理科综合能力测试
物理部分
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 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。
14.2020 年 1 月 10 日,中国核潜艇之父黄旭华获国家最高科学技术奖,他为核潜艇研制和跨
越式发展作出巨大贡献。物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,下列
说法正确的是
A.1896 年贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息,认为原子核是可分的,从原子
核内部释放的射线有 射线、β 射线、X 射线、γ 射线
B.汤姆孙通过 粒子轰击铍核( )获得碳核( )的实验发现了中子
C.玻尔理论成功解释了大量原子光谱规律,其局限性在于保留了经典粒子的观念
D.卢瑟福预言了中子的存在,查德威克通过实验发现了中子
15.如图所示,用一根质量不计不可伸长的细线,一端系一可视为质点的小球,另一端固定在 O
点。当小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为 时,悬点 O 到轨迹圆心高度 h,细绳拉
力大小为 F,小球的向心加速度大小为 a,线速度大小为 v,下列描述各物理量与角速度
的关系图像正确的是
16.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为 5: 1,R1、R2、 R3 为三只阻值均为 100 的
相同电阻,C 为电容器,输入端接入如图乙所示的交变电压。以下说法中正确的是
A.通过 R1 的电流最大值为 2 A
B.副线圈输出电压的瞬时值表达式为 (V)
C.电阻 R3 的电功率为 20W
D.通过 R2 的电流始终为零
17.科幻影片《流浪地球》中为了让地球逃离太阳系,人们在地球上建
造特大功率发动机,使地球完成一系列变轨操作,其逃离过程可设想成
如图所示,地球在椭圆轨道 I 上运行到远日点 P 变轨进入圆形轨道 II,在
α
α 9
4 Be 12
6C
ω
ω
2
20sin50u tπ=圆形轨道 II 上运行一段时间后在 P 点时再次加速变轨,从而最终摆脱太阳束缚。对于该过
程,下列说法正确的是
A.地球在 P 点通过向前喷气减速实现由轨道 I 进入轨道 II
B.若地球在 I、II 轨道上运行的周期分别为 T1、T2,则 T1cd。ab、cd 的
端点都在同一圆周上,b 点为圆周的最低点,c 点为圆周的最高点,若每根杆
上都套着一个相同的小滑环(图中未画出) ,将甲、乙两滑环分别从 a、c 处同时由静止释放,
则
A.两滑环同时到达滑杆底端
B.两滑环的动量变化大小相同
C.重力对甲滑环的冲量较大
D.弹力对甲滑环的冲量较小
第 II 卷三、非选择题:包括必考题和选考题两部分,第 22 题~第 32 题为必考题,每个试题考生都必
须做答,第 33 题~第 38 题为选考题,考生根据要求做答。
(一)必考题(11 题,共 129 分)
22. (5 分)
某同学用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律"的实验。回答下列问题。
(1)已知打点计时器所用电源的频率为 50Hz,纸带上 O 点是打点计时器打下的第一个点,A、B、
C、D、E 是连续打出的五个点(O 和 A 之间还有一些点未画出),它们到 O 点的距离如图乙
所示。图中 x1 =9. 51cm,x2(未知)、x3= 15.71cm、x4= 19.41cm、x5 = 23.47em,重物下落的加
速度大小为 a=_______m/s2。
(2)若当地重力加速度大小 g=9.80m/s2,根据以上数据可知,打点计时器打下计数点 D 时物
体的速度为 v0,则 m2/s2;重锤由 O 点运动到 D 点的过程中下落的距离为 h,则
ghD=.________m+/s2。(计算结果均保留三位有效数字)
(3)若测出纸带上所有各点到 O 点之间的距离,根据纸带算出各点的速度。及物体下落的高
度 h.描绘 v2—h 图象如图丙所示,若选取的重物质量较大而密度不是很大,所受空气阻力会
随重物的速度增大面明显增大,则 v2—h 图象可能是 A、B、C 中的_________________.
23.(10 分)
某实验小组为了测量某待测电阻 Rx 的阻值,先用多用电表进行粗测,后用伏安法精确测量。
(1)如图甲所示为一简易多用电表内部电路原理图,其中 G 为灵敏电流计,选择开关 S 与不
同接点连接就构成不同的电表,下列分析正确的是__________。
A.A 为黑表笔,B 为红表笔
B.将选择开关 S 与 3 连接,就构成了欧姆表
C.将选择开关 S 与 1、2 连接,就构成了电流表,且与 1 接点相连时量程较大
D.将选择开关 S 与 4、5 连接,就构成了电压表,且与 4 接点相连时量程较大
(2)如图乙先用多用表 x 100 挡粗测其电阻为______Ω。
(3)实验要求尽可能准确地测量 Rx 的阻值,实验室可提供下面器材,电流表应选_____,电压
表应选_____________(填字母代号)
2
0
1 _____2 v =电源 E:电动势 3V,内阻忽略不计; 电流表 A1:量程 0~ 15mA,内阻为 100Ω;
电流表 A2:量程 0~0.6A,内阻约为 0.3Ω; 电压表 V1:量程 0~3V,内阻约 3kΩ;
电压表 V2:量程 0~ 15V,内阻约 15kΩ; 滑动变阻器 R:阻值范围 0~ 10Ω;
定值电阻 R 1:阻值为 10Ω;
定值电阻 R2:阻值为 100Ω; 开关 S、导线若干。
(4)在图丙虚线框中画出测量 R,阻值的完整电路图,并在图中标明器材代号。
(5)调节滑动变阻器 R,当电压表的示数为 2.60V,电流表的示数是 8.0mA 时,则待测电阻 Rx
的阻值为_________Ω。
24. (12 分)
如图所示,长为 1 m 的长木板质量为 1kg(连同挡板)静止在光滑的水平面上,质量为 0. 5kg 的
物块(可视为质点)放在长木板的左端,长为 20cm 的轻弹簧放在长木板上,右端与固定在长
木板右端的竖直挡板相连,不计挡板的厚度,重力加速度 g= 10m/s2 ,现给长木板一个向左的
大小为 10m/s 的初速度,物块运动 2s 与轻弹簧接触,此后弹簧的最大压缩量为 10cm,求:
(1)物块与长木板间的动摩擦因数;
(2)弹簧获得的最大弹性势能。(此小间结果保留四位有效数字)
25. (20 分)
如图所示,在 xOy 坐标系所在的平面内,第 II 象限内有沿 x 轴负方向的匀强电场,在第象限
内有一圆形区域,与 x、y 轴分别相切于 C( -L,0) A(0,-L)两点,在 I 象限内有一未知的矩形
区域(图中未画出),此未知矩形区城和第川象限内的圆形区城内有完全相同的匀强磁场,磁
场方向垂直于 xOy 平面向里。一束速度大小为 v0 的电子束从 A 点沿 x 轴负方向射入磁场,
经 C 点射入电场,最后从 x 轴上离 O 点的距离为 2L 的 P 点射出;另一束速度大小为 的
正电子束从 x 轴上的 Q 点沿与 x 轴负向成 45°角的方向射入第 I 象限,而后进入未知矩形磁
场区域,离开磁场时正好到达 P 点,且恰好与从 P 点射出的电子束正碰,相碰时两束粒子
速度方向相反。已知正、负电子电荷量大小均为 e、质量均为 m,正负电子的重力不计。求:
(1)磁感应强度 B 的大小和电场场强 E 的大小;
(2)从 A 点射人磁场的电子运动到 P 点所用的时间;
(3)x 轴上的 Q 点离 O 点的距离及未知矩形磁场区域的最小面积 S。
02v33.[物理-选修 3-3](15 分)
(1)(5 分)关于固体、液体和气体,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 个扣 3 分,最低得分为 0 分)
A.慢慢向小酒杯中注水,即使水面稍高出杯口,水仍不会流下来。此现象与液体表面张力有
关
B.具有各向同性的物质一定没有确定的熔点
C.在绝对湿度不变的情况下,温度越高,相对湿度越小,人感觉越干燥
D.液晶的物理性质稳定,外界条件的变动不会引起液晶分子排列变化
E.干湿泡湿度计的示数差别越小,说明空气的相对湿度越大
(2)(10 分)2020 年 1 月 31 日,武昌区民警接到武汉市第七医院求助,紧急集
结 9 位民警协助院方装卸运输灌装氧气,为医院解决了燃眉之急。如图所示,
一个容积为 V 的的氧气罐(认为容积不变),内部封闭气体压强为
1. 05p0(P0 为 1 个标准大气压)。求:
( i )若罐内气体温度降为 7°C,此时气体压强降为 P0,求氧气罐内气体原来
的温度是多少摄氏度;
(ii)若保持罐内气体温度不变,用了一部分气体 ,使罐内气体压强降为 p0,求氧气罐内剩余气
体的质量与原来总质量的比值。
34. [物理选修 3-4](15 分)
(1)(5 分)如图甲所示为一列简谐横波在 1=2s 时的波形图,图乙为介质中平衡位置在 x=1. 5m
处的质点的振动图象。P 是平衡位置在 x= 2m 处的质点,下列说法正确的有____。(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.波的传播速度大小为 0.5m/s
B. x=3. 5m 处质点的振动速度大小为 0. 5m/s
C. t=2s 时,x=1m 处质点的位移大小为 5cm
D.该简谐模波沿 x 轴的负方向传播
E.0-1s 时间内,P 向 y 轴正方向运动
(2)(10 分)如图为截面为三分之二圆的玻璃砖,圆的直径为 D, 一束单色光从 c 点垂直 aO 射
入玻璃砖,Oc 与 Oa 的夹角为 30° ,折射光线照射到 aO 边上的 d 点,Od= ,求:
( i )玻璃砖对单色光的折射率;
(ii)从 aO 边出射的光线从 Ob 面上 e 点再次射入玻璃砖,折射光线照
射到圆弧面上的 f 点,光从 c 点传播到 f 点所用的时间。
3
6 D