2021-2022學年山西省太原市古交第十一中學高三物理下學期期末試卷含解析

2021-2022學年山西省太原市古交第十一中學高三物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.在一支氖管兩端加一個正弦交流電壓u=50sin(314t)V。當氖管兩端電壓達到或超過U0=25V時，氖管就能發(fā)光。則在此交流電的一個周期內氖管的發(fā)光時間為

(

)

A．0.2s

B．0.02s

C．0.01s

D．0.005s

參考答案：A2.2011年11月3日，神舟八號與天宮一號完美“牽手”，成功實現(xiàn)交會對接。交會對接飛行過程分為“遠距離導引”、“自主控制”、“對接”、“組合體飛行”和“分離撤離”等階段，圖示為“遠距離導引”階段。對接任務完成后，神舟八號飛船返回位于內蒙古自治區(qū)蘇尼特右旗以西阿木古朗草原的主著陸場。則下列說法正確的是A．在遠距離導引段，神舟八號向前噴氣B．在遠距離導引段，神舟八號向后噴氣C．在組合體飛行段，神舟八號與天宮一號繞地球作勻速圓周運動的速度小于7.9km/hD．分離后，天宮一號變軌升高至飛行軌道運行時，其動能比在交會對接軌道時大參考答案：BC3.（單選）如圖所示的電路中，電源的電動勢為E,內阻為r,電感L的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值，在t=0時刻閉合開關S，經(jīng)過一段時間后，在t=t1時刻斷開S,下列表示A、B兩點間電壓UAB隨時間t變化的圖像中，正確的是參考答案：B4.如圖所示，清洗樓房光滑玻璃的工人常用一根繩索將自己懸在空中，工人及其裝備的總重量為G。懸繩與豎直墻壁的夾角為α，懸繩對工人的拉力大小為F1，墻壁對工人的彈力大小為F2,則：A．F1＝

B．F2＝GtanαC．若工人緩慢下移，增加懸繩的長度，則F1與F2的合力變大D．若工人緩慢下移，增加懸繩的長度，則F1減小，F(xiàn)2增大參考答案：B5.如圖所示，木塊A的質量為m，木塊B的質量為M，疊放在光滑的水平面上，A、B之間的滑動摩擦因數(shù)為，若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。現(xiàn)用水平力F作用于A，則保持A、B相對靜止的條件是F不超過（

）A．

B．

C．

D．參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.氣體溫度計結構如圖所示．玻璃測溫泡A內充有理想氣體，通過細玻璃管B和水銀壓強計相連．開始時A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點處，右管D中水銀面高出O點h1＝14cm.后將A放入待測恒溫槽中，上下移動D，使C中水銀面仍在O點處，測得D中水銀面高出O點h2＝44cm.(已知外界大氣壓為1個標準大氣壓，1標準大氣壓相當于76cmHg)①求恒溫槽的溫度．②此過程A內氣體內能________(填“增大”或“減小”)，氣體不對外做功，氣體將________(填“吸熱”或“放熱”)．參考答案：①364K(或91℃)②增大吸熱7.如圖所示，在與勻強磁場垂直的平面內放置一個折成銳角的導線框，。在它上面擱置另一根與垂直的直導線，緊貼、，并以平行于的速度從頂角開始向右勻速滑動。設線框和直導線單位長度的電阻為，磁感強度為，則回路中的感應電流的方向為_________（填“順時針”或“逆時針”），感應電流的大小為________________________。參考答案：逆時針（1分）；（3分）8.一定質量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，壓強隨體積變化的關系如圖所示．氣體在狀態(tài)A時的內能

狀態(tài)B時的內能（選填“大于”、“小于”或“等于”）；由A變化到B，氣體對外界做功的大小

（選填“大于”、“小于”或“等于”）氣體從外界吸收的熱量．參考答案：等于；等于．【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】由圖示圖象求出氣體在狀態(tài)A、B時的壓強與體積，然后判斷A、B兩狀態(tài)的氣體溫度關系，再判斷內能關系，根據(jù)氣體狀態(tài)變化過程氣體內能的變化情況應用熱力學第一定律判斷功與熱量的關系．【解答】解：由圖示圖象可知，氣體在狀態(tài)A與狀態(tài)B時，氣體的壓強與體積的乘積：pV相等，由理想氣體狀態(tài)方程可知，兩狀態(tài)下氣體溫度相等，氣體內能相等；A、B兩狀態(tài)氣體內能相等，由A變化到B過程，氣體內能的變化量：△U=0，由熱力學第一定律：△U=W+Q可知：W+Q=0，氣體對外界做功的大小等于氣體從外界吸收的熱量．故答案為：等于；等于．9.某種物質分子間作用力表達式，則該物質固體分子間的平均距離大約為

▲

；液體表面層的分子間的距離比

▲

（填“大”或“小“）。參考答案：（2分）

大10.兩列簡諧波分別沿x軸正方向和負方向傳播，波速均為υ＝0.4m/s，波源的振幅均為A＝2cm。如圖所示為t＝0時刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q兩質點恰好開始振動。質點M的平衡位置位于x＝0.5m處。則兩列波相遇的時刻為t＝______s，當t＝2.0s時質點M運動的路程為_______cm。參考答案：0.75，20 11.小球在距地面高15m處以某一初速度水平拋出，不計空氣阻力，落地時速度方向與水平方向的夾角為60°，則小球平拋的初速度為10m/s，當小球的速度方向與水平方向夾角為45°時，小球距地面的高度為10m．（g取10m/s2）參考答案：【考點】：平拋運動．【專題】：平拋運動專題．【分析】：（1）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．將兩秒后的速度進行分解，根據(jù)vy=gt求出豎直方向上的分速度，再根據(jù)角度關系求出平拋運動的初速度．（2）將落地的速度進行分解，水平方向上的速度不變，根據(jù)水平初速度求出落地時的速度．（3）根據(jù)自由落體公式求出高度的大小．：解：（1）小球在豎直方向做自由落體運動，豎直方向的分速度：m/s如圖，落地時速度方向與水平方向成60°，則tan60°=所以：m/s（2）如圖，當速度方向與水平方向成45°時，vy1=v0=vx1=v0=10m/s，下落的高度：m．小球距地面的高度為：h2=h﹣h1=15﹣5=10m故答案為：10，10【點評】：解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．知道分運動和合運動具有等時性，掌握豎直方向和水平方向上的運動學公式．12.原子核聚變可望給人類未來提供豐富潔凈的能源。當氘等離子體被加熱到適當高溫時,氘核參與的幾種聚變反應可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應的總效果可以表示為①該反應方程中的k=

,d=

；②質量虧損為

kg.參考答案：13.下表是按照密立根的方法進行實驗時得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對應的坐標中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

；已知e=1.6010-19C，用給出的數(shù)據(jù)結合圖象算出普朗克常量為

。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“研究勻變速直線運動的規(guī)律”實驗中，小車拖紙帶運動，打點計時器在紙帶上打出一系列點，從中確定五個記數(shù)點，每相鄰兩個記數(shù)點間還有4個點未畫出，則相鄰兩個記數(shù)點間時間間隔是

s，用米尺測量出的數(shù)據(jù)如圖所示。則小車在C點的速度VC=

m/s，小車運動的平均加速度a=

m/s2(保留兩位有效數(shù)字）參考答案：15.現(xiàn)代社會人們倡導綠色生活，電瓶車已經(jīng)進入千家萬戶，蓄電池是電瓶車的主要組成部分，一節(jié)蓄電池的電動勢約為2V，內阻很小。某研究小組為獲得該蓄電池較精確的電動勢和內阻，除蓄電池、開關、導線外，可供使用的實驗器材還有：①電壓表V（量程3V，內阻約1KΩ）②電流表A1（量程0.6A，內阻很小）③電流A2（量程5A，內阻很小）④定值電阻R0（阻值為2Ω）⑤電阻箱（阻值范圍0～99.9Ω，額定電流1A）⑥滑動變阻器（阻值范圍0～300Ω，額定電流1A）（1）甲、乙兩同學分別設計了如圖甲、乙兩種測量電路，則▲

（填字母符號）A．應選擇甲同學設計的電路B．應選擇乙同學設計的電路C．甲、乙兩同學設計的電路都是合理的D．甲、乙兩同學設計的電路都不合理，合理的設計應該用電壓表V、電流表A1及滑動變阻器伏安法測量（2）甲乙兩同學在設計中都把定值電阻R0接入了電路，你認為R0所起的作用是：▲（3）甲同學按他所設計的電路進行測量，得到如下表所示的測量數(shù)據(jù)電阻箱阻值/Ω17.410.67.04.63.42.31.51.1電流表讀數(shù)/A0.100.150.200.250.300.350.400.45①我們不討論甲同學的方案是否合理，僅就甲同學所記錄的數(shù)據(jù)，請你幫助甲同學在坐標紙上作出恰當?shù)膱D像，以確定電動勢和內阻的測量值。②從圖像中得到的電動勢E＝

▲

V,內阻r=▲Ω（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）B(2分)（2）使電壓表示數(shù)變化更明顯

(2分)（3）①如右圖所示

(4分)

②2.1(1.9~2.3)(2分)

1.5(1.3~1.7)(2分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，圓心在原點、半徑為R的圓將xOy平面分為兩個區(qū)域，在圓內區(qū)域Ⅰ（r≤R）和圓外區(qū)域Ⅱ（r＞R）的第一、二象限分別存在兩個勻強磁場，方向均垂直于xOy平面．垂直于xOy平面放置兩塊平面熒光屏，其中熒光屏甲平行于y軸放置在x=2.6R的位置，熒光屏乙平行于x軸放置在y=3.5R的位置．現(xiàn)有一束質量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的加速電場后從坐標為（0，﹣R）的A點沿y軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，最終打在熒光屏甲上，出現(xiàn)亮點N的坐標為（2.6R，0.8R）．若撤去圓外磁場，粒子也打在熒光屏甲上，出現(xiàn)亮點M的坐標為（2.6R，0），此時，若將熒光屏甲沿x軸正方向平移，發(fā)現(xiàn)亮點的y軸坐標始終保持不變．不計粒子重力影響．（1）求在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中粒子運動速度v1、v2的大??；（2）求在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應強度B1、B2的大小和方向；（3）若加速電壓變?yōu)?U，且上述兩個磁場方向均反向，熒光屏仍在初速位置，求粒子到達熒光屏的位置坐標．參考答案：解：（1）粒子在磁場中運動時洛倫茲力不做功，打在M點和N點的粒子動能均為不變；速度v1、v2大小相等，設為v，由Uq=mv2可得v=（2）如圖所示，區(qū)域Ⅱ中無磁場時，粒子在區(qū)域Ⅰ中運動四分之一圓周后，從C點沿y軸負方向打在M點，軌跡圓心是o1點，半徑為r1=R區(qū)域Ⅱ有磁場時，粒子軌跡圓心是O2點，半徑為r2，由幾何關系得r22=（1.2R）2+（r2﹣0.4R）2解得r2=2R由qvB=m得B=則入半徑可知，B1=，方向垂直xoy平面向外．B2=，方向垂直xoy平面向里．（3）如圖所示，粒子先在區(qū)域Ⅰ中做圓周運動．由3qU=mv'2可知，運動速度為

v'==軌道半徑為r3===R

由圓心O3的坐標（R，﹣R）可知，O3A與O3O的夾角為30°．通過分析如圖的幾何關系，粒子從D點穿出區(qū)域Ⅰ的速度方向與x軸正方向的夾角為θ=60°粒子進入?yún)^(qū)域Ⅱ后做圓周運動的半徑為r4==2=2R其圓心O4的坐標為（r4sin30°﹣Rsin60°，Rcos60°+r4cos30°），即（，）說明圓心O4恰好在熒光屏乙上．所以，亮點將垂直打在熒光屏乙上的P點，其x軸坐標為x=﹣（r4﹣R）=﹣R其y軸坐標為x=3.5R．答：（1）在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中粒子運動速度v1、v2的大小均為；（2）B1為，方向垂直xoy平面向外．B2為，方向垂直xoy平面向里．（3）若加速電壓變?yōu)?U，且上述兩個磁場方向均反向，熒光屏仍在初速位置，粒子到達熒光屏的位置坐標為3.5R．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】（1）帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，洛倫茲力始終與速度相垂直，因此洛倫茲力不做功，所以動能不變，根據(jù)動能定理可求得粒子的速度；（2）根據(jù)帶電粒子在磁場中運動，由左手定則可判定洛倫茲力方向．從而可根據(jù)運動軌跡來確定洛倫茲力的方向，最終能得出磁感應強度大小與方向．當粒子垂直射入勻強電場時，粒子做類平拋運動，從而利用平拋運動規(guī)律來解題．17.一人站在樓頂堅直向下扔物塊。已知物塊離開手的離開手的速度2.0m/s，樓高20.0m。假設物塊出手的位置靠近樓頂，不計空氣阻力，物塊到達地面的速度大小是多少？參考答案：18.如圖所示，質量均為m=1kg，長度分別為lB=0.9m和lC=1.0m的長方體木板B和木板C緊挨著靜止在水平地面上，木板B與地面間的動摩擦因數(shù)，木板C的下表面涂有特殊材料與地面之間光滑。質量m=1kg的物塊A可視為質點，靜止在木板B的左邊緣，物塊A與木板B的上表面和木板C的上表面之間的動摩擦因數(shù)均為?，F(xiàn)給物塊A作用一瞬時沖量I，使得物塊A能滑上木板C且又不脫