山西省运城市2021-2022学年高三上学期期末考试理科综合物理试题（Word版含答案）

运城市2021~2022学年度高三第一学期期末调研测试
理科综合试题
物理
本试卷共300分,考试时间150分钟。考生作答时,将答案写在答题卡上,在本试卷上答题无效,考试结束后,将答题卡交回。
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.答题时使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3. 请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答, 超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
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。全部选对得6分，选对但不全的得3分,有错选的得0分。)
14.在物理学发展历程中,科学家们通过对某些重要实验进行认真的观察和深入的研究，最终获得了正确的理论认识。下列图示的实验中,能说明原子具有核式结构的是.
15.如图所示,在光滑的水平地面。上有一静止的质量为M的四分之一光滑圆弧滑块,圆弧的半径为R,最低点处刚好与水平地面相切。一质量为m的小球以一定的初速度沿水平地面向右运动,不计小球冲上圆弧滑块过程中的机械能损失。如果圆弧滑块固定,则小球恰能冲到圆弧面上与圆心等高处;如果圆弧滑块不固定,则小球在圆弧面上能到达的最大高度为。则小球与滑块质量之比m: M为
A.1:2 B.1:3 C.2:1 D.3:1
16.在一块固定的倾角为θ的木板上叠放质量均为m的一本英语词典和一本汉语词典，图甲中英语词典在上,图乙中汉语词典在上。已知图甲中两本词典一起沿木板匀速下滑,图乙中两本词典一起沿木板匀加速下滑。已知两本词典的封面材料不同,但每本词典的上、下两面材料都相同，近似认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,设英语词典和木板之间的动摩擦因数为μ1,汉语词典和木板之间的动摩擦因数为μ2,英语词典和汉语词典之间的动摩擦因数为μ3,则下列说法正确的是
A.μ2 一定小于tanθ
B.μ3 一定等于tanθ
C.图乙中汉语词典受到的摩擦力大小一定是μ1 mgcosθ
D.图甲中英语词典受到的摩擦力大小一定是u3mgcosθ
17.如图所示,2020年11月24日,中国长征五号运载火箭搭载着要去月球挖土的嫦娥五号月球探测器在海南文昌航天发射场成功发射,这是我国首次地外天体采样任务。12月6日，嫦娥五号上升器与在环月轨道等待的轨道器返回器组合体成功交会对接,将月球样品容器安全转移至返回器中,这是我国航天器首次实现月球轨道交会对接,轨道器返回器组合体与上升器成功分离后,进入环月等待阶段,准备择机返回地球。若轨道器返回器组合体绕月球做匀速圆周运动，周期为T,离月球表面高度为h,月球半径为R,万有引力常量为G,则
A.轨道器返回器组合体的运行速度为
B.月球的第一宇宙速度为
c.月球的质量为
D.月球表面的重力加速度为
18.如图所示,半径为R的圆形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里,一带负电的粒子(不计重力)沿水平方向以速度v正对圆心入射,通过磁场区域后速度方向偏转了60°。如果想使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大,在保持原入射速度的基础上，需将粒子的入射点向上平移的距离d为
A.R B.R C.R D.R
19.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等。实线为某带电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知以下说法中正确的是
A.三个等势面中,a的电势最高
B.带电粒子通过P点时的电势能比通过Q点时的电势能大
C.带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时的动能大
D.带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时的加速度大
20.水平面上固定着半径R =60cm的薄圆筒,筒中放置着两个圆柱体,小圆柱体半径r1 =10cm、重力为G1=30N,大圆柱体半径r2=30cm.圆筒和圆柱体的中心轴均水平,且圆筒的中心O与大、小圆柱体的切点Q的连线恰好竖直,如图所示(圆筒只画了部分).不计一切摩擦,则.
圆筒对小圆柱体的支持力大小为25N
B.大、小圆柱体之间的压力大小为10N
C.大圆柱体的重力大小为10N
D.大圆柱体的重力大小为20N
21.两长度相同的金属板M、N正对水平放置,板长为L,板间距为d,连接在图示的电路中。D为理想二极管(正向电阻为0,反向电阻无穷大) ,滑动变阻器R的最大阻值为2r,定值电阻的阻值R0=r,E为恒压电源,不计电源内阻。将滑片P置于滑动变阻器正中间，闭合开关S,让一电荷量为q、质量为m的粒子(不计重力)从靠近M板左端的位置以水平速度V0射入板间,粒子恰好打在N板的右端。在保持开关S闭合的情况下,下列说法正确的是
A.若仅将粒子的初速度变为2V0后射入板间,则粒子从M、N板的中线处离开
B.若仅将滑动变阻器的滑片向左滑动,则粒子还是恰好打在N板的右端
C.若仅将N板向上平移，则粒子将打在N板的中点处
D.若仅将滑动变阻器的滑片向右滑动，则粒子不会打在N板上
三、非选择题:全为必做题,共174分。第22 ~26题为物理题;第27 ~30题为化学题;第31 ~35题为生物题。
22.(5分)课堂上学抛运动后,某同学利用手机的连拍照相功能研究平抛运动。实验步骤如下:
(a)用刻度尺测出每块砖的高度d和长度L。
(b)将小球平行于竖直墙面水平向右抛出,利用连拍照相功能拍摄不同时刻小球位置,得到小球的运动轨迹如图所示。不计小球所受阻力,重力加速度为g,进行分析处理:
(1)O点 (填“是”或“不是”)抛出点
(2)连拍照相的时间间隔T =
(3)小球在位置B的速度大小vB =
23. (10分)某一小型电风扇额定电压为5.0V,额定功率为2.5W。某兴趣小组想通过实验描绘出小电风扇的电流与其两端电压的关系。实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择:
A.电源E(电动势为6.0V)
B.电压表V(量程为0~6V,内阻约为8kΩ)
C.电流表A1(量程为0 ~0.6A,内阻约为0. 2Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约0.05Ω)
E.滑动变阻器R1 (最大阻值5kΩ,额定电流100mA)
F.滑动变阻器R2(最大阻值25Ω,额定电流1A)
(1)为了便于调节,减小误差,实验中所用电流表应选用 ，滑动变阻器应选用_ (填所选仪器前的字母序号)。
(2)请你为该小组设计实验电路,并把电路图画在甲图中的虚线框内(小电风扇的电路符号在图甲中已画出)。
(3)操作过程中发现，电压表读数大于0.5V时电风扇才开始转动。该小组测绘出的小电风扇的电流与其两端电压的关系曲线如图乙所示,由此可以判定,小电风扇的电阻为 Ω。
(4)若用电动势为4.5V,内阻为6.0Ω的电源直接对该小风扇供电,则电风扇工作时消耗的电功率为 W. (计算结果均保留两位有效数字)
24.(13分)如图所示,两物体A、B通过轻弹簧相连,B、C两物体用不可伸长的轻绳跨接在一个光滑的轻质定滑轮两侧,C物体放在固定的光滑斜面上。开始时用手固定C使绳拉直但无张力,ab绳竖直,cd绳与斜面平行。已知B的质量为m,C的质量为4m,弹簧的劲度系数为k,固定斜面倾角ɑ=30°。由静止释放C,C在沿斜面下滑过程中,A始终未离开地面,弹簧始终在弹性限度内。重力加速度为g。求:
(1)刚释放C时,轻绳对B的拉力大小F;
(2)C从开始释放到速度最大的过程中,B上升的高度。
25. (19分)如图所示,在平面直角坐标系xOy的第I象限有沿y轴负方向的匀强电场,第IV象限有垂直于纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m带电荷量为q的正粒子(不计重力)从坐标为[ (2 +)L,L]的P点以初速度v0沿x轴负方向开始运动,接着进入磁场后由坐标原点O射出，射出时速度方向与x轴负方向夹角为60° ,不计重力,求:
(1)粒子从O点射出时的速度大小v;
(2)电场强度E的大小;
(3)粒子从P点运动到O点所用的时间。
26.(15分)某种弹射装置的示意图如图所示,光滑的水平导轨MN右端N处与倾斜传送带理想连接,传送带长度L= 15.0m,并以恒定速率v=5.0m/s顺时针转动,三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长,滑块B与轻弹簧连接,C未连接弹簧, B、C处于静止状态且离N点足够远,现让滑块A以初速度V0 =6.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘连在一起，碰撞时间极短，滑块C脱离弹簧后滑上倾角θ=37°的传送带,并从传送带顶端滑出。已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度g取10m/s2 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)轻弹簧长度最短时,所具有的弹性势能Ep;
(2)滑块C在传送带上因摩擦产生的热量Q。
物理答案
二．选择题
题号 14 15 16 17 18 19 20 21
答案 B C C B D BD AC BC
三．实验题
22.(1)(1分)不是 (2)(2分) (3)(2分)
23.（每空2分） (1) C F （2）如图所示
(3)2.5（4）0.80（0.80-0.89）
24.（13分）解:(1)刚释放C时,设B的加速度大小为a,对B、C整体,有　-----------------------------------(2分)
得　 -------------------------------------------(1分)
对B物体,有 ----------------------------------(2分)
解得： ----------------------------------------(1分)
(2)设初始时弹簧的压缩量为x1,则kx1=mg　----------------(2分)
C速度最大时加速度为零,设此时绳上拉力大小为F1,弹簧伸长量为x2
对物体C,有--------------------------------(1分)
对B物体,有　 ------------------------------(1分)
B物体上升的高度h=x1+x2　 ----------------------------(2分)
联立以上各式,解得----------------------------(1分)
25.(19分)解：(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，由Q点进入磁场，在磁场中做匀速圆周运动，最终由O点射出。(轨迹如图所示)
根据对称性可知，粒子在Q点时的速度大小与粒子在O点的速度大小相等，均为，方向与x轴负方向成60°角，则有
--------------------------------------------(2分)
解得-------------------------------------------(2分)
(2)在P到Q过程中，由动能定理得
-----------------------------------(2分)
解得----------------------------------------(2分)
(3)设粒子在电场中运动的时间为t1，则有
------------------------------------------(2分)
解得-------------------------------------------(1分)
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由几何关系可得
-------------------------------------(2分)
-----------------------------------------(1分)
粒子在磁场中的运动时间为----------------------(2分)
解得------------------------------------------(1分)
粒子在由P到O过程中的总时间： -----------------(1分)
联立解得：-----------------------------------(1分)
26.（15分）解：（1）设A与B碰撞后共同速度为，弹簧长度最短时，ABC共同速度为，以向右为正方向，根据动量守恒定律能量守恒
---------------------------------------(1分)
-------------------------------------(1分)
------------------------------(2分)
解得: EP= 3 J -------------------------------------(1分)
（2）设A、B碰撞后，弹簧第一次恢复原长时A、B整体的速度为，C的速度为.
由动量守恒定律有---------------------------(1分)
由机械能守恒定律有-------------------(1分)
解得---------------------------------------(1分)
C以滑上传送带，假设做匀加速直线运动的位移为x时与传送带共速，由运动学公式得------------------------------------------(1分)
由得--------(1分)
解得--------------------------------------(1分)
设C在传送带上加速运动的时间为t，有-------------(1分)
所以相对位移-----------------------------(1分)
摩擦产生的热量----------------------------(1分)
解得-----------------------------------------(1分)