📚 原卷真题 · 精编解析
北京东城区2021-2022学年度第二学期高三综合练习（一）
物理
满分：97分
考生须知
- 题量与分值以下方各题标注为准；点击题卡可展开答案与解析。
- 在线作答仅供练习参考，如需书面作答请下载学生版 PDF。
一、选择题
本部分共13题。
1．2021年12月30日，我国全超导托卡马克核聚变实验装置实现了7000万摄氏度高温下1056秒长脉冲高参数等离子体运行，打破了自己保持的世界纪录，标志着我国在可控核聚变研究上处于世界领先水平。托卡马克内部发生的主要核反应的方程可能是
【答案】C
【详解】待补
2．在某次百米田径比赛中，用轨道摄像机拍摄运动员，摄像机和运动员的水平位移随时间变化的图像如图所示，下列说法中正确的是
【答案】C
【详解】待补
3．用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，用绿色滤光片时从目镜中可以看到绿色的干涉条纹。在其他条件不变的情况下，下列操作可以使条纹间距变大的是
【答案】A
【详解】待补
5．新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下摁压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。在室温下，储气室内气体视为理想气体，喷壶由绝热材料制造，下列说法正确的是
【答案】C
【详解】待补
6．为了节能，商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行。有人站上去后，扶梯开始加速，然后匀速运动。如图所示，下列说法正确的是
【答案】D
【详解】待补
7．如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变），忽略空气阻力和摩擦阻力大小的变化。汽车沿拱形路面上坡的过程中
【答案】C
【详解】待补
8．火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道的半径与地球公转轨道的半径之比为3：2，则火星与地球绕太阳运动的
【答案】B
【详解】待补
9．一个质量为的小物块静止在表面粗糙的圆锥形漏斗的内表面，如图所示。现使该漏斗从静止开始转动，转动的角速度缓慢增大时，物块仍相对漏斗保持静止。当角速度达到时，物块将要与漏斗发生相对滑动。在角速度从0缓慢增大到的过程中，下列说法正确的是
【答案】D
【详解】待补
10．某同学用内阻20 Ω，满偏电流5 mA的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表，电阻刻度值尚未标定，电路如图甲所示。该同学将两表笔短接，调节滑动变阻器使毫安表指针满偏，再将阻值为400 Ω的电阻接在两表笔之间，此时毫安表指针位置如图乙所示。下列说法正确的是
【答案】D
【详解】待补
11．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一金属圆环。规定磁场的正方向和金属圆环中电流的正方向如图甲所示。当磁感应强度随时间按图乙变化时，导体环中感应电流随时间变化的图像是
【答案】A
【详解】待补
12．排球比赛中球员甲接队友的一个传球，在网前3.60 m处起跳，在离地面高3.20 m处将球以12 m/s的速度沿着与网垂直的方向水平击出，对方球员乙刚好在进攻路线的网前，她可利用身体的任何部位进行拦网阻击，如图所示。假设球员乙的直立拦网和起跳拦网的高度分别为2.50 m和2.95 m，g取10 m/s²。下列情景中，球员乙可能拦网成功的是
【答案】A
【详解】待补
13．“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。电子偏转器的简化剖面结构如图所示，A、B表示两个同心半圆金属板，两板间存在偏转电场，板A、B的电势分别为、。电子从偏转器左端的中央M进入，经过偏转电场后到达右端的探测板N。动能不同的电子在偏转电场的作用下到达板N的不同位置，初动能为的电子沿电势为的等势面C（图中虚线）做匀速圆周运动到达板N的正中间。动能为、的电子在偏转电场作用下分别到达板N的左边缘和右边缘，动能改变量分别为和。忽略电场的边缘效应及电子之间的相互影响。下列判断正确的是
【答案】D
【详解】待补
14．某种除颤器的简化电路，由低压直流电源经过电压变换器变成高压电，然后整流成几千伏的直流高压电，对电容器充电，如图甲所示。除颤时，经过电感等元件将脉冲电流（如图乙所示）作用于心脏，实施电击治疗，使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为20 μF的电容器充电至6.0 kV，电容器在时间内放电至两极板间的电压为0。其他条件不变时，下列说法正确的是
【答案】B
【详解】待补
二、非选择题
本部分共6题。
15．某同学采用如图所示的实验装置测量两节干电池的电动势和内阻，其中为滑动变阻器，为电阻箱。将电阻箱阻值调节为4.0 Ω，多次改变滑动变阻器的阻值，读取多组电压表和电流表的示数，记录在表格中。
【答案】（1）A（2分）
（2）（2分）
（3）1.1～1.4（4分）（4分）
（2）（2分）
（3）1.1～1.4（4分）（4分）
【详解】待补
16．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据处理、误差分析等。例如：
【答案】（1）5.60（1分）
（2）A（2分）
（3）不必须，必须，不可以（3分）
（4）偏小（1分） 根据折射定律 由图可知： 所以（2分）
（2）A（2分）
（3）不必须，必须，不可以（3分）
（4）偏小（1分） 根据折射定律 由图可知： 所以（2分）
【详解】待补
17．北京2022年冬奥会冰壶比赛新增加了混双项目，运动员用脚蹬固定的起踏器和冰壶一起前进，在前掷线处使冰壶脱手。冰壶前行过程中，运动员通过刷地来改变冰壶的速度和运动方向，使其到达理想位置。 已知冰壶的质量为，前掷线到营垒中心的距离为，运动员的质量为。重力加速度为。
【答案】（1）根据动量定理（1分）
可知（1分）
（2）a．根据牛顿第二定律（1分） 根据匀变速运动规律（1分） 可知（1分） 根据动能定理 （1分） （2分）
（2）a．根据牛顿第二定律（1分） 根据匀变速运动规律（1分） 可知（1分） 根据动能定理 （1分） （2分）
【详解】待补
18．将电源、开关、导体棒与足够长的光滑平行金属导轨连接成闭合回路，整个回路水平放置，俯视图如图所示，虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场。已知磁感应强度为，电源电动势为、内阻为。导体棒的质量为，电阻为，长度恰好等于导轨间的宽度，不计金属轨道的电阻。
【答案】（1）开关闭合瞬间回路电流：（1分）
安培力（1分）
加速度（1分）
（2）当导体棒切割磁感线产生的电动势与电源电动势相等时，回路电流为零，导体棒做匀速直线运动 （2分） （1分）
（3）根据能量守恒可知，整个过程中消耗的电源电能转化为导体棒的动能和过程中产生的焦耳热，消耗的电能等于非静电力做功W （1分） （1分） 解得：（1分）
（2）当导体棒切割磁感线产生的电动势与电源电动势相等时，回路电流为零，导体棒做匀速直线运动 （2分） （1分）
（3）根据能量守恒可知，整个过程中消耗的电源电能转化为导体棒的动能和过程中产生的焦耳热，消耗的电能等于非静电力做功W （1分） （1分） 解得：（1分）
【详解】待补
19．人们通常利用运动的合成与分解，把比较复杂的机械运动等效分解为两个或多个简单的机械运动进行研究。下列情境中物体的运动轨迹都形似弹簧，其运动可分解为沿轴线的匀速直线运动和垂直轴线的匀速圆周运动。
【答案】（1）（1分） （1分）
所以（1分）
（2）（1分） （1分） （1分） 所以带电粒子在Ox方向上做速度为的匀速直线运动，在垂直于Ox方向上做半径为、周期的匀速圆周运动。（1分） （1分）
（3）在地球上看来，嫦娥五号的轨迹为半径很大的圆形弹簧，其螺距等于月球绕地球运动的线速度与嫦娥五号绕月球的周期相乘。 （1分） （1分） 所以，（1分）
（2）（1分） （1分） （1分） 所以带电粒子在Ox方向上做速度为的匀速直线运动，在垂直于Ox方向上做半径为、周期的匀速圆周运动。（1分） （1分）
（3）在地球上看来，嫦娥五号的轨迹为半径很大的圆形弹簧，其螺距等于月球绕地球运动的线速度与嫦娥五号绕月球的周期相乘。 （1分） （1分） 所以，（1分）
【详解】待补
20．如图所示，密封在真空中的两块等大、正对的金属板M、N竖直平行放置，间距为。将金属板M、N与电源相连，两板间的电压大小恒为。MN可看作平行板电容器，忽略边缘效应。用一束单色平行光照射金属板M恰好发生光电效应。金属板M的面积为，逸出功为，普朗克常量为。 已知单色平行光均匀照射到整个金属板M上，照射到金属板M上的功率为，能引起光电效应的概率为，光电子从金属板M逸出（不计初速度），经过两板间电场加速后打到金属板N上形成稳定的光电流，电子打到板N上可视为完全非弹性碰撞。电子的质量为，电荷量为，忽略光电子之间的相互作用。求：
【详解】（1）因单色光恰好使金属板发生光电效应
（2分）
（1分）
（2）任意时间内到达金属板M上的光子个数（1分）
则时间内产生的光电子个数为（1分）
（1分）
（3）设光电子到达N板时速度为v，
（1分）
时间内，到达N板光电子与板发生完全非弹性碰撞；
根据动量定理，电子受到的平均作用力为
（1分）
根据牛顿三定律
（1分）
（4）按回答层次赋分
层级一（0分）
层级二（1分）
定性叙述。平行板方向的平面内，电子均匀分布。因为电流处处相同，距离金属板M越近的平面内，电子的速度越小，电子分布越密集。
层级三（3分）
定量计算，结果正确，且描述准确。
电子加速到与金属板M的距离为x处，速度为
根据动能定理
任意时间内，截面积为S，长为的柱体内电子个数
则：
描述准确：单位体积的电子数与到金属板M的距离的平方根成反比。
（其他解法正确同样给分）
（2分）
（1分）
（2）任意时间内到达金属板M上的光子个数（1分）
则时间内产生的光电子个数为（1分）
（1分）
（3）设光电子到达N板时速度为v，
（1分）
时间内，到达N板光电子与板发生完全非弹性碰撞；
根据动量定理，电子受到的平均作用力为
（1分）
根据牛顿三定律
（1分）
（4）按回答层次赋分
层级一（0分）
层级二（1分）
定性叙述。平行板方向的平面内，电子均匀分布。因为电流处处相同，距离金属板M越近的平面内，电子的速度越小，电子分布越密集。
层级三（3分）
定量计算，结果正确，且描述准确。
电子加速到与金属板M的距离为x处，速度为
根据动能定理
任意时间内，截面积为S，长为的柱体内电子个数
则：
描述准确：单位体积的电子数与到金属板M的距离的平方根成反比。
（其他解法正确同样给分）