内容正文:
高三理科综合考试
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共300分。考试时间150分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56
第Ⅰ卷(选择题 共126分)
一、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14~19题只有一项符合题目要求,第20~21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。
1. 氢原子能级示意图如图所示,能量在之间的光子为可见光。要使处于基态的氢原子被激发后,能辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为( )
A. 1.89eV B. 10.20eV C. 12.09eV D. 12.75eV
【答案】C
【解析】
【详解】氢原子从第1能级跃迁最近的第2能级跃迁是,光子的能量为
故高能级跃迁到第1能级放出的光子均为紫外线;
而从高能级向第2能级跃迁时,放出的光子为可见光;从高能级向第3能级跃迁时,放出的光子为红外线。所以至少要让氢原子激发到第3能级,最少应给氢原子提供的能量为,选项C正确。
2. 北京冬奥会开幕式以二十四节气作为倒计时的创意惊艳全球。如图所示,这是地球沿椭圆轨道绕太阳运动过程中对应的四个节气,春分、秋分时太阳光直射赤道,夏至时太阳光直射北回归线。下列说法正确的是( )
A. 夏至时地球的公转速度最大
B. 从夏至到冬至的时间大于半年
C. 图中相邻两个节气间隔的时间相等
D. 春分和秋分时地球绕太阳运动的加速度大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律可知,地球在近日点的公转速度最大,在远日点的公转速度最小,故夏至时地球的公转速度最小,故A错误;
BC.根据对称性知从夏至到冬至的时间为半年,从夏至到秋分的时间大于从秋分到冬至的时间,故BC错误;
D.根据
解得
春分和秋分时地球与太阳的距离r相同,故加速度大小相等,故D正确。
故选D。
3. 空间存在水平方向的匀强电场,用一条绝缘轻绳悬挂一个质量为20g的带正电小球,平衡时绝缘轻绳与竖直方向的夹角为,如图所示。已知小球所带的电荷量为,,取重力加速度大小,则匀强电场的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对小球受力分析
可得
解得
故选C。
4. 汽油机和柴油机的主要区别在于燃料类型及点火方式,柴油机通过压缩空气产生高温,使柴油自行点燃,而汽油燃点较高,必须依赖火花塞。汽油车打火时火花塞产生电火花的原理简图如图所示,扭动汽车钥匙打火,开关不停地闭合、断开,打火线圈次级绕组瞬间产生上万伏的高压使火花塞产生电火花,点燃汽缸中的可燃混合气,下列说法正确的是( )
A. 汽油车启动后,火花塞停止工作
B. 图中开关的频率与发动机的转速有关
C. 没有图中的开关,火花塞依然可以正常工作
D. 开关闭合后,初级绕组中的磁场能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽油车启动后,仍然需要火花塞周期性点火,故A错误;
B.火花塞点火后对应发动机的做功冲程,题图中开关的频率与发动机的转速对应,发动机的转速越快,火花塞的点火频率越高,故B正确;
C.题图中开关在断开的瞬间,储存在初级绕组中的磁场能转化为电能,没有题图中的开关,火花塞无法正常工作,故C错误;
D.开关闭合后,初级绕组中的电能转化为磁场能,故D错误。
故选B。
5. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示,s时平衡位置在m处的质点Q第一次到达波谷,则平衡位置在m处的质点P下次到达波峰的时刻为( )
A s B. s C. s D. s
【答案】A
【解析】
【详解】s时平衡位置在m处的质点Q第一次到达波谷,则波速为
质点P下次到达波峰的时刻为s=s
故选A。
6. 如图所示,一束复色光以45°的入射角照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面,经下表面反射后从玻璃砖上表面折射出两条平行光线a、b,关于a、b两束单色光,下列说法正确的是( )
A. a光的频率较小
B. a光在玻璃砖中的速度比b光快
C. b光在玻璃砖中的波长比a光短
D. b光先从玻璃砖上表面射出
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意,由折射定律和反射定律做出完整的光路图,如图所示
A.由折射定律可知,两束单色光的折射率分别为
,
由图可知
则有
即玻璃砖对a光的折射率比b光的折射率大,由于折射率越大,光的频率越大,则a光的频率较大,故A错误;
B.根据
可得
可知,折射率越大,光在介质中传播的速度越小,即a光在玻璃砖中的速度比b光慢,故B错误;
C.根据
可得
由于光的速度慢,频率大,则光的波长短,故C错误;
D.设玻璃砖的厚度为d、光线进入玻璃砖后的折射角为,则光在玻璃砖中传播的速度为
传播距离为
则传播时间为
根据上述光路图可知
则有
则有
可得
即b光先从玻璃砖上表面射出,故D正确。
故选D。
7. 某新能源汽车在清晨时(环境温度为27℃),胎压传感器显示四个轮胎的气压均为2.5 bar(),中午因阳光暴晒,左前轮的气压升高到2.8 bar。现从左前轮气门嘴放出部分气体,忽略放气过程中胎内气体与外界的热交换,轮胎容积始终不变,胎内气体可视为理想气体。下列说法正确的是( )
A. 放气过程中胎内气体内能减小
B. 放气过程中胎内气体分子的平均动能减小
C. 放气过程中胎内每个气体分子动能均减小
D. 放气前胎内气体的温度约为73℃
【答案】AB
【解析】
【详解】A.忽略放气过程中胎内气体与外界的热交换,即有
放气过程中胎内气体对外做功,即有
根据热力学第一定律可知,气体内能减小,故A正确;
B.结合上述,放气过程中,气体内能减小,则胎内气体的温度降低,气体分子的平均动能减小,故B正确;
C.放气过程中,结合上述可知,胎内气体的温度降低,气体分子的平均动能减小,并不是胎内每个气体分子的动能均减小,故C错误;
D.根据理想气体状态方程有
解得
故D错误。
故选AB。
8. 如图所示,水平绝缘地面上固定一足够长的光滑U形导轨,空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场。将质量为m的金属棒ab垂直放置在导轨上,在垂直于棒的恒定拉力F作用下,金属棒由静止开始向右运动,当金属棒的速度大小为v时,金属棒的加速度大小为a;当金属棒的速度大小为2v时,金属棒的加速度大小为。已知金属棒运动过程中始终与导轨接触良好,电路中除金属棒以外的电阻均不计,下列说法正确的是( )
A.
B. 金属棒的最大速度为2v
C. 金属棒的最大加速度为
D. 当金属棒的速度大小为2v时撤去拉力F,金属棒的减速距离为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.设匀强磁场的磁感应强度大小为B,金属棒的电阻为R,导轨间距为L,由牛顿第二定律有,
联立解得
A正确;
B.设金属棒的最大速度为,此时加速度为0,有
解得
B错误;
C.当金属棒的速度为0时,金属棒的加速度最大,此时金属棒只受恒力作用,由牛顿第二定律有
解得最大加速度为
C正确;
D.撤去拉力F后,根据动量定理有
解得
D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷(非选择题 共174分)
二、非选择题:共174分。
9. 某物理小组利用图甲所示的装置测量重力加速度的大小
(1)用游标卡尺测量小球的直径,示数如图乙所示,小球直径_________________mm;
(2)测出小球释放位置到光电门的高度为h,小球通过光电门的遮光时间为t,则小球通过光电门的速度大小________________;改变光电门的高度,测出多组和,以为纵坐标,以为横坐标,作出的关系图线,图线的斜率为k,则当地的重力加速度大小g=___________(用字母和表示)。
【答案】(1)9.30
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
图乙可知游标卡尺精度为0.05mm,由题图乙知小球的直径
【小问2详解】
[1]小球通过光电门时的速度大小
[2]根据
整理得
在坐标系中,图线的斜率
当地的重力加速度大小
10. 某同学要测量某电压表的内阻,可利用的实验器材有:
A.待测电压表(量程为3 V,内阻不到2 kΩ);
B.标准电压表(量程为6 V,内阻约为3 kΩ);
C.电源E(电动势为6 V,内阻很小);
D.滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω);
E.定值电阻(阻值为3 kΩ);
F.开关S,导线若干。
(1)请根据实验电路图甲补全如图乙所示实物连线。
(2)当待测电压表的示数为时,标准电压表的示数为,改变滑动变阻器滑片位置,经过多次测量,得到多组、的数值,以为纵坐标,为横坐标,画出的图像是斜率为2.6的直线,则待测电压表的内阻________Ω。
(3)把待测电压表改装成量程为15 V的电压表,需要________(填“串”或“并”)联一个阻值________Ω的定值电阻。
(4)把改装后的电压表跟标准电压表进行校对,发现改装后的电压表示数总是比标准电压表示数小,说明在改装电压表时选用的定值电阻的阻值________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) (2)1875
(3) ①. 串 ②. 7500
(4)偏大
【解析】
【小问1详解】
如图所示
【小问2详解】
由串、并联电路特点有
即
解得
【小问3详解】
[1][2]把待测电压表改装成量程为15 V的电压表,需要串联一个电阻,串联的电阻满足
解得
【小问4详解】
改装后电压表示数总是比标准电压表的示数小,流过改装后的电压表的电流偏小,说明在改装电压表时选用的定值电阻的阻值偏大。
11. 如图所示,倾角为θ、足够长的粗糙斜面体固定在水平地面上,物块B恰好静止在距斜面顶端处,将另一物块A从斜面顶端由静止释放,之后物块A、B间的碰撞均为弹性正碰且碰撞时间极短。已知物块A、B的质量分别为,,物块A与斜面间的动摩擦因数,两物块均可视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小,。求:
(1)两物块从第一次碰撞到第二次碰撞经历的时间t;
(2)第二次碰撞后物块B的动能。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设物块A沿斜面下滑时的加速度大小为a,与物块B第一次碰撞前的速度大小为v,第一次碰撞后物块A的速度为,物块B的速度为,因为物块B恰好静止在斜面上,第一次碰撞后物块B做匀速直线运动,根据牛顿第二定律有
结合运动学公式有
两物体发生弹性碰撞,则有、
根据位移—时间公式有
解得
【小问2详解】
设两物块第二次碰撞前瞬间,物块A的速度大小为,碰撞后瞬间,物块A的速度为,物块B的速度为,则有
根据动量守恒及能量守恒有,
B的动能为
解得
12. 真空中的平面直角坐标系xOy的第一象限内存在沿y轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场,其余象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场。如图所示,一质量为m、电荷量为()的带电粒子,从y轴上的P点以一定的速度平行于x轴射入第一象限,然后从x轴上的Q点进入磁场,恰好能回到P点。已知,,不计粒子受到的重力。求:
(1)粒子射入匀强电场时的初动能;
(2)粒子回到P点时的速度大小v;
(3)匀强磁场的磁感应强度大小B。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设带电粒子射入匀强电场时的初速度大小为,带电粒子从P点运动到Q点所用的时间为t,则有,
粒子射入匀强电场时的初动能为
解得
【小问2详解】
设粒子在Q点时的速度方向与x轴的夹角为θ,此时位移与x轴的夹角为α,如图所示
根据几何关系,则有,,
解得
【小问3详解】
由于粒子回到P点时速度方向与y轴正方向所成的角一定为钝角,粒子轨迹的圆心一定位于第三象限,图中β与θ互余,则有,
根据牛顿第二定律
解得
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高三理科综合考试
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共300分。考试时间150分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56
第Ⅰ卷(选择题 共126分)
一、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14~19题只有一项符合题目要求,第20~21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。
1. 氢原子能级示意图如图所示,能量在之间的光子为可见光。要使处于基态的氢原子被激发后,能辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为( )
A. 1.89eV B. 10.20eV C. 12.09eV D. 12.75eV
2. 北京冬奥会开幕式以二十四节气作为倒计时创意惊艳全球。如图所示,这是地球沿椭圆轨道绕太阳运动过程中对应的四个节气,春分、秋分时太阳光直射赤道,夏至时太阳光直射北回归线。下列说法正确的是( )
A. 夏至时地球的公转速度最大
B. 从夏至到冬至的时间大于半年
C. 图中相邻两个节气间隔的时间相等
D. 春分和秋分时地球绕太阳运动的加速度大小相等
3. 空间存在水平方向的匀强电场,用一条绝缘轻绳悬挂一个质量为20g的带正电小球,平衡时绝缘轻绳与竖直方向的夹角为,如图所示。已知小球所带的电荷量为,,取重力加速度大小,则匀强电场的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
4. 汽油机和柴油机的主要区别在于燃料类型及点火方式,柴油机通过压缩空气产生高温,使柴油自行点燃,而汽油燃点较高,必须依赖火花塞。汽油车打火时火花塞产生电火花的原理简图如图所示,扭动汽车钥匙打火,开关不停地闭合、断开,打火线圈次级绕组瞬间产生上万伏的高压使火花塞产生电火花,点燃汽缸中的可燃混合气,下列说法正确的是( )
A. 汽油车启动后,火花塞停止工作
B. 图中开关的频率与发动机的转速有关
C. 没有图中的开关,火花塞依然可以正常工作
D. 开关闭合后,初级绕组中的磁场能转化为电能
5. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示,s时平衡位置在m处的质点Q第一次到达波谷,则平衡位置在m处的质点P下次到达波峰的时刻为( )
A. s B. s C. s D. s
6. 如图所示,一束复色光以45°的入射角照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面,经下表面反射后从玻璃砖上表面折射出两条平行光线a、b,关于a、b两束单色光,下列说法正确的是( )
A. a光的频率较小
B. a光在玻璃砖中的速度比b光快
C. b光在玻璃砖中的波长比a光短
D. b光先从玻璃砖上表面射出
7. 某新能源汽车在清晨时(环境温度为27℃),胎压传感器显示四个轮胎的气压均为2.5 bar(),中午因阳光暴晒,左前轮的气压升高到2.8 bar。现从左前轮气门嘴放出部分气体,忽略放气过程中胎内气体与外界的热交换,轮胎容积始终不变,胎内气体可视为理想气体。下列说法正确的是( )
A. 放气过程中胎内气体内能减小
B. 放气过程中胎内气体分子的平均动能减小
C. 放气过程中胎内每个气体分子的动能均减小
D. 放气前胎内气体的温度约为73℃
8. 如图所示,水平绝缘地面上固定一足够长的光滑U形导轨,空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场。将质量为m的金属棒ab垂直放置在导轨上,在垂直于棒的恒定拉力F作用下,金属棒由静止开始向右运动,当金属棒的速度大小为v时,金属棒的加速度大小为a;当金属棒的速度大小为2v时,金属棒的加速度大小为。已知金属棒运动过程中始终与导轨接触良好,电路中除金属棒以外的电阻均不计,下列说法正确的是( )
A.
B. 金属棒的最大速度为2v
C. 金属棒的最大加速度为
D. 当金属棒的速度大小为2v时撤去拉力F,金属棒的减速距离为
第Ⅱ卷(非选择题 共174分)
二、非选择题:共174分。
9. 某物理小组利用图甲所示的装置测量重力加速度的大小
(1)用游标卡尺测量小球的直径,示数如图乙所示,小球直径_________________mm;
(2)测出小球释放位置到光电门的高度为h,小球通过光电门的遮光时间为t,则小球通过光电门的速度大小________________;改变光电门的高度,测出多组和,以为纵坐标,以为横坐标,作出的关系图线,图线的斜率为k,则当地的重力加速度大小g=___________(用字母和表示)。
10. 某同学要测量某电压表的内阻,可利用的实验器材有:
A.待测电压表(量程为3 V,内阻不到2 kΩ);
B.标准电压表(量程为6 V,内阻约为3 kΩ);
C.电源E(电动势为6 V,内阻很小);
D.滑动变阻器R(最大阻值10 Ω);
E.定值电阻(阻值3 kΩ);
F.开关S,导线若干。
(1)请根据实验电路图甲补全如图乙所示的实物连线。
(2)当待测电压表的示数为时,标准电压表的示数为,改变滑动变阻器滑片位置,经过多次测量,得到多组、的数值,以为纵坐标,为横坐标,画出的图像是斜率为2.6的直线,则待测电压表的内阻________Ω。
(3)把待测电压表改装成量程为15 V电压表,需要________(填“串”或“并”)联一个阻值________Ω的定值电阻。
(4)把改装后的电压表跟标准电压表进行校对,发现改装后的电压表示数总是比标准电压表示数小,说明在改装电压表时选用的定值电阻的阻值________(填“偏大”或“偏小”)。
11. 如图所示,倾角为θ、足够长粗糙斜面体固定在水平地面上,物块B恰好静止在距斜面顶端处,将另一物块A从斜面顶端由静止释放,之后物块A、B间的碰撞均为弹性正碰且碰撞时间极短。已知物块A、B的质量分别为,,物块A与斜面间的动摩擦因数,两物块均可视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小,。求:
(1)两物块从第一次碰撞到第二次碰撞经历的时间t;
(2)第二次碰撞后物块B的动能。
12. 真空中的平面直角坐标系xOy的第一象限内存在沿y轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场,其余象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场。如图所示,一质量为m、电荷量为()的带电粒子,从y轴上的P点以一定的速度平行于x轴射入第一象限,然后从x轴上的Q点进入磁场,恰好能回到P点。已知,,不计粒子受到的重力。求:
(1)粒子射入匀强电场时的初动能;
(2)粒子回到P点时的速度大小v;
(3)匀强磁场的磁感应强度大小B。
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