2021届高三上学期第一次开学考试理科综合物理试题 含答案、提示及评分细则

“四省八校”2021 届高三上学期第一次开学考试 理科综合能力测试物理部分 二、选择题(本大题共 8 小题，每小题 6 分,共 48 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,有选错或不选的得 0 分。请选出符合题目要求的一项或多项填入答题卷中。) 14.下列说法正确的是 A.物理学家为了方便研究物体的运动规律而引入质点概念,这里用到的物理思想方法是等效 替代法 B.米、牛顿、秒都是国际单位制中的基本单位 C.矢量既有大小又有方向,如速度、速度变化址和加速度都是矢量 D.伽利略的理想斜面实验得出的结论是必须有力作用在物体上物体才能运动,撤去外力物体 就会停下来 15.如图所示,水平地而上的物体受到与水平方向成 θ=45°角斜向左下方的推力 F 作用静止不 动,保持推力的大小和作用点不变,方向沿箭头所示在纸面内逆时针旋转 90°的过程中, A.地面对物体的支持力与物体对地面的压力大小不一定相等 B.地面对物体的摩擦力始终不为 0 C.地面对物体的力一直增大 D.物体所受的合外力始终为 0 16.如图所示,光滑斜面上一-滑块(视为质点)沿斜面向上滑行,加速度大小 2m/s2，t=0 时经过 A 点,速度大小为 6m/s,斜面足够长,滑块不会滑离斜面,下列四个 时刻滑块所处位置离 A 点最远的是 A. t=1 s B. t=3 s C. t=5 s D. t=7 s 17.如图所示,从高为 h 的斜面体 ABC 的顶点 A 抛出一 一 个质量为 m 的小球(视为质点),落在底端 B 点,已知接触 B 点前的瞬间小球的动能为 E,取 BC 所在水平面为零势能参考平面,不计空气阻力,重力加速度 为 g,则小球被抛出时的速度大小为 A. B. C. D. 18.以长为 2a、宽为 a 长方形光滑水平桌面的两邻边为坐标轴 建立如图的平面直角坐标系 xOy,桌面上方有方向沿+y 的匀 强电场,现从坐标原点 O 沿+x 方向弹射出一个带正电的小球 (视为质点) ,小球恰能经过桌面的对角线的交点 P,则小球离 开桌面时的位置坐标为 A.(a，a) B. ( a，a) C. ( a，a) D. (2a，a) 19.如图所示,卫星 a、b 绕地球做匀速圆周运动,a 离地球的距离较 2 )kE mgh m −（ 2 kE mgh m − 2 + )kE mgh m （ 2 kE mgh m + 2 3远,下列说法正确的是 A.卫星 a 的周期一定较小. B.卫星 a 的线速度一定较小 C,卫星 a 的向心加速度一定较小 D.卫星 a 的向心力一定较小 20.如图所示,等量正点电荷固定在 A、B 两点,MN 是连线的中垂线,O 点是垂足，下列说法正 确的是 A.O 点的电场强度为零 B.若将- .正试探电荷从 O 点出发沿 OM 移动的过程中其电势能增加 C.若将一负试探电荷(不计重力)从 MN 上的某点 C 静止释放,其在向 O 点运动过程中加速度一定一 直减小 D.若将一负试探电荷(不计重力)从 MN 上的某点 C 以垂直于纸面向里的 初速度射入,负电荷可能做匀速圆周运动 21.如图所示,一内壁光滑的圆形管道用钢材固定在天花板.上(管道不晃 动) ,环面位于竖直平面内,小球的直径略小于管道的孔径,小球能在管道 内自由滑动,小球从管道的最高点由静止开始下滑,在小球滑动过程中,下列说法正确的是 A.小球能回到最高点,且此时对管壁的作用力为零 B.管壁给小球的力一直不做功 C.小球滑到管道水平直径 AB(图中虚线)的两端时钢材受管道的力相同 D.小球从最高点滑到最低点的过程中,小球的向心力一直增加 第 II 卷(共 174 分) 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 须作答。第 33 题~第 38 题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题(共 129 分) 22.(6 分)某实验小组用 YI 只弹簧秤和一个全圆量角器等器材验证力的平行四边形定则,设计 了如图所示的实验装置,固定在竖直木板上的全圆量角器的“0”刻度线竖直,橡皮筋的自然长度 小于量角器的内圆半径,其-端固定于“0”刻度线的内边缘,另-端系绳套 1 和绳套 2。请完成以 下主要实验步骤; (1)弹簧秤挂在绳套 2.上竖直向下拉橡皮筋,使橡皮筋与绳套的结点到达圆心 C 处,记下弹簧 秤的示数为 F;(2)弹簧秤挂在绳套 2 上,手拉着绳套 1 ,互成角度在量角器平面内缓慢拉橡皮筋,若要产生与 步骤(1)相同的作用效果;应该将结点拉到______(选填“圆心 C 之上”、“圆心 C 处”或“圆心 C 之下”),当绳套 1 和绳套 2 分别沿 120°和 240°刻度线方向,若弹簧秤读数为_____(选填“F”、 “ F"或“ ”),则可以初步验证力的平行四边形定则。 (3)弹簧秤仍然挂在绳套 2 上且保持在 240 方向不移动,橡皮筋的结点保持在圆心 C 处,手拉 着绳套 1 从 120 方向开始沿逆时针方向缓慢移动,在绳套 1 达到 60°刻度线之前的过程中弹 簧秤的读数将_____ A.一直变大 B.先变大后变小 C.先变小后变大 D.一直变小 23. (9 分)如图所示,某同学借用“探究加速度与力的关系的实验装置”完成以下实验:他在气垫 导轨上安了一个光电门 B ,滑块上固定一宽度为 d 的遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端 的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从 A 处静止释放。 (1)气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔。空 气再由导轨表面上的小孔中喷出,在导轨表面与滑块内表面之间形成很薄的气垫层。滑块就 浮在气垫层上,与轨面脱离接触。实验前应该调节支脚上螺母使气垫导轨_____(选填“水平”、 “左高右低”或“左低右高”) (2)实验时,将滑块从 A 位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门 B 的时间为 t, 还测得 A、B 间的距离为 L,则滑块的加速度为____(用 d、L 和 t 表示) (3)为了减小实验误差,下列措施正确的一项是_____(请填写选项前对应的字母)。 A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B.应使光电门 B 与释放滑块的位置 A 的距离近一些 C.遮光条要宽一些 D.应使滑轮与滑块间的细线与气垫导轨平行 (4)改变钩码的质量,测出对应的力传感器的示数 F 和遮光条通过光电门的时间 t,若在进行处 理数据时在直角坐标系中作出了 图象,则该图像是_____(请填写选项前对应的字母) A.抛物线 B.过原点的倾斜直线 C.不过原点的倾斜直线 D.双曲线 (5)若测得(4)中图线的斜率为 k,还可以求得滑块的质量为_______。 (用 d、L 和 k 表示) 24.(12 分)如图所示,水平面上固定一高度为 H 的光滑绝缘斜面, 斜面倾角为 a(a>45°),为使一质量为 m、带电荷量为+q 的物块 (视为质点)静止在斜面顶端,可在该空间内加入水平方向的匀强 电场。(重力加速度为 g) 2 2 F 2 1t F −(1)求匀强电场的电场强度大小和方向; (2)若将匀强电场反向,求物块落地时的速度大小。 25. (20 分)如图所示，一个可视为质点的质量为 m=1 kg 的滑块放在木板上表面最右端,木板 长为 L=8 m,木板放在光滑的水平地面上,今在木板右端施加水平向右的恒力 F。已知木板质 量为 M =4 kg,滑块与木板间的动摩擦因数 μ=0.2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加 速度 g=10 m/s2 (1)若滑块与木板保持相对静止,求 F 的最大值; (2)若 F=5 N,求滑块与木板间摩擦力的大小; (3)若 F= 14 N,作用时间 4 s 后撤去,求滑块相对木板滑动的整个过程中,系统因摩擦而产生的 热量。 33. [物理-选修 3-3](15 分) (1)(5 分)一定质量的理想气体在某一过程中 ,从外界吸收热量 2.5×104J,气体对外界做功 1.0 ×104J,则经该过程理想气体的内能一定___________(选填“增加”、“不变”或“减少”) ;分子间 的平均距离一定____ ( 选填“增加”、“不变”或“ 减少”);温度一定_____(选填“升高”、“不变” 或“降低”)。 (2)(10 分)一圆柱形茶杯用杯盖盖紧,水平放在高温消毒柜里进行高温消毒。开始时茶杯内部 封闭气体的温度为室内温度 t 1=27° C、压强为外界大气压强 p0=76 cmHg,随着柜内温度的 升高,杯子逐渐漏气,当达到最高温度 t2 =127°C 时杯内封闭气体的压强仍然为 P0,消毒完成 后,经足够长时间,茶杯内气体的温度降为的 t3=27 °C。已知茶杯用杯盖盖紧后杯内气体的 体积为 V,假设温度达到 t2 消毒完成后茶杯不再发生漏气。求: ①消毒后杯内气体的最终压强; ②高温消毒后杯内气体的质量与消毒前杯内气体质量之比。 34. [物理---选修 3-4](15 分) (1)(5 分)一列简谐横波沿直线传播,以波源 O 由平衡位置开始振动 为计时零点,质点 P 的振动图像如图所示,已知 O、P 的平衡位置相 距 0.6 m。这列波的波源起振方向沿 y 轴__________方向(选填“正”或“负 "),波速为_________m/s，波长为_____m。 (2)(10 分)某防盗门的“猫眼”可简化为-半径为 R 的半球形玻璃镶嵌 在门孔中,其过孔中心轴的横截面如图所示,A、B 为直径上两个端点,O 为圆心。一束光线在 横截面内从 A 点处以 i =45°的入射角射入。已知玻璃的折射率为 n = ,2真空中的光速为 c,求: ①光线在 A 点处射人玻璃后的折射角 r; ②该光线从射人玻璃到第一次射出玻璃时所经历的时间 t。