山西省阳泉市2021届高三上学期期末考试理科综合物理试题 含答案

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阳泉市 2021 届高三上学期期末考试
理科综合物理试题
二、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 14～18
题只有一项符合题目要求，第 19～21 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。
14. 利用图 a 装置，某同学用甲、乙、丙三束色光分别照射同一光电管，研究光电流 I与所加电
压U之间的关系，得到如图 b 所示的图象。则下列说
法正确的是
A.甲光的波长大于乙光的波长
B.乙光的频率小于丙光的频率
C.甲光的光强小于乙光的光强
D.甲光产生的光电子的最大初动能最大
15. 2020 年 12 月 6 日凌晨，嫦娥五号上升器成功与轨道器返回器组合体交会对接，并将月球样品
容器安全转移至返回器中。这是我国航天器首次实现月球轨道交会对接。如图所示为上升器
（用 A 表示)与轨道器返回器(用 B 表示)对接前在轨道上的运行图，上升器需要追赶返回器才
能实现对接，对接后仍在 B 所在轨道做匀速圆周运动。关于 A 和 B 的对接，下列说法正确的
是
A.A 与 B 对接后的线速度比 A 在原轨道的大
B.A 与 B 对接后的角速度比 A 在原轨道的大
C.A 与 B 对接后的加速度比 A 在原轨道的大
D.A 与 B 的对接过程中，A 与月球的引力势能逐渐增加
16. 某物体做平抛运动，它的速度方向与水平方向的夹角 θ的正切值 tanθ随时间 t的变化图象正
确的是
17. 特高压直流输电是我国领先世界的电力工程。正常输电时，两根导线中通有大小相等，方向
相反的电流，某次故障测试中发现两根平行输电线电流 IA>IC，如图以两导线公垂线中点为圆
心，作一个与导线垂直的圆，a、b、c、d 分别为圆上的四个点，a 点(靠近 IA)和 c 点(靠近 IC)
与输电线在同一高度，b、d 为圆的最下方和最上方。忽略地磁的影
响，则
A.b 点和 d 点磁场方向相同
B.a 点的磁感应强度可能为零
C.c 点的磁感应强度可能为零
D.两根导线的作用力为引力
18. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的
阻值分别为 3Ω、1Ω和 4Ω，A 为理想交流电流表，
U
为正弦交
流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流
表的示数为I
；
当S闭合时，电流表的示数为 4I。
则该变压
器原、副线圈匝数比为
A.2 B.3 C.4 D.5
19. 如图所示，一斜面 M静止在粗糙水平面上，斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并
跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，M、Q接触面粗糙，系统
处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q、M均静止不动，则
A.Q受到的摩擦力一定变小
B.M受到地面的摩擦力一定变大
C.轻绳上拉力一定变大
D.轻绳上拉力一定不变
20．如图 a 所示，光滑绝缘水平面上有质量分别为 m1和m2的甲、乙两个点电荷，t=0 时，乙电荷
向甲运动，水平向左的速度大小为 6m/s，甲的速度为零。之后，它们仅在静电力的作用下沿
同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的 v-t 图象分别如图 b 中甲、乙两曲线
所示，则由图线可知
A.两电荷可能带异种电荷
B.m1:m2=1:2
C.t1时刻两电荷的电势能最大
D.电场力对乙先做负功，再做正功
21. 如图所示，MN 和PQ 是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部
分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为 R的定值电阻，平直部分导轨左边区域有宽度为
d、方向竖直向上、磁感应强度大小为 B的匀强磁场，质量为m、电阻也为R的金属棒从高度
为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数
为 ，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中
A.流过金属棒的最大电流为
O
B.通过金属棒的电荷量为
C.克服安培力所做的功为
D.金属棒产生的焦耳热为
三、非选择题：共 62 分，第 22-32 题为必考题，每个试题考
生都必须作答。第 33-34 题为选考题，考生根据要求作
答。
22.（每空2 分，共 4 分）
为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设
计了如图所示的实验装置。其中M为传感器和小车的质量，
m为砝码和砝码盘的质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小，打点计时器接在频率为 50Hz 的交
流电源上。
(1) 下列实验中相关操作不正确的是（ ）
A.平衡摩擦力时，一定应先将砝码盘用细线绕过定滑轮系在小车上
B.平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器
C.为减小误差，实验中一定要保证砝码和砝码盘的质量 m远小于小车的质量 M
D.平衡摩擦力后，进行实验时，滑轮与小车之间的细绳应与木板保持平行
E.小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车再接通打点计时器的电源
(2) 该同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带，如图。图中 A、B、C、D、E、F是按
打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间还有四个点没有画出。由图中的数据可知，
小车运动的加速度 a= m/s2（结果保留三位有效数字）
23.（每空2 分，共 12 分）
太阳能电池在有光照射时，可以将光能转化为电能，在没有光照射且未储存电能时可视为一
个电阻。实验小组用伏安法探究某太阳能电池视为电阻RS时的 I-U 特性。
（1）实验小组先用欧姆表“×100”挡粗测该太阳能电池的电阻RS，发现指针从左端开始只
偏转很小角度，为使测量结果更准确，他们需改用 （选填“×1k”或“×10”）挡位，并重
新进行 。
（2）实验小组设计好电路后，正确操作，得到了多组电压表和电流表的示数U、I，如下表
所示：
①他们设计的电路图可能是图 a 中的 (选填“A”或“B”)图。
②请根据表中数据在图 b 中作出太阳能电池RS的I-U 图线。
③由所作图线可知，随所加电压的增大，太阳能电池的电 RS
，能反映该太
阳能电池真实I-U 特性的曲线应该在所作图线的 （选填“上方”或“下方”)。
24.（13 分）
如图所示，一质量 m1=1.0kg 足够长的长木板静止在粗糙的水平地面上，左端放一质量
m2=2.0kg 的滑块，在滑块正上方的 O点用长 L=0.9m的轻质细绳悬挂质量 m3=2.0kg 的小球。现将
小球向左上方拉至细绳与竖直方向成 θ=60°角的位置由静止释放，小
球摆到最低点与滑块发生弹性碰撞。已知滑块与长木板间的动摩擦因
数1=0.2，地面与长木板间的动摩擦因数 2=0.05，重力加速度 g
取10 m/s2。求：
(1)小球与滑块碰撞前对绳子的拉力以及碰撞后滑块的速度；
(2)求滑块在长木板上留下的划痕长。
25.（18 分）
如图所示在 xOy 平面内，有两块垂直纸面的带电平行金属板竖直
放置，一带正电的粒子自A点经电场加速后从M、N两板下端之间的
中点 C垂直射入M、N两极板间，偏转后通过竖直极板 N上的小孔O
离开电场，粒子在 O点时的速度大小为 v，方向与 x轴成 45°角斜向上，
U/V 0.0 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0
I/mA0.0 0.0 0.1 0.4 0.9 1.8 3.3 5.1
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