四川省成都市成华区某校2023-2024学年高三上学期阶段性考（四）期末考试理综物理Word版含解析.docx

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成都列五中学2023—2024学年度高2021级（上）阶段性考试（四）理科综合物理试卷一、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，有选错或不答的得0分。1.在物理学的建立和发展的过程中，许多科学家都作出了伟大的贡献，下列描述中全部都符合事实的是（　　）A.在闭合电路中，电源作用是通过静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置B.楞次发现了感应电流产生的条件，并建立了感应电动势的计算方法C.动力学的产生和建立的过程中，伽利略和牛顿都作出了伟大的贡献，亚里士多德同样也对动力学体系的建立作出了突出的贡献D.奥斯特观察到通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很相似并提出了分子电流假说【答案】C【解析】【详解】A．在闭合电路中，电源的作用是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置，故A错误；B．楞次发现了感应电流产生的条件，法拉第建立了感应电动势的计算方法，故B错误；C．动力学的产生和建立的过程中，伽利略和牛顿都作出了伟大的贡献，亚里士多德同样也对动力学体系的建立作出了突出的贡献，故C正确；D．安培观察到通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很相似并提出了分子电流假说，故D错误。故选C。2.如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑。小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止。移动过程中（　　）第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 A.细线对小球的拉力变小B.斜面对小球的支持力变大C.斜面对地面的压力变大D.地面对斜面的摩擦力变小【答案】D【解析】【详解】AB．设物体和斜面的质量分别为m和M，绳子与斜面的夹角为θ，取球研究：小球受到重力mg、斜面的支持力N和绳子的拉力T，则由平衡条件得，斜面方向垂直斜面方向使小球沿斜面缓慢移动时，θ增大，其他量不变，则T增大，N变小，故AB错误；CD．绳子与竖直方向的夹角为β;对斜面和小球整体分析受重力Mg、地面的支持力N′和摩擦力f、绳子拉力T，由平衡条件得T变小，则f变小，且T变小，则N′变小，由牛顿第三定律得知，斜面对地面的压力也变小，故C错误，D正确。故选D。3.随着科技的发展，未来人类将可以乘坐宇宙飞船，在宇宙中旅游与探究。若某次飞行旅行中，宇航员先后发现P、Q两颗均匀球形天体，随后飞船沿着近地轨道绕两个天体进行无动力飞行，并发现两次环绕周期相同，以下判断正确的是（　　）A.天体P、Q的质量一定不相等B.两颗卫星的线速度一定相等C.天体P、Q表面的重力加速度之比等于它们的半径之比D.天体P、Q的密度一定相等【答案】CD【解析】【详解】A．设A、B中任意球形天体的半径为R，质量为M，卫星的质量为m，周期为T。则由题意，卫星靠近天体表面飞行，卫星的轨道半径约等于天体的半径，则有第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 得T相等，R不一定相等，所以天体A、B的质量不一定相等，故A错误；D．天体的密度为可见，与天体的半径无关，由于两颗卫星的周期相等，则天体A、B的密度一定相等。故D正确；C．天体A、B表面的重力加速度等于卫星的向心加速度，即T相同，可见天体A、B表面的重力加速度之比等于它们的半径正比，故C正确；B．卫星的线速度为，T相等，而R不一定相等，线速度不一定相等，故B错误。故选CD。4.蹦极是一项考验体力、智力和心理承受能力空中极限运动．跳跃者站在约50m高的塔台上，把一根原长为L的弹性绳的一端绑在双腿的踝关节处，另一端固定在塔台上，跳跃者头朝下跳下去．若弹性绳的弹力遵守胡克定律，不计空气阻力，则在跳跃者从起跳到第一次下落到最低点的过程中，跳跃者的动能Ek(图线①)和弹性绳的弹性势能Ep(图线②)随下落高度的变化图象中，大致正确的是A.B.C.D.第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 【答案】B【解析】【详解】在弹性绳到达原长之前，由动能定理可知，动能随下降的高度均匀变大，即Ek-h图像为直线；当弹性绳被拉直后，弹力逐渐变大，则加速度逐渐减小，速度仍然变大，即动能继续变大，当弹力等于重力式速度最大，此时的动能最大；之后随着人的下降弹力变大大于重力，加速度变为向上，人做变减速运动，最后动能减到0时到达最低点；综上所述，图像B正确，ACD错误；故选B.5.如图所示，有一方向垂直于纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场仅限于直角边长为L的等腰直角三角形虚线区域内，一固定的边长为2L的正方形金属框单位长度的电阻为，每条边的材料均相同，现让有界匀强磁场沿如图所示方向，以速度向右匀速通过金属框，磁场穿过金属框的过程中，下列判断错误的是（　　）A.金属框中产生的电流方向先逆时针后顺时针B.金属框中的感应电流最大为C.金属框中产生的电热为D.金属框所受安培力的最大值为【答案】C【解析】【详解】A．在磁场进入金属框过程中，穿过线框磁通量增大，由楞次定律和右手定则可知感应电流方向为逆时针，同理判断磁场穿出线框过程中电流方向为顺时针，则金属框中产生的电流方向先逆时针后顺时针，故A正确，不符题意；B．切割磁感线的有效长度最大为，则最大电动势为，故最大电流为第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 故B正确，不符题意；D．当电流最大时安培力最大，有故D正确，不符题意；C．由感应电动势公式可知，感应电流均匀增大，产生的焦耳热，焦耳热与电流成二次关系，因此无法求出，故C错误，符合题意。故选C。6.如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态．若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后，下列说法中正确的是()A.液滴将加速向下运动B.M点的电场强度变小了C.M点电势升高，液滴在M点的电势能将减小D.在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同【答案】CD【解析】【分析】【详解】AB．极板始终与电源连接，电压不变，由可知d减小E增大，电场力增大，粒子向上运动，A错误；B错误；CD．b点电势为零场强增大，M点电势升高,负电荷在M点电势能减小，从a板移到b板，电场力做功第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 相同，故C正确，D正确故选CD。7.如图所示为磁流体发电机的原理图。金属板M、N之间的距离为d＝20cm，磁场的磁感应强度大小为B＝5T，方向垂直纸面向里。现将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正离子和负离子，整体呈电中性）从左侧喷射入磁场，发现在M、N两板间接入的额定功率为P＝100W的灯泡正常发光，且此时灯泡电阻为R＝100Ω，不计离子重力和发电机内阻，且认为离子均为一价离子，则下列说法中正确的是（　　）A.金属板M上聚集负电荷，金属板N上聚集正电荷B.该发电机的电动势为100VC.离子从左侧喷射入磁场的初速度大小为103m/sD.每秒有6.25×1018个离子打在金属板N上【答案】BD【解析】【详解】A．离子进入磁场区域，由左手定则知正离子向上偏转，所以金属板M聚集正电荷，带正电，故A错误；B．灯泡正常发光，发电机内阻不计，根据解得U=100V故B正确；C．两极板电压稳定时满足解得故C错误；第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 D．电流为根据电流定义式每秒打在金属板N上的离子数为个故D正确。故选BD。8.在足够长的光滑绝缘的水平台面上，存在有平行于水平面向右的匀强电场，电场强度为E。水平台面上放置两个静止的小球A和B（均可看作质点），两小球质量均为m，带正电的A球电荷量为Q，B球不带电，A、B连线与电场线平行。开始时两球相距L，在电场力作用下，A球开始运动（此时为计时零点，即t=0），后与B球发生正碰，碰撞过程中A、B两球总动能无损失。若在各次碰撞过程中，A、B两球间均无电荷量转移，且不考虑两球碰撞时间及两球间的万有引力，则（　　）A.第一次碰撞结束瞬间B球的速度大小为B.第一次碰撞到第二次碰撞B小球向右运动了2LC.第二次碰撞结束瞬间A球的速度大小为D.相邻两次碰撞时间间隔总为【答案】AD【解析】【详解】A．碰前球A的加速度为碰前A的速度为碰前B的速度为第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 由于碰撞过程中A、B两球总动能无损失，动量也守恒，有：则碰撞后A、B的速度分别为，即交换速度，故A正确；BC．碰后B前向前匀速，A向前做匀加速，以后面球为参考系，前面球速度设为v，到再次相遇，时间和位移相等，则解得故位移为第二次碰撞结束瞬间A球速度等于碰撞前B球速度，为，故BC错误；D．每次碰撞前后，两个球速度相差，即每次都是后面球的速度增加2v后追上前面球，而加速度是固定的，故每次相邻两次碰撞时间间隔总为，故D正确。故选AD。二、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。9.某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取作为钢球经过A第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小与动能变化大小，就能验证机械能是否守恒。（1）用计算钢球重力势能的变化量，公式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到_______之间的竖直距离。A.钢球在A点时的顶端B.钢球在A点时的球心C.钢球在A点时的底端（2）用计算钢球动能变化的大小。用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为______cm.某次测量中，计时器的示数为0.010s，则钢球的速度为______。（3）下表为该同学的实验结果：4.8929.78614.6919.5929.385.0410.115.120.029.8他发现表中的与不完全相同，可能是原因是________。【答案】（1）B（2）①.1.50②.1.50（3）计算动能时的速度是用的遮光条的速度，该速度大于小球的速度【解析】【小问1详解】小球下落的高度h是初末位置球心之间的高度差。故选B。【小问2详解】[1]刻度尺读数的方法，需估读一位，所以读数为1.50cm；[2]某次测量中，计时器的示数为0.010s，则钢球的速度为第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 m/s=1.50m/s小问3详解】计算动能时的速度是用的遮光条的速度，该速度大于小球的速度。10.色环电阻是应用于各种电子设备的最多的电阻类型，无论怎样安装，维修者都能方便的读出其阻值，便于检测和更换。但在实践中发现，有些色环电阻的排列顺序不甚分明，往往容易读错，所以某实验小组想要尽量准确测量出其阻值的大小，实验室有如下器材：A.待测色环电阻Rx（约为50Ω）B.灵敏电流计G1（满偏电流Ig1＝50mA，内阻约为20Ω）C.灵敏电流计G2（满偏电流Ig2＝100mA，内阻约为30Ω）D.电压表V1（量程0—3V，内阻Rv2＝1kΩ）E.电压表V2（量程0—15V，内阻Rv1＝5kΩ）F.定值电阻R1＝200ΩG.定值电阻R2＝1kΩH.滑动变阻器R3，最大阻值为10ΩI.滑动变阻器R4，最大阻值为1kΩJ。电源E，电动势E＝6V（内阻不计）K.电键S及导线若干(1)测量过程中要求电表调节范围尽可能大，那么灵敏电流计应选择___________；电压表应选择___________；滑动变阻器应选择___________。（均用器材前对应的序号字母填写）；(2)根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号___________；第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 【答案】①.C②.D③.H④.【解析】【分析】【详解】(1)[1]待测电流最大值为故选C；[2]电源电动势是6V，电压表V2的量程太大，故电流表选D；[3]待测电阻约为50Ω，为了便于调节和采集更多的数据，滑动变阻器选H；(2)[4]滑动变阻器R3的阻值小于待测电阻，采用分压式接法，且则，电流表采用外接法，电路图如下11.如图所示，半径为R的圆管BCD竖直放置，一可视为质点的质量为m的小球以某一初速度从A点水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入圆管，到达圆管最高点D后水平射出。已知小球在D点对管下壁压力大小为，且A、D两点在同一水平线上，BC弧对应的圆心角，不计空气阻力。求：（1）小球在A点初速度的大小；（2）小球在圆管内运动过程中克服阻力做的功。第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）小球从A到B，竖直方向解得在B点，根据运动的分解有（2）在D点，由向心力公式得解得从A到D全过程由动能定理解得.12.如图所示，半径为r的圆形区域内有平行于纸面的匀强偏转电场，电场与水平方向成60°角，同心大圆半径为r，两圆间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m，带电量为+q的粒子经电场加速后恰好沿磁场边界进入磁场，经磁场偏转恰好从内圆的最高点A处进入电场，并从最低点C处离开电场。不计粒子的重力。求：第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 (1)该粒子从A处进入电场时的速率；(2)偏转电场的场强大小；(3)使该粒子不进入电场并在磁场中做完整的圆周运动，加速电压的取值范围。【答案】(1)；(2)；(3)和【解析】【详解】(1)粒子在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示：由几何关系得解得洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 (2)由几何关系得解得电场与水平方向成角，则粒子进入电场时速度方向与电场方向垂直，带电粒子进入电场后做类平抛运动，则垂直于电场方向上沿电场方向解得(3)粒子在电场中加速，由动能定理得粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得解得粒子不进入电场并在磁场中做完整的圆周运动，运动轨迹如图所示：第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 ①粒子轨道半径为，则②粒子轨道半径为，则③粒子轨道半径为，则所以加速电压的取值范围为以及第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 （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。13.关于振动和波动，下列说法正确的是（　　）A.做简谐振动的物体，经过同一位置时，加速度可能不同B.在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率C.在波的干涉中，振动加强的点不一定处在波峰或波谷的叠加处D.波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率会发生变化E.在波的传播方向上对平衡位置的位移始终相同的质点间距离等于波长【答案】BCD【解析】【详解】A．在简谐振动物体，加速度总与位移大小成正比，方向相反，故每次经过同一位置时，加速度一定相同，故A错误；B．物体做受迫振动时，其驱动频率跟固有频率无关，故B正确；C．在波的干涉中，振动加强的点不一定处在波峰或波谷的叠加处；也可能是平衡位置的叠加处，故C正确；D．根据多普勒效应，波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率会发生变化；故D正确；E．根据波长的定义，波长等于在波的传播方向上任意两个相邻的振动状态完全相同的两质点间距，故E错误。故选BCD。14.如图，长为d宽为l的长方形abdc是一个折射率为n=的透明长方体的截面，ca延长线上某处的点光源P发出一条光线射向ab，光线与上表面ab的夹角=30°．在bd下方有一个光屏．已知光在空气中传播速度为c．(1)作出光路图，并求图示光线从光源到达光屏的路程s；第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 (2)求图示光线从光源到达光屏所用的时间t．【答案】（1）（2）【解析】【详解】(1)光路图如图，设长方体内光线与法线的夹角为β根据折射定律可知：解得：由几何关系：(2)光在透明长方体的传播速度：光的传播时间：带入数据解得：第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司