2021衡水中学高三上学期12月学业质量联合测评物理试题含答案

这是一份2021衡水中学高三上学期12月学业质量联合测评物理试题含答案，共15页。试卷主要包含了选择题的作答，填空题和解答题的作答，选考题的作答，80，两车的安全距离至少为， 一含理想变压器的电路如图所示， A 等内容，欢迎下载使用。
本试卷共8页，16题（含选考题）。全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.填空题和解答题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。答案写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
5.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 伽利略是第一位把实验引进力学的科学家，他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的物理规律。他曾设计一个无摩擦的理想实验：如图所示，在定点O悬挂一单摆，将摆球拉到偏离竖直位置一定距离的左侧A点，释放小球，小球将摆到竖直位置的右侧B点，此时A点与B点处于同一高度。若在O的正下方C点用光滑的钉子改变摆球的运动路线，小球将摆到与A、B两点同样高度的D点。下列所述的运动情景中，物体运动时所遵循的规律与该实验所验证的物理规律相一致的是（ ）
A. 行星沿椭圆轨道绕太阳运动B. 物块由静止开始沿粗糙曲面下滑
C. 跳伞运动员打开降落伞下降D. 子弹射入置于光滑水平面上的木块并留在其中
2. 汽车在高速公路上正常行驶时，同车道前后车辆必须根据行驶速度、天气和路况保持足够的安全距离。一辆汽车在高速公路上正以的速度匀速行驶，突然发现前面同车道的汽车因故障停止运动，于是司机紧急刹车，汽车经过停止运动。不考虑人的反应时间，汽车的运动视为匀变速直线运动，取，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80，两车的安全距离至少为
B. 汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.60，两车的安全距离至少为
C. 汽车轮胎与地面之间动摩擦因数为0.60，两车的安全距离至少为
D. 汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.60，两车的安全距离至少为
3. 如图所示，钉子A和小定滑轮B均固定在竖直墙面上，它们相隔一定距离且处于同一高度，细线的一端系有一小砂桶D，另一端跨过定滑轮B固定在钉子A上。质量为m的小球E与细线上的轻质动滑轮C固定连接。初始时整个系统处于静止状态，滑轮C两侧细线的夹角为。现缓慢地往砂桶添加细砂，当系统再次平衡时，滑轮C两侧细线的夹角为。不计一切摩擦，取，，则此过程中往砂桶D中添加的细砂质量为（ ）
A. B. C. D.
4. 俘获一个慢中子后发生裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：（x，y待求），则核反应方程中的中子数为（ ）
A. 38B. 56C. 65D. 94
5. 甲、乙两颗人造地球卫星都在圆形轨道上运行。若它们的质量相等，甲离地心的距离为，乙离地心的距离为，R为地球的半径，则甲、乙两颗人造地球卫星的动量大小之比为（ ）
A. B. 2C. D.
6. 如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧右端固定，左端与质量为m的物块B连接，弹簧处于自然状态。物块A的质量为，以速度向右沿水平地面运动，与B碰撞后两者粘合并一起压缩弹簧。已知碰撞时间极短，不计一切摩擦，弹簧未超出弹性限度，则弹簧的最大压缩量为（已知）（ ）
A. B. C. D.
7. 一含理想变压器的电路如图所示。当电压表的示数增加时，发现电压表的示数增加。若副线圈两端所接的两定值电阻的阻值相等，则理想变压器原、副线圈的匝数比为（ ）
A. 20：1B. 10：1C. 1：20D. 1：10
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。
8. 如图甲所示，光滑水平面上一质点受两个水平力F1、F2的作用而处于静止状态。现只使力F1的大小随时间t按图乙所示规律变化，下列关于质点的位移s、加速度a、速度v和力F2的瞬时功率P随时间t变化的关系图像，可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
9. 光滑绝缘水平桌面上有一半径为R的圆周，A、B、C是圆周上等间距的三点，O是圆周的圆心。将正点电荷Q1、Q2分别锁定在A、B两点，点电荷Q3锁定在O点，如图所示，Q1、Q2的电荷量均为q，Q3的电性和电荷量均未知。若无论在C处放入何种电性的电荷，该电荷均处于平衡状态。已知静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A. Q3为正电荷，电荷量为q
B. Q3为负电荷，电荷量为
C. 若解除对Q3的锁定，则Q3刚好能运动到圆周上
D. 若将Q2置换为电荷量为q的负点电荷，然后解除对Q3的锁定，则Q3将做直线运动
10. 如图甲所示，虚线左右两边分别存在垂直于纸面、方向相反、磁感应强度大小为的匀强磁场，一半径为r、由硬质导线做成的金属圆环固定在纸面内，圆心O在上。以垂直纸面向外为磁场的正方向，若左侧的磁场磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，金属圆环的总电阻为R，下列说法正确的是（ ）
A. 在到的时间间隔内，圆环中的磁通量一直在增加
B. 在到时间间隔内，圆环中的感应电流始终沿逆时针方向
C. 在时刻，圆环受到的安培力大小为
D. 在时刻，圆环受到安培力大小为
第Ⅱ卷
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第l1~14题为必考题，毎道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：4小题，共42分。
11. 测量物块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。
(1)下列选项中，哪一项是实验中必要的措施及要求？（ ）
A.细绳必须与桌面平行 B.接通电源和释放物块同时进行
C.物块的质量远大于砂和砂桶的总质量 D.先平衡摩擦力，再进行实验
(2)实验中获得的一条比较理想的纸带如图所示，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出。已知打点计时器的工作频率为，则此次实验物块运动时在内的速度平均增量为__________。（计算结果保留2位有效数字）
(3)在(2)中，若物块的质量为，砂和砂桶的总质量为，当地的重力加速度，则物块与水平桌面的动摩擦因数为__________。（计算结果保留2位有效数字）
12. 某同学欲用如下器材测定未知电阻的值。图中电池的内阻为r，电动势未知，电压表内阻很大。
(1)请你用笔画线代替导线，完成电路的连接____________。
(2)实验中多次改变电阻箱接入电路中的阻值R，读出电压表示数U，根据实验数据作出图像。理论上，作出的图像应是__________。（填选项序号）
A. B. C.
(3)正确作出图像后，若图线斜率的绝对值为k，纵截距绝对值为b，则的测量值为__________。（用题中所给字母表示）
(4)若仅从系统误差的角度考虑，的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，原因是__________。
13. 以O为坐标原点建立平面直角坐标系，坐标系第二象限内的虚线与x轴平行，在与x轴之间存在平行于纸面且沿x轴正方向的匀强电场，第三、四象限内有一中心轴经过y轴、垂直于纸面且横截面如图所示的圆筒，筒内有方向与筒的轴线平行、垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，图中截面圆上有一个小孔P。一带正电的粒子以初速度垂直射入电场，经过一段时间后恰好从P点（此时P与O重合）进入磁场，且运动方向与y轴成角。已知粒子的比荷为k，与x轴之间的距离为d。粒子重力不计。求：
(1)匀强电场的电场强度；
(2)若粒子进入磁场的同时，圆筒绕其中心轴顺时针匀速转动，当筒转过时，该粒子恰好又从小孔P飞出圆筒，已知粒子未与筒壁发生碰撞，求圆筒的直径D以及圆筒转动的角速度。
14. 在光滑的水平面上，质量分别为、的滑块A、B中间有一轻质弹簧，弹簧与物块未拴接。现将弹簧压缩后用细线锁住，如图所示，在B的右侧有一倾斜传送带，水平面与传送带通过一段长度可忽略不计的圆弧平滑连接。已知传送带两轮轴之间的距离，传送带的倾角，滑块B与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度，忽略传送带转轮的大小，不计空气阻力，滑块可视为质点。初始时，让传送带不转动，锁定滑块A让它静止不动，烧断细线，发现滑块B恰好能滑到传送带的最高点。
，取。求：
(1)烧断细线前弹簧存储的弹性势能；
(2)若烧断细线前，解除对滑块A的锁定，同时让传送带以恒定的速度，顺时针转动，则要使烧断细线后滑块B能滑到传送带的最高点，传送带的速度的最小值以及此情形中传送带因运送滑块B多消耗的电能E分别为多少？（最后计算结果保留2位有效数字）
（二）选考题：共12分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
15. 下列说法正确的是__________。
A. 晶体在熔化过程中，分子平均动能不变，内能增加
B. 液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
C. 气体的内能包括气体分子的重力势能
D. 物体温度升高，其分子热运动的平均速率增大
E. 同一干湿泡湿度计，湿泡显示的温度一定低于干泡显示的温度
16. 容积钢瓶盛有氧气，在的室内测得氧气的压强是。当钢瓶搬到的工地时，瓶内氧气的压强变为。试判断钢瓶是否漏气？如果漏气，请计算漏掉氧气与原有氧气的比值。（计算结果保留3位有效数字，可用百分比表示）
17. 一列简谐横波沿着x轴负方向传播，A、B两点是介质中的两个质点。时刻质点B处于平衡位置；在时刻，该列波的部分波形如图所示。已知该列波的周期为，则该列波的波速为__________，质点A的平衡位置的坐标__________，质点B的平衡位置的坐标__________。
18. 如图所示为“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝和间距为，双缝到屏的距离为，波长为的单色平行光垂直入射到双缝和上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线上方第一条亮纹中心位置在处，第三条亮纹中心位置在处，现有1号、2号虫子分别从和同时出发，以相同速度沿垂直屏的方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到，2号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到，假定两只虫子爬行速度均为，则两只虫子运动的时间差为多少？
2021届普通高中学业质量联合测评
物理试卷（答案）
本试卷共8页，16题（含选考题）。全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.填空题和解答题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。答案写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
5.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 伽利略是第一位把实验引进力学的科学家，他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的物理规律。他曾设计一个无摩擦的理想实验：如图所示，在定点O悬挂一单摆，将摆球拉到偏离竖直位置一定距离的左侧A点，释放小球，小球将摆到竖直位置的右侧B点，此时A点与B点处于同一高度。若在O的正下方C点用光滑的钉子改变摆球的运动路线，小球将摆到与A、B两点同样高度的D点。下列所述的运动情景中，物体运动时所遵循的规律与该实验所验证的物理规律相一致的是（ ）
A. 行星沿椭圆轨道绕太阳运动B. 物块由静止开始沿粗糙曲面下滑
C. 跳伞运动员打开降落伞下降D. 子弹射入置于光滑水平面上的木块并留在其中
【答案】A
2. 汽车在高速公路上正常行驶时，同车道前后车辆必须根据行驶速度、天气和路况保持足够的安全距离。一辆汽车在高速公路上正以的速度匀速行驶，突然发现前面同车道的汽车因故障停止运动，于是司机紧急刹车，汽车经过停止运动。不考虑人的反应时间，汽车的运动视为匀变速直线运动，取，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80，两车的安全距离至少为
B. 汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.60，两车的安全距离至少为
C. 汽车轮胎与地面之间动摩擦因数为0.60，两车的安全距离至少为
D. 汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.60，两车的安全距离至少为
【答案】D
3. 如图所示，钉子A和小定滑轮B均固定在竖直墙面上，它们相隔一定距离且处于同一高度，细线的一端系有一小砂桶D，另一端跨过定滑轮B固定在钉子A上。质量为m的小球E与细线上的轻质动滑轮C固定连接。初始时整个系统处于静止状态，滑轮C两侧细线的夹角为。现缓慢地往砂桶添加细砂，当系统再次平衡时，滑轮C两侧细线的夹角为。不计一切摩擦，取，，则此过程中往砂桶D中添加的细砂质量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
4. 俘获一个慢中子后发生裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：（x，y待求），则核反应方程中的中子数为（ ）
A. 38B. 56C. 65D. 94
【答案】B
5. 甲、乙两颗人造地球卫星都在圆形轨道上运行。若它们的质量相等，甲离地心的距离为，乙离地心的距离为，R为地球的半径，则甲、乙两颗人造地球卫星的动量大小之比为（ ）
A. B. 2C. D.
【答案】A
6. 如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧右端固定，左端与质量为m的物块B连接，弹簧处于自然状态。物块A的质量为，以速度向右沿水平地面运动，与B碰撞后两者粘合并一起压缩弹簧。已知碰撞时间极短，不计一切摩擦，弹簧未超出弹性限度，则弹簧的最大压缩量为（已知）（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
7. 一含理想变压器的电路如图所示。当电压表的示数增加时，发现电压表的示数增加。若副线圈两端所接的两定值电阻的阻值相等，则理想变压器原、副线圈的匝数比为（ ）
A. 20：1B. 10：1C. 1：20D. 1：10
【答案】B
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。
8. 如图甲所示，光滑水平面上一质点受两个水平力F1、F2的作用而处于静止状态。现只使力F1的大小随时间t按图乙所示规律变化，下列关于质点的位移s、加速度a、速度v和力F2的瞬时功率P随时间t变化的关系图像，可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】BD
9. 光滑绝缘水平桌面上有一半径为R的圆周，A、B、C是圆周上等间距的三点，O是圆周的圆心。将正点电荷Q1、Q2分别锁定在A、B两点，点电荷Q3锁定在O点，如图所示，Q1、Q2的电荷量均为q，Q3的电性和电荷量均未知。若无论在C处放入何种电性的电荷，该电荷均处于平衡状态。已知静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A. Q3为正电荷，电荷量为q
B. Q3为负电荷，电荷量为
C. 若解除对Q3的锁定，则Q3刚好能运动到圆周上
D. 若将Q2置换为电荷量为q的负点电荷，然后解除对Q3的锁定，则Q3将做直线运动
【答案】BC
10. 如图甲所示，虚线左右两边分别存在垂直于纸面、方向相反、磁感应强度大小为的匀强磁场，一半径为r、由硬质导线做成的金属圆环固定在纸面内，圆心O在上。以垂直纸面向外为磁场的正方向，若左侧的磁场磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，金属圆环的总电阻为R，下列说法正确的是（ ）
A. 在到的时间间隔内，圆环中的磁通量一直在增加
B. 在到时间间隔内，圆环中的感应电流始终沿逆时针方向
C. 在时刻，圆环受到的安培力大小为
D. 在时刻，圆环受到安培力大小为
【答案】AC
第Ⅱ卷
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第l1~14题为必考题，毎道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：4小题，共42分。
11. 测量物块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。
(1)下列选项中，哪一项是实验中必要的措施及要求？（ ）
A.细绳必须与桌面平行 B.接通电源和释放物块同时进行
C.物块的质量远大于砂和砂桶的总质量 D.先平衡摩擦力，再进行实验
(2)实验中获得的一条比较理想的纸带如图所示，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出。已知打点计时器的工作频率为，则此次实验物块运动时在内的速度平均增量为__________。（计算结果保留2位有效数字）
(3)在(2)中，若物块的质量为，砂和砂桶的总质量为，当地的重力加速度，则物块与水平桌面的动摩擦因数为__________。（计算结果保留2位有效数字）
【答案】 (1). A (2). 2.0 (3). 0.27
12. 某同学欲用如下器材测定未知电阻的值。图中电池的内阻为r，电动势未知，电压表内阻很大。
(1)请你用笔画线代替导线，完成电路的连接____________。
(2)实验中多次改变电阻箱接入电路中的阻值R，读出电压表示数U，根据实验数据作出图像。理论上，作出的图像应是__________。（填选项序号）
A. B. C.
(3)正确作出图像后，若图线斜率的绝对值为k，纵截距绝对值为b，则的测量值为__________。（用题中所给字母表示）
(4)若仅从系统误差的角度考虑，的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，原因是__________。
【答案】 (1). 见解析 (2). A (3). (4). 小于 (5). 电压表分流
13. 以O为坐标原点建立平面直角坐标系，坐标系第二象限内的虚线与x轴平行，在与x轴之间存在平行于纸面且沿x轴正方向的匀强电场，第三、四象限内有一中心轴经过y轴、垂直于纸面且横截面如图所示的圆筒，筒内有方向与筒的轴线平行、垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，图中截面圆上有一个小孔P。一带正电的粒子以初速度垂直射入电场，经过一段时间后恰好从P点（此时P与O重合）进入磁场，且运动方向与y轴成角。已知粒子的比荷为k，与x轴之间的距离为d。粒子重力不计。求：
(1)匀强电场的电场强度；
(2)若粒子进入磁场的同时，圆筒绕其中心轴顺时针匀速转动，当筒转过时，该粒子恰好又从小孔P飞出圆筒，已知粒子未与筒壁发生碰撞，求圆筒的直径D以及圆筒转动的角速度。
【答案】(1)；(2) ，
14. 在光滑的水平面上，质量分别为、的滑块A、B中间有一轻质弹簧，弹簧与物块未拴接。现将弹簧压缩后用细线锁住，如图所示，在B的右侧有一倾斜传送带，水平面与传送带通过一段长度可忽略不计的圆弧平滑连接。已知传送带两轮轴之间的距离，传送带的倾角，滑块B与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度，忽略传送带转轮的大小，不计空气阻力，滑块可视为质点。初始时，让传送带不转动，锁定滑块A让它静止不动，烧断细线，发现滑块B恰好能滑到传送带的最高点。
，取。求：
(1)烧断细线前弹簧存储的弹性势能；
(2)若烧断细线前，解除对滑块A的锁定，同时让传送带以恒定的速度，顺时针转动，则要使烧断细线后滑块B能滑到传送带的最高点，传送带的速度的最小值以及此情形中传送带因运送滑块B多消耗的电能E分别为多少？（最后计算结果保留2位有效数字）
【答案】(1)54J；(2)，39J
（二）选考题：共12分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
15. 下列说法正确的是__________。
A. 晶体在熔化过程中，分子平均动能不变，内能增加
B. 液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
C. 气体的内能包括气体分子的重力势能
D. 物体温度升高，其分子热运动的平均速率增大
E. 同一干湿泡湿度计，湿泡显示的温度一定低于干泡显示的温度
【答案】ADE
16. 容积钢瓶盛有氧气，在的室内测得氧气的压强是。当钢瓶搬到的工地时，瓶内氧气的压强变为。试判断钢瓶是否漏气？如果漏气，请计算漏掉氧气与原有氧气的比值。（计算结果保留3位有效数字，可用百分比表示）
【答案】漏气，
17. 一列简谐横波沿着x轴负方向传播，A、B两点是介质中的两个质点。时刻质点B处于平衡位置；在时刻，该列波的部分波形如图所示。已知该列波的周期为，则该列波的波速为__________，质点A的平衡位置的坐标__________，质点B的平衡位置的坐标__________。
【答案】 (1). 0.12 (2). 2 (3). 5
18. 如图所示为“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝和间距为，双缝到屏的距离为，波长为的单色平行光垂直入射到双缝和上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线上方第一条亮纹中心位置在处，第三条亮纹中心位置在处，现有1号、2号虫子分别从和同时出发，以相同速度沿垂直屏的方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到，2号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到，假定两只虫子爬行速度均为，则两只虫子运动的时间差为多少？
【答案】0.2s