1、秘密启用前“超级全能生”2021高考全国卷地区1月联考甲卷理科综合 物理部分注意事项:1.本试题卷共14页,满分300分,考试时间150分钟。2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡的相应位置。3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题卷上无效。4.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。5.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。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,1418题只有一个选项符合题目要求,1921题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的
2、得3分,有选错的得0分)14.在平直的公路,上,乙车做匀速直线运动,乙车从甲车旁边驶过时开始计时,此时甲车开始做初速度为0、加速度为a的匀变速直线运动,t1时刻两车又并排行驶,两车运动的位移一时间图像(xt图像)如图所示,在0t1的过程中,下列说法正确的是A.当t出时,两车距离最远 B.当t的某时刻,两车距离最远C.当ta3 B.v2v3v1C.T1T3T2 D.假设某时刻b、c卫星在a物体的正上方,则经过时间,b、c卫星再次出现在a物体的正上方17.已知通电长直导线产生的磁场中,某点的磁感应强度满足Bk,其中k为比例系数,I为直导线中通有的电流,r为该点到直导线的距离。如图所示,在空间坐标系
3、Oxyz中,正方体ABCDA1B1C1D1的正中心F与坐标原点O重合,在y轴负半轴某一位置处放置一环形电流,平行于xOz平面(环形电流的圆心处在y轴上,图中未画出),在xr处有一通电直导线(直导线在立方体的外侧)与z轴平行,其电流方向竖直向上,大小为I,此时F处的磁感应强度为零,若将直导线平移到y2r处,则F处磁感应强度大小为A.k B. C. D.018.如图所示,匀强电场方向平行于斜面向下,在足够长的绝缘斜面上,带正电的物体从底端沿斜面向上做匀变速运动,在斜面底端时,动能为100J,第一次到A点时动能减少了80J,电势能增加了48J,重力势能增加了12J,物体再次回到斜面底端时的动能为A.
4、50J B.40J C.20J D.60J19.不可伸长的轻质细绳长l0.5m,一端固定在O点,另一端连接一质量m1kg的小球,将小球从O点右侧距离0.4m的位置A点(A与O等高),以初速度v0m/s竖直释放,绳子绷紧瞬间,小球沿绳方向的速度瞬间变为零,已知重力加速度g10m/s2,则下列说法正确的是A.小球运动到最低点时绳子拉力为50NB.小球运动到最低点时绳子拉力为36NC.若在O点的正下方D处有一颗钉子,当OD0.4m时,小球恰好能做完整圆周运动D.若在O点的正下方D处有一颗钉子,当OD0.1m时,小球恰好能做完整圆周运动20.如图所示,同种材料的两滑块A、B,用轻质细绳通过光滑定滑轮相
5、连,A放在粗糙的水平桌面上,此时A、B刚好平衡,已知滑块与水平桌面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力,动摩擦因数,B的质量为m,重力加速度为g,则A和B调换位置后,下列说法正确的是A.A和B的加速度为g B.A的质量为2mC.调换后绳的拉力不变 D.调换后绳的拉力变大21.光滑的绝缘水平面上放置一个单匝正方形金属线框abcd,线框边长为L,质量为m,电阻为R,线框右侧与一根绝缘水平细线相连,细线另一端跨过一个光滑的小定滑轮悬挂一个质量为4m的重物,放置于30的足够大的光滑斜面上,在线框右侧存在一宽度为L、方向竖直向下的匀强磁场,磁场的左边界与线框cd边平行且距离也为L,现将线框和重物由静止释放,线
6、框恰好能够匀速通过磁场,重力加速度为g,则A.线框进入磁场时的速度大小为2B.磁场的磁感应强度大小为C.线框通过磁场产生的热量为4mgLD.线框在进入磁场和穿出磁场的过程中,通过线框横截面的电荷量大小相等三、非选择题(包括必考题和选考题两部分,共174分。第2232题为必考题,每个试题考生都必须作答。第3338题为选考题,考生根据要求作答)(一)必考题(本题共11题,共129分)22.(5分)某同学用如图所示的实验装置来“验证牛顿第二定律”。PQ为一块倾斜放置的木板,在木板底端Q处固定有一个光电门,光电门与数字计时器相连(图中未画)。每次实验时将一物体(其上固定有宽度为d的遮光条)从不同高度h
7、处由静止释放,但始终保持构成的斜面底边长L0.500m不变,设物体与木板间的动摩擦因数处处相等,当地的重力加速度为g,物体通过光电门的时间为t。(1)有两种规格的遮光条,甲为d10.225cm,乙为d20.450cm,则选择 (填“甲”或“乙”)更合适;(2)调整木板的高度,当h0.250m时,物体刚好能做匀速直线运动,则物体与木板间的动摩擦因数为 ;(3)物体通过光电门的速度为 (用字母表示);(4)增大h,若牛顿第二定律成立,则有 (用g、h、L表示)。23.(10分)某校物理学习小组在测霍尔元件时,如图甲所示,在一矩形金属薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N两侧
8、面间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足UHk式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数,将P、Q间通入电流I,同时把外加与薄片垂直向下的磁场B的霍尔元件当成电源连接成如图乙所示电路图,则(1)用螺旋测微器测出霍尔元件厚度如图丙所示,则d mm;(2)M面的电势 (填“高”“低”或“等”)于N面的电势;(3)按照图乙画出实物连接图;(4)改变电阻箱的阻值R,记录相应电压表的读数U,多次进行实验,得出图像如图戊所示,截距为b,则霍尔电压UH ,霍尔系数k (用题中的符号表示)。24.(12分)光滑水平面上放有一半圆弧槽A,半圆弧槽A的质量为M、半径为R,如图所示。将一质量为m、可视
9、为质点的滑块B从半圆弧槽的右侧顶端由静止释放。(1)若半圆弧槽A的内表面粗糙,滑块B经过最低点后,恰能运动到半圆弧槽A的左侧C点,OC与竖直方向的夹角为,则在该过程中,半圆弧槽A的位移为多少;(2)若半圆弧槽A的内表面光滑,M2m,则滑块B滑到最低点时,半圆弧槽A对滑块B的支持力为多少?25.(20分)在xOy平面中,在第一、二象限存在方向竖直向下的匀强电场,在第三、四象限存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,在A(0,d)位置,某电荷量为+q、质量为m的带电微粒以v0的速度沿x轴正方向飞出,微粒通过x轴上的C点(图中未标出)与x轴正方向成45夹角进入匀强磁场,微粒从磁场中出来后,再经过电场恰能
10、返回A位置,不计微粒重力,求:(1)C点的坐标;(2)微粒再次回到A位置所用的时间;(3)微粒从A位置飞出,经电场进入磁场以后,电场强度大小不变,电场方向变为与x轴正方向成135角斜向下,从A位置出发后,第5次经过x轴的坐标。(二)选考题(共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分)33.物理选修33(15分)(1)(5分)油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,用滴管向量筒内滴50滴油酸酒精溶液,量筒中的溶液体积增加1mL,则每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为 m3;若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开
11、,稳定后形成单分子油膜的形状如图所示(图中正方形格的边长为2cm),油酸薄膜的面积是 cm2,则估测出油酸分子的直径为 m。(最后一空保留三位有效数字)(2)(10分)水平放置的导热气缸一端开口,气缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为H;一定质量的活塞只能在a、b间移动,活塞封闭有一定质量的理想气体,初始状态时活塞位于b的位置,且卡口对活塞无作用力,现在将气缸逆时针旋转90,稳定时活塞位于卡口a位置,且卡口对活塞的作用力恰好为0,已知大气压强为p0,活塞横截面积为S,厚度不计,外界温度为T,物体重力加速度为g,求:(i)活塞的质量;(ii)保持气缸竖直放置,改变环境温度,当活塞
12、重新回到卡口b位置时,卡口对活塞的作用力恰好为0。已知气缸内气体内能与温度的关系满足UkT,求活塞从卡口a回到卡口b过程中,气体从外界吸收的热量。34.物理选修34(15分)(1)(5分)一简谐横波t0时刻的波形图如图甲所示,平衡位置坐标x0.32m的质点P此时的运动方向向下。图乙是该波上某质点的振动图像,则下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.该波沿x轴负方向传播B.图乙可能是x0.4m处质点的振动图像C.该波传播的波速为4m/sD.t0到t0.1s时间内,质点P经过的路程是20cmE.t0.1s时,质点P的速度正好与0时刻速度相同(2)(10分)如图所示,半圆形玻璃砖的半径为R,CD为直径,O为圆心,对称轴OO垂直于CD,在玻璃砖的右侧放置一个完全相同的另一玻璃砖,已知CD/CD。位于A点的光源发出一束与OO平行的单色光,射向玻璃砖上的B点,经玻璃砖折射后,从P点沿与CD成30角的方向射出。光线射入另一玻璃砖表面的M点后,最后在玻璃砖内表面E点(图中未画出)恰好发生全反射。已知AO平行于CD,AOR,ABR,光在真空中的传播速度为c。求:(i)光从A点传播到P点所经历的时间;(ii)已知O为右玻璃砖的圆心,也在OO的直线上,求M点到OO的距离。