2021 届高三 开年摸底联考 全国卷 I
理科综合试卷
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需
改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在
本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间 150 分钟，满分 300 分
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Ca-40 Zn-65 1-127
二、选择题：本题共 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，有选错的得 0 分。
14.1956 年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用放射源进行了
实验验证， 的衰变方程是 ,其中 是中微子，中微子不带电，静止质量
可忽略。则 的衰变方程中 X 表示
A. B. C D.
15.三个阻值相同的定值电阻 R 与理想变压器连接成如图所示
电路，正弦交变电源的输出电压为 U1,副线圈的输出电压为
U2,三个电阻消耗的功率相同，则 U1:U2 为
A.2:1 B.3:1 C.1:2 D.1:3
16.2020 年 11 月 6 日“电子科技大学号”太赫兹通信试验卫星被长征六号遥三运载火箭送入近
地圆形轨道。“嫦娥四号”着陆前绕月球近月轨道做匀速圆周运动，运行速率为 v.已知地球半径
是月球半径的 P 倍，地球质量是月球质量的 Q 倍，则“电子科技大学号”的运行速率为
A. B. C. D.
17.新款比亚迪唐 0-100 km/h 加速时间是 4.36 秒，已知该车电动机输出功率为 350kW,汽车和驾
驶员总质量为 2500kg.若比亚迪唐启动加速阶段以最大输出功率运动，则在 0-100km/h 加速阶
段汽车阻力的平均功率约为
A.10 kW B.60 kW C.130 kW D.300 kW
18.如图，轻弹簧的下端与 Q 连接，上端与 P 连接。已知 P、Q 质量相等，P 静止时弹簧压缩量
为 xo,现用一竖直向上的力 F 作用在 P 上，使其向上做匀加速直线运动，以 x 表示 P 离开静止
位置的位移，至 Q 恰好离开地面，下列表示 F 和 x 之间关系的图像可能正确的是
19.篮球无转动加速下落时轨迹如图甲所示，若在篮球释放瞬间给它一
个转动速度，轨迹如图乙所示，引起轨迹乙的原因称为马格努斯效
应，马格努斯效应在球类运动项目中非常普遍。已知 P 为甲轨迹上
一点，Q 为乙轨迹上一点。根据轨迹下列判断正确的是
A.篮球在 P 点受到空气给它的力不可能水平向左
B.篮球在 P 点受到空气给它的力可能大于篮球重力
C.篮球在 Q 点受到空气给它的力可能水平向左
D.篮球在 Q 点受到空气给它的力可能斜向右上
20.已知三角形重心是三角形三条中线的交点。在等腰直角三角形 ABC(∠ABC=90°)的重心
位置固定一带正电的点电荷，下列说法正确的是
A.同一负电荷在 B 点受到电场力大于在 A 点受到的电场力
B.同一负电荷在 A 点电势能小于在 C 点电势能
C.正电荷自 A 点沿 AC 移到 C 点过程中，电势能先增大后减小
D.正电荷自 A 点沿 AB 移到 B 点过程中，电势能先减小后增大
21.如图所示，在 xOy 平面的第一象限（含坐标轴）内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大
小为 B 的匀强磁场。一群带正电粒子从 y 轴上的 P 点射入磁场，速度方向与 y 轴正方向的夹
角θ=45°.已知 OP=a,粒子电荷量为 q,质量为 m,粒子速度 ，重力不计。则下列
可能表示粒子在第一象限运动时间的是
A. B. C. D.
三、非选择题：共 174 分。第 22~32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33~38 题为选
考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共 129 分。
22.(6 分）某同学测量一弹簧秤内部弹簧的劲度系数，如图甲，他把弹簧秤挂在铁架台上，用
手向下拉动弹簧秤挂钩，读出弹簧秤示数，并使用刻度尺测量弹簧秤悬挂点到此时弹簧秤指针
位置的距离。改变手向下的拉力，重复上述测量，根据所测数据即可计算得到弹簧秤内部弹
簧的劲度系数。回答下列问题。
（1)若某次实验弹簧秤示数如图乙所示，则手的拉力为 N
（2)当手拉力为 F1 时，刻度尺测量读数为 4,当手拉力为 F2 时，刻度尺测量读数为 2, 则该
弹
簧秤内弹簧的劲度系数可表示为 ；
（3)若实验室有两种规格的弹簧秤，图丙为另一弹簧秤的刻度盘，已知图乙最小分度的长度
和图丙最小分度的长度相同，则图乙弹簧的劲度系数 k,和图丙弹簧的劲度系数 k2 的关系为
k1= k2.
23.(9 分）在测量定值电阻阻值的实验中，提供的实验器材如下：电流表 A1(量程 0.6 A,内阻
r1=1.0Ω),电流表 A2(量程 350mA,内阻 r2=5.0Ω),滑动变阻器 R1(额定电流 1.5 A,最大阻值 20 Ω),滑
动变阻器 R2(额定电流 1.0 A,最大阻值 100 Ω),待测定值电阻 Rx(约 5Ω),电源 E(电动势 6.0V,内阻
不计），单刀开关 S,导线若干。回答下列问题：
（1)实验中滑动变阻器应选用 （填“R1”或“R2”）；
（2)将虚线框中的电路原理图（a)补充完整；
（3)根据下表中的实验数据（A1、A2 分别为电流表 I1、I2 的示数），在图（b)给出的坐标纸上
补齐数据点，并绘制 I1-I2 图像；
（4)由 I1-I2 图像得到待测定值电阻的阻值 Rx= Ω.(结果保留两位有效数字）
24.(13 分）如图，两平行光滑金属导轨固定在同一水平面上，相距 L,左端与一电阻 R 相连；整
个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为 B.,方向竖直向下。一质量为 m 的导体棒置于
导轨上，在恒定水平外力 F 作用下沿导轨匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并
接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略。求：
（1)导体棒匀速运动的速度；
（2)电阻 R 的功率；
（3)若导体棒速度为 v0,当导体棒距定值电阻的距离为 x.时，此时作为计时起点，若磁场自 B.
开始随时间变化，导体棒所受安培力为零。请写出磁场 B 随时间：变化的关系式。
25.(19 分）减速剂是核反应中用来降低中子的速度，使快中子减速为热（慢速）中子，从而提
高裂变反应的机率。设中子与减速剂原子核的每次碰撞都可看成弹性正碰。且每次碰撞前减速
剂原子核均静止，中子不被减速剂原子核吸收。
（1)若中子质量为 m,减速剂原子核质量为 M,快中子动能为 E0,求快中子与减速剂碰撞前后动能
之比；
（2)若快中子速率约 3x107m/s,为使之变为 3x103m/s 的热中子，可使用石墨（C)为减速剂。已
知石墨原子核质量是中子的 12 倍，求快中子需与石墨原子核碰撞的次数；
（已知 )
（3)为达到相同减速效果，仅考虑碰撞次数，试比较减速剂石墨（C)和轻水（普通水，起减速
作用的主要是氢核）为减速剂，哪个减速效果较好？
（二）选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。
如果多做，则每科按所做的第一题计分。
33.【物理－选修 3-3】（15 分）
（1)(5 分）对于一定质量的的实际气体，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.气体的内能包括气体分子热运动的动能
B.温度不变，体积增大时，内能一定减小
C.气体的体积变化时，内能可能不变
D.气体体积不变，温度升高时，内能一定增大
E.流动的空气一定比静态时内能大
（2)(10 分）如图，在大气中有竖直放置的固定圆筒，它由 a、b 和 c 三个粗细不同的部分连接
而成，各部分的横截面积分别为 2S、 S 和 S.已知 B 活塞下侧空气与大气相通，活塞 A 质量
为 2m,活塞 B 质量为 m,大气压强为 po,温度为 To.两活塞 A 和 B 用一根长为 4l 的不可伸长的轻
线相连，把温度为 To 的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示。
（i)求温度为 To 时圆筒内气体的压强；
（ii)现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到 T,活塞 B 恰好缓慢上升到圆筒 c 和 b 的连接
处，且对连接处无挤压，求此时的温度。
34.【物理－选修 3-4】（15 分）
（1)(5 分）一列简谐横波沿 x 轴负方向传播，周期为 0.4s,t=0.2s 时的波形图如图所示。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.平衡位置在 x=1.0 处的质点的振幅为 0
B.该波的波速为 10m/s
C.t=0.2s 时，平衡位置在 x=1.0m 处质点向 y 轴正向振动
D.t=0 时，平衡位置在 x=1.0m 处质点的加速度为零
E.0~0.6s 时间内，x=1.0m 处质点的路程为 16cm
（2)(10 分）如图所示，截面为直角三角形 ABC 的玻璃砖，∠C=30°,一
束细激光自 AB 中点 D 垂直 AB 射入玻璃砖，在 AC 面恰好发生全反射。
求：
（i)玻璃的折射率 n;
（ii)光线第一次射到 BC 边时，自 BC 边折射射出光线与 BC 边夹角为θ,求 sinθ.
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