安徽省六安市第一中学2021年高三下学期综合训练三理综物理试题

二、选择题（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，有错选的得0分）
14、甲乙两车在同一水平路面上的两平行车道做直线运动，某时刻乙车在前，甲车在后，相距6m ，从此时刻开始计时，两车运动的v-t 图像如图所示。

在0~8s 内，下列说法正确的是
A 、t=4s 时两车相距2m
B 、t=4s 时两车相遇
C 、t=8s 时两车相遇
D 、t=8s 时两车相距最远
15、我国航天事业取得了突飞猛进地发展，航天技术位于世界前列，在 航天控制中心对其正上方某卫星测控时，测得从发送“操作指令”到接受到卫星“已操作”的信息需要的时间为2t （设卫星接收到“操作指令”后立即操作，并立即发送“已操作”的信息到控制中心），测得该卫星运行周期为T ，地球半径为R ，电磁波的传播速度为c ，由此可以求出地球的质量为
A 、2324()R ct GT π+
B 、232(8)2R ct GT π+
C 、232(2)2R ct GT π+
D 、23
2(4)2R ct GT
π+ 16、如图，a 、b 两个带点小球，质量分别为a b m m 、，用绝缘细线悬挂，细线无弹性且不会被拉断，两球静止时，它们距水平地面的高度均为h （h 足够大），绳与竖直方向的夹角分别为α和β（αβ<），若剪断细线OC ，空气阻力不计，两球电量不变，重力加速度为
g ，则
A 、a 球先落地，b 球后落地
B 、落地时，a 、b 水平速度大小相等，且方向相反
C 、整个运动过程中，a 、b 系统的机械能守恒
D 、落地时，a 、b 两球的动能和为()a b m m gh +
17、如图所示，一平行板电容器，右极板接电源正极，板长为2d ，板间距离为d 。

一带电量为q 、质量为m 的负离子（重力不计）以速度0v 贴近左极板沿极板方向射入，恰从右极板下边缘射出。

在右极板右侧空间存在垂直纸面方向的匀强磁场（未标出）。

要使该负离子在磁场中运动后，又恰能直接从右极板上边缘进入电场，则
A 、磁场方向垂直纸面向里
B 、磁场方向垂直纸面向外，向里都有可能
C 、磁感应强度大小为0mv qd
D 32d π 18、如图，滑块a 、b 的质量均为m ，a 套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h ，b 放在地面上，a 、b 通过铰链用刚性轻杆连接。

不计一切摩擦，a 、b 可视为质点，重力加速度大小为g ，a 、b 无初速度放开，则
A 、a 落地签，轻杆对b 一直做正功
B 、a 落地时速度大小为gh
C 、a 下落过程中，其加速度大小始终不大于g
D 、a 落地前，当a 的机械能最小时，b 对地面的压力大小为mg
19、如图所示，一辆货车通过光滑轻质定滑轮提升一箱货物，货箱质量为M ，货物质量为m ，货车以速度v 向左匀速运动，将货物提升高度h ，则
A 、货物向上做匀速运动
B 、箱中的物体对箱底的压力大于mg
C 、图示位置时货车拉力的功率大于()cos M m gv θ+
D 、此过程中货车拉力做的功为()M m gh +
20、如图所示，两平行金属板A 、B 水平放置，板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，闭合开关使电容器充电达稳定后，一个不计重力的带电粒子恰能水平向右匀速通过两极板间，则
A 、仅将极板A 上移一小段距离，带电粒子将向下偏
B 、仅将极板A 上移一小段距离，带电粒子仍能沿直线运动
C 、仅将极板A 、B 错开一段距离，带电粒子一定向上偏
D 、仅将极板A 下移，此过程中将出现a 到b 的电流
21、如图所示，空间中存在一水平方向匀强电场和一水平方向匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直，在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内。

一质量为m ，带电量为+q 的小球套在绝缘杆上。

初始，给小球一沿杆向下的初速度0v ，小球恰好做匀速运动，电量保持不变。

已知重力加速度为g ，磁感应强度大小为B ，电场强度大小为3mg E q
=，则以下说法正确的是
A 、小球的初速度02mg v q
B =
B 、若小球的初速度为3mg qB
，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 C 、若小球的初速度为
mg qB ，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止 D 、若小球的初速度为mg qB
，则运动中克服摩擦力做功为222232m g q B 三、非选择题：包括必考题和选考题
（一）必考题
22、在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置。

先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸，将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A ；将木板向远离槽口平移距离x ，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B ；又将木板再向远离槽口平移距离x ，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C 。

若测得木板每次移动距离x ，A 、B 间距离1y ，B 、C 间距离2y ，据此请回答以下问题（重
力加速度为g ）
（1）为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？
（2）如何检验斜槽底端是否水平？
（3）根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为0v =__________________(用题中所给的字母表示)
23、某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理
（1）将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离s=__________cm ；
（2）测量挡光条的宽度d ，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间1t ∆和2t ∆，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F ，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是____________________；
（3）该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？_____(填“是”或者“否”)。

24、如图所示，在空间内有一直角坐标系xOy ，直线OP 与x 轴正方向夹角为30°，第一象限内有两个方向均垂直纸面向外的匀强磁场区域I 和II ，直线OP 是它们的理想边界，OP 上方区域I 中磁场的磁感应强度为B=1×210T -，在第四象限内有一沿x 轴负方向的匀强电
场。

一质量为m 、电荷量为q 的质子（不计重力以及质子对磁场、电场的影响）以速度v=2×810m/s 从O 点沿OP 成30°角方向垂直磁场进入区域I ，质子先后通过磁场区域I 和II 后，恰好垂直通过x 轴上的Q 点（未画出）进入第四象限内的匀强电场中，最后从y 轴上的A 点与y 轴负方向成60°角射出，（取11110/q c kg m
=⨯），求：
（1）区域II 中磁场的磁感应强度大小；
（2）Q 点到O 点的距离；
（3）匀强电场的电场强度E 的大小
25、如图甲所示，在直角坐标系0x L ≤≤区域内有沿y 轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L ，0）为圆心，半径为L 的圆形区域，圆形区域与x 轴的交点分别为M 、N ，现有一质量为m ，带电量为e 的电子，从y 轴上的A 点以速度0v 沿x 轴正方向射入电场，飞出电场后从M 点进入圆形区域，速度方向与x 轴夹角为30°，此时在圆形区域加如图乙所示周期性变化的磁场，以垂直于纸面向外为磁场正方向，最后电子运动一段时间后从N 飞出，速度方向与进入磁场时的速度方向相同（与x 轴夹角也为30°），（不考虑磁场变化产生的其他影响），求：
（1）电子进入圆形区域时的速度大小；
（2）0x L ≤≤区域内匀强电场强度E 的大小；
（3）写出圆心磁场区域磁感应强度0B 的大小，磁场变化周期T 各应满足的表达式。

（二）选考题
33、【物理选修3-3】
（1）对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是___________
A 、温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B 、外界对物体做功，物体内能一定增加
C 、温度越高，布朗运动越显著
D 、当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小
E 、当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
（2）如图所示，上端封闭，下端开口内径均匀的玻璃管，管长L=100cm ，其中有一段长h=15cm 的水银柱把一部分空气封闭在管中，当管竖直放置时，封闭气柱A 的长度50A L cm =，现把开口端向下插入水银槽中，直至A 端气柱长'37.5A L cm =时为止，这时系统处于静止状态，已知大气压强075p cmHg =，整个过程中温度保持不变，试求槽内水银进入管内的长度。

34、【物理选修3-4】
（1）光在科学技术，生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是______________
A 、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B 、用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C 、在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
D 、用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
E、在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
（2）一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45m，如图是A点处质点的振动图像，当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，求：
（1）这列波的周期；
（2）这列波的最大波长；
（3）这列波的最大波速。

35、【物理选修3-5】
（1）下列说法正确的是___________
A、放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关
B、结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定
C、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的
D、根据波尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大
E、各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯
（2）水平台球桌面上母球A、目标球B和球袋洞口边缘C位于一条直线上，设A、B两球质量均为0.25kg且可视为质点，A、B间的距离为5cm，B、C间距离为x=160cm，因两球相距很近，为避免“推杆”犯规（球杆推着两球一起运动的现象）。

常采用“点杆”击球法（当球杆杆头接触母球的瞬间，迅速将杆抽回，母球在离杆后与目标球发生对心正碰，因碰撞时间极短，可视为完全弹性碰撞），设球与桌面的动摩擦因数为μ=0.5，为使目标球可能落入袋中，求：
①碰撞过程中A 球对B 球的最小冲量为多大（碰撞过程中的摩擦阻力可忽略不计）？ ②碰撞前瞬间A 球的速度最小是多大？
物理答案
14 A 15A 16D 17C 18D 19BC 20BD 21AC
22（1）为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同（2）把小球静止释放在斜槽末端，看小球是否运动，若不动，则斜槽末端水平；反知，则不水平（3）02
1
g v x
y y =- 23（1）50.00cm （2）滑块、挡光条和拉力传感器的总质量（3）否
24（1）设质子在磁场I 和II 中做圆周运动的轨道半径分别为1r 和2r ，区域II 中磁感应强度为B '，质子运动轨迹如图所示：
由牛顿第二定律得：21v qvB m r = ①，2
2
v qvB m r '= ② 粒子在两区域运动的轨迹如图所示，由几何关系可知，质子从A 点出磁场I 时的速度方向与OP 的夹角为30°，故质子在磁场I 中轨迹的圆心角为：θ =60°，则△O 1OA 为等边三角形OA=r 1 ③，r 2=OAsin30°④
由①②③④解得区域II 中磁感应强度为22210B B T -'==⨯；
（2）Q 点坐标：212cos30cos30x OA r r r =︒+=︒+，解得：3131210mv x m qB
++=
⋅=； （3）质子在电场中做类平抛运动，水平方向：2211 22qE x at t m
==， 质子在A 点离开电场时：tan 60y qE t v m v v ︒==，解得：()6333110/31
vB E V m ==-⨯+； 25（1）电子在电场中作类平抛运动，射出电场时，如图1所示．
由速度关系：0cos30v v
=︒解得0233v v =
（2）由速度关系得003tan 30y v v =︒= 在竖直方向0
eE eE L a t m m v == 解得203mv E = （3）在磁场变化的半个周期内粒子的偏转角为60°，根据几何知识，在磁场变化的半个周期内，粒子在x 轴方向上的位移恰好等于R ．粒子到达N 点而且速度符合要求的空间条件是：22nR L =
电子在磁场作圆周运动的轨道半径0023mv mv R eB ==，解得0023123nmv B n =⋯＝（、、）
若粒子在磁场变化的半个周期恰好转过
16
圆周，同时MN 间运动时间是磁场变化周期的整数倍时，可使粒子到达N 点并且速度满足题设要求．应满足的时间条件：0126n T nT ⋅=，而00
2m T eB π= T
的表达式得：123T n ==⋯、、） 33、(1)ACE(2) 对A 部分气体，由玻意耳定律有： A A A A p L S P L S =''，60A p cmHg = 解得：60508037.5
A A A A p L p cmHg L ⨯'===' 对
B 部分气体有：B B B B p L S p L S =''，而095,75B p B cmHg p p cmHg '=== 解得：753527.695
B L cm ⨯'== 10037.51527.619.9A B h L L h L cm ∆=-'--'=---=
34（1）ACE （2）（1）由图得周期为：T =0.4s ；
（2）根据题意由AB 间的最简波形图，得到AB 两点间距离与波长的关系式：
10.454n λ⎛⎫=+ ⎪⎝
⎭， 当n=0时，波长最大，即为： 1.8max m λ=；
（3）当波长最大时，波速最大，则最大波速为： 1.8 4.5/0.4
max
v m s T λ=== 35（1）ACE （2）①设碰撞后瞬间B 球能进入球袋的最小速度为B v ，由动能定理得：2102
B mgx mv μ=-，
代入数据解得：4/B v m s =，
由动量定理得：0.2541/B I mv kg m s ==⨯=⋅；
②设A 碰撞前瞬间最小速度为A v ，碰撞后瞬间为v ，以A 的初速度方向为正方向， 由动量守恒定律得：A B mv mv mv =+，
9由机械能守恒得：2221
11 222
A B mv mv mv =+， 联立方程并代入数据得：4/0A B v v m s v ===，；。