云南省玉溪市江川一高2021-2022学年高三上学期期末考试理综物理试卷（Word版含答案）

江川一高2021-2022学年高三上学期期末考试
理综物理
一、单选题(共8小题,每小题6.0分,共48分)
14.下列说法正确的是（ ）
A． 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期
B． 由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子
C． 从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力
D． 原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量
15.如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m，M与m间有一个处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态．下列说法正确的是(　　)
A．M对m的摩擦力方向向左
B．M对m无摩擦力作用
C． 地面对M的摩擦力方向向右
D． 地面对M无摩擦力作用
16.如图所示，质量均为m的木块A和B，用劲度系数为k的轻质弹簧连接，最初系统静止．用大小F＝2mg，方向竖直向上的恒力拉A直到B刚好离开地面，则在此过程中(　　)
A．A上升的初始加速度大小为2g
B． 弹簧对A和对B的弹力是一对作用力与反作用力
C．A上升的最大高度为mg/k
D．A上升的速度先增大后减少
17.如图所示，“火星”探测飞行器P绕火星做匀速圆周运动，若“火星”探测飞行器某时刻的轨道半径为，探测飞行器P观测火星的最大张角为，下列说法正确的是（ ）
A． 探测飞行器P的轨道半径越大，其周期越小
B． 探测飞行器P的轨道半径越大，其速度越大
C． 若测得周期和张角，可得到火星的平均密度
D． 若测得周期和轨道半径，可得到探测器P的质量
18.如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球．开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动的最低点B时的速率为v，此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g.下列分析正确的是(　　)
A． 轻质弹簧的原长为R
B． 小球过B点时，所受的合力为mg＋m
C． 小球从A到B的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能
D． 小球运动到B点时，弹簧的弹性势能为mgR－mv2
19.(多选)如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示，电子原来静止在左极板小孔处，不计电子的重力，下列说法正确的是(　　)
A． 若t＝0时刻释放电子，电子始终向右运动，直到打到右极板上
B． 若t＝0时刻释放电子，电子可能在两板间振动
C． 若t＝T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上
D． 若t＝3T/8时刻释放电子，电子必然打到左极板上
20.（多选）如图所示，R0为热敏电阻（温度降低电阻增大），D为理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），C为平行板电容器，C中央有一带电液滴刚好静止，M点接地，开关K闭合。下列各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是（ ）
A． 变阻器R的滑动头p向上移动
B． 将热敏电阻R0加热
C． 开关K断开
D． 电容器C的上极板向上移动
21.（多选）匀强磁场的边界为直角三角形ABC，一束带正电的粒子以不同的速率沿AB从A处射入磁场，不计粒子的重力。则 （ ）
A． 从BC边射出的粒子场中运动时间相等
B． 从AC边射出的粒子场中运动时间相等
C． 从BC边射出的粒子越靠近C，场中运动时间越长
D． 从AC边射出的粒子越靠近C，场中运动时间越长
二、实验题(共2小题,共15分)
22.小明用电学方法测量电线的长度．首先，小明测得电线铜芯的直径为1.00 mm，估计其长度不超过50 m(已知铜的电阻率为1.75×10－8Ω·m)．
现有如下实验器材：①量程为3 V、内组约为3 kΩ的电压表；②量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表；③阻值为0～20 Ω的滑动变阻器；④内阻可忽略、输出电压为3 V的电源；⑤阻值为R0＝4.30 Ω的定值电阻，开关和导线若干．
小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表的示数从0开始增加，当示数为0.50 A时，电压表示数如图15甲所示，读数为________V．根据小明测量的信息，图乙中P点应该________(选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”)，Q点应该________(选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”)．小明测得的电线长度为________m.
甲　　　　　　　　　　　乙
23.为了探究机械能守恒定律，岳口高中的金金设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：
A.小车 B.钩码 C.一端带滑轮的木板 D.细线 E．电火花计时器 F．纸带
G．毫米刻度尺 H．低压交流电源 I．220V的交流电源
（1）根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是（填写器材序号），还应补充的器材是．
（2）实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0~6），测出0到1，2，3，4，5，6点的距离分别为打点周期为T．则打点2时小车的速度=；若测得小车质量为M，钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为．
（3）在实验数据处理时，如果以为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为___________．
三、计算题
24.如图8，空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场．在x≥0 区域，磁感应强度的大小为B0；x＜0区域，磁感应强度的大小为λB0(常数λ＞1)．一质量为m、电荷量为q(q＞0)的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求(不计重力)
图8
(1)粒子运动的时间；
(2)粒子与O点间的距离．
25.(20分)如图1，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα＝.一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用．已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零．重力加速度大小为g.求：
图1
(1)水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；
(2)小球到达A点时动量的大小；
(3)小球从C点落至水平轨道所用的时间．
【物理选考】15分
33.(1)某横波在介质中沿x轴正方向传播，t＝0时刻，O点开始向正方向运动，经t＝0.2 s，O点第一次到达正方向最大位移处，某时刻形成的波形如图所示，下列说法正确的是________．
A．该横波的波速为5 m/s
B．质点L与质点N都运动起来后，它们的运动方向总相反
C．在0.2 s的时间内质点M通过的路程为1 m
D．在t＝2.6 s时刻，质点M处于平衡位置，正沿y轴负方向运动
E．图示波形图可能是t＝1.2 s时刻的
(2)如图所示的直角三角形ABC是玻璃砖的横截面，，，BC的长为L，E为BC边的中点。一束平行于AB的光束从AC边上的某点射入玻璃砖，进入玻璃砖后，在BC边上的E点被反射，EF是该反射光线，一且EF恰与AC平行。求：
①玻璃砖的折射率；
②该光束从AC边上射入玻璃砖后在玻璃砖中传播的时间。
34.[物理——选修](15分)
(1)(5分)如图1，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e.对此气体，下列说法正确的是________(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)．
图1
A．过程①中气体的压强逐渐减小
B．过程②中气体对外界做正功
C．过程④中气体从外界吸收了热量
D．状态c、d的内能相等
E．状态d的压强比状态b的压强小
(2)(10分)如图1，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K.开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0.现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为V8时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了V6.不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g.求流入汽缸内液体的质量．
图1
答案
题号 14 15 16 17 18 19 20 21
答案 B D A C D AC BC BC
22.【答案】2.50　接b　接a　31.4
23.【答案】（1）H， 天平 ；（2）或，；（3 ）
24.【解析】　(1)在匀强磁场中，带电粒子做圆周运动．设在x≥0区域，圆周半径为R1；在x＜0区域，圆周半径为R2.由洛伦兹力公式及牛顿运动定律得
qB0v0＝m①
qλB0v0＝m②
粒子速度方向转过180°时，所需时间t1为
t1＝③
粒子再转过180°时，所需时间t2为
t2＝④
联立①②③④式得，所求时间为
t＝t1＋t2＝(1＋)⑤
(2)由几何关系及①②式得，所求距离为
d＝2(R1－R2)＝(1－)⑥
25.【解析】(1)设水平恒力的大小为F0，小球到达C点时所受合力的大小为F.由力的合成法则有
＝tanα①
F2＝(mg)2＋F02②
设小球到达C点时的速度大小为v，由牛顿第二定律得
F＝m③
由①②③式和题给数据得
F0＝mg④
v＝⑤
(2)设小球到达A点的速度大小为v1，作CD⊥PA，交PA于D点，由几何关系得
DA＝Rsinα⑥
CD＝R(1＋cosα) ⑦
由动能定理有
－mg·CD－F0·DA＝mv2－mv12⑧
由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得，小球在A点的动量大小为p＝mv1＝⑨
(3)小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为g.设小球在竖直方向的初速度为v⊥，从C点落至水平轨道上所用时间为t.由运动学公式有
v⊥t＋gt2＝CD⑩
v⊥＝vsinα
由⑤⑦⑩ 式和题给数据得
t＝
33.【答案】(1) ADE(2) ①；②
【解析】(1)t＝0时刻，O点开始向正方向运动，经t＝0.2 s，O点第一次到达正方向最大位移处，可知周期为0.8s，由图可知：波长λ=4m，该横波的波速为5 m/s，故A正确；当质点L在波峰时，N在波谷，这两点的速度都为0 ，不能说它们的运动方向总相反，故B错误；在0.2s的时间内（也就是T/4内），M通过的路程不可能是1m，它只在自己的平衡位置附近振动，而不随波运动的，故C错误；波从O点传到M点所用时间t0=3/5s=0.6s，所以在t=2.6 s时刻，M点运动了2s，也就是运动了5T/2，故在t＝2.6 s时刻，质点M处于平衡位置，正沿y轴负方向运动，D正确；图示波形图，波传播的距离可能是6m，所以可能是t=6/5s=1.2s时刻的，故E正确。
(2)①作出光路图，
光线在AC面上的入射角为60°，折射角为30°，则折射率
②因为发生全反射的临界角为，所以光线在在F点发生全反射，在E，H点不能发生全反射。
该光束经一次反射后，到紧接着的一次射出玻璃砖发生在H点，则时间为
，
，
联立解得；
34.【答案】(1)BDE　(2)
【解析】(1)过程①中，气体由a到b，体积V不变、T升高，则压强增大，A项错误；过程②中，气体由b到c，体积V变大，对外界做功，B项正确；过程④中，气体由d到e，温度T降低，内能ΔU减小，体积V不变，气体不做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W得Q<0，即气体放出热量，C项错误；状态c、d温度相同，所以内能相同，D项正确；由b到c的过程，作过状态b、c的等压线，分析可得pb>pc，由c到d的过程，温度不变，Vcpd，所以pb>pc>pd，E项正确．
(2)设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1，压强为p1；下方气体的体积为V2，压强为p2.在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得
p0V2＝p1V1①
p0V2＝p2V2②
由已知条件得
V1＝V2＋V6－V8＝1324V③
V2＝V2－V6＝V3 ④
设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得
p2S＝p1S＋mg⑤
联立以上各式得
m＝ ⑥