四川省泸州市泸县2021-2022学年高三上学期期末联考理科综合物理试题（word版含答案）

四川省泸县高2019级高三秋期末联考
理科综合能力测试
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14-19题只有一项符合题目要求，第20-21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.下列说法正确的是
A.射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的
B.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,从而揭示了原子核是有复杂结构的
C.卢瑟福的原子核式结构模型解释了α粒子散射实验
D.查德威克发现了天然放射现象说明原子具有复杂的结构
15.远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则
A. B.输电线损失的电功率为
C.提高输送电压，则输电线电流增大 D.电厂输送电功率为
16.甲、乙两车在平直公路上行驶,二者的位置—时间（）图象如图所示,则下列说法正确的是
A. 0～8 s内,甲、乙两车位移相同 B. 8 s末,甲车的速度大小小于乙车的速度大小
C. 0～2 s内,甲车的位移大小小于乙车的位移大小
D. 0～8 s内,甲、乙两车的平均速度大小相等,但方向相反
17.“中国天眼”FAST,由我国天文学家南仁东于1994年提出构想,历时22年建成.2018年4月28日FAST第一次发现了一颗距地球4000光年的毫秒脉冲星,震惊了世界.双脉冲星系统由两个质量不同的脉冲星形成的双星系统.假设这两个脉冲星,绕它们连线上的某点做圆周运动,且两星间距缓慢减小.若在短暂的运动过程中,各自质量不变且不考虑其他星系影响,则下列说法正确的是
A.两星运行的线速度之比是1:1 B.两星运行的角速度大小始终相等
C.两星做圆周运动的向心加速度大小始终相等 D.随着两星的间距缓慢减小，它们的周期却在增大
18.如图所示，带立杆的小车放在光滑水平面上，小球P用轻绳系在立杆上，把小球拉开一定角度，然后将小球P和小车同时由静止释放。在小球P从静止开始摆到最低点的过程中
A.小球P的机械能守恒 B.小球P和小车组成的系统动量守恒
C.细线的拉力对小球P始终不做功 D.小球P重力的瞬时功率先增大后减小
19.如图所示,直线MN右侧有垂直纸面向里的匀强磁场,电子1从磁场边界上的a点沿垂直MN和磁场方向射入磁场,经t1时间从b点离开磁场。若电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场,则t1:t2等于
A.2:3 B.2:1 C.3:2 D.3:1
20.如图甲所示,一长木板静止在水平地面上，在t=0时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,之后长木板运动v-t图像如图乙所示,已知小物块与长木板的质量均为m=1kg,已知木板足够长,g取10m/s2，则
A.小物块与长木板间动摩擦因数μ=0.5
B.在整个运动过程中,物块与木板构成的系统所产生的热量Q=70J
C.小物块的初速度为v0=12m/s
D.运动过程中木板所受摩擦力的冲量为12N·s
21.如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上固定一个与斜面垂直的挡板，两质量均为m的物体A、B用轻质弹簧连接在一起，静止在斜面上，用外力F将物体B缓慢地压缩至C点。撤去F后，物体B上滑的最远位置为D，此时物体A恰好要离开挡板。已知弹簧弹性势能,其中k为弹簧劲度系数，x为形变量，重力加速度为g，则
A．撤去F后，物体A、B和弹簧组成的系统动量守恒
B．撤去F后，物体A、B和弹簧组成的系统机械能守恒
C．弹簧最大形变量为
D．外力F对物体B做功为
三、非选择题：共174分。第22-32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
22.（6分）某学习小组利用如图所示的实验装置验证“动能定理”。他们将气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）放在水平桌面上，将导轨调至水平。在气垫导轨上安装了光电门A和B，两光电门中心的距离为x，滑块上固定一宽度为d的遮光片，滑块和遮光片的总质量为M。滑块用细线绕过水平桌面右端的定滑轮与质量为m的钩码相连，将滑块移至光电门A左侧某一位置，由静止释放钩码，钩码落地前滑块已通过光电门B，滑块通过光电门A和B的挡光时间分别为Δt1和Δt2。已知重力加速度为g。
(1)滑块从光电门A运动到光电门B的过程中，滑块、遮光片、钩码组成的系统所受合力对系统做功的表达式WA=______（用可能用到的符号m、x、g表示）。
(2)滑块从光电门A运动到光电门B的过程中，滑块、遮光片、钩码组成的系统动能的增加量ΔEk=______（用可能用到的符号M、m、d、Δt1、Δt2表示）。
(3)经多次实验，WA总是大于ΔEk，请分析造成这个结果可能的原因是________________________（写出一条即可）。
23.（9分）某实验小组在设计测量阻值约为200Ω的定值电阻Rx时，可供选择的器材如下:
电源E，电动势约为3.0V，内阻r约5Ω; 电流表A，量程为0~0.6A，内阻rA约为2Ω;
电压表V1，量程为0~0.5V，内阻r1=1000Ω; 电压表V2，量程为0~3V，内阻r2约为5kΩ;
定值电阻R0，有四种规格供选:10Ω、50Ω、500Ω、1000Ω;
滑动变阻器R，最大阻值为50Ω，额定电流1A; 单刀单掷开关S一个，导线若干.
(1)在下面四种方案中，因电表内阻的不确定而导致不能准确测量的是_____(选填图下的字母序号)。
(2)综合考虑电表内阻及量程带来的影响，该小组设计了如图所示的电路。在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于最_____(选填“左端、右端”);为了保证两只电压表的读数都不小于其量程的,定值电阻的规格应选择______Ω(选填“10”“50”“500”或“1000”)。
(3)请根据(2)中的电路图，写出计算Rx的理论表达式Rx=_______(如涉及电压表和电流表的示数分别对应用U1、U2、I表示，电表内阻和定值电分别对应用r1、r2、rA、R0表示)
24.（12分）如图甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的固定的均匀直细杆与水平方向成角，质量的小球穿在细杆上且静止于细杆底端处，开启送风装置，有水平向右的恒定风力作用于小球上，在时刻风停止。小球沿细杆运动的部分图象如图乙所示，g取，，，忽略浮力。求：
(1)小球在内的加速度和内的加速度；
(2)小球与细杆间的动摩擦因数μ和水平风力的大小。
25.（20分）控制带电粒子的运动在现代科学技术、生产生活、仪器电器等方面有广泛的应用。如图，以竖直向上为轴正方向建立直角坐标系，该真空中存在方向沿轴正方向、电场强度大小的匀强电场和方向垂直平面向外、磁感应强度大小的匀强磁场。原点处的粒子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量、电荷量的粒子束，粒子恰能在平面内做直线运动，重力加速度为,不计粒子间的相互作用。
（1）求粒子发射速度的大小；
（2）若保持初始状态和粒子束的初速度不变，在粒子从点射出时立即取消磁场，求粒子从点射出运动到距离轴最远（粒子在区域内）的过程中重力所做的功（不考虑磁场变化产生的影响）；
（3）若保持初始状态和粒子束的初速度不变，在粒子束运动过程中，突然将电场变为竖直向下、场强大小变为，求从点射出的所有粒子第一次打在轴上的坐标范围（不考虑电场变化产生的影响）。
（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3-3】（15分）
（1）（5分）某圆柱形容器竖直放置，其中可视为理想气体的空气被轻光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强小于外界。现让活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同，此时，容器中空气的体积______（填“大于”或“小于”或“等于”）初始时容器中空气的体积，容器中空气的温度______（填“高于”或“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的内能______（填“大于”或“小于”或“等于”）初始时容器中空气的内能。
（2）（10分）如图所示，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，横截面积的活塞将一定质量的气体和形状不规则的固体封闭在气缸内，温度为，活塞距气缸底部的高度为。将气体加热到，活塞上升了。气体可视为理想气体，不计摩擦阻力，固体体积不变化，容器和活塞绝热性能良好。求固体的体积。
34.[物理选修3-4]（15分）
(1)（5分）一列沿轴负方向传播的简谐横波，在时刻的波形图如图所示，此时坐标为的质点刚好开始振动，，坐标为的质点刚好第3次到达波峰。下列判断正确的是_________。
A.质点的振动频率为
B.时点的振动方向沿轴正方向
C.到，质点向左平移
D.时坐标为的质点首次位于波谷位置
E.质点振动后，两质点的最大高度差为
(2)（10分）如图所示为半径为的半圆柱形玻璃砖的横截面，为该横截面的圆心。光线沿着与成角的方向射入玻璃砖，入射点到圆心的距离为，光线恰好从玻璃砖的中点射出，已知光在真空中的传播速度为。
(i)求玻璃砖的折射率；
(ii)现使光线向左平移，求移动多大距离时恰不能使光线从圆弧面射出(不考虑经半圆柱内表面反射后射出的光)
物理参考答案
14.C 15.D 16.D 17.B 18.D 19.D 20.AD 21.BC
22：(1)mgx;(2);
(3)气垫导轨未调节水平;滑轮的轴不光滑;滑轮有质量;细绳与滑轮之向有摩擦;空气阻力作用（写出一条即可，其他合理答案也可得分）
23：(1)BC(2)左端;50(3)
24：(1)取沿细杆向上的方向为正方向，由图像可知：
在内，方向沿杆向上在内，方向沿杆向下。
(2)有风力时的上升过程，由牛顿第二定律，有
停风后的上升阶段，由牛顿第二定律，有
联立以上各式解得，。
25：（1）对粒子受力分析如图所示，粒子恰能在xoy平面内做直线运动，合力为零
①；解得②.
（2）设粒子初速度与x轴正方向夹角为θ，则 ③.取消磁场后，粒子在水平方向由牛顿第二定律得④.粒子从O点射出运动到距离y轴最远（粒子在x>0区域内）时，粒子在x轴方向做匀减速运动的速度为零，根据运动学公式有
⑤，⑥.
粒子在竖直方向只受重力的作用下做匀加速运动⑦，⑧，⑨，解得⑩.
（3）若在粒子束运动过程中，突然将电场变为竖直向下、场强大小变为，则电场力方向竖直向上，且，则有洛伦兹力提供向心力 ，即
. 如图所示，当粒子在O点时就改变电场，第一次打在x轴上的横坐标最小，则 .
如图所示，当改变电场时粒子所在位置与打在x轴上的位置连线刚好为粒子做圆周运动的直径时，粒子打在x轴上的横坐标最大，则 .
所以，从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围为，解得 .
33.（1）小于;高于;大于
（2）设固体B的体积为V，活塞截面积为S，加热前，气体温度为，体积为，加热后，气体温度为，体积为，则,,,气体等压变化，则，即，解得.
34.(1)ADE
(2)(i)光线入射到玻璃砖表面，入射角，设对应折射光线的折射角为，如图所示：
由几何关系得：即：
根据折射定律有：解得：
(ii)若使光线向左平移距离，折射光线，到达圆弧面的入射角恰好等于临界角，则：
在应用正弦定理有：联立解得：