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丰台区2021年高三年级第二学期综合练习（一）
物理
满分：100分
考生须知
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一、选择题
本部分共14题。
1．下列说法正确的是
【答案】C
【详解】待补
2．一束单色光从空气进人水中，下列说法正确的是
【答案】A
【详解】待补
3．两个分子间的作用力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，下列说法正确的是
【答案】B
【详解】待补
4．图甲为一列简谐横波在t＝0.1s时刻的波形图，图乙为x＝4m处的质点Q的振动图象。下列说法正确的是
【答案】D
【详解】待补
5．利用双缝干涉装置测红光波长时，得到红光的干涉图样；仅将红光换成蓝光，得到另一干涉图样。两图样如图所示，下列说法正确的是
【答案】C
【详解】待补
6．如图所示为氢原子的能级图。一群氢原子处于n＝3的激发态上，下列说法正确的是
【答案】D
【详解】待补
7．为了对大气二氧化碳进行全天时、高精度监测，我国研制的全球首颗搭载主动激光雷达的大气环境监测卫星，将于2021年7月出厂待发射。与地球同步轨道卫星（图中卫星1）不同，大气环境监测卫星（图中卫星2）是轨道平面与赤道平面夹角接近90°的卫星，一天内环绕地球飞14圈。下列说法正确的是
【答案】A
【详解】待补
8．由交流发电机、定值电阻R、交流电流表组成的闭合回路如图所示。线圈ABCD逆时针方向转动，下列说法正确的是
【答案】B
【详解】待补
9．元电荷e的数值最早是由物理学家密立根测得的。实验装置如图所示：两块金属板水平放置，间距为d，电压为U，质量为m的油滴悬浮在两板间保持静止。已知重力加速度g，两板间电场可视为匀强电场。下列说法正确的是
【答案】B
【详解】待补
10．用图中三套实验装置探究感应电流产生的条件，下列选项中能产生感应电流的操作是
【答案】B
【详解】待补
11．两条平行的通电直导线AB、CD通过磁场发生相互作用，电流方向如图所示。下列说法正确的是
【答案】C
【详解】待补
12．如图所示，金属圆环水平放置在匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度均匀增大。下列说法正确的是
【答案】B
【详解】待补
13．如图所示，货车在平直道路上向右以加速度a，做加速运动时，与石块B接触的物体对它的作用力为F，方向如右图所示。若货车向右以加速度a₂（a₂>a₁）做加速运动，则与石块B接触的物体对它的作用力F₁表示正确的是
【答案】C
【详解】待补
14．选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果会有所不同：如图甲所示，在自由下落的电梯中，电梯外的人看到小球只受重力作用，做自由落体运动，符合牛顿定律；电梯内的人看到小球只受重力却是“静止”的，“违反”了牛顿定律。为了能够用牛顿定律描述对地面作加速运动的参考系（又称“非惯性参考系”）中物体的运动，在非惯性系中引入惯性力的概念：惯性力F惯＝－ma，a表示非惯性系的加速度，负号表示与a方向相反。引入惯性力后，电梯中的人认为小球受到向上的惯性力与重力平衡，小球静止，符合牛顿定律。如图乙所示，某人在以加速度a作匀加速运动的高铁上，距地面为h处，以相对于高铁的速度v₀水平抛出一个小球。已知重力加速度g，关于此人看到的小球运动，分析正确的是
【答案】D
【详解】待补
二、非选择题
本部分共6题。
15．在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上。再用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点。在橡皮条另一端拄上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。
【答案】（1）C
（2）C、D
（3）C、D
（2）C、D
（3）C、D
【详解】待补
16．在“测量金属丝的电阻率”实验中，金属丝的电阻约为5Ω
【答案】（1）d＝ 0.184 mm；（读数范围0.183～0.185）
（2）A
（3）0~3V，0~0.6A
（4）则会的值 不变 理由：由闭合电路欧姆定律可知，U＝E－(RA＋R井＋r)I U-I图像为倾斜直线，斜率k＝RA＋R井＋r，的值等于斜率大小，所以的值不变
（2）A
（3）0~3V，0~0.6A
（4）则会的值 不变 理由：由闭合电路欧姆定律可知，U＝E－(RA＋R井＋r)I U-I图像为倾斜直线，斜率k＝RA＋R井＋r，的值等于斜率大小，所以的值不变
【详解】待补
17．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为La一根质量为m的金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。M、P两点间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计。装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，下降高度h时达到最大速度。金属杆下滑时与导轨接触良好，已知重力加速度为g 求：
【详解】（1）杆刚释放瞬间不受安培力，由牛顿第二定律得：
则
（2）当杆受的安培力等于成力沿料面的分力时，其速度最大，设为vm
联立解得
（3）由能量守恒，杆的重力势能转化为其动能和焦耳热
将代入，解得
则
（2）当杆受的安培力等于成力沿料面的分力时，其速度最大，设为vm
联立解得
（3）由能量守恒，杆的重力势能转化为其动能和焦耳热
将代入，解得
18．图甲为2022年北京冬奥会国家雪车雪橇中心“游龙”总览图。赛道含长度x的水平直道出发区（图甲中1位置）和滑行区，滑行区起终点高度差为h，赛道截面为U型槽，图甲中4位置为螺旋弯道，转弯半径为ro某运动员和雪车总质量m，在该赛道完成了一次“钢架雪车”测试赛。运动员在出发区的运动可视为由静止开始的匀加速运动，离开出发区时速度为v₁；在整个滑行区滑行的路程为s，到达终点时速度为v₂。已知重力加速度为g，求：
【详解】（1）以运动员和雪车整体为研究对象，匀加逮过程有
（2）以运动员和雪车整体为研究对象，对滑行过程应用动能定理
（3）运动员和雪车在螺旋弯运动时任意时刻在水平方向匀速圆周运动，重力和支持力合力提供向心力，由匀速圆周运动牛顿第二定律得
（2）以运动员和雪车整体为研究对象，对滑行过程应用动能定理
（3）运动员和雪车在螺旋弯运动时任意时刻在水平方向匀速圆周运动，重力和支持力合力提供向心力，由匀速圆周运动牛顿第二定律得
19．我国的东方超环（EAST）是研究可控核聚变反应的超大型科学实验装置。装置中的中性化室将加速到很高能量的离子束变成中性粒子束，注人到发生聚变反应的等离子体中，将等离子体加热到发生聚变反应所需点火温度。没有被中性化的高能带电离子对实验装置有很大的破坏作用，因此需要利用“剩余离子偏转系统”将所有带电离子从粒子束剥离出来。 剩余离子电偏转系统的原理如图所示，让混合粒子束经过偏转电场，未被中性化的带电离子发生偏转被极板吞噬，中性粒子继续沿原有方向运动被注人到等离子体中。若粒子束中的带电离子主要由动能为、、的三种正离子组成。所有离子的电荷量均为q，质量均为m，两极板间电压为U，间距为d。
【答案】（1）根据动能定理
（2）a.所有打在极板上的离子中，运动时间最长的离子偏转距离为d； ， 则最长时间 b.要使所有高子都能被极板吞噬，上极板左边缘进入的全能量离子要恰好打到下极板的右边缘。此过程离子水平飞行的距离即为极板最短长度，根据 ， 可得：
（3）由分析可知，粒子束上边缘进入的三分之一能量离子到达吞噬板上边缘时，半径最小，磁感应强度最大，根据： 可得： 粒子束下边缘进入的全能量离子到达吞噬板下边缘时，半径最大，磁感应强度最小，此时： R₂=d 得： 所以，磁感应强度的取值范围为：
（2）a.所有打在极板上的离子中，运动时间最长的离子偏转距离为d； ， 则最长时间 b.要使所有高子都能被极板吞噬，上极板左边缘进入的全能量离子要恰好打到下极板的右边缘。此过程离子水平飞行的距离即为极板最短长度，根据 ， 可得：
（3）由分析可知，粒子束上边缘进入的三分之一能量离子到达吞噬板上边缘时，半径最小，磁感应强度最大，根据： 可得： 粒子束下边缘进入的全能量离子到达吞噬板下边缘时，半径最大，磁感应强度最小，此时： R₂=d 得： 所以，磁感应强度的取值范围为：
【详解】待补
20．守恒是物理学中的重要思想。请尝试用守恒思想分析下列问题：
【详解】（1）由器电感应，A部分带正电、B部分带负电，由电荷量守恒，A、B两部分电荷量的大小相等，QA=QB；
（2）设散射后X光子的动量为P₃，根据碰撞过程动量守恒和平行四边形定则（或三角形定则），画图如图所示：
（3）a.沿传播方向，任取于传播方向垂直的横截面，面积为S.在△t时间内流过S面的能量：
单位时间内流过垂直单位面积上的平均能量：
联立解得：
b.在第二间的基础上，△t时间内流过S₁面上的能量：
△t时间内流过S₂面上的能量：
由能量守恒， 联立解得
（2）设散射后X光子的动量为P₃，根据碰撞过程动量守恒和平行四边形定则（或三角形定则），画图如图所示：
（3）a.沿传播方向，任取于传播方向垂直的横截面，面积为S.在△t时间内流过S面的能量：
单位时间内流过垂直单位面积上的平均能量：
联立解得：
b.在第二间的基础上，△t时间内流过S₁面上的能量：
△t时间内流过S₂面上的能量：
由能量守恒， 联立解得