河南省南阳市2021届高三上学期物理期末质量评估理综试卷

1. 利用如图所示的装置观察光电效应现象，将光束照射在金属板上，发现验电器指针没有张开。欲使指针张开，可（）

A . 改用逸出功更大的金属板材料 B . 改用频率更大的入射光束 C . 增加该光束的照射时间 D . 增大该光束的强度

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2. 如图所示，细绳一端固定在竖直墙上，另一端系着一个质量为m的小球；水平轻质弹簧一端固定在墙上，另一端支撑着小球。小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为37°。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A . 小球静止时弹簧的弹力大小为0.6mg B . 小球静止时细绳的拉力大小为0.8mg C . 细绳烧断后瞬间小球的加速度为 $\text{[math]}$ D . 细绳烧断后瞬间小球的加速度为g

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3. 如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达一竖直墙面时，速度与水平方向的夹角为θ。不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A . 小球水平抛出时的初速度大小为gtcotθ B . 小球到达竖直墙时的速度大小为gtcosθ C . 小球在时间t内的位移大小为 $\text{[math]}$ D . 小球在时间t内的位移方向与水平方向的夹角为 $\text{[math]}$

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4. 如图甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，线框中产生的交变电流的电动势如图乙所示。该交变电流经原、副线圈匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示。灯泡上标有“220V　22W”字样。则（）

A . 灯泡中的电流方向每秒钟改变50次 B . t=0.01s时穿过线框回路的磁通量最大 C . 电流表示数为0.1A D . 电流表示数为 $\text{[math]}$ A

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5. 如图所示，直线边界OM与ON之间的夹角为30°，相交于O点。OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。ON上有一粒子源S，S到O点的距离为d。某一时刻，粒子源S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子，已知粒子的带电量为q，质量为m，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，所有粒子的初速度大小均为v， $\text{[math]}$ 。则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6. 我国探月工程分“绕、落、回”三步走，近期发射了“嫦娥五号”探测器执行月面采样返回任务。如图所示为探测器绕月运行的示意图，O为月球球心。已知环月圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ相切于点P，轨道Ⅰ的半径大于轨道Ⅱ半长轴。则（）

A . 探测器在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期 B . 探测器在轨道Ⅰ上经过P点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过P点时的速度 C . 探测器在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度大于在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度 D . 探测器在轨道Ⅰ上运行时的机械能等于在轨道Ⅱ上运行时的机械能

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7. 如图所示，轻质弹簧下端固定在光滑斜面底端，一个质量为m的小物块，从斜面顶端由静止滑下并压缩弹簧（弹簧始终处于弹性限度内）。若以物块开始下滑的点为坐标原点，沿斜面向下为x轴正方向，物块下滑过程中加速度为a，速度为v，弹簧的弹力为F，弹性势能为E_p。下列图像正确的是（）

A . B . C . D .

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8. 如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，一带电荷量为 + q、质量为m的小球在力F、重力、电场力的共同作用下，沿图中竖直虚线由M到N做匀速直线运动。已知MN竖直，力F方向与MN之间的夹角为45°，M、N之间的距离为d，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A . 如果电场方向水平向右，则qE = mg B . 如果电场方向水平向右，则小球从M到N的过程中电势能增加mgd C . 小球从M到N的过程中F所做的功为 $\text{[math]}$ D . 电场强度E可能的最小值为 $\text{[math]}$

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9. 一定质量的理想气体，其状态变化过程的p-V图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。对该气体，下列说法正确的是（）

A . 在状态B时的温度为173℃ B . 在状态C时的温度为27℃ C . 状态A与状态C相比，气体的内能相等 D . 从状态A到状态C的过程中放出热量 E . 从状态A到状态C的过程中传递的热量是200J

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10. 如图甲所示，为一简谐横波在t = 0时刻的波形图，图乙为图甲中平衡位置位于x₁ = 2m处的质点B的振动图像，质点C的平衡位置位于x₂ = 7m处。下列说法正确的是（）

A . 该简谐波沿x轴负方向传播，其波速为2m/s B . 当t = 2s时，质点C的速率比质点B的小 C . 当t = 3.5s时，质点C的加速度比质点B的小 D . 要使该波能够发生明显的衍射，则障碍物的尺寸应远大于4m E . 能与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率为0.5Hz

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11. 某学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两个位置安装光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，光线被遮光条遮挡时，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据输入计算机。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，计算机上形成如图乙所示的电压U随时间t变化的图像。

（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （选填“大于”“等于”或“小于”）时，说明气垫导轨已调水平。

（2）用螺旋测微器测量遮光条的宽度d，测量结果如图丙所示，则mm。

（3）细线绕过气垫导轨左端的定滑轮，一端与滑块P相连，另一端与质量为m的钩码Q相连。将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、m、g和d已知，已测出滑块的质量为M，两光电门间的距离为L。若上述物理量间满足关系式mgL=，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。

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12. 某同学先测量电流表G的内阻，并把它改装成电压表V₁ ，用来测量一个未知电源的电动势。实验室提供有以下器材：

A．电流表G（量程0~100μA）

B．电压表V₂（量程0~9V）

C．电阻箱（阻值范围0~999.9Ω）

D．电阻箱（阻值范围0~99999.9Ω）

E．电源（电动势为9V，内阻不计）

该同学设计了如图甲所示电路，先断开S₂ ，闭合S₁ ，调节R₂的阻值，使电流表的指针偏转到满偏刻度；保持S₁闭合，R₂的阻值不变，闭合S₂ ，调节R₁的阻值。当电流表G的示数为40μA时，R₁的阻值为400.0Ω。

（1）图甲中R₂应选用（填写器材前的字母序号），电流表G的内阻R_g= $\text{[math]}$ 。

（2）若要将该电流表G改装成量程3V的电压表V₁ ，需串联阻值R₀= $\text{[math]}$ 的电阻。

（3）该同学按以下两步测一个未知电源的电动势。首先，按如图乙所示的电路，将改装的电压表V₁连入电路，闭合开关S，记下电压表的示数U₁ ，然后，按如图丙所示的电路，将改装的电压表V₁和电压表V₂串联后接入电路，分别记下此时V₁和V₂两电压表的示数 $\text{[math]}$ 和U₂ ，可以求出电源的电动势E=（用U₁、 $\text{[math]}$ 、U₂表示）。

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13. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为θ。两导轨上端接有阻值为R的定值电阻，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上。质量为m、电阻为r的金属杆ab，在沿导轨平面向上的恒力作用下，由静止开始从导轨底端向上运动，稳定时金属杆做速度为v₀的匀速直线运动。在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g，不计空气阻力和导轨电阻。求：

（1）金属杆匀速运动时R两端的电势差；

（2）金属杆ab开始运动时加速度的大小。

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14. 如图所示，水平面上有一长为L=14.25m的凹槽，长为l= $\text{[math]}$ 、质量为M=2kg的平板车停在凹槽最左端，上表面恰好与水平面平齐。轻质弹簧左端固定在墙上，右端与一质量为m=4kg小物块接触但不连接。用一水平力F缓慢向左推物块，当力F做功W=72J时突然撤去。已知小物块与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.2，其它摩擦不计，g取10m/s² ，平板车与凹槽两端的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，可以忽略不计。求：

（1）小物块刚滑上平板车时的速度大小；

（2）平板车第一次与凹槽右端碰撞时的速度大小；

（3）小物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离。

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15. 汽车保持正常轮胎气压可以降低油耗、减少磨损、保障安全等。冬季来临时，随着气温降低，驾驶员就要及时对轮胎补气。设车身重量保持不变，轮胎视为一个气囊。假定秋天时气温为27℃，冬天时气温为 - 3℃，轮胎正常气压为2.5标准大气压，秋天时轮胎气压、体积均正常。求：

（1）冬天与秋天轮胎容积之比；

（2）冬天时，要使轮胎气压和容积与秋天时相同，需要补充的1标准大气压、- 3℃的气体体积是秋天时轮胎容积的多少倍？

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16. 一个储油桶的底面半径与高均为d．如图a所示，当桶内没有油时，从A点恰能看到桶底边缘B点；如图b所示，当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰能看到桶底上的C点．C、B两点相距 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速率为c．求：

（1）油的折射率；

（2）光在油中传播的速度

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河南省南阳市2021届高三上学期物理期末质量评估理综试卷

一、单选题

二、多选题

三、实验题

四、解答题

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一、单选题

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