，圆的半径为lo,圆心O坐标为（l0,l0),磁场方向垂直于xOy平面。两个电子a、b以相同的速率v沿不同方向从P(-l0,2 l0)点同时射入磁场，电子a的入射方向为y轴负方向，b的入射方向与y轴负方向夹角=60.电子a经过磁场偏转后从y轴上的Q(0, l0)点进入第一象限，在第一象限内紧邻y轴有沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为，匀强电场宽为.已知电子质量为m、电荷量为e,不计重力及电子间的相互作用。求：（1)磁场磁感应强度的大小；（2)a、b两个电子经过电场后到达x轴的标差x1;（3)a、b两个电子从P点运动到x轴的时间差
14、t.（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）以下说法正确的是 .。（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.在完全失重状态下水滴呈现完美球形是由于液体表面张力作用的结果B.空气中PM2.5的运动属于分子热运动C.晶体的各向异性是指沿不同方向其某些物理性质不同D.气体的压强是由于气体分子间的相互排斥而产生的E.在恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升的过程中，气泡中的理想气体内能不变，对外做功，吸收热量（2
15、)(10分）如右图所示，右端开口、横截面积为S的绝热圆柱形汽缸水平放置在地面上，汽缸左边有加热装置，内部被质量为m的绝热活塞A和质量也为m、导热性能良好的活塞B分成长度相等的三个部分，两活塞厚度均不计且与汽缸接触良好。汽缸左边两部分分别封闭有理想气体P和Q,初始状态温度均为To.外界大气压强恒为，g为重力加速度，忽略一切摩擦。现对气体P缓慢加热，求当活塞B恰好到达汽缸右端时，气体P的温度；将汽缸开口向上竖直放置，继续给气体P加热，求当活塞B再次到达汽缸上端时，气体P的温度。34.【物理选修3-4】（15分）（1)(5分）如图所示，是沿x轴传播的一列简谐横波，实线是在t=0时刻的波形图，虚线是在
16、t=0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是1.0m/s,则下列说法正确的 （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.这列波的周期是0.12sB.这列波沿x轴负方向传播C.t=0时，x=10cm处的质点速度沿y轴负方向D.t=0.2s时，x=4cm处的质点加速度方向向下E.00.2s内，x=4cm处的质点振动方向改变了3次（2)(10分）如图所示，一束平行单色光从空气垂直入射到等腰三棱镜的AB面上，AB和AC边长相等，顶角为=30,底边BC长为L,三棱镜对这种单色光的折射率为n=.在三棱镜右侧有一足够大的竖直光屏垂直于BC,光屏到C点的距离为4L.求光屏上光斑的最高点和最低点之间的距离。（不考虑光线在棱镜中的二次反射，tan15=2-,结果可以带根号）
