吉林省长春市2022届高三上学期质量监测（一）物理试题（Word版有答案）

长春市2022届高三质量监测（一）物理试题考生须知：1．本试卷分试题卷和答题卡，满分110分，考试时间90分钟。2．答题前，在答题卡密封区内填写姓名和准考证号。3．所有答案必须写在答题卡上，写在试卷上无效。4．考试结束，只需上交答题卡。一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在1～8小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，在9～12小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．下列说法正确的是A．库仑提出了用电场线描述电场的方法B．重心、合力两概念的建立都体现了等效思想C．伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证D．物理学中很多物理量都是用比值法定义的，例如加速度就是这样定义的2．甲、乙两辆汽车沿一平直公路行驶，它们运动的x-t图像如图所示，下列判断正确的是A．在时刻，甲、乙两车的速度相等B．在时刻以后，乙车做匀速直线运动C．在时间内，甲、乙两车的平均速度相等D．在时刻以前，甲车速度始终比乙车速度小3．如图所示为氢原子能级的示意图，图中a、b、c、d对应氢原子的四次跃迁，已知可见光光子的能量范围为1.61～3.10eV，根据玻尔理论，关于四次跃迁下列说法正确的是 A．经历a跃迁，氢原子吸收的光子能量为0.66eVB．经历b跃迁，氢原子的能量减小C．经历c跃迁，氢原子放出的光子是可见光光子D．经历d跃迁后，再用可见光照射跃迁后的氢原子，可使氢原子发生电离4．目前手机的无线充电技术（图甲）已经成熟，其工作过程可简化为图乙所示，A、B两个线圈彼此靠近平行放置，当线圈A接通工作电源时，线圈B中会产生感应电动势，并对与其相连的手机电池充电。下列说法正确的是甲乙A．只要线圈A中输入电流，线圈B中就会产生感应电动势B．若线圈A中输入变化的电流，线圈B中产生的感应电动势也会发生变化C．线圈A中输入的电流越大，线圈B中感应电动势越大D．线圈A中输入的电流变化越快，线圈B中感应电动势越大5，如图所示，弹簀的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面相切，一个质量为m（）的小球从弧形槽h高处由静止开始下滑，不计空气阻力，下列说法正确的是A．在下滑过程中弧形槽对小球的弹力始终不做功B．在小球压缩弹簧的过程中，小球的机械能守恒C．小球离开弹簧后，小球和弧形槽组成的系统机械能守恒，但小球不能回到弧形槽h高处D．在整个过程中，小球、弧形槽和弹簧组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒6．“轨道康复者”航天器可在太空中给卫星补充能源，以延长卫星的使用寿命。如图所示，“轨道康复者”与一颗地球同步卫星在同一平面内，以相同的方向绕地球做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比为1：4．下列说法正确的是 A．“轨道康复者”在图示轨道上运行周期为3hB．“轨道康复者”线速度大小是地球同步卫星的4倍C．站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动D．为给同步卫星补充能源，“轨道康复者”需从图示轨道处减速7．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线，如图中实线所示。图中虛线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，O、a、b、c、d为弹道曲线上的五点，其中O点为发射点，d点为落地点，b点为轨迹的最高点，a、c为运动过程中距地面高度相等的两点。下列说法正确的是A．到达b点时，炮弹的速度为零B，到达b点时，炮弹的加速度为零C．炮弹经过a点时的速度大于经过c点时的速度D．炮弹由O点运动到b点的时间大于由b点运动到d点的时间8．如图所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成，且，小物块P（可视为质点）以某一初速度从A点滑上桌面，最后恰好停在C点（桌面始终静止），已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1：4，则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数、之比为A．1：4B．2：1C．4：1D．8：19．如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t前进的距离为x，且速度达到最大值。设这一 过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力大小恒为f，那么这段时间内A．小车做匀加速运动B．小车受到的牵引力逐渐减小C．小车受到的合外力所做的功为PtD．小车受到的牵引力做的功为10．工人对社区的公共体有健身器材进行维修时，发现某秋千由于长期使用，导致两根支架向内发生了对称倾斜，如图中虚线所示；经维修扶正后，如图中实线所示。两根绳子长度相同，悬点等高。秋千静止时用F表示座椅所受合力大小，用表示一根绳对座椅拉力的大小，则与扶正前相比A．F不变B．F变小C．变小D．变大11．某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻，降压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器的副线圈两端电压如图乙所示，降压变压器的副线圈与阻值为的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是甲乙A．发电机产生交流电的频率为0.5HzB．通过的电流的最大值为10AC．输电线损失的功率为D．降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为 12．2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点则下列说法正确的是A．a点的电势高于b点的电势B．a点的电场强度小于c点的电场强度C．电子在a点的电势能小于在c点的电势能D．电子经过b点时的速度大于经过a点时的速度二、实验题：本题共2小题，共15分。把答案填写在答题卡相应的横线上。13．（6分）某兴趣小组利用如图所示装置测量当地的重力加速度．实验开始时，直径为d的钢球被电磁铁吸住，钢球的球心与光电门中心在同一竖直线上，距离为h。断开开关锻球由静开始下落。由数字计时器测出钢球通过光电门的时间为t，试完成如下内容。（1）由上面给出的数据可得，重力加速度_______（用题中给出的字母表示）；（2）改变距离h，多次进行实验，可得到不同的挡光时间t，为了得到线性图像，应图像（填“t-h”、“”或“”）：（3）请说出一种减少误差的方法：___________________________________。14．（9分）某兴趣小组要精确测量一只电流表G（量程为2mA、内阻约为10Ω）的内阻。实验室中可供选择的器材有：电流表：量程为6mA，内阻约为200Ω；电流表：量程为0．6A，内阻约为0.1Ω； 定值电阻：阻值为10Ω；定值电阻：阻值为60Ω；滑动变阻器：最大电阻20Ω，额定电流1.5A；直流电源：电动势1.5V，内阻0.5Ω；开关，导线若干。（1）为了精确测量电流表G的内阻，应选择的电流表为_________、定值电阻为________；（填写器材的符号）（2）在方框中画出实验电路图；（3）按照电路进行实验，测得电流表A的示数为，电流表G的示数为，则电流表G的内阻的表达式为_________________。三、计算题：本题共2小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤；只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15．（12分）冰壶比赛是在水平冰面上进行的体有项目。比赛场地示意图如图所示，某次比赛时，运动员从起滑架处推着红冰壶出发，在投掷线AB处放手让红冰壶以一定的速度滑出，沿虚线向圆心运动，并以1.2m/s的速度与对方置于圆垒圆心O处的相同质量的蓝冰壶发生正碰，且碰后蓝冰壶滑行2.7m停下。已知两冰壶与冰面间的动摩擦因数均为，重力加速度g取10．求：（1）碰撞后红冰壶的速度大小：（2）碰撞后两冰壶的最远距离。16．（20分）在竖直平面，上建立如图所示的直角坐标系Oxy，在第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场， 电场强度大小为E；在第三象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场和沿y轴负方向的匀强电场，磁感应强度大小为B，一质量g、电荷量C的带负电小球从x轴上的点以一定的初速度垂直x轴射入第一象限，并能从y轴上的点垂直y轴进入第二象限，并能从x轴上的c点（图中未标出）进入第三象限做匀速圆周运动，最后从y轴上的d点垂直y轴进入第四象限。已知重力加速度g取10。求：（1）电场强度E的大小；（2）磁感应强度B的大小；（3）d点到O点的距离。四、选考题：共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡．上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分．17．[物理-选修3-3]（15分）（1）（5分）下列说法正确的是_____．（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．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果B．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力C．用显微镜观察到的花粉颗粒的运动反映了液体分子运动的无规则性D．一定质量的理想气体吸收热量后内能一定增加E．能量耗散说明与热现象有关的宏观自然过程在能量转化和转移时具有方向性（2）（10分）如图所示，结构相同的绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由水平刚性细杆连接的绝热活塞a、b横截面积相同，与两汽缸间均无摩擦。两汽缸中封闭着一定质量的理想气体。开始时活塞静止，活塞与各自汽缸底部距离均相等，B汽缸中气体压强等于大气压强，A汽缸中气体温度，设环境温度始终不变。现通过电热丝缓慢加热A汽缸中的气体，停止加热时活塞b到底部的距离为最初的。 （i）求此时B汽缸中气体的压强；（ii）求此时A汽缸中气体的温度。18．[物理-选修3-4]（15分）（1）（5分）下列说法中正确的是____________。（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个相3分，最低得分为0分）A．做简谐运动的质点，离开平衡位置的位移相同时，加速度也相间B．做简谐运动的质点，经过四分之一周期通过的路程一定是一倍振幅C．根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场D．双缝干涉实验中，若只减小双缝到光屏间的距离，两相邻亮条纹间距将变大E．声波从空气传入水中时频率不变，波长变长（2）（10分）如图所示是一个半径为R的半球形透明物体的侧视图，该物体的折射率为，现在有一束截面为圆形的光柱垂直照射到半球体的底面上，光柱中心线与OA重合，光柱的截面半径大小可调，不考忠光线在透明物体内部的反射。（i）光柱的半径由极小逐渐调大过程中发现当半径超过一定值时，透明体左侧透光面积将不再变化，求此时光柱的半径；（ii）将光柱半径调为极小且平移到距O点处入射，求出射光线与OA轴线的交点到O点的距离。长春市2022届高三质量监测（一）物理试题参考答案及评分标准一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在1～8小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，在9～12小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分1．【试题答案】B【试题解析】 法拉第提出了用电场线描述电场的方法，故A选项错误；重心是物体各部分所受重力的合力的等效作用点，合力与分力是等效替代关系，所以这两个概念的建立都体现了等效的思想，故B选项正确；伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，但并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上进行合理外推得到，故C选项错误；加速度的定义是通过速度的变化快慢来定义的，即，而不是，故D选项错误。2．【试题答案】C【试题解析】根据x−t图像的斜率表示速度可知，在时刻甲车的速度比乙车的大，故A选项错误；在时刻以后，乙车静止，故B选项错误；在时间内，两车的位移相等，时间也相等，则平均速度相等，故C选项正确；在时刻以前，甲车速度先比乙车的速度小，后比乙车的速度大，故D选项错误。3．【试题答案】D【试题解析】经历a跃迁，氢原子从高能级跃迁到低能级，应向外辐射光子，故A选项错误；经历b跃迁，氢原子由低能级跃迁到高能级，要吸收能量，总能量增大，故B选项错误；经历c跃迁，氢原子辐射出的光子的能量为0.97eV，则该光子能量不在可见光光子的能量范围内，故C选项错误；经历d跃迁后，跃迁后的氢原子的电离能为1.51eV，而可见光光子能量大于此数值，因此用可见光光子照射可使其电离，故D选项正确。4．【试题答案】D【试题解析】根据感应电流产生的条件，若在线圈A中输入恒定电流，则线圈A只产生恒定的磁场，线圈B中的磁通量不发生变化，则线圈B中不会产生感应电动势，故A选项错误；若线圈A中输入随时间均匀变化的电流，则会使线圈A产生随时间均匀变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律：常数，则线圈B中会产生恒定不变的感应电动势，故B选项错误；若线圈A中电流恒定不变，无论多大，产生的磁场是恒定的，则线圈B中没有磁通量变化，则不会产生感应电动势，故C选项错误；线圈A中电流变化越快，则线圈A中电流产生的2磁场变化越快，根据法拉第电磁感应定律：，线圈B中感应电动势也会越大，故D选项正确。5．【试题答案】C【试题解析】 在小球下滑过程中，虽然小球总是沿着弧形槽的上表面运动，但弧形槽有水平向左的位移，故而小球相对于地面的速度方向不是沿着弧形槽的切线的，而弧形槽对小球的作用力是弹力，方向始终垂直于接触面，故弹力和小球运动速度不垂直，弹力做功，故A选项错误；当小球压缩弹簧的过程中，弹簧和小球组成的系统机械能守恒。但弹簧对小球的弹力做负功，故小球的机械能减小，故B选项错误；小球在弧形槽上下滑过程中系统水平方向不受力，系统水平方向动量守恒，小球与弧形槽分离时两者动量大小相等，由于，则小球的速度大小大于弧形槽的速度大小，小球被弹簧原速率弹回后将追上弧形槽并要滑上弧形槽。在小球离开弹簧后，只有重力和系统内弹力做功，故小球和弧形槽组成的系统机械能守恒。由于球与弧形槽组成的系统总动量水平向左，球滑上弧形槽的最高点时两者共速，则此共同速度也必须水平向左，则二者从静止开始运动到共速状态，系统的动能增加，重力势能一定要减小，小球上升的最大高度要小于h，故C选项正确；整个运动过程中小球和弧形槽、弹簧所组成的系统只有重力与系统内弹力做功，系统机械能守恒，小球与弹簧接触过程中，墙壁对系统作用力水平向左，系统水平方向动量不守恒，故D选项错误。6．【试题答案】A【试题解析】对两颗人造卫星应用开普勒第三定律得：，解得．故A选项正确；根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得线速度：，，故B选项错误；“轨道康复者”的周期小于24h，所以相对于地面向东运动，则站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动，故C选项错误；“轨道康复者”需从图示轨道上进行加速做离心运动，然后才能进入高轨道与同步卫星对接，故D选项错误．7．【试题答案】C【试题解析】炮弹的实际运动可分解为水平方向和竖直方向的两个分运动，b点为竖直运动的最高点，故炮弹到达b点时竖直分速度为零，由于炮弹从b运动到d的过程中水平位移不为零，故炮弹在b点时水平速度不为零，即炮弹到达b点时的速度不为零，故A选项错误；炮弹到达b点时受重力和空气阻力，二者合力不为零，故炮弹的加速度不为零，故B选项错误；炮弹由a运动到c的过程中克服空气阻力做功，由动能定理知，炮弹经过a点时的速度大于经过c点时的速度，故C选项正确；炮弹由O运动到b的过程中，设竖直方向的加速度大小为，由牛顿第二定律得，由b运动到d的过程中，设竖直方向的加速度大小为，由牛顿第 二定律得，由以上两式知，由可知，故D选项错误。8．【试题答案】D【试题解析】设小物块在两部分桌面上运动时的加速度分别为、，小物体经过B点的速度为v，由运动学规律有，解得，由加速度定义公式有，，故，又由牛顿第二定律得，解得，则动摩擦因数与加速度成正比，所以动摩擦因数、之比为8︰1，故D选项正确；ABC选项错误。9．【试题答案】BD【试题解析】由得，P恒定、v增大时，F减小，故B选项正确；由牛顿第二定律得，则随着F减小a也减小，故A选项错误；Pt为电动机牵引力做的功而不是合力做的功，故C选项错误；由动能定理得，故D选项正确。10．【试题答案】AD【试题解析】扶正前后座椅均处于静止，所受合力均为零，故F不变，故A选项正确；座椅静止时，根据共点力平衡条件，有：，如图所示，解得：。扶正后，θ角变大，变大，故D选项正确。11．【试题答案】CD【试题解析】 变压器不改变交流电的频率，由图乙可知交流电的频率为，故A选项错误；通过的电流的最大值为，故B选项错误；根据变压器电流比关系可知通过输电线电流为，故输电线损失功率为，故C选项正确；由图乙知降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为，故D选项正确；12．【试题答案】BD【试题解析】由电场线与等势面处处垂直和电子运动轨迹的弯曲方向可知，若电子从a点运动到b点，电场力做正功，则电子在a点时电势能大于其在b点的电势能；若电子从b点运动到a点，电场力做负功，则电子在a点时电势能依然大于其在b点的电势能。由于电子带负电，故a点的电势低于b点的电势，故A选项错误；根据等差等势面的疏密可表示场强大小，由于a点等差等势面比c点稀疏，则a点的电场强度小于c点的电场强度，故B选项正确；由电场线的方向可判断出，电子在电势低的地方电势能大，在电势高的地方电势能小，故电子在a点的电势能大于在c点的电势能，C选项错误。电子只在电场力作用下运动，其动能和电势能之和不变，又因为电子在a点时电势能大于其在b点的电势能，故其在a点时动能小于其在b点的动能，经过a点时速度小于经过b点速度，故D选项正确。二、实验题：本题共2小题，共15分。13．【试题答案】（1）（2）（3）选直径较小的小钢球，适当增大距离h【试题解析】（1）小球通过光电门的速度近似等于小球的直径d与挡光时间t的比值。小球下落过程做自由落体运动，由运动学公式和得。（2）由（1）问中可得，由于是常量，故图像为线性图像。（3）选用直径较小的小钢球做实验；适当增大距离h；注：在第（3）问中，若写出其他正确方法，均给分。 14．【试题答案】（1），（2）（3）【试题解析】（1）电流表G的电流可直接读出，再得到其两端电压即可由欧姆定律算出其阻值。根据已有器材可知，只能用定值电阻与电流表G并联分流，通过定值电阻的电流可由干路电流减去电流表G的电流得到，干路电流可由放置在干路上的电流表测得。若电流表G与并联，干路电流约为22mA，若电流表G与并联，干路电流约为6mA，则为了测量准确，不能选用量程为0.6A的电流表，而应选用电流表，定值电阻应选阻值为60Ω的；（2）实验电路图如下（3）测得电流表A的示数为，电流表G的示数为，则电流表G的内阻的表达式为15．【试题答案】（1）m/s；（2）2.4m【试题解析】（1）设红冰壶碰撞前、后的速度分别为、，蓝冰壶碰撞后的速度为，设冰壶质量均为m，撞后红、蓝冰壶滑行的距离为，对碰后蓝冰壶分析：联立解得：对碰撞过程分析，设方向为正方向，由系统动量守恒得： 解得（2）对碰后红冰壶分析：可得，又由于，则两者最远距离出现在均静止时红冰壶从开始运动到停止的过程中解得则两冰壶相距最远的距离为注：若没有对最远距离进行判断的步骤，则该步骤分不能给；用其他方法得到正确结果，可按步骤酌情给分。16．【试题答案】（1）（2）（3）【试题解析】如图所示，（1）粒子在第一象限内的运动过程中：在竖直方向上，小球做末速度为0的竖直上抛运动：在水平方向上，小球做初速度为0的匀加速直线运动：根据牛顿第二定律：解得：（2）带电小球在第二象限做平抛运动，初速度为其在第一象限内运动的末速度，则有：解得：竖直方向： 水平方向：则小球进入第三象限的速度为因为从y轴上的d点垂直y轴进入第四象限，则其圆心一定在y轴上，做出粒子运动轨迹，由三角形相似可得：有几何关系可以得到：根据牛顿第二定律：解得：（3）设小球圆周运动的圆心为，由几何关系可知：故所以d点到O点的距离为注：用其他方法得到正确结果，可按步骤酌情给分。17．（1）【试题答案】ACE（5分）【试题解析】空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，A选项正确；气体扩散现象是由于气体分子永不停息地做无规则运动，而不是由于斥力，故B选项错误；花粉颗粒的运动是由其周围水分子的撞击导致的，它的无规则性反映了液体分子运动的无规则性，故C选项正确；根据热力学第一定律可知，改变物体内能的方式有两种，故单纯的吸热不能决定理想气体的内能一定增大，故D 选项错误；能量耗散从能量转化和转移角度反映与热现象有关的宏观自然过程具有方向性，故E选项正确。（2）【试题答案】①②【试题解析】①对汽缸B中的气体，由玻意耳定律解得②加热前A汽缸中的气体压强等于B汽缸中的气体压强由于通过刚性细杆连接活塞，加热稳定后有，由理想气体状态方程得联立得注：用其他方法得到正确结果，可按步骤酌情给分。18．（1）【试题答案】ACE（5分）【试题解析】简谐运动的加速度，故A选项正确；如果质点不是从特殊位置（平衡位置或最大位移处）开始运动，四分之一周期的路程不是一个振幅，故B选项错误；由麦克斯韦的电磁场理论可知变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场，故C选项正确；在双缝干涉实验中，由条纹间距可知，减小光屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距将变小，故D选项错误；声波从空气传入水中时，频率不变，波速变大，所以波长变长，故E选项正确。（2）【试题答案】（1）（2）【试题解析】①如图甲所示， 设光柱的边界光束由C处水平射入，在B处发生全反射，为临界角，由由几何关系得解得光柱的半径②如图乙所示，光束由D点水平射入，在E点发生折射，入射角为，折射角为，折射率解得：，，由几何关系可知：，，则出射光线与OA轴线的交点F与O点的距离为：联立解得：注：用其他方法得到正确结果，可按步骤酌情给分。