高三上学期期末理综考试物理试题(原卷版)

高三上学期学年期末考试
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1～4题只有一项符合题目要求，第5～8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，有选错的得0分
1.为了形象的
描述电场和磁场，引入了电场线、等势面、磁感线，下列说法正确的是（ ）
A. 电场线、等势面、磁感线都客观存在
B. 电场线、等势面、磁感线都闭合且都不相交
C. 电场线一定垂直等势面，且沿电场线方向电势逐渐降低
D. 同一电荷在电场线越密的地方所受电场力一定越大，同一通电导线在磁感线越密的地方所受安培力一定越大
2.如图甲所示，在倾角为37°的光滑绝缘斜面上有一根长为0.4m ，质量为6×10-2kg 的通电直导线，电流强度I =1A ，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在方向竖直向上的磁场中，
磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，g 取10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

下列说法正确的是（ ）
A. t =0时，斜面对导线的支持力大小为0.36N
B. t =2.5s 时，导线所受安培力的方向向右
C. t =2.5s 时，轻绳对导线的拉力大小为0.6N
D. t =5s 时，斜面对导线的支持力恰好为零 3.质子p （1
1H ）与
α粒子（42He ）以相同初速v 0垂直射入水平放置的一对平行板形成的匀强电场，从进入到射出该偏转电场的过程中，关于质子与α粒子（均不计重力）偏转时的各物理量比值正确的是（ ）
A. 侧移量比:1:2p y y α=
B. 速度偏转角正切比tan :tan 1:2p αϕϕ=
C. 动能增量比:1:2kp k E E α∆∆=
D. 动量增加量比:1:2p P P α∆∆=
4.12根彼此绝缘的长直导线并排成长为l 的直导线带ab ，P 1、P 2是位于ab 所在直线上的两点，位置如图所示，P l 到导线带左端的距离等于P 2到导线带右端的距离，所有长直导线中均通有大小相等、方向垂直纸面
向外的恒定电流，ab 上所有直导线产生的磁场在P 1处的磁感应强度大小为B 1，在P 2处的磁感应强度大小为B 2，若仅将右边6根直导线移走，则P 2处的磁感应强度大小为（ ）
A. 22B
B. 212B B -
C. 21B B -
D. 212
+B B 5.如图所示，电路中E =3V ，r =2Ω，R 0=1Ω，滑动变阻器的最大阻值R =10Ω，现闭合开关S ，下列说法正确的是（ ）
A. R 0上消耗的最大功率为1W
B. 电源最大输出功率为98
W C. 滑动变阻器的阻值R =2Ω时，滑动变阻器上消耗的功率最大
D. 电源的效率最大为50%
6.如图所示，足够长的斜面MN 与水平方向夹角为45°，位于竖直平面内有范围足够大且垂直向外、磁感应强度为B 的匀强磁场中，现有一质量为m 、电量为+q 的粒子，沿纸面内以初速度v 0从P 点水平向右射出，经过一段时间后，恰好打在MN 上的Q 点，不计粒子的重力，则（ ）
A. P 到Q 所用时间为2m qB
π B. 若增大速度v 0，则粒子打到斜面的时间变长
C. 若粒子以速度v 0竖直向上从P 点射出，则粒子一定打到Q 点
D. 若在P 点向MN 右侧沿纸面不同方向发射速率为v 0的粒子，则粒子打在MN
区域的长度为02mv qB 7.带电小球所在空间存在重力场、匀强电场和匀强磁场，关于小球在这三个场中的可能运动情况下列说法正确的是（ ）
A. 可能做匀速直线运动
B. 可能做匀速圆周运动
C. 可能做匀变速直线运动
D. 可能做匀变速曲线运动
8.如图所示，xoy 某个区域内存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，O 点处有一粒子源，不断射出质量为m 、电荷量为+q 的粒子，粒子射出后即进入该有界磁场，射出粒子的速度v 方向均沿x 轴正向、大小满足v 0≤v ≤3v 0，且射出磁场时所有粒子的速度方向均为竖直向上。

不计粒子重力及相互间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A. O 点发射出的
粒子速度越大，通过磁场的时间越长
B. 粒子通过磁场中的时间均相同
C. 粒子离开磁场的位置与O 点连线与x 轴的夹角随入射速度的增大而增大
D. 磁场区域最小面积()2202min 22π2m v S q B
=-⋅ 二、非选择题：共62分，第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第13～16题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题
9.(1)用游标卡尺测量某水管喷水口内径（直径），根据图所示，应得到其读数为__mm
(2)如图所示，螺旋测微器的读数为__mm
10.如图所示电路可用来测定某一干电池的电动势E 和内阻r ，其中虚线框为用灵敏电流计G 改装的电压表，A 为标准电流表，量程0.6A ，S 为开关，R 为滑动变阻器
(1)灵敏电流计G 的满偏电流I g =300μA ，内阻r g =100Ω，给灵敏电流计G 串联一个阻值为R 1=____kΩ的电阻就可以将该电流计G 改装为量程3V 的电压表
(2)实验中，某同学读出多组灵敏电流计和电流表示数I 1、I 2，绘制出I 1—I 2图像如图所示，则电源电动势测量值E 测=______V ，内阻r =______Ω
(3)对于上述测量方法，从实验原理分析可知，在测量无误的情况下，实验测出的电源电动势与真实值相比较：E 测_______E 真（填“大于”“小于”或“等于”）
11.如图所示，在匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m 、电荷量为q 的带负电小球，另一端固定在O 点。

把小球拉到使细线水平的位置A ，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成60θ=︒的位置B 时速度为零，已知重力加速度为g ，不计空气阻力，求： (1)匀强电场的场强E 的大小 (2)A 到B 的过程中细线与水平方向夹角为30°时细线拉力T 。

12.如图所示，在足够大的绝缘光滑水平桌面上建立平面直角坐标系，XOY 坐标系内有垂直于桌面向下的范围足够大的匀强磁场，一、四象限内磁感应强度为2B ，二、三象限内磁感应强度为B 。

现有a 、b 两个完全相同的金属小球，可视为质点，质量均为m ，电量分别为+6q 、-2q ，分别从x 轴上两点先后以垂直于x 轴的
水平速度射入第三和第四象限，其中b球入射速度为2v，a球第一次到达y轴时速度方向与y轴正向成60°角且恰好与第一次到达y轴的b球发生正碰，碰撞点记为H，碰后两球粘在一起继续运动，忽略两个小球之间的库仑力。

求：
（1）a球第一次到达y轴所用时间；
（2）a球射入磁场时的速度大小；
（3）a、b球碰后第五次通过y轴所用时间及此时距碰撞点H的距离。

三、选考题：共15分。

请考生从2道物理题任选一题作答。

如果多做，则每学科按所做的第一题计分
【物理—选修3—3】
13.关于分子力、分子势能的下列说法正确的是（）
A. 分子间同时存在相互作用的引力和斥力，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力
B. 引力和斥力都随分子间距离的减小而增大；随分子间距离的增大面减小；但引力比斥力变化快
C. 当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小
D. 分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增大
E. 两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，分子势能先减小后增大
14.如图甲所示，一定质量的理想气体被质量为m的活塞封闭在导热良好的汽缸内，此时活塞静止且距离底部的高度为h，不计活塞与汽缸间的摩擦。

外界大气压强为p0，汽缸截面积为S，重力加速度为g，求：
(1)图甲中封闭气体的压强P1；
(2)若把汽缸顺时针旋转到乙的位置，求稳定后活塞到汽缸底部的距离。

（转动过程温度不变，汽缸足够长）
【物理—选修3-4】
15.如图所示，A、B、C、D四个单摆的摆长分别为Ｌ、2Ｌ、Ｌ
、
2
L
，摆球的质量分别为2m、2m、m、
2
m
，
四个单摆静止地悬挂在一根水平细线上。

现让A球振动起来，通过水平细线迫使B、C、D也振动起来，则下列说法正确的是（）
A. A球振动周期为2L g
π
B. A、B、C、D四个单摆
的周期均相同C. B、C、D中因D的质量最小，故其振幅是最大的D. B、C、D中C的振幅最大16.如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD为半径为R的四分之一的圆周，圆心为O，光线从AB面上的某点入射，入射角145
θ=︒，它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点
(1)求该棱镜的折射率n
(2)求光线在该棱镜中传播的速度大小v（已知光在空气中的传播速度c=3.0×108m/s）。