山西省呂梁市樓街辦第一中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析

山西省呂梁市樓街辦第一中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析一、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.關于熱力學定律，下列說法正確的是________．（填選項前的字母）A．在一定條件下物體的溫度可以降到0KB．一定質(zhì)量的氣體，吸熱200J，內(nèi)能減少20J，外界對氣體做功220JC．一定質(zhì)量的100℃的水吸收熱量后變成100℃的水蒸氣，則吸收的熱量大于增加的內(nèi)能D．利用高科技手段，可以將流散到周圍環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來加以利用而不引起其他變化參考答案：C2.一斜塊M靜止于粗糙的水平面上，在其斜面上放一滑塊m，若給m一向下的初速度v0，則m正好保持勻速下滑，如圖(6)所示，現(xiàn)在m下滑的過程中再加一個作用力，則以下說法正確的是：A．在m上加一豎直向下的力Fa，則m將保持勻速運動，M對地仍無摩擦力的作用B．在m上加一沿斜面向下的力Fb，則m將做加速運動，M對地有水平向左的靜摩擦力C．在m上加一水平向右的力Fc，則m將做減速運動，在m停止前M對地仍無摩擦力的作用D．無論在m上加上什么方向的力，在m停止前M對地都無靜摩擦力的作用參考答案：ACD3.在蹦床運動中，某運動員從高處落到蹦床后又被蹦床彈回原處，下圖所示為幾位旁觀者描繪的運動員的加速度隨時間變化的圖象．如果忽略空氣阻力，其中正確的是參考答案：C4.（多選）以下有關近代物理內(nèi)容的若干敘述，正確的是(

)A．紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠發(fā)生光電效應，則當增大紫外線的照射強度時，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大B．質(zhì)子和中子結合成新原子核一定有質(zhì)量虧損，釋放出能量C．有10個放射性元素的原子核，當有5個原子核發(fā)生衰變所需的時間就是該放射性元素的半衰期D．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能增大參考答案：BD5.（多選題）以下圖片來源教材，與他們相關的說法正確的是（）A．甲圖是英國物理學家?guī)靷惱门こ訉嶒灉y量萬有引力常亮G的裝置示意圖B．乙圖是發(fā)射出去的火箭，利用了反沖現(xiàn)象C．丙圖是利用“光的反射”精確測量微小壓力大小的裝置示意圖D．丁圖中，伽利略第一次用科學的實驗方法改變了人類對物體運動的認識，總結出了行星運動定律和萬有引力定律等，為人類做出了卓越貢獻參考答案：BC【考點】萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)和萬有引力恒量的測定；萬有引力定律及其應用．【分析】明確各圖對應的內(nèi)容，同時結合所學過的物理規(guī)律和對應的物理學史進行分析，即可得出正確結果．【解答】解：A、甲圖是英國物理學家卡文迪許利用扭秤實驗測量萬有引力常亮G的裝置示意圖，故A錯誤；B、乙圖是發(fā)射出去的火箭，它利用了反沖現(xiàn)象，故B正確；C、丙圖是利用“光的反射”精確測量微小壓力大小的裝置示意圖，故C正確；D、丁圖中，伽利略第一次用科學的實驗方法改變了人類對物體運動的認識，但它沒有總結出了行星運動定律和萬有引力定律等，故D錯誤．故選：BC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取g=10m/s2，那么（1）閃光頻率是__________Hz。（2）小球運動中水平分速度的大小是__________m/s。（3）小球經(jīng)過B點時的速度大小是__________m/s。參考答案：（1）10Hz

（2）1.5m/s

（3）2.5m/s。7.飛鏢是一種喜聞樂見的體育活動。飛鏢靶上共標有10環(huán)，其中第10環(huán)的半徑為1cm，第9環(huán)的半徑為2cm……以此類推，靶的半徑為10cm。記成績的方法是：當飛鏢擊中第n環(huán)與第n+1環(huán)之間區(qū)域則記為n環(huán)。某人站在離靶5m的位置，將飛鏢對準靶心以水平速度v投出，當v<________m/s（小數(shù)點后保留2位）時，飛鏢將不能擊中靶，即脫靶；當v=60m/s時，成績應為______環(huán)。（不計空氣阻力，g取10m/s2）參考答案：35.36，78.某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關系的實驗，圖甲所示為實驗裝置的簡圖。(交流電的頻率為50Hz)（1）如圖乙所示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。(保留兩位有效數(shù)字)（2）保持砂和砂桶質(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及對應的數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請在如圖12所示的坐標紙中畫出圖線，并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關系式是______________________。參考答案：9.如圖所示,MN表示兩個等勢面,一個負電荷在M面上的D點具有電勢能為+2.4×10-3J,在N等勢面上的F點具有的電勢能為+0.8×10-3J,如果將這個負電荷從C點移到E點電場力做功是_________J。______等勢面電勢高;電場線AB的方向是_______指向__________參考答案：

(1).

(2).N

(3).B

(4).A由C移到E時，電場力做功W=-△EP=2.4×10-3-0.8×10-3=1.6×10-3J；

由M到N電場力做正功，由于移動的為負電荷，故說明M的電勢低；N的電勢高；

電場線高電勢指向低電勢，故由B指向A；【點睛】本題考查電場力做功與電勢能的關系，要注意明確電場力做功一定等于電勢能的改變量．負電荷在高電勢處電勢能要小；電場線總是由高電勢指向低電勢．10.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，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；【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，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】解決本題的關鍵知道光子能量與能極差的關系，即，以及知道光電效應產(chǎn)生的條件。11.（4分）我國科學家經(jīng)過艱苦努力，率先建成了世界上第一個全超導托克馬克試驗裝置并調(diào)試成功。這種裝置被稱為“人造太陽”，它能夠承受上億攝氏度高溫且能夠控制等離子態(tài)的核子發(fā)生聚變并穩(wěn)定持續(xù)的輸出能量，就像太陽一樣為人類提供無限清潔能源。在該裝置內(nèi)發(fā)生的核反應方程是，其中粒子X的符號是

。已知的質(zhì)量是m1，的質(zhì)量是m2，的質(zhì)量是m3，X的質(zhì)量是m4，光速是c，則發(fā)生一次上述聚變反應所釋放的核能表達式為

。參考答案：或者n或者中子（2分）（2分）12.（6分）木塊A、B分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25，夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動，現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上，如圖所示，力F的作用后木塊A所受摩擦力大小是

N，木塊B所受摩擦力大小是

N。參考答案：

8

913.研究加速度和力的關系加速度和質(zhì)量的關系：兩個相同的小車并排放在光滑水平軌道上，小車前端系上細線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤里分別放有不同質(zhì)量的砝碼．小車所受的水平拉力F的大小可以認為等于砝碼（包括砝碼盤）的重力大?。≤嚭蠖艘蚕涤屑毦€，用一只夾子夾住兩根細線，控制兩輛小車同時開始運動和結束運動．（1）利用這一裝置，我們來研究質(zhì)量相同的兩輛小車在不同的恒定拉力作用下，它們的加速度是怎樣的．由于兩個小車初速度都是零，運動時間又相同，由公式

，只要測出兩小車

之比就等于它們的加速度a之比．實驗結果是：當小車質(zhì)量相同時，a正比于F．（2）利用同一裝置，我們來研究兩輛小車在相同的恒定拉力作用下，它們的加速度與質(zhì)量是怎樣的．在兩個盤里放上相同數(shù)目的砝碼，使兩輛小車受到的拉力相同，而在一輛小車上加放砝碼，以增大質(zhì)量．重做試驗，測出

和

．實驗結果是：當拉力F相等時，a與質(zhì)量m成反比。（3）實驗中用砝碼（包括砝碼盤）的重力G的大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做的前提條件是

（4））將夾子換為打點計時器，可以通過所打紙帶計算出物體的加速度。某次實驗所得圖線如圖所示。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_________，小車的質(zhì)量為________。參考答案：．(1)

位移(2)

小車質(zhì)量

通過位移

(3)

砝碼與砝碼盤質(zhì)量遠遠小于小車的總質(zhì)量

(4)

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用以下器材盡可能準確地測量待測電阻Rx的阻值。A.待測電阻Rx，阻值約為200Ω；B.電源E，電動勢約為3.0V，內(nèi)阻可忽略不計；C.電流表A1，量程為0~10mA，內(nèi)電阻r1=20Ω；D.電流表A2，量程為0~20mA，內(nèi)電阻約為r2≈8Ω；E.定值電阻R0，阻值R0=80Ω；F.滑動變阻器R1，最大阻值為10Ω；G.滑動變阻器R2，最大阻值為200Ω；H.單刀單擲開關S，導線若干；(1)為了盡可能準確地測量電阻Rx的阻值，請你設計并在虛線框內(nèi)完成實驗電路圖______。(2)滑動變阻器應該選_______(填器材前面的字母代號)；在閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于______端；(填“d或“b”)(3)若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2，則Rx的表達式為：Rx=____。參考答案：

(1).

(2).F

(3).b

(4).【詳解】（1）實驗中沒有電壓表，可用已知內(nèi)阻的電流表A1與定值電阻R0串聯(lián)構成電壓表；電路如圖；（2）因滑動變阻器要接成分壓電路，則滑動變阻器應該選阻值較小的F；在閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于b端；（3）根據(jù)電路結構可得：15.（1）如圖為一多用電表表盤示意圖，多用電表的電阻測量擋共有“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”四個?，F(xiàn)用該表測量一阻值大約為2kΩ的電阻，應將選擇開關調(diào)到擋。（2）一只黑箱有A、B、C三個接線柱（如圖），規(guī)定每兩個接線柱間最多只能接一個電器元件，并且已知黑箱內(nèi)的電器元件是一只電阻和一只二極管。某同學利用多用電表的歐姆擋，用正確的操作方法依次進行了6次測量，將每次紅、黑表筆的位置和測得的阻值都填入了下表。紅表筆接AABBCC黑表筆接BCACAB測得阻值（Ω）10010k10010．1k90190由表中的數(shù)據(jù)可以判定出黑箱內(nèi)的電路圖。請將電路圖畫入圖中。（電阻用“”表示，二極管用“”表示）參考答案：（1）×100

（2）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如下圖甲所示，在以O為坐標原點的xOy平面內(nèi)，存在著范圍足夠大的電場和磁場。一個帶正電小球在0時刻以v0＝3gt0的初速度從O點沿+x方向（水平向右）射入該空間，在t0時刻該空間同時加上如下圖乙所示的電場和磁場，其中電場沿+y方向（豎直向上），場強大小，磁場垂直于xOy平面向外，磁感應強度大小。已知小球的質(zhì)量為m，帶電量為q，時間單位t0，當?shù)刂亓铀俣萭，空氣阻力不計。試求：（1）12t0末小球速度的大小。（2）在給定的xOy坐標系中，大體畫出小球在0到24t0內(nèi)運動軌跡的示意圖。（3）30t0內(nèi)小球距x軸的最大距離。參考答案：解（1）0~t0內(nèi)，小球只受重力作用，做平拋運動。當同時加上電場和磁場時，電場力：F1=qE0=mg，方向向上（1分）因為重力和電場力恰好平衡，所以在電場和磁場同時存在時小球只受洛倫茲力而做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有：（1分）運動周期，聯(lián)立解得T＝2t0（1分）電場、磁場同時存在的時間正好是小球做圓周運動周期的5倍，即在這10t0內(nèi)，小球恰好做了5個完整的勻速圓周運動。所以小球在t1=12t0時刻的速度相當于小球做平拋運動t＝2t0時的末速度。vy1=g·2t0=2gt0（1分）所以12t0末（1（2）24t0內(nèi)運動軌跡的示意圖如右圖所示。（2分）（3）分析可知，小球在30t0時與24t0時的位置相同，在24t0內(nèi)小球做了t2=3t0的平拋運動，和半個圓周運動。23t0末小球平拋運動的豎直分位移大小為：（1分）豎直分速度vy2=3gt0（1分）所以小球與豎直方向的夾角為θ＝45°，速度大小為（1分）此后小球做勻速圓周運動的半徑（1分）30t0末小球距x軸的最大距離：＝（1分）17.2005年7月4日13時52分，美國宇航局“深度撞擊”號探測器釋放的撞擊器“擊中”目標——坦普爾１號彗星，這次撞擊只能使該彗星自身的運行速度出現(xiàn)1×10-7m/s的改變．探測器上所攜帶的重達370kg的彗星“撞擊器”將以3.6×104km/h的速度徑直撞向彗星的彗核部分，撞擊彗星后融化消失．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，估算一下彗星的質(zhì)量是多少？(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：)以彗星和撞擊器組成的系統(tǒng)為研究對象，設彗星的質(zhì)量為