2022届天津市第一中学高三下学期4月月考物理试题含答案

这是一份2022届天津市第一中学高三下学期4月月考物理试题含答案，共21页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
  天津一中2021-2022-2高三年级物理学科四月考试卷本试卷分为第I卷（选择题）、第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利！第I卷一、单项选择题   在物理学的重大发现中，科学家用到了许多物理思想与研究方法，关于所用研究方法的叙述中正确的是（    ）A.电学中引入点电荷的概念，突出带电体的电荷量，采用了等效替代法B.根据速度定义式，当时，就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，釆用了极限思维法C.若一个力的作用效果与另外两个力的作用效果相同，这个力就是那两个力的合力，釆用了理想实验法D.用比值法定义的概念在物理学中占相当大的比例，如电容，加速度都是釆用比值法定义的   平衡艺术家在不使用任何工具的情况下，仅靠大自然重力就能将形状各异的石头叠在一起，赢得了无数惊叹声。某次一平衡艺术家将石块A、B、C从上到下依次叠放在一块大石头上，并使它们始终保持静止，整个环境处于无风状态，则（    ）A.石块A对B的压力就是A的重力B.石块B受力的个数不可能超过4个C.石块C对石块B的作用力一定竖直向上D.石块C受到下面大石头的作用力可能斜向右上方负压救护车在转运传染病人过程中发挥了巨大作用，所谓负压，就是利用技术手段，使负压舱内气压低于外界大气压，所以空气只能由舱外流向舱内，而且负压还能将舱内的空气进行无害化处理后排出。已知舱外恒为标准大气压。某负压救护车负压舱没有启动时，舱内的压强也为、温度为、体积为。启动负压舱后，要求负压舱外和舱内的压强差为。启动负压舱，舱内温度保持不变，达到要求的负压值，求需要抽出压强为状态下气体的体积为（    ）A. B. C. D.如图为光电倍增管的原理图，管内由一个阴极K、一个阳极A和K、A间若干对倍增电极构成。使用时在阴极K、各倍增电极和阳极A间加上电压，使阴极K、各倍增电极到阳极A的电势依次升高。当满足一定条件的光照射阴极K时，就会有电子射出，在加速电场作用下，电子以较大的动能撞击到第一个倍增电极上,电子能从这个倍增电极上激发出更多电子，最后阳极A收集到的电子数比最初从阴极发射的电子数增加了很多倍。下列说法正确的是（    ）A.光电倍增管适用于各种频率的光B.保持入射光不变，增大各级间电压，阳极收集到的电子数可能增多C.增大入射光的频率，阴极K发射出的所有光电子的初动能都会增大D.保持入射光频率和各级间电压不变，增大入射光光强不影响阳极收集到的电子数如图所示为计算机生成的点电荷电势分布三维图，x、y轴组成被研究的平面，轴为电势的大小，a和b为图中的两点，若取无穷远处的电势为零，则（    ）A.该点电荷带负电B.a点所在曲线为电场线C.a点处位置的电场强度大于b点处位置的电场强度D.负电荷从a点处位置移动到b点处位置，其电势能减小二、多项选择题:如图所示是网球运动员在某次室内训练时从距地面一定的高度向竖直墙面发射完全相同的网球。假定网球均水平击出，某一次击出的网球碰到墙面时速度方向与水平方向夹角为30°，第二次击出的网球碰到墙面时速度方向与水平方向夹角为60°。若不考虑网球在空中受到的阻力，则第一次与第二次击球相比，（    ）A.初速度之比为3：1B.碰到墙面前在空中运动时间之比为C.下降高度之比为1 : 3D.碰到墙面时动能之比为1 ：32021年5月15日，天问一号着落器着陆于火星表面。着落器的着陆过程简化如下：首先在距火星表面高为力处悬停，接着以恒定加速度。竖直下降，下降过程火箭产生的反推力大小恒为F。当四条“缓冲脚''接触火星表面时，火箭立即停止工作，着落器再经时间，速度减至0。已知着落器的质量为m,火星半径为,万有引力常量为G。则下列说法正确的是（     ）A.火星的质量约为B.若将火星视做均匀球体，则其平均密度为C.火箭反推力对着落器所做的功约为D.着落器对火星表面的平均冲击力大小约为在O点有一波源，t=0时刻开始向+y方向振动，形成沿x轴正方向传播的一列简谐横波。距离O点为的质点A的振动图像如图甲所示；距离O点为的质点B的振动图像如图乙所示；距离O点为的质点C的振动图像如图丙所示。由此可知（    ）A.该波的波长为24mB.该波的周期为12sC.该波的波速为lm/sD.10s末C点的振动速度大于B点的振动速度第Ⅱ卷三、实验题：  （1）某学习小组用如图甲所示的装置探究加速度与合力的关系。左、右两个相同的砝码盘中各装有5个质量均为50g的砝码，装置中左端砝码盘的下端连接纸带。现将左端砝码盘中的砝码逐一地放到右端砝码盘中，并将两砝码盘由静止释放，运动过程两盘一直保持水平，通过纸带计算出与转移的祛码个数n相对应的加速度a，已知交流电的频率为f①某次实验，该组同学得到了如图乙所示的一条纸带，每5个计时点取1个计数点。所有测量数据如图乙所示，则该次实验得到的加速度表达式为                 。②若该组同学得到的部分n-a图像如图丙所示,重力加速度，则每个砝码盘的质量为         g。（2）材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力时的电阻值。利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求测量数据范围较大,提供的器材如下：A.压敏电阻，无压力时阻值B.滑动变阻器,最大阻值约为C.滑动变阻器，最大阻值约为D.灵敏电流计,量程,内阻为E.电压表,量程,内阻约为F.直流电源，电动势为,内阻很小G.开关S,导线若干①滑动变阻器应选用          （选填“”或“”）,实验电路图应选用图      （选填图“1”或“2”）。②多次改变压力F，在室温下测岀对应电阻值，可得到如图3所示压敏电阻的图线，其中表示压力为F时压敏电阻的阻值，表示无压力时压敏电阻的阻值。由图线可知，压力越大，压敏电阻的阻值         （选填“越大”或“越小”）。③若利用图4所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若,则应标在电压值         （选填“较大”或“较小”）的刻度上。经分析，请确定表示物体质量的示数         （选填“是”或“否”）随刻度均匀变化。四、计算题：如图所示，质量为m可视为质点的小球用长为2L(L为未知量)轻绳拴接，轻绳的另一端固定于悬点O，O点到光滑水平桌面的髙度为L,开始小球位于悬点的正下方。一质量也为m的弹丸沿水平方向以速度v0射中小球并留在其中，经过一段时间小球离开桌面。重力加速度为g,不计空气阻力。求：（1）小球从桌面摆起时的初速度大小？（2）从弹丸水平入射到小球离开桌面的过程中，小球和弹丸组成的系统损失的机械能为多少？（3）如果小球刚好能通过最高点，则L的长度应满足什么条件？                         在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图甲所示是离子注入工作原理示意图,一质量为m，电量为q的正离子经电场由静止加速后沿水平虚线射入和射出速度选择器，然后通过磁场区域、电场区域偏转后注入处在水平面内的晶圆（硅片）。速度选择器和磁场区域中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向外；速度选择器和电场区域中的匀强电场场强大小均为E,方向分别为竖直向上和水平方向（沿x轴）。电场区域是一边长为L的正方形，其底边与晶圆所在水平面平行，间距也为L（）。当电场区域不加电场时，离子恰好通过电场区域上边界中点竖直注入到晶圆上x轴的O点。整个系统置于真空中，不计离子重力。求:（1）若虚线框内存在一圆形磁场，求圆形磁场的最小面积；（2）若电场区域加如图乙所示的电场时（电场变化的周期为，沿x轴向右为正），离子从电场区域飞出后，注入到晶圆所在水平面x轴上的总长度。                  如图甲所示，两条足够长且相距的光滑平行金属导轨，斜面倾角为，下端接有阻值为的电阻，在区域存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化的图像如图乙。在金属棒上方区域也存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为。一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上，质量为，电阻忽略不计，通过轻绳与物块相连，光滑小滑轮质量不计，轻绳与斜面平行。物块距地面足够高，，金属棒初始位置距为，时刻释放物块,开始向下加速运动，金属棒运动时间恰好到,且进入区域时恰做匀速运动。求：（1）金属棒开始运动时回路中感应电流的大小；（2）物块的质量的大小；（3）从到金属棒离开时，流过电阻的电荷量的绝对值。
天津一中2021-2022-2高三年级物理学科四月考试卷本试卷分为第I卷（选择题）、第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利！第I卷一、单项选择题在物理学的重大发现中，科学家用到了许多物理思想与研究方法，关于所用研究方法的叙述中正确的是（    ）A.电学中引入点电荷的概念，突出带电体的电荷量，采用了等效替代法B.根据速度定义式，当时，就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，釆用了极限思维法C.若一个力的作用效果与另外两个力的作用效果相同，这个力就是那两个力的合力，釆用了理想实验法D.用比值法定义的概念在物理学中占相当大的比例，如电容，加速度都是釆用比值法定义的【答案】B平衡艺术家在不使用任何工具的情况下，仅靠大自然重力就能将形状各异的石头叠在一起，赢得了无数惊叹声。某次一平衡艺术家将石块A、B、C从上到下依次叠放在一块大石头上，并使它们始终保持静止，整个环境处于无风状态，则（    ）A.石块A对B的压力就是A的重力B.石块B受力的个数不可能超过4个C.石块C对石块B的作用力一定竖直向上D.石块C受到下面大石头的作用力可能斜向右上方【答案】C负压救护车在转运传染病人过程中发挥了巨大作用，所谓负压，就是利用技术手段，使负压舱内气压低于外界大气压，所以空气只能由舱外流向舱内，而且负压还能将舱内的空气进行无害化处理后排出。已知舱外恒为标准大气压。某负压救护车负压舱没有启动时，舱内的压强也为、温度为、体积为。启动负压舱后，要求负压舱外和舱内的压强差为。启动负压舱，舱内温度保持不变，达到要求的负压值，求需要抽出压强为状态下气体的体积为（    ）A. B. C. D.【答案】A如图为光电倍增管的原理图，管内由一个阴极K、一个阳极A和K、A间若干对倍增电极构成。使用时在阴极K、各倍增电极和阳极A间加上电压，使阴极K、各倍增电极到阳极A的电势依次升高。当满足一定条件的光照射阴极K时，就会有电子射出，在加速电场作用下，电子以较大的动能撞击到第一个倍增电极上,电子能从这个倍增电极上激发出更多电子，最后阳极A收集到的电子数比最初从阴极发射的电子数增加了很多倍。下列说法正确的是（    ）A.光电倍增管适用于各种频率的光B.保持入射光不变，增大各级间电压，阳极收集到的电子数可能增多C.增大入射光的频率，阴极K发射出的所有光电子的初动能都会增大D.保持入射光频率和各级间电压不变，增大入射光光强不影响阳极收集到的电子数【答案】B如图所示为计算机生成的点电荷电势分布三维图，x、y轴组成被研究的平面，轴为电势的大小，a和b为图中的两点，若取无穷远处的电势为零，则（    ）A.该点电荷带负电B.a点所在曲线为电场线C.a点处位置的电场强度大于b点处位置的电场强度D.负电荷从a点处位置移动到b点处位置，其电势能减小【答案】C二、多项选择题:如图所示是网球运动员在某次室内训练时从距地面一定的高度向竖直墙面发射完全相同的网球。假定网球均水平击出，某一次击出的网球碰到墙面时速度方向与水平方向夹角为30°，第二次击出的网球碰到墙面时速度方向与水平方向夹角为60°。若不考虑网球在空中受到的阻力，则第一次与第二次击球相比，（    ）A.初速度之比为3：1B.碰到墙面前在空中运动时间之比为C.下降高度之比为1 : 3D.碰到墙面时动能之比为1 ：3【答案】BC2021年5月15日，天问一号着落器着陆于火星表面。着落器的着陆过程简化如下：首先在距火星表面高为力处悬停，接着以恒定加速度。竖直下降，下降过程火箭产生的反推力大小恒为F。当四条“缓冲脚''接触火星表面时，火箭立即停止工作，着落器再经时间，速度减至0。已知着落器的质量为m,火星半径为,万有引力常量为G。则下列说法正确的是（     ）A.火星的质量约为B.若将火星视做均匀球体，则其平均密度为C.火箭反推力对着落器所做的功约为D.着落器对火星表面的平均冲击力大小约为【答案】AB在O点有一波源，t=0时刻开始向+y方向振动，形成沿x轴正方向传播的一列简谐横波。距离O点为的质点A的振动图像如图甲所示；距离O点为的质点B的振动图像如图乙所示；距离O点为的质点C的振动图像如图丙所示。由此可知（    ）A.该波的波长为24mB.该波的周期为12sC.该波的波速为lm/sD.10s末C点的振动速度大于B点的振动速度【答案】AB第Ⅱ卷三、实验题：（1）某学习小组用如图甲所示的装置探究加速度与合力的关系。左、右两个相同的砝码盘中各装有5个质量均为50g的砝码，装置中左端砝码盘的下端连接纸带。现将左端砝码盘中的砝码逐一地放到右端砝码盘中，并将两砝码盘由静止释放，运动过程两盘一直保持水平，通过纸带计算出与转移的祛码个数n相对应的加速度a，已知交流电的频率为f①某次实验，该组同学得到了如图乙所示的一条纸带，每5个计时点取1个计数点。所有测量数据如图乙所示，则该次实验得到的加速度表达式为                 。②若该组同学得到的部分n-a图像如图丙所示,重力加速度，则每个砝码盘的质量为         g。（2）材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力时的电阻值。利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求测量数据范围较大,提供的器材如下：A.压敏电阻，无压力时阻值B.滑动变阻器,最大阻值约为C.滑动变阻器，最大阻值约为D.灵敏电流计,量程,内阻为E.电压表,量程,内阻约为F.直流电源，电动势为,内阻很小G.开关S,导线若干①滑动变阻器应选用          （选填“”或“”）,实验电路图应选用图      （选填图“1”或“2”）。②多次改变压力F，在室温下测岀对应电阻值，可得到如图3所示压敏电阻的图线，其中表示压力为F时压敏电阻的阻值，表示无压力时压敏电阻的阻值。由图线可知，压力越大，压敏电阻的阻值         （选填“越大”或“越小”）。③若利用图4所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若,则应标在电压值         （选填“较大”或“较小”）的刻度上。经分析，请确定表示物体质量的示数         （选填“是”或“否”）随刻度均匀变化。【答案】（1）①；②150（2）①；1；②越小；③较小；否四、计算题：如图所示，质量为m可视为质点的小球用长为2L(L为未知量)轻绳拴接，轻绳的另一端固定于悬点O，O点到光滑水平桌面的髙度为L,开始小球位于悬点的正下方。一质量也为m的弹丸沿水平方向以速度v0射中小球并留在其中，经过一段时间小球离开桌面。重力加速度为g,不计空气阻力。求：（1）小球从桌面摆起时的初速度大小？（2）从弹丸水平入射到小球离开桌面的过程中，小球和弹丸组成的系统损失的机械能为多少？（3）如果小球刚好能通过最高点，则L的长度应满足什么条件？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）弹丸射中小球的过程中，根据动量守恒得绳子拉直时，设绳子于水平方向夹角为，根据已知条件可知沿着绳子方向的速度损失，则垂直绳子方向的速度为（2）损失的机械能为解得（2）若恰好运动到最高点，此时绳子最长，在最高点上升的过程中，机械能守恒解得因此绳子长度 在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图甲所示是离子注入工作原理示意图,一质量为m，电量为q的正离子经电场由静止加速后沿水平虚线射入和射出速度选择器，然后通过磁场区域、电场区域偏转后注入处在水平面内的晶圆（硅片）。速度选择器和磁场区域中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向外；速度选择器和电场区域中的匀强电场场强大小均为E,方向分别为竖直向上和水平方向（沿x轴）。电场区域是一边长为L的正方形，其底边与晶圆所在水平面平行，间距也为L（）。当电场区域不加电场时，离子恰好通过电场区域上边界中点竖直注入到晶圆上x轴的O点。整个系统置于真空中，不计离子重力。求:（1）若虚线框内存在一圆形磁场，求圆形磁场的最小面积；（2）若电场区域加如图乙所示的电场时（电场变化的周期为，沿x轴向右为正），离子从电场区域飞出后，注入到晶圆所在水平面x轴上的总长度。【答案】（1）；（2）【解析】（1）离子通过速度选择器时，有可得离子的圆形磁场中运动时，有可得由几何关系可知磁场的最小半径为圆形磁场的最小面积为（2）当离子进入电场区域时，电场刚好变为正方向，则离子做类平抛运动，有联立可得离子离开电场时，延电场方向的速度为则有可得则离子落在x轴正方向离O点的最远距离为同理，如果落在进入电场时，电场刚好变为负方向，则离子向左做类平抛运动，落在x轴负方向离O点的最远距离为离子从电场区域飞出后，注入到晶圆所在的水平面x轴上的总长度为      如图甲所示，两条足够长且相距的光滑平行金属导轨，斜面倾角为，下端接有阻值为的电阻，在区域存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化的图像如图乙。在金属棒上方区域也存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为。一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上，质量为，电阻忽略不计，通过轻绳与物块相连，光滑小滑轮质量不计，轻绳与斜面平行。物块距地面足够高，，金属棒初始位置距为，时刻释放物块,开始向下加速运动，金属棒运动时间恰好到,且进入区域时恰做匀速运动。求：（1）金属棒开始运动时回路中感应电流的大小；（2）物块的质量的大小；（3）从到金属棒离开时，流过电阻的电荷量的绝对值。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）由乙图可知，的斜率为区域的面积为金属棒运动的时间内，由法拉第电磁感应定律可得，回路中的感应电动势为感应电流为（2）金属棒进入区域时的速度为；进入区域，切割磁感线，产生的感应电流为；产生的总电流为金属棒在做匀速直线运动，则解得（3）金属棒运动的时间内，通过的电荷量为解得金属棒在做匀速直线运动的时间为感应电动势为感应电流为通过的电荷量为通过电阻的总电荷量为联立解得