2022届云南省昆明市第一中学高三上学期第四次联考理科综合物理试题

这是一份2022届云南省昆明市第一中学高三上学期第四次联考理科综合物理试题，共14页。
昆明市第一中学2022届高中新课标高三第四次-轮复习检测
理科综合试卷物理
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分300分，考试用时150分钟。
注意事项:
1.答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡,上所粘贴的条形码中“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.答第I卷时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。答第II卷时，必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写，要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出，确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。
二、选择题:本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14 ~17题只有一个选项符合题目
要求，第18~21 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,有选错的得0分。
14.某同学用图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关S,用频率为v的单色光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系图象,图线与横轴的交点坐标为(a, 0)，与纵轴的交点坐标为(0，-b)，下列说法中正确的是
A.若断开开关S,电流表G的示数将变为零
B.普朗克常量为h=a/b
C.仅减小照射光的强度，光电子的最大初动能将减小
D.保持照射光频率不变,仅提高照射光强度，电流表G的示数增大
15.如图所示，正电荷均匀分布在半圆形绝缘细杆上，细杆上的电荷在圆心O处产
生的电场强度大小为E。杆上的P、Q两点把杆分为长度相等的三部分，现在保持杆AP段和BQ段带电情况不变,但PQ段均匀带上和之前电量相等的负电荷，则圆心O处的电场强度变为
A. B. C.0 D.
16.某宇航员到达一自转较慢的星球后，在星球表面用图示装置展开了研究。如图，长为L=5 m的轻绳一端固定于0O点，另一端连接一小球(可视为质点)，让小球在水平面内做圆周运动，绳和竖直方向成θ=37°角时，周期为T=π s。已知该星球半径为地球半径的5倍，地球表面重力加速度g=10 m/s2，该星球的质量和地球质量的比值为
A.10:1 B.20:1 C.30: 1 D. 40: 1
17.如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场方向的OO' 轴匀速转动。线圈abcd的匝数为N,电阻不计。理想变压器原、副线圈的匝数之比为1 :2,定值电阻的阻值为R,所用电表均为理想电表。当线圈以角速度匀速转动时，电压表的示数为U,则
A.此时电流表的示数为
B.在线圈abcd转动的过程中，穿过线圈的磁通量的最大值为
C.从图示位置(线圈abed与磁场方向平行)开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为
D.当线圈转动的角速度增大为2时，的读数仍为U
18.如图所示，车顶和水平地板成θ =53°角的小车在水平地面上运动时，质量为m=1 kg小球和光滑车顶保持接触，轻绳处于伸直状态且和车顶平行，g=10 m/s2,以下说法正确的是
A.当小车以7.5 m/s2的加速度向右匀减速运动时，小球和竖直车厢壁间无弹力作用
B.当小车以7.5 m/s2的加速度向右匀加速运动时，小球和车顶间无弹力作用
C.当小车以10 m/s2的加速度向右匀加速运动时，车顶受到小球的压力为2 N
D.当小车以10 m/s2的加速度向右匀加速运动时，车顶受到小球的压力为4 N
19.如图所示的电路中，R1、R2、R3为滑动变阻器，R4为定值电阻。开关S闭合后，电容器C两极板间一质量为m,带电量为q的油滴刚好静止。保持开关闭合，以下说法正确的是
A. R1的滑片向左滑动时，油滴将向上运动
B. R2的滑片向左滑动时，油滴将向下运动
C. R3的滑片向上滑动时，为了让油滴保持静止，可以让电容器的上极板a向右移动适当距离
D.R3的滑片向.上滑动时，为了让油滴保持静止，可以让电容器的上极板a向下移适当距离
20.如图，有上、下水平放置的两个宽度均为L=0.5 m的光滑平行金属导轨，左端连接阻值分别为
r1=2 Ω、r2=4 Ω的电阻，右端与竖直放置的两个半径均为R=0.1 m的半圆形金属轨道连接在一起。该装置处在竖直向上的磁感应强度B=2 T的匀强磁场中。长为L质量m=2 kg的金属棒PQ以v0=2m/s的速度从图示位置开始向右运动，到圆弧轨道的最高点时金属棒对轨道的压力恰好为零。金属棒与导轨接触良好，重力加速度g=10m/s2,不计导轨及金属棒的电阻，则下列正确的是
A.金属杆从轨道飞离后，落地前杆两端的电势差为1 V
B.金属杆从轨道飞离后，落地前杆两端的电势差大于1 V
C.杆在轨道上运动的整个过程中，流过电阻r1的电荷量为
D.杆在轨道上运动的整个过程中，流过电阻r1的电荷量为 .
21.如图所示，水平地面上放置一质量为M的木箱，长为L的轻杆一端固定 在转轴O上，另一端连接一质量为m的可视为质点的小球，开始时杆竖直静止放置，受到微小的扰动后，木箱被小球推着向左运动，木箱和小球分离前某一时刻木箱速度为v，杆和水平方向成角，不计一切摩擦，重力加速度为g，则
A.此时小球绕O做圆周运动的角速度为
B.此时小球绕O做圆周运动的角速度为
C. M和m之比为
D.M和m之比为
第II卷(非选择题，共174分)
注意事项:
第II卷须用黑色墨水签字笔在答题卡。上书写作答，在试题卷.上作答，答案无效。
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题-第38题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题:共11题，129分。
22. (5 分)如图所示，图甲是实验室常用的实验装置,利用该装置可以完成多个重要的力学实验。
(1)下列说法正确的是____________
A.做“探究小车速度随时间的变化规律"实验时，需平衡小车与木板间的摩擦力
B.做“探究小车的加速度与质量关系”实验时，每次改变小车质量后不需要重新平衡小车与木
板间的摩擦力
C.做“探究功与速度变化关系”实验时，可以将木板带有打点计时器的一端适当垫高，目的是
消除摩擦力对实验的影响
D.该装置可以用来验证小车与钩码所组成的系统机械能守恒
(2)某同学利用图甲装置做“探究小车的加速度与力的关系”实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示。已知打点计时器所接交流电的频率为50 Hz，两相邻计数点间还有四个计时点没有画出，根据纸带可得打点计时器打计数点“5”时小车的速度大小为______m/s,小车运动的加速度大小为_________m/s2 (结果均保留三位有效数字)。
23.(10分)小松同学想要测量某电源电动势、内阻，同时还能测量某定值电阻Rx的阻值，他用了以下的实验器材中的一部分设计了如图(a)所示的电路:

a.电流表A1量程0.6 A，内阻很小;电流表A2量程300 μA，内阻rA= 1000 Ω
b.滑动变阻器R(0~20 Ω)
c.两个定值电阻R1 =1000Ω, R2 =9000 Ω
d.待测电阻Rx
e.待测电源E,电动势约为3 V,内阻约为2 Ω
f.开关和导线若干.
(1)根据实验要求，与电流表A2串联的定值电阻应选用_____(填“R1"或“R2");
(2)小松先用该电路测:量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关S1，调节滑动变阻器，分别记录电流表A1、A2 的读数I1、I2, 并作出了I1与I2的关系图如图(b)所示，由此可得电源电动势E=______ V， 内阻r=______Ω(计算结果均保留两位有效数字);
(3)小松再用该电路测量定值电阻Rx的阻值，步骤如下:
①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器到适当阻值，此时电流表A1示数为Ic，电流表A2示数
Ib;
②断开开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变,此时电流表A1示数为Ic，电流表A2示数
为Id;
③根据上述数据可知定值电阻Rx ________。 若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与其真实值相比__________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
24. (12 分)如图所示，固定在水平台面BC.上的斜面体倾角θ=45°，最高点A距离水平台面高度为h=1 m,斜面和台面在B点通过平滑小圆弧(图中未画出)连接，且BC段长L=1 m。一辆上表面为四分之一光滑圆弧的小车静止在光滑水平地面上，开始时小车紧靠平台放置，此时圆弧最低点a和平台等高，圆弧半径Oa在竖直方向，且圆弧半径为r=0.2 m，小车质量M=0.3 kg。现从A点由静止释放一可视为质点的质量m=0.1 kg的小球，小球和斜面、平台间的动摩擦因数都为μ =0.1,取g=10 m/s2,试求:

(1)小球第一次到达 a时对小车的压力
(2)小球离开平台后.上升的最大高度


25. (20 分)如图所示，纸面代表竖直平面，在足够大的空间中存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小B=0.1 T。有一长L=6 m的光滑绝缘空心细玻璃管竖直放置，细管开口向上，底部有一质量m=0.3 kg,带1 C负电荷的小球，玻璃管上端处在纸面内的直线PQ上，PQ和水平方向成θ=30°角。现保持玻璃管竖直，使其沿着PQ方向从图示位置以速度m/s 匀速运动，小球离开玻璃管后恰好做匀速圆周运动。已知重力加速度g=10 m/s2，试求:

(1)匀强电场的电场强度
(2)小球离开玻璃管时速度的大小及方向
(3)经过多长时间小球从离开玻璃管到离PQ最远，到PQ的最大距离是多少

(二)选考题:共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在第I卷答题卡选择答题区域内把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号-致，并在第II卷答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
33. [物理一选修3-3](15 分) .
(1)(5分)以下说法不正确的是________ ( 填正确答案标号。选对1项得2分，选对2项得4分，选对3项得5分。每选错1项扣3分,最低得0分)。
A.相同质量的100 °C的水和水蒸气内能相等
B.分子间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小
C.人们感觉潮湿是空气相对湿度较大造成的
D.相互之间达到热平衡的两个物体的内能一定相等
E.夏天在密闭绝热的房间内打开工作中的冰箱门，冰箱可以充当空调给室内降温
(2)(10分)如图所示，开口向上深度H =20 cm的导热汽缸缸体质量M =5 kg,汽缸横截面积为S=10 cm2。汽缸内用活塞封闭了一定量的理想气体，活塞用竖直轻杆固定于电梯内的天花板上的O点。开始时电梯处于静止状态，此时活塞和静止的汽缸底部之间相距l=18 cm。之后电梯开始向上做匀加速运动，稳定后发现活塞刚好位于汽缸开口处(未漏气)，不计活塞的厚度，不计一切摩擦，取g=10 m/s2,大气压强P0=1.0×105Pa,电梯内空气温度T=300 K,求:
①电梯的加速度
②电梯加速运动中为了使活塞回到初始位置，应使电梯内温度变为多少


34. [物理一选修3-4](15 分)
(1)(5分)如图，x轴上x=0和x=14 m处的O点和P点有两个振动情况完全-样的波源，两波源振动的振幅均为0.4 m,波速大小均为v=10 m/s。t=0时刻两波源的振动在O、P之间形成的波形如图中甲、乙所示，A、B、C、D、E、F、G、H是x轴上横坐标分别为3m、4m、5m、6m、7 m、8 m、9 m、10 m处的质点。由图可知两列波的周期为________ s;在t=1 s后的传播过程中，上述质点中振动减弱的质点有_______，质点A振动的振幅为________。

(2)(10分)如图所示为一半径为m的半圆柱玻璃砖，AB为其截面直径，AB正上方有一架实验飞行器沿着图示方向匀速飞行，飞行器飞行轨迹平行于AB。飞行器前端固定一激光发射装置，可以在纸面内持续向地面发射一束极细的激光束，激光束和水平方向成固定角度θ=45°。通过观察发现，在半圆柱玻璃砖的弧面有激光射出的时间持续了0.1 s,已知该激光在该玻璃砖中的折射率为，光在空气.中的传播速度大小为c，求:

①该激光在玻璃砖中传播的速度大小
②飞行器向左匀速运动的速度v0的大小













物理参考答案
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
D
C
D
C
BC
AD
AC
AC

14.【答案】：D
【解析】：A. 断开开关后，初动能大的光电子，也可能达到阳极，所以电流表的示数不为零，故A错误；B. 由，变形得，可知图线的斜率为普朗克常量，即，故B错误； C. 由知，只有增大入射光的频率，才能增大光电子的最大初动能，与光的强度无关，故C错误；D.保持照射光频率不变，仅提高照射光强度，单位时间内逸出的光电子数增加，电流表G的示数要增大，故D正确。

15.【答案】：C
【解析】：如图，PQ段、BQ段、AP段在圆心O处产生的电场强度分别为E1、E2、E3，有E1=E2=E3,且E2、E3之间夹角为120°，故E=2E1。当PQ段戴胜等量负电荷时，E1反向，合场强为0，故选C。

16.【答案】：D
【解析】：如图，对小球受力分析可知：F心=mg0tanθ，而,而，联立以上各式带入数据得：g0=16m/s2。在天体表面有：，同理，在地球表面附近有，联立以上各式得：，带入数据得：，故D正确。
17. 【答案】：C
【解析】：A.流过副线圈的电流I2=U/R，根据I1/I2=n2/n1可知，流过电流表的电流I1=2U/R，故A错误；C.变压器中原线圈的电压为U1，根据U1/U2=n1/n2，U2=U，可知电压U1=U/2，故线圈产生的感应电动势的有效值为U有=U1=U/2，最大值；，故从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时值表达式为，故C正确；B.根据Em=NBSω可知，BS=,故B错；D. 当线圈以2ω匀速转动时，电动势的最大值、有效值、变压器原线圈两端电压、副线圈两端电压都将改变，电压表示数也将改变，故D错。
18.【答案】：BC
【解析】：A、当小车以7.5m/s2的加速度向右匀减速运动时，小球紧贴车厢右壁，车厢壁的弹力为小球的合外力，不为零，故A错；B、如图甲所示，当小车和车顶无弹力相互作用时有：ma=mg/tanθ，代入数据得：a=7.5m/s2，故B正确。当小车以10m/s2的加速度向右匀加速运动时，小球和车顶间有弹力作用，受力分析如图乙所示，有：，，带入数据得：N=2N，故C正确，D错误。
19.【答案】：AD
【解析】：A当R1的划片向左滑动时，R1减小，R3两端电压增大，电容器两极板间电压增大，电场强度增大，电场力大于重力，带电油滴向上运动，故A正确。B、R2的大小不影响稳定后电容器两极板间的电势差，故油滴依旧保持静止，故B错。C、R3的划片向上滑动时，R3变小，电容器两极板间电势差变小，为了保持电容器两极板间电势差不变要保持极板间电场强度不变，由E=U/d知，可适当减小电容器两极板间距离，和电容器极板的正对面积无关，故C错，D正确。
20.【答案】AC
【解析】A.由题意可知，金属棒从轨道最高点飞离后恰好水平抛出，故由牛顿第二定理可得：mg=mv2/R，解得金属棒抛出时的速率为：v=1m/s，之后金属棒运动过程中，切割磁感线的有效速度为v，切割磁感线的电动势为：E=BLv=1V，故A正确，B错误；C.在该过程中，由动量定理可得：-BILt=mv-mv0，解得电路通过的电荷总量为：q=2C，由于r2=2r1，所以I1=2I2，流过电阻r1的电荷量为：q1=2 q2,故q1=2q/3=4/3C，C正确，D错误。
21. 【答案】：AC
【解析】：如图所示，当小球转到题定位置时，速度为v0，有：v=v0sinα，
又ω=v0/L得：，故A正确，B错误。从开始运动到图示位置，由机械能守恒定律有：，可得：，故C正确。

22. （5分）
【答案】（1）BC（2分）；（2）1.11（1分）； 2.00（2分）。
【解析】：（1）A、利用该装置做“探究小车速度随时间变化规律“的实验时，不涉及小车的合力，不需要平衡摩擦力，不需要满足小车的质量远大于钩码的质量。故A错误；B“探究小车的加速度与质量关系”实验时，平衡摩擦力时有Mgsinθ=µMgcosθ，即µ=tanθ，之后不需要再次平衡摩擦力，故B正确。C、做“探究功与速度变化关系”实验时，平衡摩擦力时需要将木板的一端垫起适当高度，满足小车及车上物体的总重力的沿斜面向下的分力等于沿斜面向上的摩擦力，这样可以保证绳子的拉力为小车受到的合力，便于实验进行，故C正确。D、无论平衡摩擦力与否，都有摩擦力做功，机械能都不守恒，故D错。故选BC。
（2）由题意知，相邻计数点的间隔为：T=0.02×5s=0.10s,，打计数点“3”时的瞬时速度为：；由逐差法可得小车的加速度：；可得：a=2.00m/s2。
23.（每空两分，共10分）
【答案】：（1）R2；（2）3.0、2.1；（3）；相等。
【解析】：本实验缺少电压表，需要利用内阻已知的电流表改装电压表，当选用定值电阻R2时恰好将电流表A2改装成量程为3V的电压表，故选R2。
结合题干给出的电路图和闭合电路欧姆定律可以得出关系式：由于I1远大于I2，所以可以认为干路电流为I1，，E=I2(RA+R2)+I1r结合图像整理成关系式：，根据图像和公式可得图线斜率为：，并且图线经过（300µA，0）点，数据代入函数方程得：r=2.1Ω，E=3.0V。
由过程①可得关系式：，由过程②可得关系式：，联立以上两式得：；由于此实验方法考虑了电表内阻，所以测得的阻值与真实值相等。
24.（12分）
【答案】：（1）（6分）9N；（2）（6分）0.6m
【解析】：
（1）（6分）小球从A到C的运动过程中，由动能定理得：
………………………………①（2分）
当小球到达a点时，小球开始做圆周运动，有：
…………………………………………………………②（2分）
联立①、②两式，代入数据得：
N=9N，故小球第一次到达a时对小车的压力为9N。…………………（2分）
（2）（6分）小球滑上小车后，小球和小车水平方向动量守恒，当小球上升到最大高度时，小球和小车在水平方向有相同的速度v，取小球上升最大高度为h，则由水平方向动量守恒和机械能守恒可得：
…………………………………………………………③（2分）
……………………………………………④（2分）
联立①、③、④三式，带入数据得：
h=0.6m……………………………………………………………………（2分）
25.（20分）
【答案】：
（1）（3分）E=3N/C
（2）（12分）v=6m/s，和水平方向成α角α=60°
（3）（5分）；, （其中n=0、1、2、3……）.
【解析】：
（1）（3分）由于小球离开玻璃管后在磁场中匀速圆周，有：
Eq=mg……………………………………………………………………（1）（2分）
带入数据得：E=3N/C，方向竖直向下。………………………………（1分）
（2）（12分）以玻璃管开始运动时小球的位置为坐标原点，沿水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系O-xy，小球在水平方向上随着玻璃管做匀速直线运动直到离开玻璃管，有：
……………………（2）（1分）
x0=v0cosθt…………………………（3）（1分）
竖直方向： ……（4）（1分）
得：ay=1m/s2
由于竖直方向加速度恒定，故小球在竖直方向做匀加速直线运动，有：
………………………（5）（1分）
……………………………………………（6）（1分）
当小球到达管口时由几何关系知：
………………………………………………（7）（2分）
由（1）～（7）式得：
在竖直方向有：
……………………………………………………（8）（1分）
小球离开玻璃管时有：
……………………………………………………（9）（1分）
速度和水平方向成α角：…………………………（10）（1分）
联立得：v=6m/s，α=60°………………………………………（2分）
（3）（5分）如图所示，当小球离开管口后开始做匀速圆周运动，有：
…………………………………………………………（11）（1分）
如图到轨迹上S点时距离PQ最远，最远距离为：
…………………………………………（12）（1分）
所用时间为：
，（其中n=0、1、2、3……）…………（13）（1分）
……………………………………………………………（14）（1分）
，（其中n=0、1、2、3……）………………（16）（1分）

33.（15分）
（1）（5分）
【答案】：ADE
【解析】：A、相同质量100℃的水的内能小于100℃的水蒸气的内能，故A错；B、分子间引力和斥力都随着分子间距离增大而减小，故B正确；C、人们感觉潮湿是空气相对湿度较大、蒸发较慢造成的，故C正确；D、相互之间达到热平衡的两个物体的温度一定相等，但内能不一定相等，故D错；E、在密闭绝热的房间内打开工作中的冰箱门，冰箱消耗的电能转化成房间内空气的内能，温度升高，故E错；选择不正确的，所以选ADE。

（2）（10分）
【答案】：
①（7分）a=1m/s2；
②（3分）T3=270K
【解析】：
①由题意知，电梯静止时：;………………………………（2分）
电梯向上匀加速运动时有：………………………（2分）
由于气体做等温变化，由理想气体状态方程可得：…………（2分）
联立以上三式得：a=1m/s2……………………………………………………（1分）
②活塞回到初位置时：，即P3=P2；
由理想气体状态方程可得…………………………………………（2分）
带入数据得：T3=270K………………………………………………………（1分）

34.（15分）
（1）（5分）
【答案】：
（1）0.4s（2分）；BDFH（2分）；0.8m（1分）
【解析】：由题意知，该列波的波长λ=4m，由可得：T=0.4s；t=1s时，两列波都已传播到了AF段，由于两波源振动步调一致，要振动减弱，则波程差：，其中n=0、1、2、3……，满足条件的只有BDFH。A点振动加强，故正负为2A=0.8m。




（2）（10分）
【答案】：①（3分）；②（7分）；
【解析】：
①已知n=c/v………………………………………………………………（2分）
得激光在玻璃中的传播速度为:；………………………………（1分）
②激光从玻璃射向空气，发生全反射的临界角为C有：
……………………………（1分）
可得C=45°
如图，由折射定律：
………………（2分）
解得r=30°
设激光射到M，N两点时，折射光线恰好在弧面发生全反射，激光从点到点的过程弧面有激光射出，光路如图所示，由正弦地理得
…………………………………………………………（1分）
代入数据得：MO=2m得
同理:……………………………………………………（1分）
NO=2m
对飞行器：…………………………………………………（1分）
代入数据得：；……………………………………………（1分）