2021-2022學年山西省太原市尖草坪區(qū)第一中學高三物理上學期期末試卷含解析

2021-2022學年山西省太原市尖草坪區(qū)第一中學高三物理上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.（多選題）研究大氣現(xiàn)象時可把溫度、壓強相同的一部分氣體叫做氣團。氣團直徑達幾千米，邊緣部分與外界的熱交換對整個氣團沒有明顯影響，氣團在上升過程中可看成是一定質(zhì)量理想氣體的絕熱膨脹，設(shè)氣團在上升過程中，由狀態(tài)Ⅰ(p1、V1、T1)絕熱膨脹到狀態(tài)Ⅱ(p2、V2、T2)。則（

）A．p1>p2

B．p1<p2

C．T1>T2

D．T1<T2參考答案：AC2.（單選）下列說法正確的是：（

）A．水的飽和汽壓隨溫度的升高而減小B．用油膜法可以粗略測定分子的質(zhì)量C．滴入水中的紅墨水很快散開是布朗運動D．如圖水黽可以停在水面上說明了液體存在表面張力參考答案：D3.水平面上A,B,C三點固定著三個電荷量為Q的正點電荷，將另一質(zhì)量為m的帶正電的小球(可視為點電荷)放置在O點，OABC恰構(gòu)成一棱長為L的正四面體，如圖所示。已知靜電力常量為k,重力加速度為g，為使小球能靜止在0點，小球所帶的電荷量為（

）A、

B、

C、

D、參考答案：A4.（單選）如圖所示圖象和圖象中，給出四條曲線1、2、3、4代表四個不同物體的運動情況，關(guān)于它們的物理意義，下列描述正確的是（

）A.圖線1表示物體做曲線運動B.圖象中時刻v1=v2C.圖象中0至時間內(nèi)4的平均速度大于3的平均速度D.兩圖象中，、時刻分別表示2、4開始反向運動參考答案：C5.下列關(guān)于分子運動的說法正確的是（

）A．溫度升高，物體的每一個分子的動能都增大B．氣體的壓強是由氣體分子間的吸引和排斥產(chǎn)生的C．當兩個分子間的距離為r0(平衡位置)時，分子力為零，分子勢能最小D．溫度越高，布朗運動越劇烈，所以布朗運動也叫做熱運動參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，為一平拋小球運動的示意圖，對圖中小球所處位置進行測量得：位置點1與位置點4豎直距離為15cm，位置點4與位置點7的豎直距離為25cm，各位置點之間的水平距離均為5cm。則（1）小球拋出時的速度大小為

m/s。（2）小球拋出點

（填“在”或“不在”）位置點1處。（3）小球在位置點4時的豎直速度是

m/s。（空氣阻力不計，g=10m/s2，保留二位有效數(shù)字）參考答案：（1）1.5

（2）不在

0.677.在用雙縫干涉測量光的波長時，激光投射到兩條相距為d的狹縫上，雙縫到屏的距離為l．屏上P點到兩狹縫距離相等，該點出現(xiàn)

（選填“亮”或“暗”）條紋．A、B兩點分別為第5條和第10條亮紋的中心位置，它們間的距離為x，則激光的波長為

．參考答案：亮；．【考點】光的干涉．【分析】當光屏上的點到雙縫的路程差是半波長的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋；路程差是半波長的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋．根據(jù)△x=λ判斷條紋間距的變化．【解答】解：兩狹縫到屏上距離相等的點將出現(xiàn)亮紋；A、B兩點分別為第5條和第10條亮紋的中心位置，它們間的距離為x，則相鄰條紋間距為△x==；根據(jù)△x=λ知，激光的波長為λ=；故答案為：亮；．8.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài)，物體對支持面沒有壓力，所以在這種環(huán)境中已無法用天平稱量物體的質(zhì)量。針對這種環(huán)境，某興趣小組通過查資料獲知，：彈簧振子做簡諧運動的周期為（其中m時振子的質(zhì)量，k時彈簧的勁度系數(shù)）。他們設(shè)計了一種裝置來間接測量物體的質(zhì)量，如圖所示，A是帶夾子的金屬塊，金屬塊和夾子的總質(zhì)量為m0，B是待測質(zhì)量的物體（可以被A上的夾子固定），彈簧的勁度系數(shù)k未知，當他們有一塊秒表。

（1）請你簡要地寫出測量待測物體質(zhì)量的方法，測量的物理量用字母表示①______________________________；

②______________________________。（2）用所測物理量和已知物理量求待測物體質(zhì)量的計算式為m＝____參考答案：(1)

①不放B時用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時間t1②將B固定在A上，用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時間t2（此兩步共4分，明確寫出只測一次全振動時間的最多給2分）(2)

（2分）9.某同學設(shè)計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗．如圖a為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量，小車運動加速度a可用紙帶上的打點求得．

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2．（保留二位有效數(shù)字）

（2）在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m數(shù)據(jù)如下表：次

數(shù)123456789小車加速度a/m?s－21.981.721.481.251.000.750.480.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67

根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時a與m的關(guān)系，請在圖c

方格坐標紙中選擇恰當物理量建立坐標系，并作出圖線．（如有需要，可利用上表中空格）

（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖d，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因．答：

．參考答案：10.如圖所示，某小組同學利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解．A、B為兩個相同的雙向力傳感器，該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正，受到壓力時讀數(shù)為負．A連接質(zhì)量不計的細繩，可沿固定的板做圓弧形移動．B固定不動，通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿．將細繩連接在桿右端O點構(gòu)成支架．保持桿在水平方向，按如下步驟操作：①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ

②對兩個傳感器進行調(diào)零③用另一繩在O點懸掛一個鉤碼，記錄兩個傳感器讀數(shù)④取下鉤碼，移動傳感器A改變θ角重復上述實驗步驟，得到表格.F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

根據(jù)表格A傳感器對應(yīng)的是表中力________(選填“F1”或“F2”)．鉤碼質(zhì)量為________kg(保留一位有效數(shù)字)．參考答案：11.如圖所示，豎直放置的粗細均勻的U形管，右端封閉有一段空氣柱，兩管內(nèi)水銀面高度差為h=19cm，封閉端空氣柱長度為=40cm。為了使左、右兩管中的水銀面相平，

（設(shè)外界大氣壓強=76cmHg，空氣柱溫度保持不變）試問：

①需從左管的開口端再緩慢注入高度多少的水銀柱？此時封閉端空氣柱的長度是多少？②注入水銀過程中，外界對封閉空氣做_____（填“正功”或“負

功”或“不做功”）氣體將______（填“吸熱”或“放熱”）。參考答案：①對空氣柱

得L2=30cm

（2分）需要再注入39cm的水銀柱。（1分）②正功（1分）

放熱

（1分）12.靜止的電了經(jīng)電場加速后，撞擊原了使其由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，電子的加速電壓至少為_________V；用大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷釋放的光了，照射某種金屬，有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功一定小于__________eV。參考答案：

(1).10.2

(2).12.09【分析】由高能級向低能級躍遷，輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，當光子的能量大于逸出功，即可發(fā)生光電效應(yīng)；【詳解】使處于的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)，所需要的能量最小，即：則電子的加速電壓至少為：；根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，從躍遷到和從躍遷到時釋放的兩種頻率的光子能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則從躍遷到時釋放出光子的能量為：，則可知該金屬的逸出功W0一定小于?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵知道光子能量與能極差的關(guān)系，即，以及知道光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件。13.為了驗證“當質(zhì)量一定時，物體的加速度與它所受的合外力成正比”，一組同學用圖甲所示的裝置進行實驗，并將得到的實驗數(shù)據(jù)描在圖乙所示的坐標圖中．(1)在圖乙中作出a－F圖線．(2)由a－F圖線可以發(fā)現(xiàn)，該組同學在實驗操作中遺漏了____________這個步驟．(3)根據(jù)a－F圖線可以求出系統(tǒng)的質(zhì)量是________(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用如圖甲的裝置來驗證牛頓第二定律。在某次實驗打出的紙帶上選擇5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，具體數(shù)據(jù)如圖乙。①打點計時器必須使用

（填“直流”或“交流”）電源，若電源頻率為50Hz，則打點計時器的打點時間間隔T=

；②紙帶上C點對應(yīng)的速度vC=

，小車的加速度為

。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：①交流，0.02s；②1.06m/s，3.05m/s2。解析：：①根據(jù)打點計時器的構(gòu)造和原理可知，打點計時器是使用交流電源的儀器，若電源頻率為50Hz，則打點計時器的打點時間間隔T=0.02s．②在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度大小，因此有：=1.06m/s；根據(jù)逐差法△x=aT2有：=3.05

m/s2．15.（6分）我們可以采用圖所示的電路來測量電壓表的內(nèi)阻，已知該電壓表的量程為3.0V，可供選擇的步驟如下：

A．閉合開關(guān)S

B．斷開開關(guān)S

C．將電阻箱R0的阻值調(diào)到最大

D．將電阻箱R0的阻值調(diào)到零E．將滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)到a端F．將滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)到b端G．調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為3.0VH．調(diào)節(jié)變阻箱R0的阻值，使電壓表示數(shù)為1.5V，讀出此時電阻箱R0。的阻值為R1上述操作步驟中，不必要的是

，其余必要的操作步驟按合理順序排列應(yīng)為

，籬電壓表內(nèi)阻的測量值Rv=

．參考答案：

答案：CF，DEAGHB，R1

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在光滑絕緣水平面上有一半徑為R的圓，AB是一條直徑，空間有勻強電場場強大小為E，方向與水平面平行。在圓上A點有一發(fā)射器，以相同的動能平行于水平面沿不同方向發(fā)射帶電量為+q的小球，小球會經(jīng)過圓周上不同的點，在這些點中，經(jīng)過C點的小球的動能最大。由于發(fā)射時刻不同時，小球間無相互作用。已知∠CAB=α=30°，求：

（1）電場的方向與AC間的夾角為多大？

（2）若小球在A點的初速度與電場方向垂直，則小球恰能落到C點，則初動能為多大？參考答案：17.如圖所示，四分之一圓環(huán)軌道半徑為R＝0.2m，豎直固定放置在水平地面上，B點為頂點，恰好在圓心O的正上方。一質(zhì)量為1kg的小球在外力的作用下從最低點A由靜止運動到B點，此時撤去外力，小球落地點距O點0.4m，此過程中外