2021-2022学年山西省太原市古交第十一中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021-2022学年山西省太原市古交第十一中学高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.在一支氖管两端加一个正弦交流电压u=50sin(314t)V。当氖管两端电压达到或超过U0=25V时，氖管就能发光。则在此交流电的一个周期内氖管的发光时间为

(

)

A．0.2s

B．0.02s

C．0.01s

D．0.005s

参考答案：A2.2011年11月3日，神舟八号与天宫一号完美“牵手”，成功实现交会对接。交会对接飞行过程分为“远距离导引”、“自主控制”、“对接”、“组合体飞行”和“分离撤离”等阶段，图示为“远距离导引”阶段。对接任务完成后，神舟八号飞船返回位于内蒙古自治区苏尼特右旗以西阿木古朗草原的主着陆场。则下列说法正确的是A．在远距离导引段，神舟八号向前喷气B．在远距离导引段，神舟八号向后喷气C．在组合体飞行段，神舟八号与天宫一号绕地球作匀速圆周运动的速度小于7.9km/hD．分离后，天宫一号变轨升高至飞行轨道运行时，其动能比在交会对接轨道时大参考答案：BC3.（单选）如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是参考答案：B4.如图所示，清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G。悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的弹力大小为F2,则：A．F1＝

B．F2＝GtanαC．若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F1与F2的合力变大D．若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F1减小，F2增大参考答案：B5.如图所示，木块A的质量为m，木块B的质量为M，叠放在光滑的水平面上，A、B之间的滑动摩擦因数为，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现用水平力F作用于A，则保持A、B相对静止的条件是F不超过（

）A．

B．

C．

D．参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14cm.后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44cm.(已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg)①求恒温槽的温度．②此过程A内气体内能________(填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将________(填“吸热”或“放热”)．参考答案：①364K(或91℃)②增大吸热7.如图所示，在与匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的导线框，。在它上面搁置另一根与垂直的直导线，紧贴、，并以平行于的速度从顶角开始向右匀速滑动。设线框和直导线单位长度的电阻为，磁感强度为，则回路中的感应电流的方向为_________（填“顺时针”或“逆时针”），感应电流的大小为________________________。参考答案：逆时针（1分）；（3分）8.一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，压强随体积变化的关系如图所示．气体在状态A时的内能

状态B时的内能（选填“大于”、“小于”或“等于”）；由A变化到B，气体对外界做功的大小

（选填“大于”、“小于”或“等于”）气体从外界吸收的热量．参考答案：等于；等于．【考点】理想气体的状态方程．【分析】由图示图象求出气体在状态A、B时的压强与体积，然后判断A、B两状态的气体温度关系，再判断内能关系，根据气体状态变化过程气体内能的变化情况应用热力学第一定律判断功与热量的关系．【解答】解：由图示图象可知，气体在状态A与状态B时，气体的压强与体积的乘积：pV相等，由理想气体状态方程可知，两状态下气体温度相等，气体内能相等；A、B两状态气体内能相等，由A变化到B过程，气体内能的变化量：△U=0，由热力学第一定律：△U=W+Q可知：W+Q=0，气体对外界做功的大小等于气体从外界吸收的热量．故答案为：等于；等于．9.某种物质分子间作用力表达式，则该物质固体分子间的平均距离大约为

▲

；液体表面层的分子间的距离比

▲

（填“大”或“小“）。参考答案：（2分）

大10.两列简谐波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为υ＝0.4m/s，波源的振幅均为A＝2cm。如图所示为t＝0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点恰好开始振动。质点M的平衡位置位于x＝0.5m处。则两列波相遇的时刻为t＝______s，当t＝2.0s时质点M运动的路程为_______cm。参考答案：0.75，20 11.小球在距地面高15m处以某一初速度水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向的夹角为60°，则小球平抛的初速度为10m/s，当小球的速度方向与水平方向夹角为45°时，小球距地面的高度为10m．（g取10m/s2）参考答案：【考点】：平抛运动．【专题】：平抛运动专题．【分析】：（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．将两秒后的速度进行分解，根据vy=gt求出竖直方向上的分速度，再根据角度关系求出平抛运动的初速度．（2）将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度．（3）根据自由落体公式求出高度的大小．：解：（1）小球在竖直方向做自由落体运动，竖直方向的分速度：m/s如图，落地时速度方向与水平方向成60°，则tan60°=所以：m/s（2）如图，当速度方向与水平方向成45°时，vy1=v0=vx1=v0=10m/s，下落的高度：m．小球距地面的高度为：h2=h﹣h1=15﹣5=10m故答案为：10，10【点评】：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．知道分运动和合运动具有等时性，掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式．12.原子核聚变可望给人类未来提供丰富洁净的能源。当氘等离子体被加热到适当高温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为①该反应方程中的k=

,d=

；②质量亏损为

kg.参考答案：13.下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是遏制电压)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为

；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“研究匀变速直线运动的规律”实验中，小车拖纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，从中确定五个记数点，每相邻两个记数点间还有4个点未画出，则相邻两个记数点间时间间隔是

s，用米尺测量出的数据如图所示。则小车在C点的速度VC=

m/s，小车运动的平均加速度a=

m/s2(保留两位有效数字）参考答案：15.现代社会人们倡导绿色生活，电瓶车已经进入千家万户，蓄电池是电瓶车的主要组成部分，一节蓄电池的电动势约为2V，内阻很小。某研究小组为获得该蓄电池较精确的电动势和内阻，除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：①电压表V（量程3V，内阻约1KΩ）②电流表A1（量程0.6A，内阻很小）③电流A2（量程5A，内阻很小）④定值电阻R0（阻值为2Ω）⑤电阻箱（阻值范围0～99.9Ω，额定电流1A）⑥滑动变阻器（阻值范围0～300Ω，额定电流1A）（1）甲、乙两同学分别设计了如图甲、乙两种测量电路，则▲

（填字母符号）A．应选择甲同学设计的电路B．应选择乙同学设计的电路C．甲、乙两同学设计的电路都是合理的D．甲、乙两同学设计的电路都不合理，合理的设计应该用电压表V、电流表A1及滑动变阻器伏安法测量（2）甲乙两同学在设计中都把定值电阻R0接入了电路，你认为R0所起的作用是：▲（3）甲同学按他所设计的电路进行测量，得到如下表所示的测量数据电阻箱阻值/Ω17.410.67.04.63.42.31.51.1电流表读数/A0.100.150.200.250.300.350.400.45①我们不讨论甲同学的方案是否合理，仅就甲同学所记录的数据，请你帮助甲同学在坐标纸上作出恰当的图像，以确定电动势和内阻的测量值。②从图像中得到的电动势E＝

▲

V,内阻r=▲Ω（保留两位有效数字）参考答案：（1）B(2分)（2）使电压表示数变化更明显

(2分)（3）①如右图所示

(4分)

②2.1(1.9~2.3)(2分)

1.5(1.3~1.7)(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，圆心在原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域，在圆内区域Ⅰ（r≤R）和圆外区域Ⅱ（r＞R）的第一、二象限分别存在两个匀强磁场，方向均垂直于xOy平面．垂直于xOy平面放置两块平面荧光屏，其中荧光屏甲平行于y轴放置在x=2.6R的位置，荧光屏乙平行于x轴放置在y=3.5R的位置．现有一束质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子由静止经过加速电压为U的加速电场后从坐标为（0，﹣R）的A点沿y轴正方向射入区域Ⅰ，最终打在荧光屏甲上，出现亮点N的坐标为（2.6R，0.8R）．若撤去圆外磁场，粒子也打在荧光屏甲上，出现亮点M的坐标为（2.6R，0），此时，若将荧光屏甲沿x轴正方向平移，发现亮点的y轴坐标始终保持不变．不计粒子重力影响．（1）求在区域Ⅰ和Ⅱ中粒子运动速度v1、v2的大小；（2）求在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B1、B2的大小和方向；（3）若加速电压变为3U，且上述两个磁场方向均反向，荧光屏仍在初速位置，求粒子到达荧光屏的位置坐标．参考答案：解：（1）粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功，打在M点和N点的粒子动能均为不变；速度v1、v2大小相等，设为v，由Uq=mv2可得v=（2）如图所示，区域Ⅱ中无磁场时，粒子在区域Ⅰ中运动四分之一圆周后，从C点沿y轴负方向打在M点，轨迹圆心是o1点，半径为r1=R区域Ⅱ有磁场时，粒子轨迹圆心是O2点，半径为r2，由几何关系得r22=（1.2R）2+（r2﹣0.4R）2解得r2=2R由qvB=m得B=则入半径可知，B1=，方向垂直xoy平面向外．B2=，方向垂直xoy平面向里．（3）如图所示，粒子先在区域Ⅰ中做圆周运动．由3qU=mv'2可知，运动速度为

v'==轨道半径为r3===R

由圆心O3的坐标（R，﹣R）可知，O3A与O3O的夹角为30°．通过分析如图的几何关系，粒子从D点穿出区域Ⅰ的速度方向与x轴正方向的夹角为θ=60°粒子进入区域Ⅱ后做圆周运动的半径为r4==2=2R其圆心O4的坐标为（r4sin30°﹣Rsin60°，Rcos60°+r4cos30°），即（，）说明圆心O4恰好在荧光屏乙上．所以，亮点将垂直打在荧光屏乙上的P点，其x轴坐标为x=﹣（r4﹣R）=﹣R其y轴坐标为x=3.5R．答：（1）在区域Ⅰ和Ⅱ中粒子运动速度v1、v2的大小均为；（2）B1为，方向垂直xoy平面向外．B2为，方向垂直xoy平面向里．（3）若加速电压变为3U，且上述两个磁场方向均反向，荧光屏仍在初速位置，粒子到达荧光屏的位置坐标为3.5R．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，洛伦兹力始终与速度相垂直，因此洛伦兹力不做功，所以动能不变，根据动能定理可求得粒子的速度；（2）根据带电粒子在磁场中运动，由左手定则可判定洛伦兹力方向．从而可根据运动轨迹来确定洛伦兹力的方向，最终能得出磁感应强度大小与方向．当粒子垂直射入匀强电场时，粒子做类平抛运动，从而利用平抛运动规律来解题．17.一人站在楼顶坚直向下扔物块。已知物块离开手的离开手的速度2.0m/s，楼高20.0m。假设物块出手的位置靠近楼顶，不计空气阻力，物块到达地面的速度大小是多少？参考答案：18.如图所示，质量均为m=1kg，长度分别为lB=0.9m和lC=1.0m的长方体木板B和木板C紧挨着静止在水平地面上，木板B与地面间的动摩擦因数，木板C的下表面涂有特殊材料与地面之间光滑。质量m=1kg的物块A可视为质点，静止在木板B的左边缘，物块A与木板B的上表面和木板C的上表面之间的动摩擦因数均为。现给物块A作用一瞬时冲量I，使得物块A能滑上木板C且又不脱