门头沟区2021年高三年级综合物理试卷考生须知：1.本试卷共8页，分为两部分，第一部分选择题，包括114题，共42分；第二部分非选择题，包括1520题，共58分。2.试卷所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。请使用黑色字迹签字笔或钢笔作答。3.考试时间90分钟，试卷满分100分。第一部分 选择题（共42分）本部分共14小题，每小题3分，共42分在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1. 如图所示，一束白光通过三棱镜发生色散，a、b是其中的两束单色光，这两束光相比较（ ）A. 在真空中，a光的速度大B. 在真空中，a光的波长大C. 水对b光的折射率小D. 光从水中射向空气，b光的临界角大【答案】B2. 关于放射性元素的衰变，以下说法正确的是（）A. 原子核发生衰变所释放的射线中一定有高速运动的电子B. 原子核发生衰变所释放的射线中一定有高速运动的氦原子核C. 衰变成经过了2次衰变和4次衰变D. 衰变成经过了4次衰变和2次衰变【答案】D3. 如图所示，把一块不带电的锌板连接在验电器上。当用可见光照射锌板时，验电器指针不偏转。当用紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度（）A. 若减小紫外线的强度，验电器的指针也会偏转B. 若改用红光长时间照射，验电器的指针也会偏转C. 用紫外线照射锌板时，锌板带正电，验电器带负电D. 这个现象说明了光具有波动性【答案】A4. 一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动。转轴位于线圈平面内并与磁场方向垂直产生的交变电流i随时间t变化关系如图所示，则（）A. 该交变电流频率0.4HzB. 该交变电流有效值是0.8AC. t=0.1s时，穿过线圈平面的磁通量最小D. 该交变电流瞬时值表达式是i=0.8sin5t【答案】C5. 一根绳子的右端固定在墙壁上，其左端的P点沿竖直方向振动产生一列横波。P点振动的周期为T，横波的波长为，当波刚刚传播到Q点时的波形如图所示，则（ ）A. P点起振方向向下B. 此刻P点向下运动C. P、Q两点间距离等于D. 波从P点传到Q点经历【答案】A6. 下列说法正确是（）A. 气体温度升高时，每个气体分子动能都增加B. 气体体积变大时，其内能一定减小C. 若液体的温度升高，布朗运动更加剧烈D. 布朗运动是液体分子的无规则运动【答案】C7. 据国家航天局消息，北京时间2020年12月12日，嫦娥五号轨道器和返回器组合体实施了第一次月地转移。如图所示，组合体自近月点由圆轨道变为椭圆轨道，开启了回家之旅。以下说法正确是（）A. 组合体在近月点减速，从而变为椭圆轨道B. 组合体在近月点加速，从而变为椭圆轨道C. 组合体在椭圆轨道运行过程中，近月点的线速度小于远月点的线速度D. 组合体在椭圆轨道运行过程中，近月点的加速度小于远月点的加速度【答案】B8. 如图所示，是某电场的电场线和一条等势线（虚线）。下列说法正确的是（）A. A点和B点的电场强度相同B. A点的电势高于B点的电势C. A附近的等差等势线比B附近稀疏D. 负电荷在B点具有电势能比在A点小【答案】D9. 如图所示，为洛伦兹力演示仪的结构示意图。由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有稀薄气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。当通有恒定电流时前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场，磁场方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节。适当调节U和I，玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹。通过下列调节，一定能让圆形径迹半径减小的是（ ）A. 减小U，增大IB. 增大U，减小IC. 同时减小U和ID. 同时增大U和I【答案】A10. 如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。一束等离子体（高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场方向喷入磁场。将P、Q与电阻R相连接。下列说法正确的是（）A. P板的电势低于Q板的电势B. 通过R的电流方向由b指向aC. 若只改变磁场强弱，则通过R的电流保持不变D. 若只增大粒子入射速度，则通过R的电流增大【答案】D11. 如图所示，为研究平抛运动的实验装置，金属小球A、B完全相同。用小锤轻击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开自由下落。图中虚线1、2代表离地高度不同的两个水平面，则下列说法正确的是（）A. 两球同时经过水平面1，且速率相同B. 两球同时经过水平面1，且重力做功的瞬时功率相同C. 两球从水平面1到2的过程，B球动量变化量比A球大D. 两球从水平面1到2的过程，A球动能变化量比B球大【答案】B12. 如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示.F0为斥力,F0为引力.A、B、C、D为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从A处由静止释放,选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系,其中大致正确的是:A. B. C. D. 【答案】D13. 如图所示，（a）图为研究木块运动情况的装置，计算机与位移传感器连接，可描绘木块位置随时间变化的图线。将木块自O点静止释放，计算机描绘木块对O点的位置随时间变化的xt图像是（b）图中的曲线。（b）图中木块先后经过、位置时的时间间隔相同。以下说法正确的是（ ）A. 若，则表明木块做匀加速直线运动B. 若，则表明木块一定做匀加速直线运动C. 若只增大木板的倾角，则计算机描绘的xt可能是（b）图中的曲线D. 若只增大木块的质量，则计算机描绘的xt可能是（b）图中的曲线【答案】C14. 永磁体之间的相互作用与电荷之间的相互作用相似，人们将电荷的相关概念引入磁现象的研究之中。认为磁棒的两极存在两种磁荷，N极带正磁荷，S极带负磁荷。“磁荷”观点认为磁荷可以激发磁场，描述磁场的基本物理量定义为磁场强度H。类比电场强度的定义方法，用正磁荷在磁场中受到的磁场力F和其磁荷Q的比值表示磁场强度H，方向与该处正磁荷受力方向一致。用图装置，可以测量通电线圈产生的磁场和“磁荷”间的作用力。假设图中N极的磁荷，线圈不通电时，测力计示数为。（）A. 当线圈中通顺时针方向（俯视）电流时，测力计示数小于B. 磁铁N极所处位置的磁场强度大小C. 通电后测力计示数改变量为F，则磁铁N极所处位置的磁场强度大小D. 如果将一根较短磁铁挂在测力计上，并使磁铁完全放入线圈中，则通电后测力计的示数变小【答案】C第二部分本部分共6小题，共58分15. 打点验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。（1）除图示器材外，下列器材中，必需的一组是_（只有一个选项符合要求，填选项前的符号）A直流电源及导线、天平及砝码B直流电源及导线、刻度尺C交流电源（，）及导线、天平及砝码D交流电源（，）及导线、刻度尺图（2）下图中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带。打点计时器打下O点（中未标出）时，重锤开始下落，a、b、c是打点计时器连续打下的3个点。刻度尺的刻线与O点对齐，a、b、c三个点所对刻度如图所示。打点计时器在打出b点时锤下落的高度 = _，下落的速度为vb = _（计算结果保留3位效数字）。（3）某同学用上述方法测出各计数点到O点的距离h，算出对应的速度平方，并作出图像，设当地重力加速度为g。下列说法正确的是_。（填选项前的符号）A图像一定过原点B若图像是一条过原点的直线，则机械能一定守恒C若图像是一条过原点的直线，则斜率等于gD若图像是一条过原点的直线，则斜率略小于【答案】 (1). D (2). 1940（19.38 19.42） (3). 1.94（1.93 1.95） (4). AD16. 利用电流传感器研究电容器的放电过程的电路如图所示，其中电源电动势。先使开关S与1相连，电容器充电结束后把开关S掷向2，电容器通过电阻箱R放电。传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流I随时间t变化的曲线如图所示。（1）实验中电阻箱的示数如图所示，其阻值R=_。时，电容器的a极板带_电（选填“正”或“负”）。（2）图中画出了对应较短时间的狭长矩形，该矩形面积的物理意义_，是估算该电容器的电容C=_F。（3）一同学在深入研究的过程中发现：当改变一个或几个物理量时，It图像会发生有规律的变化，图中的虚线示意了4种可能的变化情形。如果只增大电阻R，It图像的变化应该是选项_（填写相应选项的字母）；如果只增大电容C，It图像的变化应该是选项_（填写相应选项的字母）。A B. C. D. 【答案】 (1). 3360 (2). 正电 (3). 电容器在t时间内的放电量 (4). (5). A (6). D17. 滑雪是广受师生喜欢的运动，某滑雪的滑道如图所示。斜面滑道与水平滑道由很小的圆弧平滑衔接，斜面滑道的倾角。学生乘坐滑雪板由静止开始，从滑道上高处滑下，滑上水平面后，与静止的老师所坐的滑雪板发生碰撞，碰撞后他们以共同的速度运动，碰撞前后学生的运动方向不变。已知学生和滑雪板的总质量，老师和滑雪板的总质量为，人与滑雪板均可视为质点，不计一切摩擦和阻力，取重力加速度，。求：（1）小孩和滑雪板在斜面滑道下滑的加速度a的大小；（2）小孩和滑雪板滑到斜面底端时的速度v的大小；（3）碰撞过程中学生和老师（包括各自滑雪板）组成的系统损失的机械能。【答案】（1）；（2）；（3）18. 如图甲所示，平行导轨与电阻R连接，导体棒在运动中与平行导轨始终保持垂直。电阻不计的平行导轨宽，所接电阻。匀强磁场的磁感应强度，磁场方向垂直于纸面向里。导体棒的电阻，以的速度向右匀速运动。（1）判断M、N中哪个位置相当于电源的正极画出闭合电路的等效电路图；（2）求电阻R产生电热的功率P；（3）设时，穿过回路所围成面积的磁通量为，求出穿过回路的磁通量随t变化的函数关系，并在图乙中画出相应的t图像。【答案】（1）M为正极， ；（2）；（3），19. 如图甲所示，两个相同的平行金属极板P、Q水平放置，高速电子在点沿中线射入，速度大小为。极板P、Q的长度为L，极板间的距离为d，电子的质量为m，电荷量为e，忽略电子所受重力和电子之间的相互作用。（1）若在极板P、Q间只加垂直于纸面的匀强磁场，电子垂直打在极板P上，求此匀强磁场的磁感应强度B；（2）若在极板P、Q间只加恒定电压，电子穿过极板P、Q时，沿竖直方向偏移的距离为，求的大小；（3）若在极板P、Q间只加一交变电压，其电压u随时间t变化的图像如图乙所示，电压的最大值为。电子在点持续均匀的沿射入，且在单位时间内射入的电子数为N，在点竖直放置一个较短的金属条，金属条长为（比小）。求该金属条上能够检测到的平均电流强度I的大小。（由于电子在P、Q板间运动时间极短，远小于交变电压的周期，电子在穿过P、Q板间时的电压认为不变）。【答案】（1）；（2）；（3）20. 2020年12月1日23时11分，嫦娥五号的着上组合体成功着陆在月球的预定区域。