暨假期质量测试物理科试卷
答题时间：75 分钟 满分：100 分 命题校对人：高三物理备课组
一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7
题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第 8~10 题有多项符合题目要求，每
小题 6 分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
1．2021 年 12 月 20 日，全球首座球床模块式高温气冷堆核电站——山东荣成石岛湾高温
气冷堆核电站示范工程送电成功。标志着我国成为世界少数几个掌握第四代核能技术的
235 1 144 1
国家之一。目前核电站获取核能的基本核反应方程： 92 U 0 n 56 Ba X 30 n ，其中
144
56 Ba 不稳定，衰变的半衰期为T ，下列说法正确的是（ ）
A．反应产物 X 的中子数为 50
B．上述核反应也称热核反应，由于质量亏损而释放出能量
235
C．反应产物 X 的比结合能比 92 U 的比结合能小
1
D． 0.5kg 的 144 Ba 原子核，经过 3T 后剩余的质量是开始时的
56 8
2．如图所示的一次函数图像，横轴与纵轴所表示的物
理量并未标出，已知图像的横轴、纵轴的截距分别为 x0
y0 ，根据所学的匀变速直线运动的规律来分析，下列
说法正确的是（ ）
A．若横轴表示时间 t，纵轴表示物体的速度 v，则
y0
t0 时刻物体的速度为 x0 t0
x0
y0
B．若横轴表示位移 x，纵轴表示物体速度的平方 v2，则物体的加速度为
x0
y0
C．若横轴表示时间 t，纵轴表示物体的平均速度 v，则物体的加速度为
2x0
D．当物体受到竖直向下的拉力 F 在真空中下落，若横轴表示 F，纵轴表示物体加速
x
度 a，则物体的质量为 0
g
高三年级物理科试卷第 1页共 7 页
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3．如图甲所示，车辕是马车车身上伸出的两根直木，它是驾在马上拉车的把手。如图乙
为马拉车时的简化模型，车辕前端距车轴的高度 H 大约为 1.0m，马拉车的力可视为沿车
辕方向，马车的车轮与地面间的摩擦力大小是其对地面压力的 3 ，若想让马拉车在水平
3
面上匀速前进且尽可能省力，则车辕的长度大约为（ ）
A． 2m B． 3m C．3m D．2m
4．A、B、C、D 四个物体通过轻绳和轻弹簧按如图所示方式连接，已知
mA=mC=2mB=2mD，重力加速度为 g，若突然剪断 B、C 间的绳子，剪断绳
子后的瞬间，下列有关表述正确的是（ ）
A．A 的加速度为零 B．B 的加速度为 3g
3
C．C 的加速度为 g D．D 的加速度为 g
2
5．如图所示，一束单色光以与三棱镜 AB 面成 45角的方向斜射到 AB 面上的 D 点，折射
光线照射到 AC 面恰好发生全反射，全反射后的光线直接照射到 B 点，已知玻璃砖对该
单色光的折射率为 2 ，DB d ，，光在真空中传播速度为 c，下列说法正确的是（ ）
A．该单色光在三棱镜中的全反射临界角为 30
B．三棱镜顶角 A 15
C．光从 D 点传播到 B 点经过的路程为 1 3 d
2 6 d
D．光从 D 点传播到 B 点所用的时间为
c
6．如图所示，两极板水平放置的平行板电容器与电动势为 E 的直
流电源连接，下极板接地，静电计外壳接地。闭合电键 S 时，一
带电的油滴恰好静止于电容器中的 P 点。下列说法正确的是（ ）
A．若将 A 极板向下平移一小段距离，则带电油滴向下运动
B．若将 A 极板向下平移一小段距离，P 点电势将降低
C．若断开电键 S，再将 B 极板向下平移一小段距离，静电计指针张角变大
D．若断开电键 S，再将 B 极板向下平移一小段距离，P 点电势将降低
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7．如图所示为放在水平桌面上的沙漏计时器，从里面的沙子全部在上部容器里开始计时，
沙子均匀地自由下落，到沙子全部落到下部容器里时计时结束，不计空气阻力和沙子间
的影响。对计时过程取两个时刻：时刻一，下部容器底部没有沙子，
部分沙子正在做自由落体运动；时刻二，上、下容器内都有沙子，
部分沙子正在做自由落体运动。下列说法正确的是（ ）
A．时刻一，桌面对沙漏的支持力大小等于沙漏的总重力大小
B．时刻一，桌面对沙漏的支持力大小大于沙漏的总重力大小
C．时刻二，桌面对沙漏的支持力大小等于沙漏的总重力大小
D．时刻二，桌面对沙漏的支持力大小小于沙漏的总重力大小
8．如图所示，人造卫星 A 围绕地球做圆周运动，AB 和 AC 与地球相切，BAC ， 称
为地球对卫星的张角。现有甲、乙两颗人造卫星，轨道平面相同，以相同方向绕地球公
转。已知地球对甲、乙的张角分别为1 和2 ，且1 2 ，甲、乙公转角速度分别为1 和2 ，
万有引力常量为 G 。则以下说法正确的是（ ）
A．由题目所给条件，可以算出地球的质量
B．由题目所给条件，可以算出地球的密度
C．每隔时间 t 2 ，两卫星可以恢复直接通信
1 2
D．每隔时间t 1 2 ，两卫星可以恢复直接通信
1 2
9．某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打
滑），半径之比为 4：1，小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长
为 L 的正方形，共 n 匝，总阻值为 R。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为 B 的匀强磁
场。大轮以角速度匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转
动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连
接一个阻值恒为 R 的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工
作在额定电压 U0 以内，下列说法正确的是（ ）
2U
A．大轮转动的角速度不能超过 0
nBL2
B．灯泡两端电压有效值为 2nBL2
C．若用总长为原来两倍的漆包线重新绕制边长仍为 L 的多匝正方形线圈，则灯泡变
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得更亮
D．若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮
10．如图所示，两条粗糙平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为 ，导轨间的距
离为 l，导轨电阻忽略不计，磁感应强度为 B 的匀强磁场与导轨所在平面垂直，将两根相
同的导体棒 ab、cd 置于导轨上不同位置，两者始终与导轨垂直且接触良好，两棒间的距
离足够大，已经两棒的质量均为 m、电阻为 R，某时刻给 ab
棒沿导轨向下的瞬时冲量 I0，已知两导棒与导轨间的动摩擦
因数 tan ，在两棒达到稳定状态的过程中（ ）
A．两棒达到稳定状态后两棒间的距离均匀减小
I 2
B．回路中产生的热量 0
4m
2 2
1 B l I0
C．当导体棒 cd 的动量为 I0 时，导体棒 ab 的加速度大小
4 4m2 R
1 RI
D．当导体棒 cd 的动量为 I 的过程中，通过两导体棒间的距离减少了 x 0
4 0 2B2l 2
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11．(6 分)某实验小组探究单摆做简谐运动的周期和小球的质量、单摆摆长的关系。
（1）小组内的两位同学各自组装了一套实验装置，分别如图甲、乙所示。为了保证小球
在确定的竖直面内摆动，应选用图 （选填“甲”或“乙”）所示的实验装置。
（2）关于该实验，下列说法正确的是 。
A．该探究方法为控制变量法
B．实验所用小球的质量要尽量大，体积要尽量小
C．实验时细线的最大摆角约为 45
D．测量小球的摆动周期时，应该从小球处于最高点时开始计时
（3）当小球的质量一定，探究单摆做简谐运动的周期和摆长的关系时，该小组同学利用
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正确装置通过改变摆长进行了多次实验，画出的 T2l 图像如图丙所示，由图丙可得小球
的质量一定时，周期 T 和摆长 l 的关系为 T= （用 a、b、l 表示）。
12．（8 分）某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，
他们找到了如下的实验器材：电池组（四节干电池）、灵敏电流计 G （满偏电流 Ig ，内阻
Rg ）、定值电阻 R1，定值电阻 R2 ，变阻箱 R （阻值范围可调），开关，导线若干。同学们
思考讨论后设计电路如图甲。
（1）若灵敏电流计 G（满偏电流 Ig 1mA ，内阻 Rg 500 ）改装成量程为 6V 的电压表，
则定值电阻 R2 的阻值为 。
（2）采集灵敏电流计 G 和变阻箱 R 的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为
k ，纵截距为 b ，则所测得电池组的电动势 E ，内阻 r 。（用
题目中所给的字母表示，已知电源中的电流远大于电流计 G 中的电流）
（3）组长还组织大家进一步研究，图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，
如果把两个该型号的灯泡并联后再与 R0 8 的定值电阻串联起来接在上述电池组上（若
测得电池组的电动势 E 6.0V ，内阻 r 2 ），如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为
W （保留 2 位有效数字）。
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13．（10 分）如图，一小汽车停在小山坡底部，突然司机发现山坡上距坡底 x1=60m 处，
2
因地震产生的小泥石流以 v0=4m/s 的初速度、a1=0.4m/s 的加速度匀加速倾斜而下，泥石
2
流到达坡底后以 a2=0.3m/s 的加速度沿水平地面做匀减速直线运动，司机从发现险情到发
2
动汽车共用了 t0=2s，设汽车启动后一直以 a3=0.5m/s 的加速度，沿与泥石流的同一直线
做匀加速直线运动。求：
（1）泥石流到达坡底速度的大小；
（2）泥石流与汽车相距的最近距离。
14．（12 分）如图所示，小明用仪器测一质量为 1 kg 的生肖摆件的密度。已知密闭容器
的容积为 1 000 cm3，抽气筒的容积为 200 cm3，把生肖摆件放入密闭容器，抽气筒与密
闭容器通过单向阀门相连，活塞从抽气筒的左端向右移动到右端的过程中，阀门开启，
密闭容器内的气体进入抽气筒，活塞从右端向左移动到左端过程中，阀门关闭，抽气筒
内活塞左侧的气体被排出，完成一次抽气过程。开始时密闭容器内空气压强为 105 Pa，抽
气一次后，密闭容器内气体压强为 8104 Pa，抽气过程中气体的温度不变，气体可视为
理想气体，求：
（1）生肖摆件的密度；
（2）抽气 10 次后，密闭容器内剩余气体和抽气前气体质量的比值。
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15．（18 分）《三体》动画的一开头就有这样的台词：“科学发展，突破口在哪儿？”、“粒
子对撞实验”。如图所示，在 y 0 的区域内存在一定高度范围的、沿 x 轴正方向的匀强电
场，在 y 0 的区域内存在垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场．在电场下边缘有一粒子源 S，
某时刻，粒子源沿 y 轴正方向发射出一质量为 m、带正电的粒子 a，已知粒子 a 进入电场
时的速度为 v0 ，进入磁场时的速度方向与 x 轴正方向的夹角为 60，在粒子 a 进入磁
场的同时，另一不带电粒子 b 也经 x 轴进入磁场，运动方向与粒子 a 进入磁场的方向相
同，在粒子 a 没有离开磁场时，两粒子恰好发生正碰（碰撞前的瞬间，粒子 a、粒子 b
的速度方向相反），不计两粒子的重力。求：
（1）电场力对粒子 a 所做的功；
（2）碰撞前粒子 b 的速度大小；
（3）若两粒子碰后结合成粒子 c，结合过程不损失质量和电荷量，且从粒子进入磁场的
位置向左沿 x 轴负方向放置有无限长的吸收板（粒子 c 碰上吸收板后立即被吸收而不再
运动），经过分析可知无论 b 粒子的质量怎么取值，吸收板上都有两段区域总是粒子 c 不
能到达的，请你计算出这两段区域长度的比值大小，并分析出要能够使粒子 c 到达吸收
板，粒子 b 的质量所要满足的条件。
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参考答案
1D 2D 3D 4C 5B 6C 7C 8BD 9BC 10BCD
al
11. 乙 AB/BA
b
Rg R2 k
12. 5500 R1 0.25
b b
13（1）8m/s；（2）6m
【详解】（1）设泥石流到达坡底的时间为 t1，速度为 v1
1
根据位移公式有 x v t a t 2
1 0 1 2 1 1
由速度公式有 v1 v0 a1t1
代入数据得 v1=8m/s
（2）泥石流到达坡底时，汽车速度 v2 a3 t1 t0
1 2
汽车位移 x a t t
0 2 3 1 0
当汽车的速度与泥石流速度相等时，泥石流与汽车相距最近
设泥石流到达坡底后汽车又加速时间为 t2，故有 v1 a2t2 v2 a3t2
1 2
泥石流水平位移 x泥 v t a t
1 2 2 2 2
1 2
汽车位移 x汽 v t a t
2 2 2 3 2
相距最近的距离 x x0 x汽 x泥
由以上各式解得 x=6m
4
14（1）5 g/cm3；（2） ( )10
5
【详解】（1）设生肖摆件的体积为V，第一次抽气过程，
由玻意耳定律有 p0(V0V)p1(V0VV1)
5 3 4 3 3
其中 p010 Pa、V01 000 cm 、p1810 Pa、V1200 cm 解得V200 cm
M
生肖摆件的密度 5g/cm3
V
(2)设第二次抽气后，容器内气体压强为 p2，有 p1(V0V)p2(V0VV1)
设第三次抽气后，容器内气体压强为 p3，有 p2(V0V)p3(V0VV1)
高三年级物理科答案 1页
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10
依次类推可知 4
p10 p0
5
设剩余气体压强为 p0 时体积为 V，则有 p0Vp10(V0V)
10
m V 4
则剩余气体与抽气前气体的质量的比值为 2
m1 V0 V 5
1 2 2 3v0 3 3 3
15（1） mv0 ；（2） ；（3） PQ : MN 1:1， m m或 m m
6 3 b 6 b 2
【详解】（1）设粒子 a 进入磁场时的速度为 v，则 vsin v0
2 3
解得 v v
3 0
1 1
由动能定理得，电场力做的功W mv2 mv2
2 2 0
1
解得W mv2
6 0
（2）两粒子的运动轨迹大致如图所示（b 粒子的出发点不一定在坐标原点且对答案无影
2r
r
响），设 a 粒子的圆周半径为 r，由等时性 tan
vb v
2 3v
解得 v 0
b 3
（3）设碰后 c 粒子的速度 vc ，半径为 rc ，那么对粒子 a 在磁场中匀速圆周运动
v2
qBv m
r
高三年级物理科答案 2页
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2
vc
对粒子 c 在磁场中匀速圆周运动 qB vc m mb
rc
讨论：
若 vc 沿粒子 a 的方向，则 mv mbvb m mb vc
r
欲使粒子能到达吸收板，则必须 r c 2r
c cos
3
解得 m m
b 6
2 3
粒子 c 不可能到达的区域长度 PQ r
3
若 vc 沿粒子 b 的方向，则 mbvb mv m mb vc
r
欲使粒子 c 能到达吸收板，则必须 c r 2r
cos c
3 3
解得 m m
b 2
高三年级物理科答案 3页
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