文档内容
2021 级高三校际联合考试
物理试题
2024.04
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改
动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在
本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。
一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只
有一项是符合题目要求的。
1．在医学研究中把 引入患者体内，待骨骼吸收后，用辐射检测器可测定其在患者骨骼中所处的
位置，并确定患者体内出现的异常情况。 的半衰期为2.8h，对于质量为 的 ，经过时
间t后剩余的质量为m，其 图线如图所示。从图中提供的信息，可知 的半衰期可表示为（
）
A． B． C． D．
2．弹头飞行时其重心所经过的路线谓之“弹道曲线”。由于重力和空气阻力的影响，使弹道形成不均等
的弧形。升弧较长而直伸，降弧较短而弯曲。炮弹的弹道曲线如图所示，已知运动过程中，速度越大，空
气阻力越大。关于炮弹的运动，下列说法正确的是（ ）
A．炮弹的运动是斜抛运动
学科网（北京）股份有限公司B．炮弹飞行到最高点时，加速度等于重力加速度
C．炮弹上升过程所用的时间小于下降过程所用的时间
D．炮弹上升过程损失的机械能等于下降过程损失的机械能
3．小明利用同一实验装置在真空中进行双缝干涉实验。仅换用甲、乙两种不同的单色光，在屏上分别观
察到的干涉条纹如图所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则甲、乙两种不同单色光的频率之比为（ ）
A．2：1 B．1：2 C．3：1 D．1：3
4．如图所示，在一椭圆的两焦点M、N和短轴上的一个端点P，固定有三个电荷量相等的点电荷，其中
M、N处的电荷带正电，P处的电荷带负电，O为椭圆中心，A、B是椭圆上关于O点对称的两个点。取无
穷远处电势为零。下列说法中正确的是（ ）
A．A、B两点的电势不相同
B．A、B两点的电场强度相同
C．一质子从靠近P点处沿直线到O点再到A点，电势能一直增大
D．一电子从靠近P点处沿直线到O点再到B点，电势能先减小后增大
5．如图所示，质量均为m的物体A、B通过轻绳连接，A穿在固定的竖直光滑杆上，B放在固定的光滑斜
面上，斜面倾角 ，轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，另一端连接物体B。初始时，A位于N
点，轻弹簧处于原长状态，轻绳绷直（ON段水平）。现将A由静止释放，当A运动到M点时的速度为
v。设P为A运动的最低点，B运动过程中不会碰到轻质滑轮，弹簧始终在弹性限度内， ，
，重力加速度为g，不计一切阻力。下列说法正确的是（ ）
A．A从N点运动到M点的过程中，绳的拉力对A做的功为
B．A从N点运动到M点的过程中，A减少的机械能等于B增加的机械能
学科网（北京）股份有限公司C．A运动到M点时，B的速度为
D．A运动到M点时，弹簧增加的弹性势能为
6．粗糙的半圆柱体固定在水平地面上，截面如图所示。质量为m的小物块在拉力F的作用下，从半圆柱
体的底端缓慢向上滑动。已知拉力F的方向始终与小物块的运动方向相同（与圆弧相切），小物块与半圆
柱体表面的动摩擦因数为 ，重力加速度大小为g。若小物块和圆心的连线与水平方向的夹角为 ，在
从0增大到90°的过程中（ ）
A．拉力F一直增大 B．拉力F先减小后增大
C． 时，拉力F最大 D．拉力F的最小值为
7．小明和爸爸一起开车外出游玩，在公路上正常行驶时，看到车辆仪表盘上显示a轮胎的胎压为
200kPa，b、c、d三只轮胎的胎压均为250kPa，四只轮胎的温度均为37℃。已知该型号轮胎的容积为
30L，不考虑轮胎容积的变化，该型号轮胎的胎压达到300kPa时，会出现爆胎危险。下列说法正确的是（
）
A．胎压指的是汽车轮胎对地面的压强
B．汽车停放在温度为17℃的车库里时，b轮胎的压强约为200kPa
C．b轮胎内气体的温度为60℃时，有爆胎危险
D．为使四只轮胎的胎压相同，a中充入的气体与原来胎内气体的质量之比为1：4
8．2021年11月，中科院国家天文台发布了目前世界上最大时域多星光谱星表，为科学家研究宇宙中的多
星系统提供了关键数据支持。科学家观测到有三颗星A、B、C保持相对静止，相互之间的距离均为l，且
一起绕着某点做周期为T的匀速圆周运动。已知 ， ，不计其它星体对它们
的影响。关于这个三星系统，下列说法正确的是（ ）
A．三颗星A、B、C的半径之比为1：1：1
B．三颗星A、B、C的线速度大小之比为
C．若距离l均不变，A、B、C的质量均变为原来的2倍，则周期变为
学科网（北京）股份有限公司D．若A、B、C的质量不变，距离均变为2l，则周期变为
二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有
多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图所示，四块相同的混凝土实心砖并排固定在水面地面上，子弹以水平速度 从P点射入实心砖中，
到达Q点时的速度恰好为零。假设子弹在混凝土实心砖中做匀减速直线运动，且运动的总时间为t。下列
说法正确的是（ ）
A．子弹刚穿过第2块砖时的速度大小为
B．子弹刚穿过第3块砖时的速度大小为
C．子弹穿过第2块砖所用的时间为
D．子弹穿过第3块砖所用的时间为
10．我国能源分布很不均匀，远距离大容量输电有着特别重要的意义。远距离高压交流输电的示意图如图
所示，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为n，输电线的总电阻
为r。U、I分别表示电压表V、电流表A的示数，输入电压 保持不变。下列说法正确的是（ ）
A．若仅闭合开关S，则U减小
B．若仅闭合开关S，则U增大
C．仅增大 ，则U减小
D．仅增大 ，若V的示数变化为 ，A的示数变化为 ，则
11．如图所示为一列沿x轴方向传播的简谐横波，A为 时刻的波形图，B为 时的波形图。已
知该简谐横波的周期大于0.1s，下列说法正确的是（ ）
学科网（北京）股份有限公司A．该简谐横波沿x轴正方向传播
B．该简谐横波的周期可能为0.24s
C．该简谐横波的传播速度可能为25m/s
D． 时，在 处的质点在最大位移处
12．如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B，板长 、板间距离 ，在两板间加如
图乙所示的交变电压，紧靠金属板右侧竖直放置足够大的荧光屏，右侧空间有垂直纸面向里、磁感应强度
大小 的匀强磁场。一群带正电、比荷 的粒子，以 的
水平速度从金属板左端板间中央位置处连续射入电场，射出电场后进入磁场最终打在荧光屏上，形成亮线
的两端点间的距离为s。已知甲粒子在磁场中运动的时间最长，乙粒子在磁场中运动的时间最短，设在每
个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定不变，忽略粒子重力的影响。则（ ）
A．粒子在匀强磁场中运动的最短时间为
B．粒子在匀强磁场中运动的最长时间为
C．若在磁场中再加上同方向的匀强电场，则s可能小于0.20m
D．若甲、乙两粒子同时打在荧光屏上，则 的最大值为
三、非选择题：本题包括6小题，共60分。
13．（6分）
某学习小组用单摆测量当地的重力加速度，由于没有摆球，他们用一个小挂件来代替摆球。然后按以下步
学科网（北京）股份有限公司骤进行实验：
（1）用细线下端系好小挂件，将细线上端固定，用刻度尺测量固定点和系小挂件结点间细线的长度L作
为摆长。然后将小挂件拉离平衡位置，使悬挂小挂件的细线偏离竖直方向约为5°的位置，由静止释放小挂
件；
（2）小挂件摆到最低点开始计时并计数为零，到第100次通过最低点所用的时间为t，则小挂件的周期
_________；
（3）改变细线的长度，再做几次实验，记下相应的L和T，做出 图像，如图所示；
（4）取 ，由图像求出重力加速度 _________ （结果保留一位小数）。实验过程中把细
线的长度作为摆长，根据图像求出的重力加速度值_________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
14．（8分）
某物理学习小组为了测量电源的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路。器材如下：
A．待测电源（电动势E、内阻r）
B．电流表 （量程1A、内阻 ）
C．电流表 （量程6mA、内阻 ）
D．电阻箱 （最大阻值9999.9Ω）
E．电阻箱 （最大阻值9999.9Ω）
F．开关S和导线若干
实验步骤如下：
（1）将实验器材连接成如图甲所示的电路，要将电流表 改装成量程为6V的电压表，需要将电阻箱
的阻值调为_________Ω；
（2）调节电阻箱 的阻值，读出电流表 和 的示数 和 ，多次改变电阻箱 的阻值，以 为横坐
学科网（北京）股份有限公司标、 为纵坐标画出 图线如图乙所示，根据图线可求出待测电源的电动势 _________V，内阻
_________Ω；
（3）通过本实验测得电源内阻的测量值_________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。
15．（8分）
如图所示，一工件由透明材料制作而成，其横截面ABCD是边长为a的正方形，以CD的中点O为圆心、
为半径的内切半圆部分被挖出。O处有一单色点光源，从正方形ABCD的三边AB、AD、BC射出光线区
域的总长度为 。已知光在真空中传播的速度为c，光线发生折射时不考虑光的反射。求：
（1）透明材料对该单色光的折射率n；
（2）从光源直接射到正方形ABCD边界的光线，传播所用的最长时间t；
（3）在正方形ABCD边界恰好发生全反射的光线，能够从边界射出时出射角 的正弦值。
16．（9分）
如图甲所示，倾角 的足够长的光滑斜面固定在水平地面上。斜面底端有一挡板，轻弹簧的一端固
定在挡板上，另一端与质量为m的物体a连接，紧挨着物体a放置质量为2m的物体b（二者不粘连）。现
对物体b施加一个沿斜面向上的拉力，使b由静止开始沿着斜面向上做匀加速直线运动，从施加拉力开始
计时，物体a的速度随时间变化的图像如图乙所示， 的时间内为倾斜直线， 之后为曲线， 时刻速
度最大。已知g为重力加速度，两物体均可视为质点，弹簧始终在弹性限度内。求：
学科网（北京）股份有限公司（1）弹簧的劲度系数k；
（2） 时刻拉力的功率P；
（3） 时间内，物体a的位移 。
17．（13分）
如图所示，电阻不计的足够长的光滑水平平行金属导轨 、 间距 ，其内有竖直向下、磁
感应强度 的匀强磁场，导轨左侧接一电动势 、内阻不计的电源，质量 、电阻
的金属棒静止在导轨上，与两平行金属导轨垂直且接触良好。下方光滑平行金属导轨 、
右端闭合，电阻不计，间距也为L，正对 、 放置，其中 、 为半径 、
圆心角 的圆弧，与水平轨道 、 相切于P、O两点。以O点为坐标原点，沿导轨向右建立
坐标系，OP右侧 的区域内存在磁感应强度大小为 的磁场，磁场方向竖直向下。
闭合开关S后金属棒在水平导轨上向右运动至速度稳定，最后自 处抛出且恰好能从 处沿切线进
入圆弧轨道，仍与两平行金属导轨垂直且接触良好。已知重力加速度 。
（1）求金属棒刚离开 时的速度大小 ；
（2）求金属棒在水平导轨上向右运动至速度刚好稳定的过程中，通过金属棒的电荷量q和金属棒中产生的
焦耳热 ；
（3）若金属棒进入磁场 区域时，立刻给金属棒施加一个水平向右的拉力F，使金属棒匀速穿过磁场
区域，求此过程中金属棒产生的焦耳热 。
18．（16分）
学科网（北京）股份有限公司如图所示，水平传送带的右端靠近同高度水平轨道的左端（水平轨道不影响传送带的正常转动），水平轨
道的最右端为O。水平轨道的右侧有一弯曲轨道DE，以O为坐标原点，沿水平向右为x轴，竖直向下为y
轴，建立如图所示的直角坐标系，DE轨道上各点的坐标满足 。初始时物块A在水平传送
带的最左端保持静止，物块B、C静止在水平轨道的最左端（B、C之间空隙很小），A、B间的距离为
10m。已知物块A、B的质量 ，物块C的质量 ，物块A与传送带间的动摩擦因
数 ，物块B底面光滑，物块C与水平轨道间的动摩擦因数 ，物块均可看做质点，重力加
速度 。传送带在电机的带动下以 的速度顺时针转动。现将物块A由静止释放，滑
到水平轨道上与静止的物块B发生弹性碰撞。物块间发生的所有碰撞均为弹性碰撞。
（1）求物块A第一次与物块B发生碰撞时的速度大小：
（2）若物块C不能平抛到轨道DE上，求水平轨道的最小长度；
（3）若物块C不能平抛到轨道DE上，求物块A由静止释放到最终静止时，物块A与传送带间因摩擦而
产生的热量：
（4）若物块C能平抛到轨道DE上，为使物块C落到轨道DE上速度最小，求水平轨道的长度以及物块C
落到轨道DE上的速度大小。
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