2021年实验三部第一次线上教学质量检测
高三 理科综合物理试题
二、选择题：本题共 8 个小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 14 ～17 题只有一项符合题目要求 ，第 第 18 ～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 得 0 分。
14.如图所示，垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流 I1和I2 ，且 I1＜I2 ，纸面内的一点 H 到两根导线的距离相等，则该点的磁感应强度方向可能为图中的( )
A． B4 B． B3 C． B2 D． B1
15.如图，不计空气阻力，从 O 点水平抛出的小球抵达光滑斜面上端 P 处时，速度方向恰好沿着斜面方向，然后紧贴斜面 PQ 做匀加速直线运动，下列说法正确的是( )
A.撤去斜面，小球仍从 O 点以相同速度水平抛出，落地水平方向位移将变小
B.撤去斜面，小球仍从 O 点以相同速度水平抛出，落地速率将变小
C.撤去斜面，小球仍从 O 点以相同速度水平抛出，落地时间将变大
D.小球在斜面运动的过程中地面对斜面的支持力大于小球和斜面的总重力
16.如图甲为一火灾报警系统。其中 R0为定值电阻，R 为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。理想变压器原、副线圈匝数比为 5 ：1，副线圈输出电压如图乙所示，则下列说法正确的是( )
8
A . 原线圈输入电压有效值为 220V
B. 副线圈输出电压瞬时值表达式 u＝44cos80π t(V)
C. R 处出现火情时原线圈电流减小
D. R 处出现火情时电阻 R 功率可能减小
17.将一质量为 m 的物体放在地面上，现在给物体上施加一竖直向上的力 F，使其在力 F 的方向上做匀加速直线运动，经时间 t 将力 F 撤去，又经过 2t 的时间物体返回地面。不计空气阻力，重力加速度为 g，则的值为( )
A. B.2 C. D．3
18.一匀强电场的方向平行于 xOy 平面，平面内 a 、 b 、 c 三点的位置如图所示，三点的电势分别为－1 V、13 V、31 V。下列说法正确的是( )
A．电场强度的方向为 C→O
B．坐标原点处的电势为 19 V
C．电子在 a 点的电势能比在 b 点的高 12eV
D．电子从 b 点运动到 c 点，电场力做功为 18 eV
19.“玉兔号”登月车在月球表面成功登陆，实现了中国人“奔月”的伟大梦想，机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自由下落实验，测得物体从静止自由下落 h 高度的时间为 t ，已知月球半径为 R ，自转周期为 T ，引力常量为 G ，则( )
A．月球表面重力加速度为 B．月球的第一宇宙速度为
8
C．月球同步卫星离月球表面的高度为R D．月球质量为
20.如图所示，一质量为 m0＝0.05 kg 的子弹以水平初速度 v0＝100 m/s 打中一放在水平地面上 A 点的质量为 m ＝0.95 kg 的物块，并留在物块内(时间极短，可忽略)，随后物块从 A 点沿 AB 方向运动，与距离 A点 L ＝5 m 的 B 处的墙壁碰撞前瞬间的速度为 v1＝3 m/s，碰后反向运动 0.8m 静止， g 取 10 m/s2 ，则( )
A.物块从 A 点开始沿水平面运动的初速度 v＝10 m/s
B.物块与水平地面间的动摩擦因数 μ ＝0.16
C.物块与墙壁的碰撞返回的速度 v2 =1.6m/s
D.子弹打入物块的过程中，子弹和物块系统产生的热量为 227.5J
21.如图甲所示，在 MN 、 OP 间存在一匀强磁场， t ＝0 时，一正方形光滑金属线框在水平向右的外力 F 作用下紧贴 MN 从静止开始做匀加速运动，外力 F 随时间 t 变化的图线如图乙所示，已知线框质量 m ＝0.8kg、电阻 R ＝2.5 Ω，则( )
A.线框的加速度大小为 2.5 m/s2
B.磁场宽度为 4m
C.匀强磁场的磁感应强度大小为
D.线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量为
三、非选择题：共174 分。第22 题~ ~第 第32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33 题~ 第 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)为探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系，某同学设计了如图( a )的实验装置。
实验步骤如下：
8
①用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度 d，游标卡尺的示数如图( b )；
②将水平弹簧的一端固定于水平气垫导轨的左侧；
③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量 x；
④释放滑块，记录滑块脱离弹簧后通过光电门的时间Δt，算出滑块的速度 v；
⑤重复步骤③④，作出 v 与 x 的关系图象如图( c )。
回答下列问题：
(1)遮光片的宽度为________ cm .
(2)若Δt＝3.0×10－2s，则滑块的速度为________ m/s（保留两位有效数字）.
(3)由图( c )可知，v 与 x 成________关系．
(4)实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧压缩量的关系是____________________．
23．(9 分)某课外实验小组欲利用如图所示的实验装置，将一灵敏电流表改装为温度计。提供的实验器材有：
灵敏电流表(量程为 1.0 mA，内阻为 300 Ω)，学生电源(输出电压为 U＝2.0 V，内阻不计)，滑动变阻器R1 (最大阻值为 2500 Ω)，滑动变阻器 R2 (最大阻值为 4500 Ω)，单刀双掷开关，用防水绝缘材料包裹的热敏电阻 RT，导线若干。已知热敏电阻的阻值与摄氏温度 t 的关系为 RT＝2.0t－10 (Ω)，实验步骤如下：
a ．按照电路图连接好实验器材；
b ．为不烧坏灵敏电流表，将滑动变阻器的滑片 P 调整到 a 端；然后将单刀双掷开关掷于 c 端，调节滑动变阻器，且尽可能提高测量精度应使灵敏电流表指针指在________(选填“中央刻线”或“满刻线”)位置，并在以后的操作中使滑片 P________(选填“位置不变”、“置于 a 端”或“置于 b 端”)；
c ．在容器中倒入适量热水，将单刀双掷开关掷于 d 端，随着热水温度的下降，记录若干个灵敏电流表的示数；
d ．根据热敏电阻随温度变化的特性，计算出各个电流对应的温度，重新制作灵敏电流表的刻度盘，改装成温度计。
(1)为使改装的温度计的量程足够大，将实验步骤 b 补充完整。
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(2)根据实验过程，电路中的滑动变阻器应选________(填“R1 ”或“R2 ”)。
(3)灵敏电流表的电流 I 与热水温度 t 之间的函数关系式为 I＝________ ( A )，该温度计能够测量的最低温度为________ ℃。
(4)重新制作后的灵敏电流表的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的________(填“左”或“右”)侧，刻度盘上的刻度________(填“均匀”或“不均匀”)。
24.(12 分)高空坠物危害极大，也常有媒体报道高空坠物伤人的事件。安全检查人员和随行记者在某建筑工地做了如下实验，用一根质量为 m =1.00kg，长为 X1 =0.50m 的直钢筋从高空坠下，垂直落地时，被随行记者用相机拍到钢筋坠地瞬间的照片。检查人员将照片通过标尺还原后测得钢筋的影像长为 X2 =0.53m，查得当时相机的曝光时间为 T =1.00×10-3 s. 楼房每层高约为h =3.00m，重力加速度为 g=10m/s2 .则
（1）求钢筋坠下的楼层 n；
（2）若钢筋落地与地面的作用时间为△ t =0.05s，求钢筋对地的平均作用力 F 。
25．(20 分)如图所示，在 xOy 平面直角坐标系中，直角三角形 ACD 内存在垂直平面向里磁感应强度为 B 的匀强磁场，线段 CO＝OD＝d，CD 边在 x 轴上，∠ADC＝30°。电子束以向＋y 方向相同的速度 v0 从 CD 边上的各点射入磁场，已知电子的电量为 e，质量为 m。在第四象限正方形 ODQP 内存在沿＋x 方向、大小为 E＝Bv0 的匀强电场，在 y＝－d 处垂直于 y 轴放置一平面足够大的荧光屏，屏与 y 轴交点为 P。忽略电子间的相互作用，不计电子的重力。试求：
(1)电子在磁场中做圆周运动的半径 r；
(2)若电子在磁场中运动半径 r=，则从 x 轴最右端射入电场中的电子打到荧光
屏上的点与 P 点间的距离；
(3)若电子在磁场中运动半径 r=，从电场中射出的电子打到荧光屏上的长度 L。
33．[物理——选修 3－3](15 分)
(1)(5 分)如图，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸内壁光滑。现用水平外力 F 作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动一段距离，在此过程中，环境温度保持不变，则下列说法正确的是________．(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)
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A．水平外力 F 逐渐增大
B．水平外力 F 做的功等于气体内能的增加
C．单位时间碰撞气缸壁单位面积的分子数减少
D．气体是从单一热源吸热，并且全部用来对外做功
E．活塞克服大气压力做功数值上等于气体从外界吸收的热量
(2)(10 分)如图所示，竖直放置的导热气缸，活塞横截面积为 S ＝0.01 m2，可在气缸内无摩擦滑动。气缸侧壁有一个小孔与装有水银的 U 形玻璃管相通，气缸内封闭了一段高为 H ＝70 cm 的气柱(U 形管内的气体体积不计)。已知活塞质量 m ＝10.2 kg，大气压强 p0＝105
Pa，水银密度 ρ＝13.6×103kg/m3 ， g ＝10 m/s2。
(ⅰ)求 U 形管中左管与右管的水银面的高度差 h 1 ；
(ⅱ)在活塞上加一竖直向上的拉力,缓慢向上拉活塞使U形管中左管水银面高出右管水银面 h2＝7.5 cm，求活塞平衡时与气缸底部的高度和此时的拉力 F 。
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物理答案
14. C 15.A 16.D 17.A 18.AD 19.BD 20.BC 21ACD
22.答案：(1)1.50(1分) (2)0.50(2分)(3)正比(正比例)(1分)(4)弹性势能与弹簧压缩量(x)的平方成正比(2分)
23.答案：(1)满刻线(1分) 位置不变(1分)(2)R1(2分)(3)(2分) 5(1分)
(4)右(1分) 不均匀(1分)
24.解析：（1）钢筋坠下垂直落地时的影像长度包括钢筋长度和钢筋坠地前在曝光时间t内下落的距离，因此在时间t内的平均速度为＝＝m/s＝30m/s----3分，可认为此速度就等于钢筋坠地时的速度v.
由v2＝2gH得:H＝45m--------2分，
n＝＋1＝16，即n＝16层-----1分
（2）对钢筋受力分析，取向上为正方向，设钢筋受到地面的作用力为F1由动量定理得
( F1－mg)△t＝0－（－mv）-----3分 解得F1=610N----1分（用牛顿运动定律做也参考此式给分）
又根据牛顿第三定律得F大小为610N，方向竖直向下--------2分
25.解析：(1)由牛顿第二定律得Bev0＝m(2分) 电子的比荷r＝(1分)
(2)若电子能进入电场中，且离O点右侧最远，则电子在磁场中运动圆轨迹应恰好与边AD相切，即粒子从F点离开磁场进入电场时，离O点最远．(1分)
设电子运动轨迹的圆心为O′点．则OF＝xm＝(2分)
从F点射出的电子，做类平抛运动，有
X=＝t2(2分)
y＝v0t(1分)
代入得y＝(1分)
设电子最终打在光屏的最远点距Q点为H，电子射出电场时与水平方向的夹角为θ有tanθ＝＝(2分)
所以，从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点为G，则它与P点的距离GP＝
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(2分)
(3)设打到屏上离P点最远的电子是从(x,0)点射入电场，则射出电场时
y＝v0=(2分)
设该电子打到荧光屏上的点与P点的距离为L，由平抛运动特点得(2分)
所以
所以当x＝时，有L＝(2分)
答案：(1) (2) (3)d
33. （1）答案：ACD
(2)解析：(ⅰ)对活塞，有 p0S＋mg＝p1S(2分)
由题意，可知p1＝p0＋ρgh1(1分)解得h1＝＝0.075 m(1分)
(ⅱ)气缸内气体做等温变化，则活塞平衡后气缸内的压强为
p2＝p0－ρgh2(1分)由p1V1＝p2V2可得(p0＋ρgh1)HS＝(p0＋ρgh2)xS(2分)
解得x＝0.859m（0.86m也给分）(1分) F＝P0S＋mg－P2S(1分) F＝204N（1分）
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