2021年山东省青岛市墨尔文中学高三物理上学期期末试题含解析

1、2021年山东省青岛市墨尔文中学高三物理上学期期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （单选）如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小取重力加速度g=10m/s2下列判断正确的是（）参考答案：D2. （多选题）如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F，并描绘出v图象如图乙所示，其中线段AB与v轴平行；线段BC的延长线过原点。实验中测得重物由静止开始经过t=1.4s，速度增加到vC=3.0m/s，

2、此后物体做匀速运动。取重力加速度g=10m/s2，绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计。A. 根据线段AB判断，重物在速度达到v=2.0m/s前做匀加速运动B. 根据线段BC判断，重物的速度在2.0m/s到3.0m/s之间时做匀加速运动C物体匀速运动的过程, v与F的关系对应于图上的C点D重物由静止开始经过t=1.4s，位移大小为2.1m参考答案：ACA、根据线段AB知，拉力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，所以重物在速度达到2m/s前做匀加速直线运动，故A正确；B、根据线段BC知，拉力在变化，根据牛顿第二定律知，加速度在变化，故B错误；C、物体匀速运动的过程，拉力不变，速度不变，则对应图线上

3、的C点故C正确；D、重物在1.4s后做匀速直线运动，此时的拉力为4.0N，知物体的质量为0.4kg，速度在2m/s前做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得，则速度2m/s前的位移，所用的时间；在0.4s-1.4s过程中，由图线可知，图线的斜率不变，即拉力的功率不变，根据动能定理得，代入数据解得h=2.75m，则重物由静止开始经过t=1.4s，位移大小为，故D错误。故选AC。3. 物块的质量m=1.0kg，在一竖直向上的恒力F作用下以初速度vo = l0m/s开始竖直向上运动，该过程中物块速度的平方v2随路程x变化的关系图象如图所示，已知g = l0m/s2，物块在运动过程中受到与运动方向相反且大

4、小恒定的阻力，下列选项中正确的是A. 恒力F大小为7NB. 在t=l s时刻，物体运动开始反向C. 2秒末3秒末内物块做匀加速运动D. 在物块运动路程为13m过程中，重力势能增加130J参考答案：BC解：物体匀减速上升的加速度大小物体匀加速下降的加速度大小A：上升时，据牛顿第二定律；下降时，据牛顿第二定律。解得：、。故A项错误。B：物体匀减速上升的时间，则在t=l s时刻，物体运动开始反向。故B项正确。C：物体匀加速下降时，解得：物体匀加速下降的时间，又物体匀减速上升的时间，则2秒末3秒末内物块做匀加速运动。故C项正确。D：在物块运动路程为13m过程中，物块先上升5m，后下降8m，则高度下降3

5、m，重力势能减少了。故D项错误。4. （2008秋?濠江区校级期末）从某建筑物顶部自由下落的物体，在落地前的1秒内下落的高度为建筑物高的，则物体落到地面的瞬时速度为（）A10m/sB15m/sC20m/sD25m/s参考答案：C解：假设总时间是t，则：全程：h=前过程：联立解得t=2s故落地速度为：v=gt=20m/s故选C5. 宇航员在半径为R的月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h(h? R)处释放，经时间t后落到月球表面.根据上述信息推断，飞船绕月球做匀速圆周运动所具有的最短周期为A.t B. t C. t D. 2t参考答案：B二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6、6. 已知气泡内气体的密度为30g/，平均摩尔质量为1.152g/mol。阿伏加德罗常数，估算气体分子间距离d=_m，气泡的体积为1cm3，则气泡内气体分子数为_个。参考答案： （1）根据，得气体分子连同占据的空间为，气体分子间距离得（2）气泡内气体质量，气泡内气体摩尔数为：，分子数为得：7. 一木块静止于光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中，当子弹进入木块深度最大值为2厘米时，木块沿水平面恰好移动距离1厘米。在上述过程中系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为 。参考答案： 答案：2:38. 己知地球表面重力加速度大约是月球表面重力加速度的6倍,地球半径大约是月球半径的4倍,不考虑地

7、球、月球自转的影响,则地球质量与月球质量之比约为_,靠近地球表面沿圆轨逆运行的航天器与靠近月球表面沿圆轨道行的航天器的线速度之比约为_参考答案： (1). 96:1 (2). 【详解】万有引力等于重力,即,计算得出:；则;万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:,计算得出:，则:9. （选修3-3）（6分）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2，工质完全回复初始状态，内能没有变化根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是 热

8、机的效率不可能达到100%，从能量转换的角度，说明 能不能完全转化为 能参考答案：答案：（2分） 内 （2分） 机械（2分）10. 如图所示，在带电量为Q的点电荷B的电场中，质量为m、带电量为q的负点电荷A仅在电场力作用下以速度v绕B沿顺时针方向作匀速圆周运动，则B带_（选填“正”或“负”）电，电荷A作圆周运动的半径r=_。（静电力常量为k）参考答案：答案：正，11. 用电磁打点计时器、水平木板（包括定滑轮）、小车等器材做“研究小车加速度与质量的关系”的实验。下图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图，该图中有4处错误，它们分别是：_；_；_；_。（2）某实验小组设计了如图（a）所示的

9、实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m= kg；滑块和轨道间的动摩擦因数= （重力加速度g取10m/s2）。参考答案：12. （6分）一个原子中含有 个质子，含有 个中子，含有 个电子。参考答案：92；146；9213. 如图所示，一定质量的理想气体，处在A状态时，温度为tA=27，则在状态B的温度为33气体从状态A等容变化到状态M，再等压变化到状态B的过程中对外所做的功为300J（取1atm=1.0105Pa）参考答案：考点：理

10、想气体的状态方程专题：理想气体状态方程专题分析：由图象可知A和B状态的各个状态参量，根据理想气体的状态方程可以求得在B状态时气体的温度，在等压变化的过程中，封闭气体的压力不变，根据功的公式W=FL可以求得气体对外做功的大小解答：解：由图可知，对于一定质量的理想气体，在A状态时，PA=2.5atm，VA=3L，TA=27+273=300K在B状态时，PB=1atm，VB=6L，TB=？根据理想气体的状态方程可得=代入数据解得 TB=240k=33C 气体从状态A等容变化到状态M的过程中，气体的体积不变，所以此过程中不对外部做功，从状态M等压变化到状态B的过程中，封闭气体的压强不变，压力的大小为F

11、=PS，气体对外做的功的大小为W=FL=PS?L=PV=1.0105Pa（63）103=300J故答案为：33C，300J点评：根据图象，找出气体在不同的状态下的状态参量，根据理想气体状态方程计算即可，在计算做功的大小的时候，要注意A到M的过程，气体的体积不变，气体对外不做功只在M到B的等压的过程中对外做功三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角=37，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小

12、分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0 ，50N(2)25N ，30N (3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力

13、，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。15. （8分）一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求气体在状态B时的体积。（2）说明BC过程压强变化的微观原因（3）没AB过程气体吸收热量为Q，BC过 气体 放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明

14、原因。参考答案：解析：（1）设气体在B状态时的体积为VB，由盖-吕萨克定律得，代入数据得。(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。(3)大于；因为TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于。考点：压强的微观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （计算）如右图所示,在厚铅板A 的右表面P 处放一个放射源（放射源是一个发射出高速电子的源）, 放出的电子速度均为v0,方向沿各个方向,且机会相等,在B 处放一块平行于A 的足

15、够大的金属网, A、B 间加一场强为E、方向水平向左的匀强电场, A、B 间相距d,在B 的右侧距金属网L 处放置一荧光屏M ,以观察到达荧光屏的电子,求荧光屏上出现亮点的范围（设电子的电荷量为e,质量为m）。参考答案：17. 如图所示，一个弹簧台秤的弹簧质量可以不计，秤盘与弹簧相连，盘内放一个物体P处于静止状态，P的质量为2kg，弹簧的劲度系数k=100N/m。（1）忽略秤盘的质量，现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速运动，已知在前0.2s内F是变化的，在0.2s以后F是恒力，求F的最小值和最大值（6分）（2）若秤盘的质量为0.5kg，给P施加一个竖直向上的力F，使P从静

16、止开始向上做加速度为a=4m/s2的匀加速运动，求P离开秤盘瞬间弹簧的弹力以及此前的加速时间。（6分）参考答案：（1）力F作用前，弹簧处于压缩状态，设压缩量为x，有：Mg=kx 解得：x=0.2m (1分)设秤盘对P的支持力为FN，因秤盘质量不计，有：FN=F弹 F弹逐渐减小，FN随之减小。 (1分)力F作用后，P向上做匀加速运动，有：F+FN-Mg=Ma (1分)因为FN逐渐减小 ，所以F逐渐增大，当弹簧恢复原长，FN=0时， F达到最大值。这一过程P做匀加速直线运动，P向上位移为x，有：x= 解得：a=10m/s2 (1分)设F的最小值为Fmin，F刚开始作用时最小，此时有：FN=Mg由式得：Fmin=Ma=20N (1分)设F的最大值为Fmax，F在P离开秤盘的瞬间达到最大值，此时FN=0，由式得：Fmax=Mg+Ma=40N (1分)（2）考虑秤盘的质量，则P与秤盘分离时应具有相同的加速度，此时FN=0，有： (2分) 即：=g+a解得：F弹=m(g+a)=7N (1分)P上升的高度为弹簧恢复的长度，设上升时间为t，即：h=h= (2分) 解得：t= 18. 如图所示，粗糙水平面上质量mA=0.2kg的物块A靠在一压缩的轻弹簧旁边（不拴接），弹簧另一端固定在竖直档板上，O为弹簧原长的位置, 烧断约束弹簧的细线，物块被弹开，经0.1s物块A与静止在O点的另一