山東省青島市膠州第十八中學2021-2022學年高三物理上學期期末試卷含解析

山東省青島市膠州第十八中學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.新鮮、刺激、好玩、安全的蹦極運動是一種極限體育項目,可以鍛煉人的膽量和意志，運動員從高處跳下．右圖為蹦極運動的示意圖．彈性繩的一端固定在O點，另一端和運動員相連．假設(shè)彈性繩索長20m，勁度系數(shù)為1000N/m，人重60kg，運動員從距離地面45m的高臺子站立著從O點自由下落，到B點彈性繩自然伸直，C點加速度為零，D為最低點，然后彈起．運動員可視為質(zhì)點，整個過程中忽略空氣阻力．運動員從O→B→C→D的過程中動能最大的位置在（

）A．B點

B．C點

C．D點

D．BC之間某一點參考答案：B2.（單選）在力學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻。關(guān)于科學家和他們的貢獻，下列說法中不正確的是（

）

A．伽利略首先將實驗事實和邏輯推理（包括數(shù)學推演）和諧地結(jié)合起來

B．笛卡爾對牛頓第一定律的建立做出了貢獻

C．開普勒通過研究行星觀測記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運動三大定律

D．牛頓總結(jié)出了萬有引力定律并用實驗測出了引力常量參考答案：DA、伽利略首先將實驗事實和邏輯推理（包括數(shù)學推演）和諧地結(jié)合起來，標志著物理學的真正開始，故A正確；B、笛卡爾等人又在伽利略研究的基礎(chǔ)上進行了更深入的研究，故B正確；C、開普勒提出行星運動三大定律，故C正確；D、萬有引力常量是由卡文迪許測出的故D錯誤。故選D。3.（單選）質(zhì)量為m的物體由靜止開始做直線運動，物體所受合力F隨時間t變化的圖象如圖所示．關(guān)于物體在0～8s內(nèi)的運動，下列說法正確的是（）A．物體在0～4s內(nèi)做勻變速直線運動 B． 物體在第4s末速度最大C．物體在第8s末離出發(fā)點最遠 D． 物體在第6s末速度的大小為參考答案：D解：A、在0∽2s內(nèi)，物體受到向正方向的恒力，物體向正方向做勻加速直線運動，在2～4s內(nèi)，物體受到向負方向的恒力，物體繼續(xù)向正方向做勻減速直線運動．故A錯誤．B、4s末物體的速度為零，4s末物體的運動方向改變．故B錯誤；C、在4∽6s內(nèi)，物體受到向負方向的恒力，物體向負方向做勻加速直線運動．在6～8s內(nèi)，物體受到向正方向的恒力，物體繼續(xù)向負方向做勻減速直線運動，8s末速度為零．綜上，物體在4s末離出發(fā)點最遠．故C錯誤．D、根據(jù)動量定理可得：物體在4s末物體的速度為零，第6s末速度的大小為=．故D正確．4.一列波源在x=0處的簡諧波，沿x軸正方向傳播，周期為0.02s，t0時刻的波形如圖所示。此時x=12cm處的質(zhì)點P恰好開始振動。則A．質(zhì)點P開始振動時的方向沿y軸正方向B．波源開始振動時的方向沿y軸負方向C．此后一個周期內(nèi)，質(zhì)點P通過的路程為8cmD．這列波的波速為4.00m/s參考答案：BD5.伽利略和牛頓都是物理學發(fā)展史上最偉大的科學家，巧合的是，牛頓就出生在伽利略去世后第二年．下列關(guān)于力和運動關(guān)系的說法中，不屬于他們的觀點為是（）A．自由落體運動是一種勻變速直線運動B．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因C．物體都具有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性D．力是維持物體運動的原因參考答案：D【考點】自由落體運動．【分析】亞里士多德的觀點：物體越重，下落越快，力是維持物體運動的原因；伽利略的觀點是：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體下落的快慢與物體的輕重沒有關(guān)系．牛頓第一定律是牛頓在伽利略和笛卡爾研究成果的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的．【解答】解：A、伽利略通過斜面實驗得出自由落體運動是一種勻變速直線運動，故A正確；B、伽利略的觀點是：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，即產(chǎn)生加速度的原因，故B正確；C、牛頓第一定律認為物體都具有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性，故C正確；D、亞里士多德的觀點：物體越重，下落越快，力是維持物體運動的原因，故D錯誤；本題選錯誤的故選D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在光電效應試驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h.參考答案：

（2）由和得由愛因斯坦質(zhì)能方程和得7.(4分)如圖所示，在傾角為30°的斜面上，一輛動力小車沿斜面下滑，在小車下滑的過程中，小車支架上連接著小球的輕繩恰好水平。已知小球的質(zhì)量為，則小車運動的加速度大小為

，繩對小球的拉力大小為

。

參考答案：答案：2g；8.小球A和B從離地面足夠高的同一地點，分別沿相反方向在同一豎直平面內(nèi)同時水平拋出，拋出時A球的速率為1m/s，B球的速率為4m/s，則從拋出到AB兩球的運動方向相互垂直經(jīng)過時間為

s,此時A球與B球之間的距離為

m。參考答案：0.2；

19.小楊同學用如圖所示的實驗裝置“探究小車動能變化與合外力做功的關(guān)系”，圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過電火花打點計時器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計，假設(shè)繩與滑輪之間的摩擦以及紙帶穿過計時器時受到的摩擦均不計，實驗時，先接通電源再松開小車，計時器在紙帶上留下一系列點。計數(shù)點s/cmΔv2/m2s-2O//A1.600.04B3.600.09C6.000.15D7.000.19E9.200.23

（1）該同學在一條比較理想的紙帶上，依次選取O、A、B、C、D、E共6個計數(shù)點，分別測量后5個計數(shù)點與計數(shù)點O之間的距離，并計算了它們與O點之間的速度平方差（注：），填入下表：

請以縱坐標，以s為橫坐標作出圖像；若測出小車質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為

N。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）該同學通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍，你認為主要原因是

。參考答案：（1）如右圖，0.25

（2）長木板對小車存在摩擦力10.如圖所示的電路中，純電阻用電器Q的額定電壓為U，額定功率為P。由于給用電器輸電的導線太長，造成用電器工作不正常?，F(xiàn)用理想電壓表接在電路中圖示的位置，并斷開電鍵S，此時電壓表讀數(shù)為U，閉合電鍵S，其示數(shù)為。則閉合電鍵后用電器Q的實際功率為____________，輸電線的電阻為_______________。參考答案：

，

11.某行星繞太陽的運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為___________，太陽的質(zhì)量可表示為__________。參考答案：12.隨著人們生活水平的提高，高爾夫球?qū)⒅饾u成為普通人的休閑娛樂。如圖所示，某人從高h的坡上水平擊出一個質(zhì)量為m的高爾夫球。由于恒定的水平風力的作用，高爾夫球飛到A處時恰豎直落入距擊球點水平距離為L的洞內(nèi)。已知洞深為h/3，直徑略大于球。則水平風力的大小為______________；以地面為零勢能面，小球觸到洞底前瞬間的機械能為______________。參考答案：mgL/h，mgh13.質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s到達最高點，設(shè)空氣阻力大小恒定，則物體上升的最大高度是______m，它由最高點落回拋出點需_____s。參考答案：24

；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．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：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強減?。欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律，當氣體對外做功時氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功，即900J.15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標出箭頭。參考答案：當光由空氣射入玻璃中時，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當光由空氣射入玻璃中時，入射角應該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某小型實驗水電站輸出功率是20kW,輸電線路總電阻是6Ω.(1)若采用380V輸電,求輸電線路損耗的功率.(2)若改用5000V高壓輸電,用戶端利用n1：n2=22：1的變壓器降壓,求線路損耗的功率和用戶得到的電壓.參考答案：(1)輸電線上的電流強度為I=A=52.63A…………3分輸電線路損耗的功率為P損=I2R=52.632×6W≈16620W=16.62kW.…………3分(2)改用高壓輸電后,輸電線上的電流強度變?yōu)镮′=A=4A………ks5u…………3分改用高壓輸電后，線路損失為:P損=I2R=42×6W=96W

…………2分用戶端在變壓器降壓前獲得的電壓U1=U-I′R=(5000-4×6)V=4976V………………2分根據(jù)用戶得到的電壓為U2=U1=×4976V=226.18V.…17.如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為kg、電荷量、,從靜止開始經(jīng)電壓為的電場加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角，并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域。已知偏轉(zhuǎn)電場屮金屬板長L=20cm,兩板間距d=17.3cm,重力忽略不計。求：⑴帶電微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速率v1⑵偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2,⑶為使帶電微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少多大？參考答案：⑴由動能定理有：

①

(2分)=1.0×104m/s

②

(1分)⑵設(shè)微粒在偏轉(zhuǎn)電場中運動時間為t,加速度為a，做類平拋運動。水平方向：

③

(1分)豎直方向：

q=ma

④

(2分)出電場時豎直方向的速度：

v2=at

⑤

(2分)由幾何關(guān)系

tan=

⑥

(2分)由①~⑥式解得：

=100V

(2分)⑶微粒進入磁場做勻速圓周運動，設(shè)軌道半徑為R，由幾何關(guān)系知

⑦

(2分)設(shè)微粒進入磁場時的速度為v/

⑧

(2分)由牛頓第二定律有：

⑨

(2分)由②⑦⑧⑨式代入數(shù)據(jù)解之得：

B=0.1T

(1分)若帶電粒子不射出磁場，磁感應強度B至少為0.1T。

(1分)18.一根兩端開口、粗細均勻的長直玻璃管橫截面積為S=2×10﹣3m2，豎直插入水面足夠?qū)拸V的水中．管中有一個質(zhì)量m=0.6kg的活塞，封閉一段長度L0=66cm的氣體，如圖．開始時，活塞處于靜止狀態(tài)，不計活塞與管壁間的摩擦．已知外界大氣壓強po=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2．求：（1）開始時封閉氣體的壓強；（2）現(xiàn)保持管內(nèi)封閉氣體溫度不變，用豎直向上的力F緩慢地拉動活塞．當活塞上升到某一位置時停止移動，此時F=8N，則這時管內(nèi)外水面高度差為多少；（3）在第（2）小問情況下管內(nèi)的氣柱長度．參考答案：解：（1）當活塞靜止時，p1=p0+=1.03×105Pa；