机密★启用前（全国卷）华大新高考联盟2021届高三1月教学质量测评理科综合能力测试物理本试题卷共12页。全卷满分300分，考试用时150分钟。注意事项：1.答卷前，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。可能用到的相对原子质量：H1N14O16Cl35.5Co59Mo96二、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.口罩是人们抗击新冠病毒的一种有效防护物品。普通一次性口罩一般有三层，对病毒起阻隔作用的主要是中间层，该层为熔喷无纺布，其经过高压静电处理后能在较长时间内带有静电，堪称口罩的“心脏”。下列说法正确的是A.熔喷无纺布的导电性强B.熔喷无纺布经静电处理后其纤维更加紧密C.熔喷无纺布能吸附带有病毒的粉尘D.潮湿的环境会增强口罩对病毒的隔离性能15.如图所示，一个同学用一轻质的拉杆拉着行李箱（拉杆可绕与行李箱的连接点自由转动）在宽阔的水平路面上沿直线行走。已知该同学用最小的拉力让行李箱保持匀速运动，不考虑空气的阻力。下列说法正确的是A.拉杆对行李箱的作用力方向不一定沿拉杆方向B.拉杆对行李箱的拉力与行李箱受到地面的摩擦力的合力不一定沿竖直方向C.不改变拉力大小，只改变拉力方向，行李箱可能做加速运动D.不改变拉力大小，只改变拉力方向，行李箱一定做减速运动16.如图甲所示为一种微光夜视仪，它是利用夜间目标反射的低亮度自然光，经物像物镜组聚焦于像增强器的光阴极面，激发出光电子；光电子经光电倍增器加速，再聚焦、成像、放大，从而把一个只被微弱自然光照明的远方日标变成适于人眼观察的可见光图像。实现更有效地目视观察（过程示意图如图乙所示）。已知光阴极面材料的逸出功为W.普朗克常量为h.下列说法正确的是A.微光夜视仪与红外线夜视仪的原理相同B.用微光夜视仪观察目标时光阴极带负电
C.从光阴极面逸出光电子的最大初动能可能等于WD.微光夜视仪遇强闪光时会有晕光现象，是因为入射光阴极面的微光频率大17.2020年7月23日，我国成功发射了“天问一号”火星探测器。如图所示，已知火星与天问一号地球均绕太阳在同一平面内沿同一方向做匀速圆周运动，火星绕太阳的公转轨道半径是地球的1.5倍。为了节省燃料，通常选择地球与火星最近时（地球位于太阳与火星之间，且三者共线）为最佳发射期。则下一个火星探测器的最佳发射期至少要经过约A.1.2年B.1.8年C.2.2年D.2.8年18.如图所示，O点是竖直平面内圆的圆心，A、B、C三点将圆三等分，CD是圆的水平直径，在A、B两点分别固定等量的正点电荷。下列说法正确的是A.D、O、C三点的电势大小关系为B.一个电子可以在A、B两点电荷的电场中做圆周运动C.将一个电子从C点静止释放，电子从C点沿直线到D点的过程中所受的电场力先减小后增大D.将很多质子以相同的初动能从O点沿圆周平面内向各个方向发射，从D点离开圆周时质子的动能最小19.物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材揭示了深刻的物理本质。伽利略的斜面实验揭示了匀变速直线运动规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验。如图甲所示，他让一小球从固定斜面顶端O处静止释放，小球经过A处到达斜面底端B处，通过A、B两处安装传感器测出A、B间的距离x及小球在AB段运动的时间t.改变A点及A处传感器的位置，重复多次实验，计算机作出图像如图乙所示。下列说法正确的是A.小球在斜面上运动的平均速度大小为6m/sB.小球运动到斜面底端时速度大小为6m/sC.小球在斜面上运动的加速度大小为6m/s'D.小球在斜面上运动的时间为2s20.在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:2,两个相同灯泡的电阻和滑动变阻器接入电路中的有效阻值均为R=5Ω(不考虑灯泡电阻随温度的变化），两电表均为理想交流电表，电源输出电压的表达式为.下列说法正确的是A.L1、L2两灯泡消耗的功率之比为2:1B.电流表的示数为8AC.电源的输出功率为1900WD.当滑动变阻器的滑片向下滑动，电压表的示数变大21.如图所示xOy坐标系的第一象限内y轴与直线y=x(x≥0)之间的部分区域内存在垂直纸面向里的磁感应强度B=0.5T的有界匀强磁场。从y轴上的A点沿x
轴正方向射出许多速率不同的相同带正电的粒子。已知粒子速率范围为0<v≤102m/s.且最大速率的粒子恰好不从磁场右边界穿出。不计粒子的重力及电荷间相互作用力。下列说法正确的是A.所有粒子在磁场中运动的时间相同B.粒子的比荷为2x102C/kgC.磁场区域的最小面积为π㎡D.粒子从直线y=x处运动时间πx102s射出磁场三、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.(5分）如图所示。在水平桌面的左端固定一个圆弧槽滑道，滑道的末端与水平桌面相切。桌面的右端附近固定一个光电门。直径为d、质量为m1的小球1从圆弧槽上某处静止释放．下滑到水平桌面向右运动通过光电门与静止在桌面右边缘的质量为m2的小球2发生正碰，碰后小球1向左弹回，小球2离开桌面做平抛运动。实验中测出小球1连续两次通过光电门的时间分别为t1、t2·桌面离水平地面高度为h,小球2碰后做平抛运动的水平距离为x.（1)若两球的碰撞为弹性碰撞，则两球的质量大小关系应满足m2m1(填“＜”“＞”或“＝”）。（2)改变小球1在圆弧槽上静止释放的位置·重复实验，实验中测出多组与x的数据。若要验证两小球在碰撞过程中动量守恒，以x为横轴。以为纵轴。作出的图像为线性图像。已知重力加速度为g,若线性图像（直线）的斜率k=＿，则可验证两小球在碰撞过程中动量守恒。23.(10分）某实验小组用图甲所示的电路测量两节电池的电动势与内阻。实验时先将滑动变阻器接入电路中的有效阻值调到最大，闭合开关S.再将单刀双掷开关S2接1.改变滑动变阻器滑片的位置，测出一组电压表的示数U及相应的电流表的示数1,用测量数据在图乙中作出U-1的线性图像：然后将单刀双掷开关S2接2,重复以上操作，用测量数据在图乙中作出U-1的线性图像。已知两次作出的线性图像与纵轴的交点分别为2.97V、2.98V,与横轴的交点分别为0.40A、0.50A.（1)某次测量时两电表的示数分别如图丙所示，则I=A.U=V;（2)若两电表均为理想电表，在图乙中作出电源的U-I图线，并求电源电动势E与内阻r的较准确的测量值，E=V.r=Ω;(结果均保留三位有效数字）（3)通过对实验数据的分析与处理，他们同时还测出了所用电流表的内阻RA与电压表的内阻Ry.则RA=Ω.Ry=kΩ.(结果均保留三位有效数字）24.(12分）
如图甲所示，光滑半圆环轨道固定在竖直平面上，最低点与光滑水平面平滑连接，一长度与半圆轨道直径相等的轻弹簧左端固定在高h=0.4m的固定竖直挡板P上，弹簧的右端在半圆轨道的最低点处。将一小球（可视为质点）置于弹簧的右端（与弹簧接触但不连接）并向左压缩弹簧，然后静止释放，小球被弹簧弹开后进入半例轨道运动。多次重复。每次弹簧的压缩量不同。通过固定在半圆轨道最高点处的压力传感器与速度传感器（甲图中未画出）测出小球对轨道的压力大小F、与此处小球速度的平方v的关系如图乙所示。已知当某次弹簧的压缩量．r=0.1m静止释放小球后．小球恰能经过挡板P的上端·重力加速度g=10m/s2.不计空气阻力。求：（1)小球的质量m与半圆轨道的半径r;（2)弹簧的劲度系数k.25.(20分）如图所示，电阻不计、间距L=1m的两平行金属导轨．左边部分置于倾角0=37°的绝缘斜面上，右边置于绝缘的水平面上，导轨的左、右两部分在斜面底端用绝缘物质平滑连接，其中两导轨的水平部分光滑且足够长。两导轨的左端接一阻值为R=0.8Ω的电阻，右端接一电容C=0.4F的电容器。导轨的斜面部分处于垂直斜面向下的匀强磁场中，水平部分处于竖直向下的匀强磁场中，两磁场的磁感应强度大小相同。将一质世为m=0.4kg、电阻r=0.2Ω的金属棒MN垂直置于左边两导轨上且与斜面底端的距离x=1.0m处，金属棒恰好不下滑，已知最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。现给金属棒一个沿斜面向下的拉力F使金属棒从静止开始运动，力F的大小与金属棒运动的速度v(m/s)大小关系为F=1.0v+0.8(N),测得电阻R两端的电压随时间均匀增大．当金属棒运动到斜面底端时撤去拉力F.已知整个过程中电容器不会击穿．重力加速度g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：（1)金属棒与斜面导轨间的动摩擦因数μ;（2)匀强磁场的磁感应强度大小B;（3)金属棒的最终速度大小v.（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）用活塞将一定质量的理想气体密闭在气缸内。通过外界因素改变缸内气体的状态，气体从状态A经状态B变化到状态C.再从状态C回到状态A,其体积的倒数与压强的变化关系图像如图所示，图中AB与横轴平行，BC与纵轴平行．AC的连线过坐标原点。从状态A到状态B的过程中，气体（填“吸热”“放热”或“绝热”）；从状态B到状态C的过程中，单位时间内碰撞器壁单位面积上的气体分子个数（填“增大”“减小”或“不变”）；从状态C到状态A的过程中，气体的内能（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2)(10分）如图所示，一端封闭、一端开口且粗细均匀的直角细玻璃管，在直角处用一段水银柱封闭了一定质量的空气，开始时，封闭端处于竖直状态·直角处水银柱的竖直部分与水平部分长度均为h=10cm.开口端空气柱的长度h=10cm.保持温度不变．以玻璃管的封闭端为转轴。将玻璃管在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转θ=30°.管内水根柱恰好到达开口端。已知大气压强为p=76cmHg.封闭端空气柱的初始温度11=27℃.求：（i)封闭端空气柱的长度L;（ii)若保持封闭端处于竖直状态，加热封闭端空气，当管内水根柱恰好到达开口端时，此时管内空气柱的温度t(结果保留一位小数）。31.[物理一选修3-4](15分）（1)(5分）以下运动均不考虑空气阻力或介质阻力的作用。物体的运动是简谐运动的是（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。每错选1个扣3分．最低得分为0分）A.图a中竖直轻弹簧下端固定在地面，另一端固定一小球，将小球向下拉离平衡位置一小段距离后静止释放。小球在竖直方向上的运动B.图b中竖直平面内固定一个半径很大的圆弧轨道，将一小球从圆弧轨道最低点附近某位置静止释放，小球在圆弧轨道最低点附近两侧的往返运动C.图c中同一竖直平面内对称地固定两个倾角相等的斜面。两斜面在最低点平滑连接，将一小球从左侧斜面上某位置静止释放，小球在两斜面上的往返运动D.图d中一支液体密度计处于静止，将密度计竖直向下压人液体一小段距离后静止释放。密度计在竖直方向上的运动E.图e中一个足球处于静止，将足球竖直向下压入水中一小段距离后静止释放。足球在竖直方向上的运动（2)(10分）如图所示，在范围足够大的水面下方处水平固定一长度的线状光源。已知水的折射率n=·光在真空中的传播速度为c.求：（i)从线状光源发出的光射出水面最长时间t的表达式（用题给相关物理量符号表示）；（ii)水面上有光线射出部分的面积S.
