山東省青島市第四十一中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山東省青島市第四十一中學(xué)2021年高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置得到白光的干涉條紋，在光源與單縫之間加上紅色濾光片后A.干涉條紋消失B.彩色條紋中的紅色條紋消失C.中央條紋變成暗條紋D.中央條紋變成紅色參考答案：D點(diǎn)睛：本題考查了光的干涉現(xiàn)象，注意只有頻率相同、振動(dòng)相同的兩列波才能形成穩(wěn)定的干涉圖像，同時(shí)要掌握哪些點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，哪些點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)。2.（多選）如圖所示電路中，電源的內(nèi)電阻為r，R1、R3、R4均為定值電阻，電表均為理想電表．閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)時(shí)，電表的示數(shù)都發(fā)生變化，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表示數(shù)變大B．電流表示數(shù)變大C．外電路等效電阻變大D．內(nèi)電路消耗的功率變大參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)，R2與R1并聯(lián)，與R4串聯(lián)，再與R3并聯(lián)，可知，當(dāng)P向右滑動(dòng)時(shí)，R2增大，外電路總電阻增大，則電壓表示數(shù)U變大，干路電流I減小，由功率公式P=I2r．則知道內(nèi)電路消耗功率變大；根據(jù)干路電流I與R3電流的變化情況，來(lái)判斷R4電流I4的變化情況；由U與U4的變化情況，可分析得出R1的電流增大，而IA=I﹣I1，則可知IA變?。獯穑航猓篈、根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)，R2與R1并聯(lián)，與R4串聯(lián)，再與R3并聯(lián)，當(dāng)P向右滑動(dòng)時(shí)，R2↑，R1與R2并聯(lián)電阻增大，外電路總電阻R總增大，干路電流I↓，路端電壓U↑，即電壓表示數(shù)變大，故AC正確；B、由P=I2r知，內(nèi)電路消耗的功率變小，由I4=I﹣I3知，I↓，I3↑，則I4↓，U4↓，而R1與R2并聯(lián)的電壓U并=U﹣U4，U↑，U4↓則U并↑，則R1的電流I1變大，又電流表的電流IA=I﹣I4，I↓，I4↑，則IA↓，故BD錯(cuò)誤．故選：AC點(diǎn)評(píng)：解決這類動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題的基礎(chǔ)是認(rèn)識(shí)電路的結(jié)構(gòu)，并采用控制變量法進(jìn)行分析．3.（多選）如圖表示甲、乙兩物體由同一地點(diǎn)出發(fā)，向同一方向運(yùn)動(dòng)的速度圖線，其中t2=2t1，則（

）A．在t1時(shí)刻，乙物在前，甲物在后

B．在t1時(shí)刻，甲、乙兩物體相遇C．乙物的加速度大于甲物的加速度

D．在t2時(shí)刻，甲、乙兩物體相遇參考答案：CD4.（單選）如圖，地面上某空間區(qū)域內(nèi)，水平虛線上方存在場(chǎng)強(qiáng)為E1、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，虛線下方存在場(chǎng)強(qiáng)為E2，方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)．若質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從上方電場(chǎng)的A點(diǎn)由靜止釋放，恰好能到達(dá)下方電場(chǎng)中與A關(guān)于虛線對(duì)稱的B點(diǎn)，則（）A．場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系滿足E2=2E1B．場(chǎng)強(qiáng)E1不可能大于E2C．若AB高度差為h，則UAB=D．帶電小球在AB兩點(diǎn)電勢(shì)能相等參考答案：考點(diǎn)：電場(chǎng)線；電勢(shì)能．分析：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性得出加速度的大小關(guān)系，通過(guò)動(dòng)能定理求出A、B的電勢(shì)差．結(jié)合牛頓第二定律得出兩電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系．解答：解：A、A到B的過(guò)程：，知道E1＜E2，，故A錯(cuò)誤，B正確C、對(duì)A到B的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得，qUAB+mgh=0，解得：UAB=，知A、B的電勢(shì)不等，則電勢(shì)能不等．故CD錯(cuò)誤；故選：B．點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)能定理和牛頓第二定律的綜合運(yùn)用，抓住小球在上方電場(chǎng)和下方電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性入手分析求解．5.(3-4模塊)（4分)下列說(shuō)法中正確的有A．X射線有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，在機(jī)場(chǎng)等地用其探測(cè)箱內(nèi)物品進(jìn)行安全檢查B．在地面上的人看來(lái)，以10km/s的速度運(yùn)動(dòng)的飛船在運(yùn)動(dòng)方向上會(huì)變窄，而飛船中的宇航員卻感覺(jué)到地面上的人看起來(lái)比飛船中的人扁一些C．次聲波是頻率低于20Hz的聲波，它比超聲波更易發(fā)生衍射D．調(diào)諧是電磁波發(fā)射應(yīng)該經(jīng)歷的過(guò)程，調(diào)制是電磁波接收應(yīng)該經(jīng)歷的過(guò)程參考答案：答案:AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，是小球做平拋運(yùn)動(dòng)中的一段軌跡，已知小球質(zhì)量m=0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則由軌跡對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值可求得其初速度v0＝_________m/s；若以拋出點(diǎn)為零勢(shì)能參考平面，小球經(jīng)P點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能Ep=________J．參考答案：vo=2m/s；

Ep=-0.4J7.“靜止”在赤道上空的地球同步氣象衛(wèi)星把廣闊視野內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)發(fā)回地面，為天氣預(yù)報(bào)提供準(zhǔn)確、全面和及時(shí)的氣象資料。設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，則同步衛(wèi)星運(yùn)行速度是第一宇宙速度的

倍，同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的

倍。參考答案：8.為了測(cè)量所采集的某種植物種子的密度，一位同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）取適量的種子，用天平測(cè)出其質(zhì)量，然后將這些種子裝入注射器內(nèi)；（2）將注射器和壓強(qiáng)傳感器相連，然后緩慢推動(dòng)活塞至某一位置，記錄活塞所在位置的刻度V，壓強(qiáng)傳感器自動(dòng)記錄此時(shí)氣體的壓強(qiáng)p；（3）重復(fù)上述步驟，分別記錄活塞在其它位置的刻度V和記錄相應(yīng)的氣體的壓強(qiáng)p；（4）根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出l／p－V圖線，并推算出種子的密度。（1）根據(jù)圖線，可求得種子的總體積約為_(kāi)________（即）。（2）如果測(cè)得這些種子的質(zhì)量為7.86×10-3kg，則種子的密度為_(kāi)_____kg/m3。（3）如果在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，操作過(guò)程中用手握住注射器，使注射器內(nèi)氣體的溫度升高，那么，所測(cè)種子的密度值_________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。參考答案：（1）（2分）（2）（2分）

（3）偏?。?分）9.如圖所示為一圓拱橋，最高點(diǎn)的半徑為40m。一輛質(zhì)量為1.2×103kg的小車，以10m／s的速度經(jīng)過(guò)拱橋的最高點(diǎn)。此時(shí)車對(duì)橋頂部的壓力大小為_(kāi)________N；當(dāng)過(guò)最高點(diǎn)的車速等于_________m/s時(shí)，車對(duì)橋面的壓力恰好為零。（取g=10m／s2）參考答案：

20

10.如右圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，頂角為的直角劈和一個(gè)質(zhì)量為M的長(zhǎng)方形木塊，夾在兩豎直墻之間，不計(jì)摩擦，則M對(duì)左墻壓力的大小為_(kāi)__________參考答案：mgcot11.某學(xué)生用螺旋測(cè)微器在測(cè)定某一金屬絲的直徑時(shí)，測(cè)得的結(jié)果如下圖所示．則該金屬絲的直徑d=____mm.另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)一工件的長(zhǎng)度，測(cè)得的結(jié)果如下圖所示，則該工件的長(zhǎng)度L=____mm參考答案：I．3.205（3.204～3.206）（1分）50.15（1分）I．螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為3mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×20.5mm=0.205mm，所以最終讀數(shù)為3.205mm．游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為50mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×3=0.15mm，所以最終讀數(shù)為50.15mm．12.如圖所示，實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)刻的波形，虛線表示經(jīng)過(guò)△t=0.2s后它的波形圖像，已知T<△t<2T（T表示周期），則這列波傳播速度的可能值v=

；這列波的頻率可能值f=

。參考答案：答案：0.25m/s，0.35m/s；6.25Hz，8.75Hz13.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時(shí)，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達(dá)到的最大速度為12m/s；若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持的時(shí)間為16s．參考答案：考點(diǎn)：功率、平均功率和瞬時(shí)功率；牛頓第二定律．專題：功率的計(jì)算專題．分析：當(dāng)汽車在速度變大時(shí)，根據(jù)F=，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律，a=，加速度減小，當(dāng)加速度為0時(shí)，速度達(dá)到最大．以恒定加速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，根據(jù)P=Fv，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率逐漸增大，當(dāng)達(dá)到額定功率，速度增大，牽引力就會(huì)變小，所以求出達(dá)到額定功率時(shí)的速度，即可求出勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．解答：解：當(dāng)a=0時(shí)，即F=f時(shí)，速度最大．所以汽車的最大速度=12m/s．以恒定加速度運(yùn)動(dòng)，當(dāng)功率達(dá)到額定功率，勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束．根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=f+ma勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度===8m/s．所以勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=．故本題答案為：12，16．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵理解汽車的起動(dòng)問(wèn)題，知道加速度為0時(shí)，速度最大．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示，用細(xì)線豎直拉著包有白紙的質(zhì)量為m（kg）的圓柱棒，蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒表面的紙上畫出記號(hào)，如圖乙所示，設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)．測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為20.0mm，44.0mm，68.0mm，92.0mm，116.0mm，140.0mm，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣，根據(jù)以上內(nèi)容，回答下列問(wèn)題：①圖乙中的

端是圓柱體的懸掛端（填“左”或“右”）；②根據(jù)圖乙所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下記號(hào)D時(shí)，圓柱棒下落的速度vD=

m/s；圓柱棒豎直下落的加速度為

m/s2．參考答案：①左；②1.60，9.60【分析】了解該實(shí)驗(yàn)裝置的原理，它類似于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，蘸有顏料的毛筆隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)一圈就在圓柱棒面上的紙上畫出記號(hào)，這就像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔一定時(shí)間就打一個(gè)點(diǎn)．?dāng)?shù)據(jù)的處理思路與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶處理一樣．利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度．【解答】解：①圓柱棒豎直自由下落，速度越來(lái)越大，因此毛筆所畫出的記號(hào)之間的距離越來(lái)越大，因此左端的記號(hào)后畫上，所以左端是懸掛端．②電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n=1200r/min，所以周期T==min=0.05s，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這一段的平均速度為：vD=m/s=1.60m/s，加速度為：a===9.60m/s2．故答案為：①左；②1.60，9.6015.如圖甲所示，是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車沿斜面下滑時(shí)所受阻力的示意圖。小車拖著紙帶沿斜面下滑時(shí)，打出的一段紙帶如圖乙所示，其中O為小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的點(diǎn)。設(shè)小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力恒定0①已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50

Hz，則小車下滑的加速度a=___▲__m/s2,打g點(diǎn)時(shí)小車速度vg=__▲__m/sD(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）②為了得出小車下滑過(guò)程中所受的阻力,在知道小車下滑的加速度a、打E點(diǎn)時(shí)速度vg、小車質(zhì)量m、重力加速度g的情況下,只用刻度尺還需要測(cè)量的物理量為_(kāi)_▲__，阻力的表達(dá)式為_(kāi)_▲__(用字母表示）。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)半徑R=lcm，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=IT，方向垂直紙面向里，其上方有一對(duì)水平放置的平行金屬板M、N，間距d=1cm，N板中央開(kāi)有小孔S。小孔位于圓心O的正上方，S與0的連線交磁場(chǎng)邊界于A．兩金屬板通過(guò)導(dǎo)線與匝數(shù)為100匝的矩形線圈相連(為表示線圈的繞向，圖中只畫了2匝)，線圈內(nèi)有垂直紙面向里且均勻增加的磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈的磁通量變化率為△Φ/△t=100Wb/s。位于磁場(chǎng)邊界上某點(diǎn)(圖中未畫出)的離子源P，在紙面內(nèi)向磁場(chǎng)區(qū)域發(fā)射速度大小均為v=5×105m/s，方向各不相同的帶正電離子，離子的比荷q/m=5×107C/kg，已知從磁場(chǎng)邊界A點(diǎn)射出的離子恰好沿直線AS進(jìn)入M、N間的電場(chǎng)．(不計(jì)離子重力；離子碰到極板將被吸附)求：

(1)M、N之間場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；

(2)離子源P到A點(diǎn)的距離；

(3)沿直線AS進(jìn)入M、N間電場(chǎng)的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間(計(jì)算時(shí)取π=3)．參考答案：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律得M、N之間的電壓U=n△Φ/△t=100×100V=102V。M、N之間場(chǎng)強(qiáng)的大小E=U/d=106N/C，方向豎直向下。（2）離子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由qvB=mv2/r，解得r=cm。如圖所示，tanθ=R/r，解得θ=30°。由圖中幾何關(guān)系可知離子源P到A點(diǎn)的距離PA=r=cm。（3）離子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=2πm/qB。離子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=T/6=πm/3qB=2×10-8s。離子進(jìn)入電場(chǎng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)距離x=v2/2a.，a=qE/m，解得x=0.75cm<d。因此離子不會(huì)打在M板上，會(huì)以相同的速率從A點(diǎn)反向再進(jìn)入磁場(chǎng)。由對(duì)稱性，離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t=2t1=2×10-8s。點(diǎn)評(píng)：此題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、帶電粒子在電場(chǎng)中勻變速直線運(yùn)動(dòng)、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)點(diǎn)。17.質(zhì)量均為m=0.1kg的兩個(gè)小物體A和B，靜止放在足夠長(zhǎng)的水平面上，相距L=12.5m。它們跟水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0．2，其中A帶電荷量為q=3×10－4C的正電荷，與水平面的接觸是絕緣的，B不帶電。現(xiàn)在水平面附近空間加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=103N/C，A便開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，并與B發(fā)生多次對(duì)心碰撞，碰撞過(guò)程時(shí)間極短，碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失，A帶電量不變，B始終不帶電，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）A與B第1次碰撞后B的速度大??；

（2）A與B從第2次碰撞到第3次碰撞過(guò)程中B運(yùn)動(dòng)的位移；

（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A、B同水平面摩擦產(chǎn)生熱量的總和。參考答案：18.有一個(gè)上、下表面平行且足夠大的玻璃平板，玻璃平板的折射率為、厚度為d=12cm．現(xiàn)在其上方的空氣中放置一點(diǎn)光源S，點(diǎn)光源距玻璃板的距離為L(zhǎng)=18cm，從S發(fā)出的光射向玻璃板，光線與豎直方向夾角最大為θ=53°，經(jīng)過(guò)玻璃板后從下表面射出，形成一個(gè)圓形光斑，如圖所示．求玻璃板下表面圓形光斑的半徑（sin53°=0.8）．