资源描述
理科综合试题
2021.4
本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共16页，满分300分，考试用时150分钟。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在试卷和答题纸规定的地方。
第I卷（选择题 共107分）
留意事项：
每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦洁净以后，再涂写其他答案标号。在试卷上答题无效。
可能用到的相对原子量：H:1 0: 16 Na：23 Si：28
二、选择题（共7小题，每小题6分，共42分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，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.在物理学的进展过程中，很多物理学家都做出了重要的贡献，他们也制造出了很多物理 学争辩方法。下列关于物理学争辩方法的叙述中正确的是
A.物理学中全部物理量都是接受比值法定义的
B．质点、点电荷都是抱负化模型
C．库仑首先提出电场的概念
D．重心、合力和交变电流的有效值概念的建立都体现了等效替代的思想
15. -物体运动的速度图线如图所示。下列选项正确的是
A. 0～2s内的加速度小于5～6s内的加速度
B．0～6s内，物体离动身点最远为30m
C．0～6s内，物体的平均速度为7.5m／s
D．5～6s内，物体所受的合外力做负功
16.如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑。小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止。移动过程中
A.细线对小球的拉力变大
B．斜面对小球的支持力变大
C．斜面对地面的压力变大
D．地面对斜面的摩擦力变小
17.如图所示，一抱负变压器原、副线圈的匝数比n1:n1=4：1，电源电压u=220 sin 314 t(V)，原线圈电路中接人熔断电流 I0=1A的保险丝，副线圈电路中接人一可变电阻R，电压表为抱负电表。则
A.电压表的读数为55V
B．当可变电阻R的阻值变大时，电源的输出功率变小
C．副线圈的输出功率确定是220W
D．可变电阻R的最小电阻值为13. 75
18.如图所示，正方形ABCD处于真空中一对等量异种点电荷形成的电场中，点电荷和正方 形共面。已知AC连线为电场中的一条等势线（图中未画出），下列分析正确的是
A . B、D两点场强大小确定相等
B．A、C两点场强大小确定相等
C．B、D两点电势可能相等
D．若将一电荷先从A移到B，再从B移到C，电势能的变化量大小相等
19.探月工程三期飞行试验器于2022年10月24日2时在中国西昌卫星放射中心放射升 空，飞行试验器飞抵距月球6万千米四周进入月球引力影响区，开头在月球近旁转向飞行，最终进入距月球表面h=200km的圆形工作轨道。设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列选项错误的是
A.飞行试验器绕月球运行的周期为
B．飞行试验器工作轨道处的重力加速度为
C．飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为
D．月球的平均密度为
20.如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，电阻忽视不计，导轨间距离为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量均为m的两根金属杆a、b放置在导轨上，a、b接人电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接，右端固定。开头时a杆以初速度v0向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值，此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好，则b杆达到最大速度时
A. b杆受到弹簧的弹力为
B．a杆受到的安培力为
C．a、b杆与弹簧组成的系统机械能削减量为Q
D．弹簧具有的弹性势能为
第Ⅱ卷（必做157分十选做36分，共1 93分）
留意事项：
1．第Ⅱ卷共19题，其中21-31题为必做部分，32-39题为选做部分。
2．第Ⅱ卷全部题目的答案，考生须用0.5毫米黑色签字笔答在答题卡规定的区域内，在试题卷上答题不得分。
3．选做部分考生须从中选择1道物理题、1道化学题和1道生物题做答，答题前，请考生务必将所选题号用2B铅笔涂黑，答完题后，再次确认所选题号。
【必做部分】
21.（8分）用如图试验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开头下落，在m1拖着的纸带上打出一系列的点，打点计时器的打点频率为50Hz，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是试验中猎取的一条纸带，0是打下的第一个点，相邻两计数点间均有4个点未画出，计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g（g取9.8 ，全部结果均保留三位有效数字），则
①下面给出了该试验的操作步骤：
A.依据图示的装置安装试验器材
B．将打点计时器接到直流电源上
C．先释放m2，再接通电源，在纸带打下一系列点迹
D．选择点迹清楚的纸带进行测量
E．依据测量的结果，分别计算系统削减的重力势能和增加的动能
其中操作不当的步骤是：________
②在打0～5点过程中系统动能的增加量=________J，系统重力势能的削减量
=________J，在误差允许范围内验证了机械能守恒。
③某同学作出了图线，则据图线得到的重力加速度g=_________。
22. (10分)某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电
阻R0的阻值（约为几欧到十几欧）及电源的电动势E和内阻r。
试验器材有：待测电源，待测电阻R0，电流表A(量程为0.6A，内阻
不计)，电阻箱R(0～99. 9 )，开关S1和S2，导线若干。
(1)先测电阻R0的阻值。请将学习小组同学的操作补充完整：
先闭合S1和S2，调整电阻箱，读出其示数和对应的电流表示数I，然后________，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的示数R2。则电阻R0的表达式为R0=_________。
(2)同学们通过上述操作，测得电阻R0=9.5，连续测电源的电动势E和内阻r。该小组同学的做法是：闭合S1，断开S2，多次调整电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，如下表数据：
① 请依据给定的坐标系并结合以上数据描点作图。
②
②利用图象求出该电源的电动势E=________V，内阻r=________（保留两位有效数字）
23.（18分）如图所示，质量为M=8kg的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平 恒力F，当小车向右运动速度达到v0=3m／s时，在小车的右端轻轻放置一质量m=2kg的小物块，经过t1=2s的时间，小物块与小车保持相对静止。已知小物块与小车间的动摩擦因数=0.2，假设小车足够长，g取l0，求：
(1)水平恒力F的大小；
(2)从小物块放到车上开头经过t=4s小物块相对地面的位移；
(3)整个过程中摩擦产生的热量。
24.（20分）如图所示，在xOy直角坐标平面内-0. 05m≤x<0的区域有垂直纸面对里的匀强 磁场，磁感应强度B=0. 4T，0≤x≤0. 08m的区域有沿-x方向的匀强电场。在x轴上坐标为 （-0. 05m，0）的S点有一粒子源，它一次能沿纸面同时向磁场内每个方向放射一个比荷=5×10C/kg，速率v0=2×l0m/s的带正电粒子。若粒子源只放射一次，其中只有一个粒子Z恰能到达电场的右边界，不计粒子的重力和粒子间的相互作用（结果可保留根号）。求：
(1)粒子在磁场中运动的半径R；
(2)粒子Z从S放射时的速度方向与磁场左边界的夹角；
(3)第一次经过y轴的全部粒子中，位置最高的粒子P的坐标；
(4)若粒子P到达y轴瞬间电场突然反向，求粒子P到达电场右边界时的速度。
【选做部分】
37. (12分)【物理3-3】
(1)（4分）下列说法中正确的是_______（双选，填正确答案标号）
A．用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，这说明气体分子间有斥力
B．物体体积增大时，分子间距增大，分子间势能也增大
C．热量可以从低温物体传递到高温物体
D．对物体做功，物体的内能可能减小
E．物体中全部分子的热运动动能的总和叫做物体的内能
(2)（8分）如图所示，质量m=lkg的导热气缸倒扣在水平地面上，A为
-T型活塞，气缸内充有抱负气体。气缸的横截面积S=2×10．
当外界温度为t=27℃时，气缸对地面恰好没有压力，此时活塞位于气缸
中心。不计气缸壁厚度，内壁光滑，活塞始终在地面上静止不动，大气压
强为Po =1×l0Pa，g=l0。求：
①气缸内气体的压强；
②环境温度上升时，气缸缓慢上升，温度至少上升到多少时，气缸不再上升。
③气缸不再上升后，温度连续上升，从微观角度解释压强变化的缘由。
38．(12分)【物理3-4]
(1)（4分）图a为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，图b为介质中平衡位置在x=4m处的质点P的振动图象。下列说法中正确的是______（双选，填正确答案标号）
A．质点P的振动频率为4Hz B．横波传播的速度为1m/s
C．横波沿z轴负方向传播 D．在任意4s内质点P运动的路程为24cm
E．t=ls时P的坐标为(4m，0)
(2)（8分）如图所示，截面为三角形透亮介质的三棱镜，
三个顶角分别为 A=60，B= 75，C=45，介质的
折射率n=，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的
AB面上，入射角的大小i=60，光在真空中的传播速度
c=3×l0m／S，求：
①光在棱镜中传播的速率；
②画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图，要求写出必要的计算过程。（不考虑返 回到AB和BC面上的光线）
39. (12分)【物理3-5】
(1)（4分）下列说法正确的是________（双选，填正确答案标号）
A．若使放射性物质的温度上升，其半衰期不变
B．粒子散射试验可以估算出原子核直径的数量级为l0m
C. 衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
D．汤姆孙发觉电子，表明原子具有核式结构
E．由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子
(2)（8分）如图所示，在光滑的水平面上放置一个质量为
2m的木板B，B的左端放置一个质量为m的物块A，已
知A、B之间的动摩擦因数为，现有质量为m的小球以水平速度v0飞来与A物块碰撞后马上粘住，在整个运动过程中物块A始终未滑离木板B，且物块A和小球均可视为质点（重力加速度g）。求：
①物块A相对B静止后的速度大小；
③ 木板B至少多长。
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