山西省運城市2022屆高三上學期理綜物理期末考試試卷

山西省運城市2022屆高三上學期理綜物理期末考試試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題1．在物理學發(fā)展歷程中，科學家們通過對某些重要實驗進行認真的觀察和深入的研究，最終獲得了正確的理論認識。下列圖示的實驗中，能說明原子具有核式結構的是（）A． B．C． D．2．如圖所示，在光滑的水平地面上有一靜止的質量為M的四分之一光滑圓弧滑塊，圓弧的半徑為R，最低點處剛好與水平地面相切。一質量為m的小球以一定的初速度沿水平地面向右運動，不計小球沖上圓弧滑塊過程中的機械能損失。如果圓弧滑塊固定，則小球恰能沖到圓弧面上與圓心等高處；如果圓弧滑塊不固定，則小球在圓弧面上能到達的最大高度為R3A．1∶2 B．1∶3 C．2∶1 D．3∶13．在一塊固定的傾角為θ的木板上疊放質量均為m的一本英語詞典和一本漢語詞典，圖甲中英語詞典在上，圖乙中漢語詞典在上。已知圖甲中兩本詞典一起沿木板勻速下滑，圖乙中兩本詞典一起沿木板勻加速下滑。已知兩本詞典的封面材料不同，但每本詞典的上、下兩面材料都相同，近似認為滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等，設英語詞典和木板之間的動摩擦因數為μ1，漢語詞典和木板之間的動摩擦因數為μ2，英語詞典和漢語詞典之間的動摩擦因數為μ3，則下列說法正確的是（）A．μ2一定小于tanθB．μ3一定等于tanθC．圖乙中漢語詞典受到的摩擦力大小一定是μ1mgcosθD．圖甲中英語詞典受到的摩擦力大小一定是μ3mgcosθ4．如圖所示，2020年11月24日，中國長征五號運載火箭搭載著要去月球挖土的嫦娥五號月球探測器在海南文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射，這是我國首次地外天體采樣任務。12月6日，嫦娥五號上升器與在環(huán)月軌道等待的軌道器返回器組合體成功交會對接，將月球樣品容器安全轉移至返回器中，這是我國航天器首次實現月球軌道交會對接，軌道器返回器組合體與上升器成功分離后，進入環(huán)月等待階段，準備擇機返回地球。若軌道器返回器組合體繞月球做勻速圓周運動，周期為T，離月球表面高度為h，月球半徑為R，萬有引力常量為G，則（）A．軌道器返回器組合體的運行速度為2πRB．月球的第一宇宙速度為2πC．月球的質量為2πD．月球表面的重力加速度為45．如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內存在著磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于紙面向里，一帶負電的粒子（不計重力）沿水平方向以速度v正對圓心入射，通過磁場區(qū)域后速度方向偏轉了60°。如果想使粒子通過磁場區(qū)域后速度方向的偏轉角度最大，在保持原入射速度的基礎上，需將粒子的入射點向上平移的距離d為（）A．12R B．33R C．6．如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即UabA．三個等勢面中，a的電勢最高B．帶電質點通過P點時的電勢能較Q點大C．帶電質點通過P點時的動能較Q點大D．帶電質點通過P點時的加速度較Q點大二、多選題7．水平面上固定著半徑R=60cm的薄圓筒，筒中放置著兩個圓柱體，小圓柱體半徑r1=10cm、重力為G1A．圓筒對小圓柱體的支持力大小為252NB．大、小圓柱體之間的壓力大小為102NC．大圓柱體的重力大小為10ND．大圓柱體的重力大小為20N8．兩長度相同的金屬板M、N正對水平放置，板長為L，板間距為d，連接在圖示的電路中。D為理想二極管（正向電阻為0，反向電阻無窮大），滑動變阻器R的最大阻值為2r，定值電阻的阻值R0=r，E為恒壓電源，不計電源內阻。將滑片P置于滑動變阻器正中間，閉合開關S，讓一電荷量為q、質量為m的粒子（不計重力）從靠近M板左端的位置以水平速度v0射入板間，粒子恰好打在N板的右端。在保持開關S閉合的情況下，下列說法正確的是（）A．若僅將粒子的初速度變?yōu)?v0后射入板間，則粒子從M、N板的中線處離開B．若僅將滑動變阻器的滑片向左滑動，則粒子還是恰好打在N板的右端C．若僅將N板向上平移d2D．若僅將滑動變阻器的滑片向右滑動，則粒子不會打在N板上三、實驗題9．某同學利用手機的連拍照相功能研究平拋運動。實驗步驟如下∶（a）用刻度尺測出每塊磚的高度d和長度L。（b）將小球平行于豎直墻面水平向右拋出，利用連拍照相功能拍攝不同時刻小球位置，得到小球的運動軌跡如圖所示。不計小球所受阻力，重力加速度為g。（1）O點（填“是”或“不是”）拋出點。（2）連拍照相的時間間隔T=（3）小球在位置B的速度大小v=10．某一小型電風扇額定電壓為5.0V，額定功率為2.5W。某實驗小組想通過實驗描繪出小電風扇的電流與其兩端電壓的關系。實驗中除導線和開關外，還有以下器材可供選擇：A．電源E（電動勢為6.0V）B．電壓表V（量程為6V，內阻約8kΩ）C．電流表A，（量程0.6A，內阻約0.2Ω）D．電流表A2（量程3A，內阻約0.05Ω）E.滑動變阻器R，（最大阻值5kΩ，額定電流100mA）F.滑動變阻器R2（最大阻值25Ω，額定電流1A）（1）為了便于調節(jié)，減小讀數誤差和系統誤差，實驗中所用電流表應選用，滑動變應選用（填所選儀器前的字母序號）；（2）請你為該小組設計實驗電路，并把電路圖畫在答題卡的虛線框內（小電風扇已畫出）；（3）操作過程中發(fā)現，電壓表讀數大于0.5V時電風扇才開始轉動。該小組繪出的電風扇流與兩端電壓的關系曲線如圖所示，則電風扇剛開始轉動時的電阻為Ω；（4）若用電動勢為4.5V，內阻為6.0Ω的電源直接對該小風扇供電，則電風扇工作時消耗的電功率為W。（計算結果均保留兩位有效數字）四、解答題11．如圖所示，兩物體A、B通過輕彈簧相連，B、C兩物體用不可伸長的輕繩跨接在一個光滑的輕質定滑輪兩側，C物體放在固定的光滑斜面上。開始時用手固定C使繩拉直但無張力，ab繩豎直，cd繩與斜面平行。已知B的質量為m，C的質量為4m，彈簧的勁度系數為k，固定斜面傾角ɑ=30°。由靜止釋放C，C在沿斜面下滑過程中，A始終未離開地面，彈簧始終在彈性限度內。重力加速度為g。求∶（1）剛釋放C時，輕繩對B的拉力大小F；（2）C從開始釋放到速度最大的過程中，B上升的高度。12．如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第I象限有沿y軸負方向的勻強電場，第IV象限有垂直于紙面向外的勻強磁場?，F有一質量為m帶電荷量為q的正粒子（不計重力）從坐標為[（2+3）L，3L]的P點以初速度v0沿x軸負方向開始運動，接著進入磁場后由坐標原點O射出，射出時速度方向與x軸負方向夾角為60°，不計重力，求∶（1）粒子從O點射出時的速度大小v；（2）電場強度E的大小；（3）粒子從P點運動到O點所用的時間。13．某種彈射裝置的示意圖如圖所示，光滑的水平導軌MN右端N處與傾斜傳送帶理想連接，傳送帶長度L=15.0m，并以恒定速率v=5.0m/s順時針轉動，三個質量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導軌上，B、C之間有一段輕彈簧剛好處于原長，滑塊B與輕彈簧連接，C未連接彈簧，B、C處于靜止狀態(tài)且離N點足夠遠，現讓滑塊A以初速度v0=6.0m/s沿B、C連線方向向B運動，A與B碰撞后粘連在一起，碰撞時間極短，滑塊C脫離彈簧后滑上傾角θ=37°的傳送帶，并從傳送帶頂端滑出。已知滑塊C與傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.8，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求∶（1）輕彈簧長度最短時，所具有的彈性勢能Ep；（2）滑塊C在傳送帶上因摩擦產生的熱量Q。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A．光電效應實驗，說明了光具有粒子性，A不符合題意；B．盧瑟福的α粒子散射實驗導致發(fā)現了原子具有核式結構，B符合題意；C．陰極射線實驗，發(fā)現了電子，C不符合題意；D．雙縫干涉實驗說明了光具有波動性，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】光電效應說明光具有粒子性，α粒子散射實驗說明原子具有核式結構，雙縫干涉說明光具有波動性。2．【答案】C【解析】【解答】當圓弧槽固定時1當圓弧槽不固定，取水平向右為正方向，根據系統水平方向動量守恒有mv0=（m+M）v根據機械能守恒定律有1解得m：M=2：1故答案為：C。

【分析】當圓弧槽固定和圓弧槽不固定時根據機械能守恒定律和動量守恒得出小球與滑塊質量之比。3．【答案】C【解析】【解答】A．對圖甲詞典整體進行分析，有2mg則有μA不符合題意；B．對圖甲中的英語詞典有，設其受到的靜摩擦力為f，則有f=mg即μB不符合題意；C．對圖乙詞典整體進行分析，有2mg對圖乙的漢語詞典單獨分析，有mg聯立有fC符合題意；D．圖甲中的英語詞典受到靜摩擦力，有f=mg根據對A選項的分析，可知2mg故有f=D不符合題意。故答案為：C。

【分析】對圖甲詞典整體進行分析，結合共點力平衡得出動摩擦因數的表達式，對圖甲中的英語詞典進行受力分析，從而得出兩詞典間的動摩擦因數的大小，對圖乙詞典整體進行分析，根據受力分析以及牛頓第二定律得出圖乙中漢語詞典受到的摩擦力表達式。4．【答案】B【解析】【解答】A．軌道器返回器組合體的運行速度為v=A不符合題意；B．軌道器返回器組合體萬有引力充當向心力，有G對于月球表面運行的近月衛(wèi)星，有G聯立可得vB符合題意；C．由G可得M=C不符合題意；D．對于月球表面的物體，有G又因為G聯立可得g=D不符合題意。故答案為：B。

【分析】通過線速度和周期的關系得出組合體的線速度，結合萬有引力等于向心力，從而得出月球第一宇宙速度的表達式，在月球表面重力等于萬有引力得出重力加速度的表達式。5．【答案】B【解析】【解答】粒子運動軌跡如圖所示根據幾何知識可得r=當粒子的入射點和出射點的連線是磁場圓的直徑時，粒子速度偏轉的角度最大。由圖可知sin平移距離為d=R解得dB符合題意ACD不符合題意。故答案為：B。

【分析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，利用幾何關系以及洛倫茲力提供向心力粒子的入射點向上平移的距離。6．【答案】C【解析】【解答】A．質點所受的電場力指向軌跡內側，且與等勢面垂直，由于電荷帶正電，因此電場線垂直于等勢面，指向右下方，而沿電場線電勢降低，A等勢線的電勢最高，c等勢線的電勢最低，A正確，不符合題意；B．根據質點的受力情況可知，從P到Q過程中電場力做正功，電勢能降低，故質點在P點的電勢能大于Q點的電勢能，B正確，不符合題意；C．從P到Q過程中電場力做正功，電勢能降低，動能增大，故P點的動能小于Q點的動能，C錯誤，符合題意；D．等勢線密的地方電場線密場強大，故P點位置電場強，電場力較大，根據牛頓第二定律，加速度也較大，D正確，不符合題意。故答案為：C。

【分析】曲線運動的合力指向軌跡的凹側，進一步得出電場線的方向，從而得出電勢的高低；結合電場力的做功情況得出電勢能的變化情況和動能的變化情況。7．【答案】A,C【解析】【解答】AB，分析小圓柱的受力，如圖平移F、N1、G1，三力首尾相連構成的封閉矢量三角形與△OQ其中OO2=50cm，OQ=30解得N又有G解得F=5A符合題意，B不符合題意；CD，分析大圓柱的受力，設大圓柱的質量為G2，如圖，平移F′、N2、G2，三力首尾相連構成的封閉矢量三角形與△解得GC符合題意，D不符合題意。故答案為：AC。

【分析】對圓柱進行受力分析，根據共點力平衡以及力的合成得出圓通對小圓柱體的支持力以及大圓柱體的重力。8．【答案】B,C【解析】【解答】A．粒子做類平拋運動時間為t=則有d=其中a=當初速度變?yōu)?v0后，加速度不變，時間為t則有y=則粒子從靠近M板的14B．滑片向左移，R變大，但因理想二極管原因，電容器Q不變，C不變，則U不變，粒子所受電場力不變，所以粒子還是恰好打在N板的右端，B符合題意；C．如果將N板向上平移d2，則有加速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則有d解得t對板移動之前，有d=12可知t=d所以有t則有x=C符合題意；D．滑片向右移動，R0兩端電壓變大，則粒子所受電場力變大，粒子加速度變大，粒子仍會打在N板上，D不符合題意。故答案為：BC。

【分析】粒子平行板電容器中做誒平拋運動，結合平拋運動的規(guī)律以及牛頓第二定律進行分析判斷。9．【答案】（1）不是（2）d（3）L【解析】【解答】(1)由于豎直方向相等時間的位移比為1∶2∶3，不是1∶3∶5，因此O不是拋出點；(2)設頻閃照片的照相間隔為T，根據Δy=g有d=g可得T=(3)小球拋出的初速度v解得v在豎直方向上根據中間時刻的瞬時速度等于整段的平均速度，ｌ可得在位置B的豎直速度大小為v在位置B的合速度大小v=解得v=L【分析】（1）利用豎直方向的位移之比可以判別其O不是拋出點；

（2）利用豎直方向的鄰差公式可以求出時間間隔的大??；

（3）利用豎直方向的平均速度公式結合平拋運動的初速度可以求出小球在B點速度的大小。10．【答案】（1）C；F（2）如圖所示：（3）2.5（4）0.86【解析】【解答】(1)[1]電風扇的額定電流為I=PU從讀數誤差的角度，應讓電流到達量程的三分之二左右，則電流表選擇C比較合適。實驗小組想通過實驗描繪出小電風扇的電流與其兩端電壓的關系，則應讓測量出的電壓、電流的范圍足夠大（電壓、電流從零開始測起），故滑動變阻器應用分壓式接法，而分壓式應選阻值較小的滑動變阻器，則滑動變阻器選擇F比較合適。(2)實驗小組想通過實驗描繪出小電風扇的電流與其兩端電壓的關系，則應讓測量出的電壓、電流的范圍足夠大（電壓、電流從零開始測起），故滑動變阻器應用分壓式接法，電風扇的電阻大約為R=U2RV可見電風扇的電阻為小電阻，則電流表應用外接法，則電路圖如下圖所示(3)電壓表讀數大于0.5V時電風扇才開始轉動，則根據歐姆定律R=UI則小電風扇的電阻為2.5Ω。(4)作出電動勢為4.5V，內阻為6.0Ω的電源的U-I圖像如圖所示：由圖示圖像可知，電風扇的工作電壓U=2.1V，工作電流I=0.41A，則電風扇工作時消耗的電功率為P=UI=2.1×0.41W≈0.86W

【分析】（1）根據電功率的表達式得出電風扇的額定電流，從而選擇電流表，根據電流和電壓的變化情況得出滑動變阻器的連接方式；

（2）利用電功率和電壓的關系得出電風扇的電阻，通過電流表連接方式的判斷得出電流表的連接情況；結合描繪小電風扇的電流與其兩端電壓的關系的實驗原理畫出電路圖；

（3）根據歐姆定律得出小風扇的電阻；

（4）結合U-I圖像和電功率的表達式得出電風扇工作時消耗的電功率。11．【答案】（1）解：剛釋放C時，設B的加速度大小為a，對B、C整體，有4mgsin3得a=對B物體，有F=ma解得F=（2）解：設初始時彈簧的壓縮量為x1，則kx1=mgC速度最大時加速度為零，設此時繩上拉力大小為F1，彈簧伸長量為x2對物體C，有4mgsin3對B物體，有FB物體上升的高度h=x1+x2聯立以上各式，解得h=【解析】【分析】（1）對B、C整體和物體B進行受力分析，結合牛頓第二定律得出輕繩對B的拉力；

（2）分別對BC進行受力分析，利用共點力平衡和胡克定律得出B上升的高度。12．【答案】（1）解：帶電粒子在電場中做類平拋運動