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高三理科综合考试
考生注意：
1．本市卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共300分．考试时间150分钟．
2．请将各题答案填写在答题卡上．
3．可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 K 39 Fe 56
1. 某同学在学习了伽利略对自由落体运动的研究后，将铜球从斜槽的不同位置由静止释放，并记录了一组实验数据：
时间/单位
1
2
3
4
5
6
7
8
距离/单位
15
60
135
240
375
540
735
960
从上表中能够得到的结论是（ ）
A. B.
C. 若以时间为横坐标，距离为纵坐标，其图像是一条直线 D. 若以时间的二次方为横坐标，距离为纵坐标，其图像是一条抛物线
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由表格数据可得
故有
B正确，A错误；
CD．根据
可得
若以时间为横坐标，距离为纵坐标，其图像是一条抛物线，若以时间的二次方为横坐标，距离为纵坐标，其图像是一条直线，CD错误。
故选B。
2. 氢原子的能级示意图如图所示．在具有下列能量的光子中，能被能级的氢原子吸收而使氢原子发生跃迁的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由跃迁条件可知，被能级的氢原子吸收而使氢原子发生跃迁，则吸收的光子能量需满足
由能级图可知
所以A正确，BCD错误。
故选A。
3. 图甲是小王学某次购物的情景图，购物袋可以简化为如图乙所示的理想化模型；在回家途中，小王在购物袋上端的绳上打了一个结，使绳子缩短了一些（由图乙中的实线变为虚线），下列说法正确的是（ ）
A. 绳子缩短后，绳子的拉力不变 B. 绳子缩短后，绳子的拉力变小
C. 绳子缩短后，购物袋对人的作用力不变 D. 绳子缩短后，购物袋对人的作用力减小
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由于购物袋重力没有变，故绳子缩短后，绳子间的夹角变大，故绳子上的力变大，AB错误；
CD．由于购物袋重力没有变，故绳子缩短后，购物袋对人的作用力不变，C正确，D错误。
故选C。
4. 电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊，简化图如图所示，极板M、N组成的电容器为平行板电容器，M固定，N可左右移动，通过测量电容器极板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车遇紧急情况刹车时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则电容器（ ）
A. 电容变小 B. 极板间的电压变大
C. 极板间的电场强度变小 D. 极板间的电场强度不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据
极板M、N间的距离减小，电容变大，A错误；
B．根据
极板上的电荷量不变，极板间的电压变小，B错误；
C．由
联立求得
极板间的电场强度不变，C错误；
D．由C项分析可知，D正确．
故选D。
5. 如图所示，倾角为的固定斜面上固定一根与斜面垂直的轻杆，长为L的轻杆两端分别用铰链固定质量相等的小球A和B，A球（中空）套在上，B球与斜面接触，重力加速度大小为g，不计一切摩擦。若将轻杆从竖直位置由静止释放，则当A球刚要到达斜面时，A球的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】从静止释放到A球刚要到斜面时，由机械能守恒定律可知
两球沿长为L的轻杆方向的分速度相等，可知，A球刚要到斜面时，由于A球的速度垂直轻杆，所以沿杆方向的速度为0，故B球的速度为
解得
故选C。
6. 某电动牙刷的充电装置中装有变压器．用正弦交流电路给电动牙刷充电时，测得原线圈两端的电压为，副线圈两端的电压为，通过副线圈的电流为。若将该变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）
A. 原、副线圈的匝数比为 B. 副线圈两端电压的最大值为
C. 通过原线圈的电流为 D. 原、副线圈的功率之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据原、副线圈电压比等于匝数比可得
A正确；
B．副线圈两端电压的最大值为
B错误；
C．根据原、副线圈电流与匝数的关系
可得通过原线圈的电流为
C正确；
D．理想变压器的输入功率等于输出功率，则有原、副线圈的功率之比为，D错误。
故选AC。
7. 如图所示，竖直平面内可绕O点转动的光滑导轨，（导轨的电阻不计）处在方向垂直导轨平面的匀强磁场（图中未画出）中，粗细均匀的导体棒与导轨接触良好．第一次将导体棒以恒定的加速度从O处由静止向右拉，导体棒始终与导轨垂直，当导体棒到达虚线位置时，通过回路的电流为，a、b两端的电势差为；第二次将绕O点顺时针转动一小角度，将导体棒以相同的加速度从O处由静止向右拉，当导体棒到达同一虚线位置时，通过回路的电流为，a、c两端的电势差为。下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．设磁感应强度为，导体棒单位长度电阻为，将导体棒以相同的加速度从O处由静止向右拉，当导体棒到达同一虚线位置时，可知两次导体棒到达虚线位置时的速度相同，根据法拉第电磁感应定律可得
根据闭合电路欧姆定律可得
可得
A正确，B错误；
CD．导体棒切割磁感线产生电动势，导体棒相当于电源，导体棒两端电势差为电源的路端电压，由于外电路导轨的电阻不计，故有
C正确，D错误；
故选AC。
8. 设想宇航员随飞船绕火星飞行，飞船贴近火星表面时的运动可视为绕火星做匀速圆周运动。若宇航员测试飞船在靠近火星表面的圆形轨道绕行n圈的时间为t，飞船在火星上着陆后，宇航员用弹簧测力计测得质量为m的物体受到的重力大小为F，引力常量为G，将火星看成一个球体，不考虑火星的自转，则下列说法正确的是（ ）
A. 火星的半径为 B. 火星的质量为
C. 飞船贴近火星表面做圆周运动的线速度大小为 D. 火星的平均密度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．靠近火星表面的圆形轨道绕行的周期
弹簧测力计测得质量为m的物体受到的重力大小为F，即
根据万有引力提供向心力
联立求得火星半径
A错误；
B．由A项方程联立求得火星质量
B正确；
C．线速度满足
解得
C错误；
D．火星的平均密度为
解得
D正确。
故选BD。
9. 某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系，打点计时器的工作频率为。
（1）实验中，在平衡摩擦力时，将木板垫高后，应进行的操作是______。
A．挂上钩码，小车拖着纸带，轻推小车，使小车沿木板匀速下滑
B．挂上钩码，小车没有拖着纸带，轻推小车，使小车沿木板匀速下滑
C．不挂钩码，小车拖着纸带，轻推小车，使小车沿木板匀速下滑
D．不挂钩码，小车没有拖着纸带，轻推小车，使小车沿木板匀速下滑
（2）平衡摩擦力后，某次打出的一条纸带如图乙所示，由此可得小车加速度的大小为______。（结果保留两位有效数字）
（3）平衡摩擦力后，保持小车的质量不变，通过改变所挂钩码的质量m（钩码的质量远小于小车的质量），得到对应小车的加速度a；下列图像中，可能符合实验结果的是______。
A、 B、 C、
【答案】 ①. C ②. 0.88 ③. A
【解析】
【详解】（1）[1]实验中，在平衡摩擦力时，将木板垫高后，应进行的操作是：不挂钩码，小车拖着纸带，轻推小车，使小车沿木板匀速下滑。故选C。
（2）[2]根据
小车加速度的大小
（3）[3]小车的质量不变，因为钩码的质量远小于小车的质量，可认为小车受的牵引力等于mg，则
则a-m图像是过原点的直线，故选A。
10. 学校物理兴趣小组为了测定某金属探测仪的电池的电动势（左右）和内阻（左右），设计了如图甲所示的电路，允许通过电池的最大电流为，为定值电阻，R为电阻箱．
（1）实验室备有的保护电阻有以下几种规格，本实验应选用_________；
A． B． C．
（2）该小组首先正确得出与的关系式为___________（用E、r、和R表示），然后根据测得的电阻值R和电压表的示数U，正确作出图像如图乙所示，则该电池的电动势________V，内阻____________。
【答案】 ①. B ②. ③. 10 ④.
【解析】
【详解】（1）[1]当变阻箱短路时，电路中通过的最大电流为100mA，则由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最小阻值约为
所以定值电阻应选的，故选B。
（2）[2] 由闭合电路欧姆定律可得
变形得
由数学知识可知，图象中的截距
斜率
解得
11. 如图所示，在平台中间有一个光滑凹槽，滑板的水平上表面与平台等高，一物块（视为质点）以大小的初速度滑上滑板，当滑板的右端到达凹槽右端C时，物块恰好到达滑板的右端，且此时物块与滑板的速度恰好相等。物块与滑板的质量分别为，物块与滑板以及平台间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小。求：
（1）滑板的长度l；
（2）物块在平台上滑行的时间t。
【答案】（1）3m；（2）0.5s
【解析】
【详解】（1）从物块滑上木板到恰好到达滑板的右端的过程中，由动量守恒定律
解得
由功能关系可得
解得
（2）物块在CD上滑行的过程，由动量定律可得
解得
12. 如图所示，直角坐标系中，第I象限内有直线，其左侧（包括第II象限）有方向垂直坐标平面向里的匀强磁场，右侧（包括第IV象限）存在方向沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从原点O沿x轴负方向射出，经时间后通过直线上到y轴的距离为的P点，然后垂直通过x轴，最后从第IV象限射出电场，不计粒子所受重力。求：
（1）磁场的磁感应强度大小B；
（2）电场的电场强度大小E；
（3）粒子从第IV象限射出电场时的位置到原点O的距离d。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子运动轨迹如图
由OP的直线方程，可得OP与y轴的夹角为
粒子从O点到P点的过程，做匀速圆周运动，则
由几何知识，可得圆周运动半径
解得
（2）粒子从P点到M点的过程，在y轴方向，做匀速直线运动
在x轴方向做匀变速直线运动
解得
由牛顿第二定律可得
解得
（3）粒子从M到N的过程，在x轴方向
在y轴方向
解得
13. 关于固体、液体和气体，下列说法正确的是（ ）
A. 物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
B. 气体放出热量，其温度可能升高
C. 一千克的水的分子平均动能比一克的铜的分子平均动能大
D. 固体铜在不断加热熔解的过程中，其内能不断增大
E. 布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．由热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸取热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，但在一定条件下，物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功，A正确；
B．气体放出热量的同时也有可能外界对物体做功，外界对物体做功的多少和气体放出热量的多少不确定，故温度有可能升高，B正确；
C．温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能就相同，故一千克10℃的水的分子平均动能与一克10℃的铜的分子平均动能相等，C错误；
D．铜是晶体，固体铜在不断加热熔解的过程中，温度不变，分子的平均动能不变，在溶解过程中体积增大，分子势能增大，故物体的内能增大，故D正确；
E．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是固体分子的无规则运动故E错误。
故选ABD。
14. 如图所示，横截面积S=0.01m2的薄壁汽缸开口向上竖直放置，a、b为固定在汽缸内壁的卡口，a、b之间的距离h=0.03m，b到汽缸底部的距离H=0.45m，质量m=10kg的水平活塞与汽缸内壁接触良好，只能在a、b之间移动。刚开始时缸内理想气体的压强为大气压强p0=1×105Pa，热力学温度T0=300K，活塞停在b处。取重力加连度大小g=10m/s2，活塞厚度、卡口的体积均可忽略，汽缸、活塞的导热性能均良好，不计活塞与汽缸之间的摩擦。若缓慢升高缸内气体的温度，外界大气压强恒定，求：
（i）当活塞刚要离开卡口b时，缸内气体的热力学温度T1；
（ii）当缸内气体的热力学温度T2=400K时，缸内气体的压强p。
【答案】（i）T1=330K；（ii）p=1.25×105Pa
【解析】
【详解】（ⅰ）设当活塞刚好离开卡口b时，缸内气体的压强为p1，对活塞，根据物体的平衡条件有
解得
根据查理定律有
解得
（ii）假设当缸内气体的热力学温度T2=400K时活塞能到达卡口a处，且活塞恰好与卡口a接触时缸内气体的热力学温度为T3，根据盖一吕萨克定律有
解得
故当缸内气体的热力学温度T2=400K时活塞能到达卡口a处，此后，根据查理定律有
解得
15. 如图所示，容器中盛有某种液体，为液面，从A点发出一束复色光射到液面上的O点，在O点经液面折射后分为a、b两束单色光。将O点右移，__________（选填“a”或“b”）光先在液面上发生全反射；用a光和b光分别在同一双缝干涉实验装置上做实验，a光的条纹间距________（选填“大于”、“小于”或“等于”）b光的条纹间距。
【答案】 ①. b ②. 大于
【解析】
【详解】[1]由图可知，两光在水中的入射角相同，而a光在真空的折射角较小，由折射定律可知a光的折射率要小于b光的折射率，根据
可知a的临界角大于b的临界角，发光点A不变而入射点O向右移，则入射角增大，b将先在PM面发生全反射；
[2] a光的折射率小，故a光的波长要长，波动性强，a光和b光分别通过同一双缝干涉实验装置，根据
可知a光的条纹间距要大于b光的条纹间距。
16. 一简谐横波沿x轴正方向传播，t0=0时刻平衡位置在x=0处的质点恰好开始沿y轴负方向振动，t1=3.5s时刻在x=0到x=5m之间第一次出现如图所示的波形。求：
（i）这列波的周期T；
（ii）从t=0时刻到t2=6s时刻，平衡位置在x=9m处的质点通过的路程s。
【答案】（i）2s；（ii）0.6m
【解析】
【详解】（i）t0=0时刻平衡位置在x=0处的质点恰好开始沿y轴负方向，t1=3.5s时刻平衡位置在x=5m处的质点振动方向沿y轴正方向，说明t1=3.5s时刻波形不是恰好传到x=5m处，而是再向前传播半个波长的距离，即传到x=7m处，该波的传播速度大小
其中
L1=7m
解得
v=2m/s
又
其中
=4m
解得
T=2s
（ii）从t=0时刻至该波刚好传播到x=9m处，所用的时间
其中
L2=9m
解得
平衡位置在x=9m处的质点振动的时间
故
其中
A=0.2m
解得
s=0.6m
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