理科综合能力测试 物理部分
注意事项：
1.本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分。答题前，考生务必将自己的姓名、准
考证号填写在答题卡上。
2.回答第 I 卷时，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。写在本试题卷上无效。
3.回答第 II 卷时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。
第 I 卷(选择题，共 21 小题，共 126 分)
二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 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.中微子失踪之谜是一直困扰着科学家的问题，原来中微子在离开太阳向地球运动的过程中，
发生“中微子振荡”，转化为一个 μ 子和一个 τ 子。科学家通过对中微子观察和理论分析，终
于弄清了中微子失踪之谜，成为“2001 年世界十大科技突破”之一。若中微子在运动中只转
化为一个 μ 子和一个 τ 子，并已知 μ 子的运动方向与中微子原来的方向一致，则 τ 子的运动方
向
A.一定与中微子方向一致 B.一定与中微子方向相反
C.可能与中微子方向不在同一直线上 D.只能与中微子方向在同一直线上
15.a、b 两个物体在同一时间、从同一地点开始，沿同一条直线运动，v－t 图象如图所示，a、
b 两物体运动图线均为正弦(余弦)曲线的一部分。在 0～6s 时间内，关于两物体的运动，下列
说法正确的是
A.b 物体的加速度先增加后减小 B.a 物体的位移大于 b 物体的位移
C.2s 末 a 物体的加速度大于 b 物体的加速度 D.3s 末 a、b 两物体之间的距离最大16.如图所示，b 球在水平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，BC 为圆周运动的直径，竖直平台
与 b 球运动轨迹相切于 B 点且高度为 R。当 b 球运动到切点 B 时，将 a 球从切点正上方的 A
点水平抛出，重力加速度大小为 g，从 a 球水平抛出开始计时，为使 b 球在运动一周的时间内
与 a 球相遇(a 球与水平面接触后不反弹)，则下列说法正确的是
A.a 球在 C 点与 b 球相遇时，a 球的运动时间最短
B.a 球在 C 点与 b 球相遇时，a 球的初始速度最小
C.若 a 球在 C 点与 b 球相遇，则 a 球抛出时的速率为
D.若 a 球在 C 点与 b 球相遇，则 b 球做匀速圆周运动的周期为
17.静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示金属球与外壳之间的
电势差大小，如图所示，A、B 是平行板电容器的两个金属极板，G 为静电计。开始时开关 S
闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大，下列采取的措施可行的是
A.保持开关 S 闭合，将 A、B 两极板靠近 B.断开开关 S 后，减小 A、B 两极板的正对面积
C.断开开关 S 后，将 A、B 两极板靠近 D.保持开关 S 闭合，将变阻器滑片向右移动
18.如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻 R，质量不能忽略的金属棒与
两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场
中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力 F 作用下加速上升的一段时间内，力 F
做的功与安培力做的功的代数和等于
2gR
2R
gA.棒的机械能增加量 B.棒的动能增加量
C.棒的重力势能增加量 D.电阻 R.上产生的热量
19.2019 年 11 月 5 日 01 时 43 分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发
射了第 49 颗北斗导航卫星。该卫星属倾斜地球同步轨道卫星，标志着北斗三号系统 3 颗倾斜
地球同步轨道卫星全部发射完毕。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角
的轨道卫星，它的运行周期与“同步卫星”相同(T=24h)，运动轨迹如图所示。关于该北斗导
航卫星的说法正确的是
A.该卫星与地球上某一位置始终相对静止 B.该卫星的高度与“同步卫星”的高度相等
C.该卫星运行速度大于第一宇宙速度 D.该卫星在一个周期内有 2 次经过赤道上同一位置
20.如图所示，在水平面上固定一个半圆弧轨道，轨道是光滑的，O 点为半圆弧的圆心，一根
轻绳跨过半圆弧的 A 点(O、A 等高，不计 A 处摩擦)，轻绳一端系在竖直杆上的 B 点，另一端
连接一个小球 P。现将另一个小球 Q 用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的 AB 之间，已知整个装置处
于静止状态时，α=30°，β=45°。则
A.将绳的 B 端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变
B.将绳的 B 端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球 P 位置下移
C.静止时剪断 A 处轻绳瞬间，小球 P 的加速度为 g
D.小球 P 与小球 Q 的质量之比为 ：
21.如图所示，一质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子(不计重力)，自 A 点以初速度 v0 射入半径
为 R 的圆形匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，速度方向平行于 CD，CD 为圆的一条直径，粒
子恰好从 D 点飞出磁场，A 点到 CD 的距离为 R。则
1
2
3 2
1
2A.磁感应强度为 B.磁感应强度为
C.粒子在磁场中的飞行时间为 D.粒子在磁场中的飞行时间为
第 II 卷(非选择题，共 174 分)
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 22 题～第 32 题为必考题，每个试题考生必
须做答。第 33 题～第 38 题为选考题，考生根据要求做答。
(一)必考题(共 129 分)
22.(5 分)某同学在“探究功与速度变化之间的关系”的实验中，同时测出实验中橡皮绳的劲度
系数。所用实验装置如图所示，已知小球质量为 m。具体实验步骤如下：
(1)将小球放在木板上，木板左端抬高一个小角度，以平衡摩擦力。
(2)将原长为 OM 的橡皮绳一端固定在木板右端的 O 点，另一端通过力传感器连接小球，将小
球拉至 P 点(M 点左侧)，测得 OM 的距离为 l1，OP 的距离为 l2，力传感器示数为 F，则橡皮
绳的劲度系数为 (用 F、l1、l2 表示)。
(3)将小球从 P 点由静止释放，在 M 点右侧放置一速度传感器，可测出传感器所在位置的速度
v。将小球连上 2 根、3 根……像皮绳，重复操作过程，测出多组速度数值，如下表所示。
在坐标系中描点、连线，作出 W-v2 图象。
0
2( )3
v
R
m
q+
0
4
mv
qR
06
2 3( )
v
Rπ+
06
2 3( )
v
Rπ−(4)由图象可知，橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为 。
23.(10 分)几位同学对一个阻值大约为 600Ω 的未知电阻进行测量，要求较精确地测量电阻的阻
值。有下列器材供选用：
A.待测电阻 Rx
B.电压表 V(量程 6V，内阻约 3kΩ)
C.电流表 A1(量程 20mA，内阻约 5Ω)
D.电流表 A2(量程 10mA，内阻约 10Ω)
E.滑动变阻器 R1(0～20Ω，额定电流 2A)
F.滑动变阻器 R2(0～2000Ω，额定电流 0.5A)
G.直流电源 E(6V，内阻约 1Ω)
H.多用电表
I.开关、导线若干
(1)甲同学用多用电表直接测量待测电阻的阻值，如图甲所示。若选用欧姆表“×100”挡位，
则多用电表的读数为 Ω。
(2)乙同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路，电路图如图乙所示，则电流表应选
择 (选填“A1”或“A2”)，滑动变阻器应选择 (选填“R1”或“R2”)。
(3)丙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图丙所示的测量电路，具体操作如下：①按图丙连接好实验电路，调节滑动变阻器 R1、R2 的滑片至适当位置；
②开关 S2 处于断开状态，闭合开关 S1。调节滑动变阻器 R1、R2 的滑片，使电流表 A2 的示数
恰好为电流表 A1 的示数的一半，读出此时电压表 V 的示数 U1 和电流表 A1 的示数 I1。
③保持开关 S1 闭合，再闭合开关 S2，保持滑动变阻器 R2 的滑片位置不变，读出此时电压表 V
的示数 U2 和电流表 A2 的示数 I2。
可测得待测电阻的阻值为 ，同时可测出电流表 A1 的内阻为 。(用 U1、
U2、I1、I2 表示)
(4)比较乙、丙两位同学测量电阻 Rx 的方法，你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差?
(选填“乙”或“丙”)同学。
24.(14 分)细管 AB 内壁光滑、厚度不计，加工成如图所示形状。长 L=0.5m 的 BD 段竖直，其
B 端与半径 R=0.3m 的光滑圆弧轨道平滑连接，P 点为圆弧轨道的最高点。CD 段是半径
R=0.3m 的四分之一圆弧，AC 段在水平面上。管中有两个可视为质点的小球 a、b，质量分别
为 ma=6kg、mb=2kg。最初 b 球静止在管内 AC 段某一位置，a 球以速度 v，水平向右运动，
与 b 球发生弹性碰撞。重力加速度 g 取 10m/s2。
(1)若 v0=4m/s，求碰后 a、b 两球的速度大小；
(2)若 a 球恰好能运动到 B 点，求 v0 的大小，并通过分析判断此情况下 b 球能否通过 P 点。
25.(18 分)如图所示，直线 MN 与水平线夹角为 60°，其右侧有一垂直纸面向外的范围足够大的
匀强磁场，磁感应强度为 B；直线 PQ 垂直 MN，且 PQM 所包围的空间有一匀强电场，电场
方向平行于 PQ。有一质量为 m 电量为+q 的带电粒子在纸面内以 v0 的水平初速度从 A 点飞入
磁场，粒子进入磁场 t0(t0 未知)时间后立即撤除磁场，此时粒子未到达 MN，之后粒子垂直 MQ
边界从 C 点(图中未画出)飞入电场；随后粒子再次通过 C 点。粒子在以上整个过程中所用总
时间恰为此带电粒子在磁场中运动一周所需时间，粒子所受重力不计。试求：(1)粒子在磁场中运动的时间 t0；
(2)匀强电场电场强度 E 的大小。
(二)选考题：共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题
作答，并将所选题目的题号写在相应位置上。注意所做题目的题号必须与所选题号一致，在
答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
33.[物理——选修 3-3](15 分)
(1)(5 分)下列说法不正确的是 。(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.竖直玻璃管里的水银面不是平面，而是“上凸”的，这是因为水银对玻璃管不浸润的结果
B.相对湿度是空气里水蒸气的压强与大气压强的比值
C.物理性质表现为各向同性的固体一定是非晶体
D.压缩气体需要用力，这是气体分子间有斥力的表现
E.汽缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时，单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定
减少
(2)(10 分)如图所示，导热良好、内壁光滑、长度为 4l、横截面积为 S 的汽缸 A、B，A 水平、
B 竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度为 27℃、大气压为 p0 的
环境中，活塞 C、D 的质量及厚度均忽略不计。原长 3l、劲度系数 k= 的轻弹簧，一端
连接活塞 C、另一端固定在位于汽缸 A 缸口的 O 点。开始活塞 D 距汽缸 B 的底部 3l。后在 D
上放一质量为 m= 的物体。
①求稳定后活塞 D 下降的距离；
03p S
l
0p S
g②改变汽缸内气体的温度使活塞 D 再回到初位置，则气体的温度应变为多少?
34.[物理——选修 3-4](15 分)
(1)(5 分)图甲为一列简谐横波在 t=0.10s 时刻的波形，P 是平衡位置在 x=1.0m 处的质点，Q 是
平衡位置在 x=4.0m 处的质点；图乙为质点 Q 的振动图象，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.在 t=0.10s 时，质点 Q 向 y 轴正方向运动
B.在 t=0.25s 时，质点 P 的加速度方向与 y 轴正方向相同
C.从 t=0.10s 到 t=0.25s，该波沿 x 轴负方向传播了 6m
D.从 t=0.10s 到 t=0.25s，质点 P 通过的路程为 30cm
E.质点 Q 简谐运动的表达式为 y=0.10sin10πt(m)
(2)(10 分)如图所示，用透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线能从
右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足什么条件?
答案
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