1、（全国卷）“超级全能生”2021届高三物理1月联考丙卷（B）（含解析）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，1417题只有一个选项符合题目要求，1821题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分
2、，有选错的得0分)14.关于库仑定律公式F=k，下列说法错误的是A.库仑通过点电荷模型得出静止点电荷相互作用力的规律B.库仑定律公式是一个标量式C.静电力常量k的国际单位为Nm2/C2D.随着两个电荷的间距R趋向于零，电荷将无法看成点电荷15.如图，两个物块m1和m2用绳悬挂于B、C两点，在AB、BC、CD三根轻绳作用下处于静止状态，其中中间BC绳处于水平状态，则左侧物块m1与右侧物块m2的质量之比为A.1： B.：1 C.1：2 D.1：316.粗糙斜面的总长度为s，一可视为质点的物体在沿斜面向上的恒力F的作用下，从斜面底端由静止开始沿斜面做匀加速直线运动，物体到达斜面顶端的速度大小为v，仅
3、改变恒力F的大小，可以得到物体在顶端的不同速度v。记录不同F作用下v的大小，并作出Fv2图像如图所示，则根据图像可以求出下列哪个物理量A.物体质量m B.动摩擦因数 C.斜面倾角 D.摩擦力大小17.如图，在扇形区域AOB内存在垂直纸面向里的匀强磁场，O为圆心，OA与OB夹角为60，OC为AOB的角平分线。带电粒子a沿AO方向以速度va从A点进入磁场，同时带电粒子b平行AO方向以速度vb从C点进入磁场，带电粒子a与带电粒子b同时从B点射出磁场，则两带电粒子比荷之比为A. B. C. D.18.在电影地心引力中，一颗俄罗斯报废卫星的碎片引起了连锁性的碰撞，造成了宇宙飞船的毁灭。尽管这是一部科幻电
4、影，但它让人们认识到了太空垃圾对人造卫星造成的威胁，随着各国发射卫星数量的增多，报废卫星成为太空垃圾，对在轨正常卫星产生很大威胁，目前比较常用的处理方式有两种。第一种：使位于低轨的废弃航天器快速转移到更低的轨道上，最终一头扎入稠密大气层，与大气摩擦燃烧殆尽。另一种是将功能失灵的卫星推入更高的所谓“墓地轨道”上去，从而避开正常在轨卫星的轨道带。则下列说法正确的是A.正常在轨卫星从原轨道进入“墓地轨道”后速率变大B.“墓地轨道”上卫星的运行周期比同步卫星的运行周期大C.发现卫星功能失灵，会启动卫星上的发动机将卫星加速，推入“墓地轨道”D.当卫星失修后速度减小，进入大气层，在大气层中受空气阻力的作用
5、，机械能减少19.如图，理想变压器的原线圈一侧接在电压的有效值为U=100V的稳压交流电源上，原、副线圈匝数之比为3：1，图中定值电阻R1=10，R2=R3=20，电表为理想电流表。保持输入电压不变，下列说法正确的是A.电表的示数为1A B.副线圈两端的电压为20VC.R1消耗的功率为30W D.副线圈的功率为90W20.如图，在纸面内的坐标系xOy的第一、第二象限内存在磁感应强度大小为B0，方向垂直纸面向里的匀强磁场。x轴和y轴上有两条足够长且相互垂直的绝缘直导线L1和L2，交点在坐标系xOy的原点O。导线L1上通有大小为I、方向沿x轴负方向的恒定电流，导线L2上通有大小为2I、方向沿y轴正
6、方向的恒定电流。若通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小为B=k(k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线的电流强度)，已知导线L1在N点产生的磁感应强度大小为B0，下列说法正确的是A.导线L1上的电流在M点处产生的磁感应强度大小为号B0B.导线L2上的电流在N点处产生的磁感应强度大小为B0C.N点处的合磁感应强度大小为B0D.M点处的合磁感应强度大小为B021.质量为m=2kg的物块放在水平面上，在水平拉力F作用下从静止开始运动，以物块静止时的位置为坐标原点，ax图像如图所示，物块与水平面间的动摩擦因数为=0.5，重力加速度取g=10m/s2，下列说法正确的是A.物块从静止运动
7、到x1=2m的过程中所用时间为t=4sB.物块从静止运动到x2=4m的过程中，物块的最大动量是p=2kgm/sC.物块从静止运动到x1=2m的过程中，拉力F的冲量大小为IF=24NsD.物块从x1=2m运动到x2=4m的过程中，拉力F所做的功为WF=12J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)某小组探究匀变速直线运动的实验装置如图甲所示。(1)该小组用如图甲所示的实验装置做实验时， (填“需要”或“不需要”)满足小车的质量远远大于重物的质量；
8、除了实验装置所标注的器材之外，还必须使用的仪器和器材是 和 (填选项前的字母)。A.频率为50Hz的低压交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.游标卡尺 E.停表 F.天平(含砝码)(2)在实验中得到如图乙所示的一条纸带，相邻计数点间还有四个点未画出，则该实验中测得小车的加速度a= m/s2。(计算结果保留两位有效数字)23.(10分)某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”实验，实验步骤如下：(1)首先通过螺旋测微器测量铜棒直径，通过游标卡尺测铜棒的长度，测量结果如图甲、乙所示，则铜棒直径d= mm，铜棒的长度L= cm。(2)然后通过伏安法测得多组电压表和电流表的读数，并根据记录的数据
9、绘制出电阻丝的UI图像如图丙所示，在实验中发现无论如何调节滑动变阻器，电压表读数的最小值只能调至U0，则控制电路中的滑动变阻器采用了 (填“分压”或“限流”)接法。(3)则电阻率的表达式为= (用测量的物理量d、L、U、I来表示)。(4)通过查询发现测得的电阻率比实际电阻率大，反思后发现是由于测量电路系统误差导致，在虚线框中画出实验电路图，并且连接实物图。24.(12分)如图所示，装置由半径为4R的光滑圆弧BC、长度为6R水平粗糙直轨道CD和半径为R的光滑圆形轨道构成，圆形轨道处在水平向右的匀强电场中，有一质量为m的带负电绝缘小物块(可视为质点)在B点正上方与B点相距R处由静止开始下落，经B点
10、进入光滑圆弧轨道运动，恰好能在圆形轨道内做完整的圆周运动，已知物块与水平轨道CD之间的动摩擦因数为=0.5，在圆形轨道运动时所受电场力是其重力的，重力加速度为g，不计空气阻力，求：(1)物块运动到圆弧轨道C点时对轨道的压力大小及运动到D点时物块的动能；(2)带电物块在圆形轨道内做圆周运动的最小速度大小。25.(20分)如图甲所示，在空间内MN、PD为两条足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L，与水平面夹角为，电阻均为r的两根金属棒a、b垂直放置在导轨上，其中金属棒a质量为m，MP之间接有电阻R，导轨电阻不计，电流表为理想电流表，两导轨虚线间的区域存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B
11、，虚线区域上方的导轨是绝缘的。现同时由静止释放两根金属棒，当a离开磁场时b恰好进入磁场，a始终不与PM相撞，当电流表有电流通过瞬间开始计时，通过电流表的电流随时间变化图像如图乙所示，t0时刻a穿出磁场，t1时刻b穿出磁场。磁场区域宽度为d，图乙中的I0、t0、t1均为未知物理量。求：(1)金属棒a进入磁场时的速度； (2)金属棒a与金属棒b穿过磁场所用的时间之比；(3)整个过程中电路产生的总焦耳热。(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)在一密封容器内存在一定质量的理想气
12、体，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.当容器为恒温容器时，气体体积V趋向于无穷小时，压强p将趋向于无穷大B.当容器内气体吸热膨胀时，气体分子平均动能可能减小C.当容器体积增大时，若要保持气体温度不变，则容器内气体一定吸收热量D.当容器恒压定容时，继续充入等量同种气体，则气体分子平均动能将增大E.当容器恒温定容时，继续充入等量同种气体，气体分子撞击容器壁频率变为原来的两倍(2)(10分)常规氧气瓶的压强上限为p0=15MPa(兆帕)，瓶内气体不能全部用尽，应保留0.10.2MPa的剩余压强。新冠肺炎疫情防
13、控期间，为了解决氧气紧缺又要满足多个病人同时供氧需求，专业人员对一瓶压强p1=14.6MPa、体积V=40L的满装氧气瓶和另两个同样规格的已刚好无法供氧的氧气瓶通过氧桥管道同时分装，两个待供氧的瓶内气体均保留了p2=0.2MPa的剩余压强，分装过程中保证环境温度t=27不变，分装完成后，三个氧气瓶压强相等。求：(i)分装后三个氧气瓶的压强p大小；(ii)分装后的氧气瓶可以承受的温度上限t0为多少摄氏度。34.物理选修34(15分)(1)(5分)如图所示，波源为S1和S2、在同一水平区域传播的两列相干简谐横波，振幅均为A，振动周期均为T，图中实线代表两列波的波峰，虚线代表两列波的波谷，关于图中所
14、标的a、b、c、d、e、f六个点的说法中正确的是 。(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.a、c两点的振动加强，振幅为2AB.b、d两点都是波峰和波谷相遇的点，振幅为AC.从该时刻起，经过时间T，a点到达平衡位置D.从该时刻起，经过时间T，c点运动到e点E.e点和f点只在平衡位置上下振动(2)(10分)如图所示，将球心为O，直径为L且直径恰好水平的透明玻璃半球体放在水平地面上，轴线 OO垂直于水平面。有一束平行于轴线OO的单色光从透明玻璃半球体上的A点入射，A点与轴线OO的水平距离为L。光经透明玻璃半球体折射后从半球体直径上的B点(B点与轴线OO的水平距离为L)射出并交于轴线OO上的N点(图中未画出)，且光线BN平行于半径AO；不考虑透明玻璃半球体内光的反射，已知光在真空中传播速度为c，求：(i)透明玻璃半球体对该单色光的折射率n以及交点N到球心O的距离；(ii)该束光在透明玻璃半球体内的传播时间。