江西省新余市2021-2022学年高三上学期期末检测理综物理试卷（Word版含答案）

新余市2021-2022学年度上学期期末质量检测
高三理科综物理试题
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 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，有选错或不选的得0分。
14.在某次实验中，用频率为v的一束绿光照射极限频率(也称“截止频率”)为v0金属时发生了光电效应现象，则下列说法正确的是( )
A．该金属的逸出功为W=hv
B．若改用红光来照射，则一定不能发生光电效应
C．若把这束绿光遮住一半，则逸出的光电子最大初动能将减小一半
D．在本实验中，调节反向电压可使光电流恰好为零，此电压大小
15.前方红灯司机减速，司机预判红灯即将结束，并未使汽车停止，当绿灯亮起，司机控制油门使汽车做匀加速直线运动，开始加速时作为计时起点，0—6s内汽车的x—t图像如图所示，6s后汽车保持6s末的速度做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A．t=0时刻汽车的速度为2m/s
B．汽车做匀加速直线运动的加速度为4m/s2
C．汽车做匀速直线运动的速度为16m/s
D．0—6s内汽车的平均速度为16m/s
16.我国首个月球探测计划“嫦娥工程”分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，假设"嫦娥四号"探测器在距月球表面高度为6R的圆形轨道I上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道III绕月做匀速圆周运动，如图所示，己知月球半径为R，重力加速度约为g， 引力常量为G，则下列说法正确的是( )
月球的质量可表示为
在轨道II上B点速率等于
“嫦娥四号”探测器在轨道II上的机械能大于轨道I上的机械能
“嫦娥四号”探测器在椭圆轨道II上的周期小于轨道I上的周期
17.为了研究工业除尘，某学习小组设计了如图所示的装置，在一个没有底的空塑料瓶中心固定着一根粗铜线，瓶子周围套上剪去顶和底的易拉罐圆桶（金属材质制成），把它们分别跟静电起电机的两极相连，正、负极情况如图所示。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当摇动静电起电机后，塑料瓶内很快变得清澈透明（烟雾消失）。下列关于该现象的说法正确的是( )
因为烟尘本身就带正电，起电机摇动过程中，烟尘向粗铜线处移动
因为烟尘本身就带负电，起电机摇动过程中，烟尘向粗铜线处移动
因起电机摇动后，塑料瓶内空气电离，使烟尘带上负电，向易拉罐圆桶移动
因起电机摇动后，塑料瓶内空气电离，使烟尘带上正电，向易拉罐圆桶移动
18.如图所示倾角为30°的斜面放在地面上，一小滑块可看成质点从斜面底端A冲上斜面，到达最高点D后又返回A点，斜面始终保持静止，已知滑块上滑过程经过AB，BC，CD的时间相等，且BC比CD长0.8m，上滑时间为下滑时间的一半，下列说法正确的是（g取10m/s2）( )
滑块与斜面间的动摩擦因数为岀
地面对斜面的摩擦力先向右后向左
斜面长为3.6 m
滑块向上运动的过程中，地面受到的压力大于斜而体和滑块的总重力
19.如图所示，一斜面体固定在水平地面上，斜面光滑.一根轻质弹簧放在光滑斜面上，其下端与斜面底端的固定挡板相连，弹簧处于自然伸长状态。第一次让甲物体从斜面上的A点由静止释放，第二次让乙物块从斜面上的B点由静止释放，两物块压缩弹簧使弹簧获得的最大弹性势能相同，两物块均可看作质点，则下列说法正确的是( )
甲物块的质量比乙物体的质量大
甲物块与弹簧刚接触时的动能大于乙物块与弹簧刚接触时的动能
乙物块动能最大的位置在甲物体动能最大的位置下方
将两物块释放的位置上移，两物块向下运动的过程中，动能最大的位置会下移
20.如图所示，有一根长度为L，质量为m长金属棒，金属棒接到恒流源电路中，电流为I，方向垂直纸面向里，用轻质绝缘丝线将金属棒水平悬挂在0点，现整个空间加上竖直向下的匀强磁场（图中未画出磁场）磁场的磁感应强度大小，把金属棒从最低点图示位置由静止释放，重力加速度为g，则( )
A.金属棒回到图中最低点时对丝线的拉力可能大于重力
B.丝线偏离竖直方向的夹角最大不会超过90°
C.金属棒向左摆到最高点的过程中，机械能先增加后减少
D.在金属棒摆动过程中，丝线上最大拉力为4mg
21.哥伦比亚大学的工程师研究出一种可以用于人形机器人的合成肌肉，可模仿人体肌肉做出推、拉、弯曲和扭曲等动作。如图所示，连接质量为m的物体的足够长细绳ab—端固定于墙壁，用合成肌肉做成的“手臂”ced的d端固定一滑轮，c端固定于墙壁，细绳绕过滑轮，c和e类似于人手臂的关节，由“手臂”合成肌肉控制。设cd与竖直墙壁ac夹角为θ，不计滑轮与细绳的摩擦，下列说法正确的是( )
若保持θ不变，增大cd长度，细绳ad部分拉力不变
若保持θ=90°，增大cd长度，细绳对滑轮的力始终沿dc方向
若保持ac等于ad，增大cd长度，细绳对滑轮的力始终沿dc方向
若0从90°逐渐变为零，cd长度不变，且保持ac>cd，则细绳对滑轮的力先增大后减小
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分，考生根据要求作答。
（一）必考题
22.（5分）某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让一直径为d的小球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电门计时器记录下落小球通过光电门时间t，当地的重力加速度为g。
（1）用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d= mm。小球通过光电门时的瞬时速度v= （用题中所给的物理量表示）。
（2） 调整AB之间距离H，多次重复上述过程，作出随H的变化图像如图所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率k0= 。
（3） 在实验中根据数据实际绘出H图像的直线斜率为k(k＜k0)，则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值 （用k、k0表示）。
23.（10分）某同学准备自己动手制作一个欧姆表，可以选择的器材如下：
电池E（电动势和内阻均未知）
表头G（刻度清晰，但刻度值不清晰，量程Ig未知，内阻未知）
电压表V（量程为1.5V，内阻R V =1000Ω）
滑动变阻器R1（0~10Ω）
电阻箱R2（0~9999.9Ω）
开关一个，理想导线若干
（1）为测量表头G的量程，该同学设计了如图甲所示电路。图中电源即电池E。闭合开关，调节滑动变阻器R1滑片至中间位置附近某处，并将电阻箱阻值调到40Ω时，表头恰好满偏，此时电压表V的示数为1.5V；将电阻箱阻值调到90Ω，微调滑动变阻器R1滑片位置，使电压表V示数仍为1.5V，发现此时表头G的指针恰好半偏，由以上数据可得表头G的内阻Rg= Ω，表头G的量程Ig mA。
（2） 该同学接着用上述器材测量该电池E的电动势和内阻，测量电路如图乙所示，电阻箱R2的阻值始终调节为1000Ω；图丙为测出多组数据后得到的图线（U为电压表V的示数，I为表头G的示数），则根据电路图及图线可以得到被测电池的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留两位有效数字）
（3） 该同学用所提供器材中的电池E、表头G及滑动变阻器制作成了一个欧姆表，利用以上（1）、（2）问所测定的数据，可知表头正中央刻度为 Ω。
24.（14分）如图，在光滑的水平桌面上固定两根平行光滑金属导轨，导轨间距L=1m，导轨左侧足够长，右端虚线MN与两导轨所围区域内有垂直桌面向下、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。在导轨间ab处放置质量加m1=0.3kg、阻值R1=2Ω的金属棒L1，cd处放置质量m2=0.1kg、阻值R2=3Ω的金属棒L2，两棒均与导轨垂直且良好接触，长度均为1m。在abNM区域还存在方向与金属棒平行的匀强电场。一半径R=0.8m加的竖直光滑圆轨道末端恰好在MN的中点处，轨道末端恰好与桌面相切。现将一质量m=0.1 kg的带电小球从圆轨道的最高点释放，小球在abNM电场、磁场区域沿直线运动，以水平速度v0垂直碰撞金属棒L1中点处。设小球与金属棒L1发生弹性碰撞，整个过程小球的电荷量不变且碰后从MN间飞出。导轨电阻不计，己知在运动过程中L1、L2不会相碰，取g=10m/s2。
（1） 求匀强电场的电场强度大小E.
（2） 求小球与金属棒L1碰撞后瞬间，L1两端的电压U
（3）整个过程中，金属棒L1与金属棒L2之间的距离减少了多少？
25. （18分）如图所示，真空中有以O为圆心，半径为R的圆柱形匀强磁场区域，磁感应强度方向垂直纸面向外，在虚线范围内、x轴上方足够大的范围内有宽度为d，方向沿y轴负向、大小为E的匀强电场.圆形磁场区域的右端与电场左边界相切，现从坐标原点O沿纸面不同方向发射速率为v的质子，已知质子的电荷量为e，质量为m，不计质子的重力.求：
（1）要使质子不出磁场区域，磁感应强度B要满足什么条件？
（2）P、N两点在圆周上，M是OP的中点，MN平行于x轴，若质子从N点平行于x轴出磁场，求磁感应强度的大小和粒子从O点出射时的方向。
（3）求质子从N点平行于x轴出磁场后与x轴的交点坐标.
（二）选考题：请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则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）
—定质量的理想气体的内能随着温度升高一定增大
第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
当分子间距r>r0时，分子间的引力随着分子间距的增大而增大，分子间的斥力随着分子间距的增大而减小，所以分子力表现为引力
大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大
—定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的
（2） （10分）为了监控锅炉外壁的温度变化，某锅炉外壁上镶嵌了一个底部水平、开口向上的圆柱形导热汽缸，汽缸内一质量，m=100g、横截面积S=10cm2的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物。当缸内温度T1=360K时，活塞与缸底相距H=6cm、与重物相距h=4cmo已知锅炉房内空气压强P0=1.0xl05pa，重力加速度大小g=10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦，缸内气体温度等于锅炉外壁温度。
当活塞刚好接触重物时，求锅炉外壁的温度T2
当锅炉外壁的温度为660k时，轻绳拉力刚好为零，警报器开始报警，求重物的质量M.
34.【物理一一选修3-4】（15分）
（1） （5分）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）
男高音和女高音歌唱家所发出的声波可能会发生干涉现象
机械波中某一质点的振动频率一定等于该机械波波源的振动频率C如果波源停止振动，在介质中传播的机械波也会立即消失
空气中的声波是不可能发生偏振现象的
若观察者逐渐靠近波源，则所接收到的波的频率大于波源的频率
（2） （10分）如图所示，假设一条自身能发光的鱼在水面下一定深度处水平向岸边匀速游动，岸上地面水平，且地面上有一竖直高塔，鱼发出的光束始终与水平面成53°角，光束投到塔上的光斑高度在1s内下移了3m。已知鱼游动的速度v=4m/s，光束从鱼处发出至传播到水面的时间为3x10-8s。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，真空中的光速c=3×l08m/s求：
水对该光的折射率n.
该鱼在水中的深度力h.
高三年级物理答案及评分标准
二．（48分）14. D 15.C 16. D 17.C 18.C 19.BC 20.CD 21.ACD
22. （5分）5.700（1分）（1分） （1分）（2分）
23.（10分） 10（2分） 30（2分） （2）3.0 （2分） 20（2分） （3）100（2分）
24.（14分）
解：（1）小球在圆轨道上运动的过程中满足机械能守恒，有，得……1分
小球在区域做直线运动，水平方向受到的洛伦兹力和电场力平衡，有，得……2分
（2）小球与棒发生弹性碰撞，设碰后小球的速度为，金属棒的速度为 ……1分
……1分
联立解得，……1分
碰后瞬间，做切割磁感线运动，产生感应电动势有
，， ……1分
联立解得……1分
（3）棒运动后，两金属棒组成的系统动量守恒，设两金属棒达到的共同速度为，有……1分
解得……1分
对棒，设整个过程中通过其横截面的电荷量为，根据动量定理，有，即 ……1分
解得……1分
又 ……1分
解得金属棒与金属棒之间减少的距离 ……1分
25.（18分）（1）（2）B= 与x轴正方向成600或与y轴正方向成30° （3）（，0）（，0）
（1）当质子做圆周运动的半径时，质子不会出磁场
由牛顿第二定律，得 ………………………1分
洛伦兹力为： ………………………1分
解得： ………………………1分
（2）如图，质子做圆周运动的圆心在NA上，AB为ON的垂直平分线，故交点A为圆心，OM为ON的一半，知角ONM为300，角CNA为600，则NA=R，质子做圆周运动的的半径为R………………………1分
=……………1分
结合以上解得：B= ………1分
易知OB与x轴的夹角为600
故质子出射速度与x轴正方向成600角或与y轴正方向成30°…1分
（3）设质子刚好打到电场右边界与x轴的交点
在竖直方向： …………………1分
在水平方向： …………………1分
联立解得： …………………1分
i)当时，质子出边界之后与x轴相交，设在电场中的偏移为y，出电场时在y轴
方向的速度为，偏转角为由
结合以上解得：…………………1分
在竖直方向的速度为：
偏转角为：…………………1分
由图
联立求解得：
根据几何关系得：…………………1分
故与x轴交点坐标为（，0）…………………1分
ii) 当时，质子在电场区域内与x轴相交
由 解得： …………………1分
水平位移…………………1分
根据几何关系得：…………………1分
故与x轴交点坐标为（，0）…………………1分
注：第（3）问只计算了质子打在电场内、外两种情况，没考虑打在电场边界上得也给满分。
33.（共15分） ADE
（2）①活塞上升过程中，缸内气体发生等压变化
②活塞刚好接触重物到轻绳拉力为零的过程中，缸内气体发生等容变化，
由力的平衡条件有
（其他合理解法，参照给分）
34.（共15分）（1）BDE
（2）①如图乙所示，画出光路图，水中光线前、后平行，则前后从水中折射的光线也互相平行，易得
则折射光线与水平面的夹角满足，可得……1分
光从水射向空气的折射角 ……1分
光在水中的入射角 ……1分
所以折射率……2分
②光在水中的速度 ……1分
光在水中传播的距离 ……2分
则鱼在水中的深度……2分