山東省青島市萊西城關中學2021-2022學年高三物理上學期期末試卷含解析

山東省青島市萊西城關中學2021-2022學年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.汽車以20m/s的速度做勻速直線運動，見前方有障礙物立即剎車，剎車后加速度大小為5m/s2，則汽車剎車后第2s內(nèi)的位移和剎車后5s內(nèi)的位移為（

）A、30m，40m

B、30m，37．5m

C、12．5m,

40m

D、12．5m，37．5m

參考答案：C汽車剎車到停止所需的時間t0=4s．則汽車剎車后在5s內(nèi)的位移等于4s內(nèi)的位移．所以x=v0t0+at02=20×4—×5×16m=40m．同理可知汽車剎車后在1s內(nèi)的位移為=17.5m，在2s內(nèi)的位移為=30m，即汽車剎車后第2s內(nèi)的位移為-=12.5m。選項C正確。2.（多選）下列說法正確的是______．

a．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應

b．盧瑟福用粒子轟擊氮原子核，其核反應方程式是＋→

c．的半衰期是5天，12g經(jīng)過15天后還有1.5g未衰變

d．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能增大，原子總能量增大e．光電效應是原子核吸收光子向外釋放電子的現(xiàn)象參考答案：ABC3.（多選）一列簡諧橫波在t=0．4s時刻的波形如圖甲所示，波傳播方向上質(zhì)點A的振動圖像如圖乙所示。則

A該波沿x軸負方向傳播

B該波的波速是25m／s

C任意0．4s內(nèi)，質(zhì)點A通過的路程均為10m

D從此時刻起，質(zhì)點P將比質(zhì)點Q先回到平衡位置參考答案：B解析A、由乙圖知：質(zhì)點A在t=0.4s時刻通過平衡位置向下運動，在甲圖上，根據(jù)波形平移法，可知該波沿x軸正方向傳播．故A錯誤．B、由甲圖讀出波長λ=20m，由乙圖讀出周期T=0.8s，則該波的波速v==25m/s．故B正確．C、時間t=0.4s=T，則質(zhì)點A在0.4s內(nèi)通過的路程等于2倍振幅，是16cm，故C錯誤．D、此時刻P點向上運動，而質(zhì)點Q直接向平衡位置運動，所以質(zhì)點P將比質(zhì)點Q后回到平衡位置，故D錯誤．故選：B4.如圖一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，則A．氣體膨脹對外做功B．氣體溫度降低C．氣體的內(nèi)能增大D．氣體密度加大參考答案：A5.一物體自t＝0時開始做直線運動，其速度圖線如圖所示．下列選項正確的是（

）A．在0～6s內(nèi)，物體離出發(fā)點最遠為30mB．在0～4s內(nèi)，物體的平均速率為7.5m/sC．在0～6s內(nèi)，物體經(jīng)過的路程為35mD．在5～6s內(nèi)，物體所受的合外力做負功參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關系”實驗中，設計出如下的實驗方案，其實驗裝置如圖所示。已知小車質(zhì)量M=214.6g，砝碼盤質(zhì)量m0=7.4g，所使用的打點計時器的交流電頻率=50Hz。其實驗步驟是：

A．按圖中所示安裝好實驗裝置

B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動

C．取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m

D．先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a

E．重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復B~D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度，回答以下問題：（1）按上述方案做實驗，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量？______（填“是”或“否”）。（2）實驗中打出的一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a=_______m/s2。（3）某同學將有關數(shù)據(jù)填入他所設計的表格中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖像（如圖），造成圖線不過坐標原點最主要的一條原因是________，由該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是________，其大小是___________。

參考答案：（1）否

（2）0.77

（3）在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力;砝碼盤重力；

0.077.如圖所示，在豎直平面內(nèi)的直角坐標系中，一個質(zhì)量為m的質(zhì)點在外力F的作用下，從坐標原點O由靜止沿直線ON斜向下運動，直線ON與y軸負方向成θ角（θ＜π/4）。則F大小至少為

；若F＝mgtanθ，則質(zhì)點機械能大小的變化情況是

。參考答案：答案：mgsinθ，增大、減小都有可能

解析：該質(zhì)點受到重力和外力F從靜止開始做直線運動，說明質(zhì)點做勻加速直線運動，如圖中顯示當F力的方向為a方向（垂直于ON）時，F(xiàn)力最小為mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能為b方向或c方向，故F力的方向可能與運動方向相同，也可能與運動方向相反，除重力外的F力對質(zhì)點做正功，也可能做負功，故質(zhì)點機械能增加、減少都有可能。

8.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處)．從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示．打點計時器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點_

_和

__之間某時刻開始減速．（2）計數(shù)點5對應的速度大小為________m/s.(保留三位有效數(shù)字)（3）物塊減速運動過程中加速度的大小為a＝________m/s2，若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值________(填“偏大”或“偏小”)．參考答案：(1)_6和7

，（2）0.99-1.02_m/s.(保留三位有效數(shù)字)（3）a＝2.0_m/s2，_偏大_。

解析：①從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點計數(shù)點6之前，兩點之間的位移逐漸增大，是加速運動，在計數(shù)點7之后，兩點之間的位移逐漸減小，是減速運動，所以物塊在相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻開始減速；

②v5===1.00m/s

v6==m/s=1.16m/s

③由紙帶可知，計數(shù)點7往后做減速運動，根據(jù)作差法得：

a==-2.00m/s2．

所以物塊減速運動過程中加速度的大小為2.00m/s2

在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動摩擦力和紙帶受的阻力，所以計算結(jié)果比動摩擦因素的真實值偏大．

故答案為：故答案為：①6；7；②1.00；1.16；③2.00;偏大9.在地球是重力加速度g=9．8m/s2的地方，用一個豎直向上的大小為20N的拉力提質(zhì)量為2000g的重物，此重物獲得的加速度為

參考答案：10.若一定質(zhì)量的理想氣體分別按下圖所示的三種不同過程變化，其中表示等壓變化的是

(填“A”、“B”或“C”)，該過程中氣體的內(nèi)能

(填“增加”、“減少”或“不變”)．參考答案：C

增加

11.（4分）

叫裂變，

叫聚變。參考答案：原子核被種子轟擊后分裂成兩塊質(zhì)量差不多的碎塊，這樣的核反應叫裂變；兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，這樣的核反應叫聚變12.如圖所示，實線表示兩個相干波源S1、S2發(fā)出的波的波峰位置，則圖中的＿＿＿＿＿點為振動加強的位置，圖中的＿＿＿＿＿點為振動減弱的位置。參考答案：答案：b，a13.在河面上方20m的岸上有人用長繩栓住一條小船，開始時繩與水面的夾角為．人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么s后小船前進了_________m，此時小船的速率為_____m/s．參考答案：19.6；5

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）某同學用時間傳感器代替了秒表做“用單擺測定重力加速度”的實驗，他的設計如圖（1）所示：長為l的擺線一端固定在鐵架臺上，另一端連接一質(zhì)量為m，半徑為r的小球，在擺線上豎臨小球套有一小段輕細擋光管，在單擺擺動到平衡位置時，擋光管就能擋住從光源A正對光敏電阻R1發(fā)出的細光束，信號處理系統(tǒng)就能形成一個電壓信號。R2為定值電阻。

（1）某同學用10分度的游標卡尺測小球直徑，如圖（3）所示，正確的讀數(shù)是

mm。（2）如圖（2）所示，記錄了單擺每次擺動到平衡位置時R1兩端電壓u與時間t的關系（單擺在其它位置時R1兩端的電壓圖中未畫出），則用此裝置測得的重力加速度表達式為

（用字母表示）。參考答案：答案：（1）20.7；（2）15.電動自行車的電瓶用久以后性能會下降，表現(xiàn)之一為電池的電動勢變小，內(nèi)阻變大。某興趣小組從舊電動自行車上取下四塊電池，分別標為A、B、C、D，測量它們的電動勢和內(nèi)阻。①用多用表直流電壓50V擋測量每塊電池的電動勢。測量電池A時，多用電表的指針如圖甲所示，其讀數(shù)為

。②用圖乙所示電路測量A、B、C、D四塊電池的電動勢E和內(nèi)阻r，圖中為保護電阻，其阻值為5Ω。改變電阻箱的阻值R，測出對應的電流I，根據(jù)測量數(shù)據(jù)分別作出A、B、C、D四塊電池的圖線，如圖丙。由圖線C可知電池C的電動勢E=

；內(nèi)阻r=

。③電路圖中的變阻箱R能否用滑動變動器代替

（選填“能”、“不能”）④分析圖丙可知，電池

較優(yōu)(選填“A”、“B”、“C”或“D”)。參考答案：每空2分①11.0V；（2分）②12V（2分），1Ω；（2分）③

不能

（2分）

④C（2分）；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，可視為質(zhì)點的物塊A、B放在傾角為37°、長L=2m的固定斜面上，斜面處在某一電場中，電場強度方向沿斜面向上，場強大小與到斜面底端O的距離關系如圖乙所示，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．A與B緊靠在一起，物塊的質(zhì)量分別為mA=0.8kg、mB=0.4kg．其中A不帶電，B的帶電量為qB=+4×10﹣5C，且保持不變．開始時兩個物塊均能保持靜止，且與斜面間均無摩擦力作用．現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上作加速度大小為a=2m/s2的勻加速直線運動．經(jīng)過時間t0物體A、B分離并且力F變?yōu)楹懔?，求：?）未施加力F時物塊B與原點O的距離；（2）t0時間內(nèi)A上滑的距離；（3）t0時間內(nèi)電場力做的功．參考答案：考點：電勢差與電場強度的關系；牛頓第二定律；動能定理．專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：（1）未施加力F時，A、B處于靜止狀態(tài)，合力為零，根據(jù)平衡條件和庫侖定律求解物塊B、0間的距離．（2）給A施加力F后，A、B沿斜面向上做勻加速直線運動，C對B的庫侖斥力逐漸減小，A、B之間的彈力也逐漸減小，經(jīng)過時間t0物體A、B分離時，它們之間的彈力變?yōu)榱?，根?jù)牛頓第二定律和庫侖定律結(jié)合可求出t0時間內(nèi)A上滑的距離．（3）t0時間內(nèi)庫侖力做的功等于B的電勢能的變化，根據(jù)功能關系求解．解答：解：（1）未施加力F時，對A、B整體受力如圖，由題有：EqB=（mA+mB）gsinθ

解得E===1.8×105N/C

故由乙圖B離原點O的距離為x=1m（2）A、B分離瞬時，NAB=0，且aB=aA=2m/s2，則有：EqB﹣mBgsinθ﹣μmBgcosθ=mBaB

解得：E==1.2×105N/C故由乙圖B離原點O的距離為x=m，即t0時間內(nèi)A上滑的距離d=m（3）t0時間內(nèi)電場力做的功：==2J

代入數(shù)據(jù)有W=2J答：（1）未施加力F時物塊B與原點O的距離為1m；（2）t0時間內(nèi)A上滑的距離為m（3）t0時間內(nèi)電場力做的功為2J．點評：本題是平衡條件、牛頓第二定律、庫侖定律的綜合應用，第2題關鍵要抓住庫侖力這個聯(lián)系力與電場的橋梁，由AB做勻加速運動，加速度不變，根據(jù)牛頓第二定律求解距離．17.如圖所示，一個圓弧形光滑細圓管軌道ABC，放置在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，在A點與水平地面AD相接，地面與圓心O等高，MN是放在水平地面上長為3R、厚度不計的墊子，左端M正好位于A點．將一個質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放，不考慮空氣阻力．（1）若小球從C點射出后恰好能打到墊子的M端，則小球經(jīng)過C點時對管的作用力大小和方向如何？（2）欲使小球能通過C點落到墊子上，小球離A點的最大高度是多少？參考答案：（1）小球離開C點做平拋運動，落到M點時水平位移為R，豎直下落高度為R，根據(jù)運動學公式可得：運動時間

（2分）從C點射出的速度為

（2分）

設小球以v1經(jīng)過C點受到管子對它的作用力為N，由向心力公式可得

（2分）

，

由牛頓第三定律知，小球?qū)茏幼饔昧Υ笮椋较蜇Q直向下．

（1分）（2）小球下降的高度最高時，小球運動的水平位移為4R，打到N點．設能夠落到N點的水平速度為v2，根據(jù)平拋運動求得：

（2分）設小球下降的最大高度為H，根據(jù)機械能守恒定律可知，