高三理科综合考试物理部分 本试题卷分为第 I 卷选择题和第 II 卷非选择题两部分，共 14 小题，时间 90 分钟，满分 110 分。 第 I 卷（选择题共 48 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。 14.2021 年 5 月，中国科学技术大学宣布开发出超导量子计算机“祖冲之号”，使得计算机的信息处理能 力得到迸一步提升。下列关于近代物理知识的说法正确的是 A.升高温度，可以使放射性元素的半衰期变短 B.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，电势能增大 C.康普顿效应可以说明光具有波动性 D.光电效应中遏止电压与入射光的频率有关 15.劳动教育应从娃娃抓起，如图所示，一位小朋友在家用拖把拖地，拖把头的质量为 m ，拖杆的质 量可以忽略，小朋友沿杆方向对拖把头施加大小为 F 的推力，此时推力与水平方向的夹角为 θ ， 拖把头沿水平地面做匀速直线运动，重力加速度大小为 g,下列说法正确的是 A.地面对拖把头的支持力与拖把头受到的重力大小相等 B.拖把头对地面的摩擦力大于 F cos θ C.若只增大推力 F ，则拖把头受到的摩擦力一定增大 D.拖把头与地面间的动摩擦因数为 F sin θ mg+ F cos θ 16.如图所示，水平放置的两半圆形金属极板由绝缘转轴连接，下极板固定，上极板可以绕过圆心且垂直 于半圆面的轴转动，也可上下平移，起初两极板边缘对齐，上极板通过开关 S 与电源正极相连，下 极板接地后与电源负极相连。初始时开关 S 闭合，板间有一带电粒子 P 恰好处于静止状态。忽 略边缘效应，关于两极板组成的电容器，下列说法正确的是 A.若只将电容器的上极板转过一小角度，则电容器的电容增大 B.若只将电容器的上极板转过一小角度，则电容器所带电荷量增大 C.若只将电容器的上极板转过一小角度，则粒子 P 所处位置的电势降低 D.若断开开关 S ，只将板间距变为原来的 2 倍，则带电粒子仍处于静止状态 17.极限运动是结合了一些难度较高，且挑战性较大的组合运动项目的统称，如图所示的雪板就是极限运 动的一种。图中 AB 是助滑区、 BC 是起跳区、 DE 是足够长的着陆坡(认为是直线斜坡）。 极限运动员起跳的时机决定了其离开起跳区时的速度大小和方向。忽略空气阻力，运动员可视为质点 。 若运动员跳离起跳区时速度大小相等，速度方向与竖直方向的夹角越小，则运动员 A.飞行的最大高度越大 B.在空中运动的加速度越大 C.在空中运动的时间越短 D.着陆点距 D 点的距离一定越远 18.随着中国航天事业的发展，不久以后中国宇航员将会登上月球。当宇宙飞船贴着月球表面做匀速圆周 运动时，宇航员测得飞船完成 n1 圈运动的时间为 t 1 ，当宇宙飞船停止在月球表面上方时，宇航 员将细管竖直固定放置，轻质细线穿过细管，两端分别与小球(视为质点）和物块相连，物块的质量是 小球质量的 2 倍，让小球在水平面内做匀速圆周运动，物块处于静止状态(不与月球接触）,不计细线 与细管之间的摩擦，宇航员测得小球完成 n2 圈运动的时间为 t 2 ，用刻度尺测得细线倾斜部分的 长度为 L ，已知引力常量为 G ，下列说法正确的是 A.若月球的半径为 R ，则月球的第一宇宙速度为 B.月球的密度为 3 π n1 Gt 1 2πR n1 t 1 2 2 C.若小球做匀速圆周运动的半径为 r ,则小球的向心加速度大小为 2 D.月球表面的重力加速度大小为 2 r πn2 t2 2 2 2 4 L π t2 n2 2 19.为了解决偏远山区的用电问题，某发电厂用如图所示的方式进行远距离输电 ,其中的变压器均为理想 变压器。已知发电厂输出电压恒为 250 V，输电线的总电阻为 8Ω，升压变压器原线圈输入功率为 2 ×10 5 W，升压变压器原、副线圈的匝数比为 1 : 16,用户两端电压为 220 V,下列说法正确的是 A.升压变压器副线圈两端电压为 4000 V B.输电线上损失的功率为 1 ×10 4 W C.降压变压器原线圈两端电压为 3800 V D.降压变压器原、副线圈匝数之比为 180 : 11 20.如图甲所示，质量均为 m 的 A 、 B 两物块连接在劲度系数为 k 的轻质弹簧两端,放置在光滑 的水平面上处 于静止状态，从 t =0 时刻开始，给 A —个水平向右、大小为 v 0 的初速度， A 、 B 运动 的 v −t 图像如图乙所示，已知两物块运动的图像 v −t 具有对称性,且为正弦曲线。弹簧的弹性 势能与劲度系数和弹簧的形变量之间的关系为 E p= 1 2 k x ,弹簧始终在弹性限度内,结合所给的信 2 息分析，下列说法正确的是 A. t 1 时刻弹簧处于伸长状态, t 2 时刻弹簧的压缩量最大 B.在 0〜 t 2 的时间内，弹簧对 B 做的功为 mv 20 4 C. 之差为 D. t 1 时刻，若 A 的速度 v 1 与 B 的速度 v 2 之差为 ∆ v ，则此时 A 与 B 的动能 1 m v0 ∆ v 2 √ t 2 时刻弹簧的形变量为 v 0 ❑ 2 m k xOy ，第一象限内存在 方向垂直坐标平面向外的磁场，磁感应强度大小沿 y 轴方向不变， 沿 x 轴正方向按照 B=kx 的规律变化。一质量 m =0.4 kg、 电 阻 R =0.1Ω 、 边 长 L =0.2 m 的 正 方 形 导 线 框 abcd 在 t =0 时刻 ac 边正好与 y 轴重合， a 点与坐标原点 O 的距 21.如图所示，在竖直平面内有一直角坐标系 离 y 0 =0.8m，此时将导线框以 v 0 =5m/s 的速度沿与 x 轴正 方向成 53°抛出，导线框运动一段时间后速度恰好减为 0,整个运动过 程导线框不转动，空气对导线框的阻力忽略不计，取重力加速度大小 2 g=10 m / s ，sin53°=0.8、cos53°=0.6,下列说法正确的是 A. ad 、 bc 边受到的安培力大小相等，方向相反 B.当导线框速度为 0 时， a 点的纵坐标为 1.6 m C.在从抛出到速度为 0 的过程中，导线框产生的焦耳热为 1.2 J D. t =0.5s 时导线框的速度大小为 1 m/s 第 II 卷（非选择题共 62 分） 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22〜32 题为必考题，每道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 47 分。 22.(5 分)某同学设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验，其具体装置如图甲所示，在小车 a 的前端 粘有橡皮泥(质量不计），在小车 a 后连着纸带，打点计时器的打点频率为 50 Hz。 (1)按图甲组装好实验器材，在长木板下垫好木块，若轻推小车，小车能在长木板上做 ______(填“匀 速直线运动”或“匀加速直线运动”)，则说明小车与长木板之间的摩擦力恰好被平衡. (2)推动小车 a 使其沿长木板下滑，然后与原来静止在前方的小车 b 相碰并粘在一起，继续做匀 速直线运动，得到的纸带如图乙所示。该同学测得小车 a 的质量 m a =0.5O kg，小车 b 的质量 mb =0.45 kg，则碰前两小车的总动量大小为______kg • m/s,碰后两小车的总动量大 小为______kg • m/s。（结果均保留三位有效数字） (3)在误差允许范围内，两小车碰撞过程中动量守恒。 23.(10 分)电动汽车充电比燃烧汽油更便宜，受到市场的欢迎。某兴趣小组为了测量电动汽车上电池的电 动势 E (300 V〜400 V)和内阻 r(0〜10 Ω )，需要将一个量程为 100V 的电压表(内阻 R v 约为 5kΩ )改装成量程为 400 V 的电压表，然后再测量电池的电动势和内阻。以下是该实验的操作过程。 (1)由于不知道该电压表内阻的确切值，该兴趣小组将一个最大阻值为 50 kΩ 的电阻箱 Rp 与电压表 串联后，利用如图甲所示的电路进行改装。将滑动变阻器的滑片 P 移至右端，同时将电阻箱的 阻值调为零。 闭合开关 S ，将滑片 P 向左移动，某时刻电压表的示数为 80 V。保持滑片 P 的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数为______V。不再改变电阻箱的阻值，保持电压 表和电阻箱串联，撤去其他电路就得到改装后的电压表。 (2)用改装后的电压表接入电路测量已知电压时，由于系统误差，其测量值总是______填“大于”、 “等于”或“小于”)真实值。 (3)该兴趣小组利用另一个电阻箱 R 和改装后的电压表(电压表的表盘没有改变，示数记为 U)连接成 如图乙所示的电路来测量该电池的电动势和内阻。根据测得的电阻箱接入电路的阻值 R 和电压 表的示数 U 作出 1 1 − E=¿ ______V、内阻 r R U 图像如图丙所示，则该电池的电动势 =______Ω。 24. (12 分)冰壶比赛是冬奥会的项目之一，2022 年北京冬奥会冰壶比赛新增了混双项目。已知冰壶的 质量为 m ，前掷线到营垒中心的距离为 L 。运动员投冰壶时，冰壶离开前掷线后沿直线运动， 冰壶在恒定阻力作用下停在营垒中心，冰壶受到的阻力等于其受到的重力的 k 倍。将冰壶视为质 点，重力加速度大小为 g，比赛场地水平。不计空气阻力，求： (1)冰壶离开前掷线时的速率； (2)整个过程中冰壶克服阻力做功的平均功率。 25.(20 分)如图所示，直角坐标系 x O y 中， x> 0 的区域内存在磁感应强度大小为 B 、方向垂 d , y 轴的两平行极板 MN ,间距为 2 两 平行极板上各有一正对的小孔，小孔的纵坐标均为 d ,在 x 轴上有一质量为 3 m 的不带电的绝 缘小球 2 静止在 x=d 的位置上，一质量为 m 、电荷量为 q 的带负电小球 1 从 M 极板上 直 xOy 平面向里的匀强磁场，第二象限内有平行于 的小孔飘入两极板间，小球 1 被极板间电场加速后进入磁场，一段时间后与小 球 2 发生弹性碰撞且碰撞时间极短。小球 1 所推的，电荷量始终不变，两小球 均视为质点,不计两小球受到的重力，求： (1)两平行极板间电场的电场强度大小 E ; (2)两小球发生碰撞后经过 t = 3πm L 。 q B ，两小球间的距离 (二)选考题:共 15 分。请考生从给出的 2 道物理题中每科任选一题作答。如果多答，则每科按所答的 第一题计分。 33．[物理----选修 3—3](15 分） (1)(5 分)某