2021-2022學(xué)年山東省青島市即墨創(chuàng)新學(xué)校高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年山東省青島市即墨創(chuàng)新學(xué)校高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如右圖所示為一門電路的兩個(gè)輸入端A、B與輸出端Z的電壓信號圖，由此可推斷該門電路是 A B C D參考答案：C2.今年4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的中圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為2.8×107m。它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星(軌道半徑為4.2×107m)相比()A．向心力較小

B．動(dòng)能較大C．發(fā)射速度都是第一宇宙速度

D．角速度較小參考答案：B3.（單選）圖示為一個(gè)均勻帶正電的細(xì)圓環(huán)，半徑為R。取環(huán)面中心O為原點(diǎn)，以垂直于環(huán)面的軸線為x軸。設(shè)軸上某點(diǎn)P到O點(diǎn)的的距離為x，設(shè)無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，點(diǎn)的電勢為，真空中靜電力常量為。下面判斷正確的是（

）A.圖中P點(diǎn)電場強(qiáng)度E的方向是沿x軸正方向,O點(diǎn)電場強(qiáng)度E為零B.圖中P點(diǎn)電場強(qiáng)度E的方向是沿x軸負(fù)方向,O點(diǎn)勢為零C.從O點(diǎn)到P點(diǎn)，電場強(qiáng)度E一定逐漸增大，電勢一定逐漸增大D.從O點(diǎn)到P點(diǎn)，電場強(qiáng)度E一定逐漸減小，電勢一定逐漸減小參考答案：A4.抽水蓄能電站可以在用電低谷時(shí)，將電網(wǎng)中多余的電能轉(zhuǎn)化為重力勢能；在用電高峰時(shí)，再將重力勢能轉(zhuǎn)化為電能輸回電網(wǎng)，假定多余電能為5×104kw·h，這部分多余電能經(jīng)儲存再回到電網(wǎng)過程中將損失44%，則此蓄能電站能給電網(wǎng)補(bǔ)充的電能為（

）

A．2.2×104kw·h

B．2.8×104kw·h

C．3.5×104kw·h

D．5×104kw·h參考答案：答案：B5.(多選)下列有關(guān)物理學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)的敘述中正確的是A．平均速度、瞬時(shí)速度以及加速度的概念是由伽利略首先建立起來的B．伽利略通過斜面實(shí)驗(yàn)研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，推翻了亞里士多德提出的“物體下落的快慢由它們的重量決定”的論斷C．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測出了引力常量D．庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力遵循的規(guī)律——庫侖定律參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂．在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的，用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出F－x圖線如圖所示，由圖

可知彈簧的勁度系數(shù)為k=

N/m，圖線不過原點(diǎn)

的原因是由于______．參考答案：k=200N/m；彈簧具有重量，應(yīng)將彈簧懸掛后測量原長7.如圖所示，一自行車上連接踏腳板的連桿長R1＝20cm，由踏腳板帶動(dòng)半徑為r1的大齒盤，通過鏈條與半徑為r2的后輪齒盤連接，帶動(dòng)半徑為R2＝30cm的后輪轉(zhuǎn)動(dòng)。若踏腳大齒盤與后輪齒盤的齒數(shù)分別為48和24。當(dāng)騎車人以n=2r/s的轉(zhuǎn)速蹬踏腳板時(shí)，自行車的前進(jìn)速度為______________m/s。若車勻速前進(jìn)，則騎車人蹬踏腳板的平均作用力與車所受平均阻力之比為______________。參考答案：2.4π=7.54，3:1

8.如圖所示，半圓形玻璃磚半徑為8cm，使直徑AB垂直于屏幕并接觸于B點(diǎn)，當(dāng)激光束a以i＝30°的入射角射向玻璃磚的圓心O時(shí)，在屏幕上M點(diǎn)出現(xiàn)光斑，測得M到B的距離為8cm。則玻璃磚的折射率為________。要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應(yīng)為___________。參考答案：

(1).

(2).45°【分析】先根據(jù)幾何關(guān)系求解光線的折射角，然后根據(jù)折射定律求解折射率；要使激光束不能從AB面射出，則入射角大于臨界角，根據(jù)求解臨界角.【詳解】因MB=OB=8cm，可知折射角為r=450，根據(jù)光的折射定律可得：；臨界角，可得C=450，即要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應(yīng)為450.9.在豎直平面內(nèi)，一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀，相應(yīng)的曲線方程為（單位：m），式中。將一光滑小環(huán)套在該金屬桿上，并從x＝0處以的初速度沿桿向下運(yùn)動(dòng)，取重力加速度。則當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到時(shí)的速度大小v＝

m/s；該小環(huán)在x軸方向最遠(yuǎn)能運(yùn)動(dòng)到x＝

m處。參考答案：答案：5，解析：小環(huán)在金屬桿上運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒。取為零勢能面，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有，將和分別代入曲線方程，求得此時(shí)環(huán)的縱坐標(biāo)位置，，，將數(shù)據(jù)你入上式得。當(dāng)小環(huán)在運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)位置時(shí)，小環(huán)的速度等于零。根據(jù)機(jī)械能守恒定律有，而，所以有，所以有。10.如圖甲所示是某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．學(xué)科網(wǎng)（1）若用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=▲

cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間Δt=2.0×10-2s，則小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度為

▲

m/s；學(xué)科網(wǎng)（2）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

▲

-------

；（3）測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間Δt，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出

▲

（選填“v-m”或“v2-m”）圖象；學(xué)科網(wǎng)（4）某同學(xué)在（3）中作出的線性圖象不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其可能原因是

▲

。參考答案：11.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。

①

分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_________________________________。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，（4分）（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，12.（實(shí)驗(yàn)）（2013?朝陽區(qū)一模）（2）某學(xué)校的學(xué)生為了測定物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，想出了很多方法．①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他使物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上．實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了物塊的運(yùn)動(dòng)，圖5為他截取的一段紙帶，記錄了物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)過程的信息，1、2、3、4、5是他選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2，則物塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=

（保留兩位有效數(shù)字），該測量結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）．②乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使物塊A位于水平桌面的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面．將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后由靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)．分別測量OP、OQ的長度h和s．改變h，重復(fù)以上的操作，分別測出以下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

123456h/cm10.020.030.040.050.060.0s/cm9.512.528.539.048.056.5

乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出s﹣h關(guān)系圖線．實(shí)驗(yàn)中測得A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，則根據(jù)s﹣h圖線計(jì)算出物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=

．參考答案：①2.0；0.2；偏大．②0.4探究影響摩擦力的大小的因素解：①、由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為T=0.1s，進(jìn)而由逐差法可得加速度為：物體受摩擦力作用而減速運(yùn)動(dòng)，可得：μMg=Ma解得：由于實(shí)際在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大．②、如圖：B下落至臨落地時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有：在B落地后，A運(yùn)動(dòng)到Q，有：解得：A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，在s﹣h圖象上任取一組數(shù)據(jù)h=10cm，s=9.5cm，代入可以得：．答：①2.0；0.2；偏大．②0.4．13.如圖所示，虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)通過圖示裝置來測量該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，長度為L，兩側(cè)邊豎直且等長；直流電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r；R為電阻箱；S為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。已知重力加速度為g。先將開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加放適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。閉合開關(guān)S，將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r，在托盤內(nèi)重新加入細(xì)沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，用天平稱出此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量為m2且m2＞m1。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為___________，方向垂直紙面____________（選填“向里”或“向外”）；

（2）將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R2=2r，則U形金屬框D_________（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為___________。六．計(jì)算題（共50分）參考答案：（1），向外；（2）向上，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（7分）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請你從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？（簡要說明理由）參考答案：氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)氣體對外做功時(shí)，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功量即900J．（3分）15.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點(diǎn)一起向右運(yùn)動(dòng)，球2運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。B點(diǎn)在AO的中點(diǎn)。（兩球都可以看作質(zhì)點(diǎn)）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m2四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)位于傾角為θ的斜面上方P點(diǎn)，距斜面的豎直距離為h，該質(zhì)點(diǎn)自靜止無摩檫地沿一與豎直方向夾角為α的斜槽滑至斜面上，為使質(zhì)點(diǎn)在最短時(shí)間內(nèi)從P點(diǎn)到達(dá)斜面，則斜面與豎直方向的夾角α應(yīng)為：{積化和差公式:cosαcosβ=1/2[cos(α+β)+cos(α-β)]}A.θ/3

B.θ

C.2θ

D.以上答案都不對

參考答案：D17.(10分)如圖所示，比荷為的負(fù)離子，以速度v垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場由．P點(diǎn)進(jìn)入，界面I和Ⅱ平行，寬度為L(L<)要使離子由界面II飛出可改變離子的入射方向，離子所受重力不計(jì)，求離子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的最小值和最大值。參考答案：

解析：因?yàn)長<，所以粒子通過磁場的時(shí)間小于周期

由于得…………①（1分）

由于得…………②（1分）

（1）當(dāng)弦長最短，即由進(jìn)入飛出時(shí)，離子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短

……………③（1分）

從幾何關(guān)系可知……………④（1分）

由①②③④得

（1分）

（2）當(dāng)速度沿界面I豎直向上時(shí)，離子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長

從幾何關(guān)系可知………⑤（1分）

………⑥（1分）

……⑦（1分）

由于……………⑧（1分）

由①②⑤⑥⑦⑧得

（1分）18.質(zhì)量M＝9kg、長L=1m的木板在動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1的水平地面上向右滑行，當(dāng)速度時(shí)，在木板的右端輕放一質(zhì)量m=1kg的小物塊如圖所示．當(dāng)小物塊剛好滑到木板左端時(shí)，物塊和木板達(dá)到共同速度．取g=10m/s2，求：

（1）從木塊放到木板上到它們達(dá)到相同速度所用的時(shí)間t；

（2）小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)．參考答案：解：（1）設(shè)木板在時(shí)間t內(nèi)的位移為x1；木塊的加速度大小為a2，時(shí)間t內(nèi)的位移為x2則有x1=v0t-