山东省曲阜市第一中学高三(2022年1月)
理科综合能力测试
物理
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。考试时间150分钟,满分300分。答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第I卷时,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。写在本试题卷上无效。
3.回答第I卷时,将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
4.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
第I卷
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,有选错或不选的得0分。
14.某种放射性物质的原有质量为mo,经过时间t后的剩余质量为m,与时间t之间的关系图如图所示,下列说法正确的是
A.剩余质量m是指还没有发生衰变的放射性物质与已衰变后生成物的质量之和
B.将该放射性物质溶于水并稀释后,其半衰期将增大
C.该物质与O2反应后生成的氧化物将不再具有放射性
D. M0、m、t之间的定量关系为m=m0(
15.长沙磁悬浮中低速城市轨道交通线路是中国首条拥有完全自主知识产权的磁浮铁路,全长
18. 75 km,设计时速100 km/h。小明学习了电磁感应的知识后对磁悬浮列车产生了很大的兴
趣,他特意去长沙体验乘坐了磁悬浮列车。回家后，他查找了相关资料并和同学一起设计了一个磁悬浮实验,他找来了一个金属圆盘,用绝缘细线系在圆盘中心把它水平吊起来，再在圆盘下放置一螺线管,调整 至细线、圆盘中心轴线、螺线管中心轴线共线(如图甲所示),规定图中螺线管中通的电流方向为正方向,他们给螺线管通以图乙所示的电流,并对金属圆盘何时能产生磁悬浮效应有不同的看法,其中正确的是
A.t1时刻金属圆盘受向上的磁“浮力” B.t2时刻金属圆盘受向上的磁“浮力”
C.t3时刻金属圆盘受向上的磁“浮力” D.t4时刻金属圆盘受向上的磁“浮力”
16.如图所示，两个小球A、B(视为质点)与轻质硬杆连接,两轻绳系着A、B两小球悬挂于0点。静止时硬杆水平，硬杆对两球的弹力方向沿硬杆方向,C点为O点在硬杆上的垂足,已知
AC: BC=3 : 4。下列说法正确的是
A.轻绳OA、OB对两小球拉力的合力不一定竖直向上
B. A、B两小球的质量之比为4: 3
C.轻绳OA的拉力小于轻绳OB的拉力
D.若AC=OC,硬杆的弹力与小球B的重力大小相等
17.2021年6月17日,神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进人天和核心舱,标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程如图所示,天和核心舱处于半径为r2的圆轨道III,神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道I，运行周期为T1,神舟十二号飞船通过变轨操作后,沿椭圆轨道II运轨道运动到P处与天和核心舱对接。则
A.飞船变轨前后经过Q点的速度和加速度均变大
B.飞船沿轨道II运动到对接点P时的速度,刚好与天和核心舱的速度相等
C.飞船处于轨道I时与地心连线扫过的面积与天和核心舱与地心连线相同时间内扫过的面积相等
D.飞船沿轨道II运行的周期为T2=T1
18.如图所示,水平固定放置的传送带在电机的作用下一直保持速度v=4m/s顺时针转动,两轮轴心间距L=10 m。一个物块(视为质点)以速度v0=8 m/s从左轮的正上方水平向右滑上传送带,经过t=2s物块离开传送带,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是
A.物块在传送带上一直做匀减速直线运动
B.物块在传送带上做匀减速运动的时间为1.5s
C.物块与传送带之间的动摩擦因数为0.4
D.物块在传送带上留下的划痕为6m
19.如图所示,DO是水平面,AB、AC是斜面,AE为圆弧轨道,轨道上、下两端分别与A点和水平面相切。-初速度为V0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零。若已知该物体与斜面、水平面和圆弧轨道之间的动摩擦因数处处相同且不为零,轨道转折处平滑相接。下列说法正确的是
A.该物体从D点出发,沿DCA滑动刚好到顶点A,则从D点出发时物块的初速度一定也为V0
B.该物体从A点由静止出发沿ABD滑动到D点的速度大小一定为V0
C.该物体从D点以速度V0出发,沿DEA滑动,则也能恰好滑到顶点A
D.该物体从D点以速度V0出发,沿DEA滑动,则不能滑到顶点A
20.如图所示，在一圆形区域内有一垂直于圆平面的匀强磁场,一带电粒子a沿圆形磁场的水平直径AB从A点射人磁场,刚好从竖直直径CD上的D点射出磁场,另一个与a完全相同的带电粒子b,以与a相同大小的速度与AB成30°角也从A点射人圆形磁场区域。则下列说法正确的是
A.b粒子将从B点射出磁场,出磁场时速度方向与AB成30°角斜向右下方
B.b粒子将从BD段圆弧上某点射出磁场,出磁场时速度方向与CD平行
C.a、b粒子在磁场中运动的时间之比为3: 4
D:a、b粒子在磁场中运动的路程之比为3:2
21.如图所示是理想变压器对应的电路图,原线圈的回路中接有阻值R0=10Ω的定值电阻,理想电流表的示数为I0=1 A,电源输出的电压U=100 V,原线圈的匝数n0=10。第1个副线圈的匝数n1=20,第二个副线圈的匝数n2未知,定值电阻R1=3600 Ω,定值电阻R2未知,通过R2的电流I2与通过R1的电流I1之比为6:1。下列说法正确的是
A.通过R1的电流为0.5A B. R0的功率与R2的功率之和为81 W
C. R2的阻值为900 Ω D.第二个副线圈的匝数n2=30
第II卷
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必
须作答。第33题~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)实验小组用如图甲所示的装置,来测量物体的加速度,并验证动量定理。气垫导轨与细线都是水平的,气垫导轨下端水平放置一刻度尺,可以测出光电门1、2之间的距离L。遮光片通过光电门1、2的时间分别为t1、t2,可通过数字计时器读出,同时计时器也可以测出滑块从光电门1到光电门2的时间t(tt1,tt2)。细线上的拉力F可以通过槽码上端的拉力传感器读出。已知遮光条和滑块的总质量为M,打开气垫导轨,让滑块在槽码的重力作用下做匀加速直线运动,遮光条的宽度d可由游标卡尺进行测量,示数如图乙所示,根据上述实验步骤回答下列问题。
(1)遮光片的宽度d= mm。
(2)滑块的加速度a= mm。(用t1、t2、t、d来表示) ,滑块的加速度a=
mm(用t1、t2、d、L来表示)。
(3)验证动量定理的表达式为 (用F、t1、t2、t、d、M来表示)。
23. (9分)某实验小组用下列器材设计了如图甲所示的欧姆表电路,通过控制开关S和调节滑动变阻器,可使欧姆表具有X1和X10两种倍率，图乙为欧姆表的表盘(表盘刻度值不完整)。
A.于电池(电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω) B.电流表G(满偏电流IR=5 mA,内阻Rg=10 Ω)
C.定值电阻R1 D.定值电阻R2
E.滑动变阻器R G.开关一个,红、黑表笔各1支,导线若干
(1)b表笔为 (选填“红”或“黑”)表笔。
(2)S接1为 (选填“X1”或“X10”)挡,R1 = _Ω,R2 =_ _Ω.
(3)当S接2,a、b间接一待测电阻,指针如图乙所示,则待测电阻的测量值为_ Ω。
24.(14分)研究新材料的力学性能通常需将样品加工成球状或块状与对比参照品进行碰撞实验,通过碰撞测定其恢复系数是研究材料性能的内容之一。正碰的恢复系数是碰撞前后两物体沿连线方向上的分离速度与接近速度之比,即甲、乙发生正碰,碰撞前甲速度为v甲0,乙速度为v乙0 ,碰撞后甲、乙两物体的分离速度分别为v1和v2，恢复系数可表示为e=。某次实验中,甲、乙两个物体在光滑水平桌面上沿同一直线运动,碰撞前、后甲的速度和乙的速度随时间的变化关系如图所示。已知甲的质量为1 kg,乙的质量为10 kg,求:
(1)该碰撞过程的恢复系数e;
(2)碰撞过程中有多少机械能转化为内能;
(3)碰撞过程中某--时刻甲,乙两物体形变达到最大时甲的速度。
25. (18分)如图所示,第一象限内与y轴平行的MM'与NN'之间存在竖直向下、大小为E的匀强电场,电场下边界M'N'过原点O且与x轴成60°夹角,没有上边界,其中MM'和NN'到y轴的距离分别是L和3L。在OM'N'下方与x轴上方之间存在垂直纸面向外的匀强磁场(未画出),磁感应强度大小为B。在电场区域内有许多初速度为零的带电粒子,粒子的电荷量为+q,质量为m,粒子所受重力忽略不计,粒子间的相互作用力和粒子间的相互碰撞也不考虑。
(1)图中坐标为(x,y)的P点处的粒子经过电场,进入磁场后的运动半径为多大
(2)有一部分粒子,先经过电场,再经过磁场,便从O点离开第一象限,问这些粒子在电场中的出发点坐标满足什么样的条件 这些粒子从出发到经过O点,运动的最长时间与最短时间的差值是多少
(3)第(2)问中的粒子在磁场中的运动轨迹所占有的面积是多大
(二)选考题:共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题
作答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。
33. [物理一选修 3-3](15分)
(1)(5分)下列说法中正确的是_ (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.分子势能随分子间距离的增大而增大
B.晶体具有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点
C.一定质量的理想气体,在等温膨胀的过程中,吸收的热量等于气体对外界做的功
D.干湿球湿度计示数差随相对湿度的减小而增大
E.涉及热运动的宏观过程都有方向性,所以热量不能从低温物体传递给高温物体
(2)(10分)如图所示，内壁光滑的汽缸固定在水平地面上,一不计厚度的活塞质量为m=1kg、面积为S=10cm2,-~劲度系数为k=200N/m的轻弹簧--端连接在活塞下表面的中心,另一端连接在地面上水平放置的力传感器上,弹簧处于竖直状态。已知活塞上方被封闭的理想气体压强为p1=8X104 Pa,长度为L=15 cm,温度为T=300 K,活塞下方L'=10 cm处有一卡口,且活塞下方的气体和外界大气是连通的,外界大气压强p0 =1.0X105 Pa,重力加速度g取10m/s2。现给电阻丝通电,缓慢升高封闭气体的温度。
(i)当力传感器示数为零时,此时被封闭气体的温度为多少
(ii)当封闭气体的温度为750K时,此时其压强为多少
34. [物理——选修3- 4](15分)
(1)(5分)一列简谐横波沿x轴的正方向传播,t=0时刻波源从坐标原点开始振动,如图甲所示是简谐横波在t=0.3 s时的波动图象,如图乙所示是这列波上x=1.0 m处质点从t=0.5s时刻开始振动的图象，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.波源的起振方向向上
B.简谐横波的波速为2 m/s
C.波的振动周期为0.3 s
D.波源的振动方程为y= - 20sin 5πt( cm)
E.t=2 s时,x=0.4 m处质点的路程为360 cm
(2)(10分)光纤通信已普及到全国各地,光纤具有可弯曲等优点。如图所示是一段圆弧形光纤材料,弧AB、弧CD分别是材料的内侧外侧,O是圆心,内侧半径为R。一束单色光从AC面上的A点射人材料,人射角为a,折射角为日,且a- 0=30° ,折射光线AE与反射光线BE的夹角为30°,E正好是弧CD的中点,光在真空中的传播速度为c,sin 15°=。求:
(i)光纤材料对此种单色光的折射率;
(ii)此种单色光在光纤材料中传播的时间。
