山东省青岛市第五十六中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

山东省青岛市第五十六中学2022年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.（多选）2014年3月9日凌晨，2014年国际田联室内田径世锦赛在波兰城市索波特继续展开第二比赛日争夺．在男子撑杆跳决赛中，希腊选手菲利皮迪斯爆冷夺得金牌．若不计空气阻力，下列说法不正确的是（）A．在撑杆的过程中杆对他的弹力大于他对杆的压力B．在撑杆上升过程中，他始终处于超重状态C．在空中下降过程中他处于失重状态D．他落到软垫后一直做减速运动参考答案：考点：超重和失重．分析：当物体的加速度竖直向上时，物体处于超重状态，当当物体的加速度竖直向下时，物体处于失重状态；对支撑物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力时物体处于失重状态；对支撑物的压力或对悬挂物的拉力大于物体的重力时物体处于超重状态．解答：解：A、在撑杆的过程中杆对她的弹力与她对杆的压力是作用力与反作用力，大小相等．故A错误；B、在撑杆上升开始阶段加速度的方向向上，她处于超重状态；在上升的最后阶段加速度的方向向下，她处于失重状态．故B错误；C、在空中下降过程她只受到重力的作用，加速度的方向向下，她处于失重状态．故C正确；D、她落到软垫后开始时，软垫的作用力小于重力，她仍然要做一段加速运动后才会减速．故D错误．本题选择错误的，故选：ABD点评：掌握了超重或失重的概念和特点是解决这类题目的关键，记住加速度向上超重，加速度向下失重．2.如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速v1沿顺时针方向转动，传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定速率v2沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为v2′，则下列说法中正确的是（

）

A.只有v1=v2时，则v2′=v1

B.若v1>v2时,则v2′=v2

C.若v1<v2时,则v2′=v1

D.不管v2多大,总有v2′=v2参考答案：BC3.(多选)将一个小球以某一初速度竖直上抛，空气阻力与速度大小成正比，且始终小于小球的重力。从抛出到落回抛出点的全过程中，下列判断正确的是A．上升经历的时间一定小于下降经历的时间B．小球的加速度方向不变，大小一直在减小C．小球的加速度方向不变，大小先减小后增大D．上升到最高点时，小球的速度为零，加速度也为零参考答案：AB小球上升过程阻力向下做负功，下降过程阻力向上做负功。小球上升和下降经过4.（多选）2013年6月10日上午，我国首次太空授课在距地球300多千米的“天空一号”上举行，如图所示的是宇航员王亚萍在“天空一号”上所做的“水球”。下列关于“水球”和“天空一号”的说法正确的是（地球表面的重力加速度g=10m/s2）A．“水球”的形成是因为太空中没有重力B．“水球”的向心加速度小于10m/s2C．“天空一号”运行速度小于7.9km/sD．在“天空一号”上天平可以照常使用参考答案：BC5.如图6为一火灾报警系统．其中R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，副线圈输出电压如图7所示，则下列说法正确的是()．图6

图7A．原线圈输入电压有效值为220VB．副线圈输出电压瞬时值表达式u＝44cos(100πt)VC．R处出现火情时原线圈电流增大D．R处出现火情时电阻R0的电功率增大参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在研究感应电动势大小的实验中，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈导线横截面电量的大小关系是ql____q2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：

大于

等于

7.如图所示，物体A、B间用轻质弹簧相连，已知mA=3mB，且物体与地面间的动摩擦因数为μ。在水平外力作用下，A和B一起沿水平面向右匀速运动，当撤去外力的瞬间，物体A、B的加速度分别为aA=

，aB=

。参考答案：8.(7分)利用如图装置可测量大气压强和容器的容积。步骤如下：①将倒U形玻璃管A的一端通过橡胶软管与直玻璃管B连接，并注入适量的水，另一端插入橡皮塞，然后塞住烧瓶口，并在A上标注此时水面的位置K；再将一活塞置于10ml位置的针筒插入烧瓶，使活塞缓慢推移至0刻度位置；上下移动B，保持A中的水面位于K处，测得此时水面的高度差为17.1cm。②拔出橡皮塞，将针筒活塞置于0ml位置，使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶口；然后将活塞抽拔至10ml位置，上下移动B，使A中的水面仍位于K，测得此时玻璃管中水面的高度差为16.8cm。(玻璃管A内气体体积忽略不计，ρ＝1.0×103kg/m3，取g＝10m/s2)(1)若用V0表示烧瓶容积，p0表示大气压强，△V示针筒内气体的体积，△p1、△p2表示上述步骤①、②中烧瓶内外气体压强差大小，则步骤①、②中，气体满足的方程分别为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)由实验数据得烧瓶容积V0＝＿＿＿＿＿ml，大气压强p0＝＿＿＿＿Pa。(3)(单选题)倒U形玻璃管A内气体的存在(A)仅对容积的测量结果有影响(B)仅对压强的测量结果有影响(C)对二者的测量结果均有影响(D)对二者的测量结果均无影响参考答案：（1）p0(V0+△V)=(p0+△p1)V0;

p0V0=(p0-△p2)(V0+△V);（2）560

9.58×104（3）C（1）对于步骤①，根据玻意耳定律可得p0(V0+△V)=(p0+△p1)V0;对于步骤②，根据玻意耳定律可得p0V0=(p0-△p2)(V0+△V);（2）联立解得V0＝△V=56×10ml=560ml；p0＝△p1=56×0.171×1.0×103×10Pa=9.58×104Pa。（3）倒U形玻璃管A内气体的存在对二者的测量结果均有影响，选项C正确。

9.如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B，其方向垂直纸面向外，一个阻值为R、边长为a的等边三角形导线框架EFG正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内平均感应电动势=Ba2，通过导线框任一截面的电量q=Ba2．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势．专题：电磁感应与电路结合．分析：本题的关键是根据几何知识求出时间内磁通量的变化△?，再根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求出平均感应电动势和平均感应电流，由q=It求电荷量．解答：解：两等边三角形所夹的小三角形为等边三角形，小三角形高为：h=根据对称性可知，小三角形的底边长为：，则小三角形的面积为S=a2根据法拉第电磁感应定律可知：Ba2有：q==Ba2故答案为：Ba2；Ba2点评：求平均感应电动势时应用E=，q=来求．10.两点电荷间距离为r时，相互作用力为F，当距离变为r/2时，它们之间相互作用力为______________F，为使作用力仍为F，则两点电荷的电量可同时为原来的_________________倍.参考答案：4

，

11.2012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降．可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力．是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是

（选填“质子”、“中子”或“电子”），＝

．参考答案：中子，212.用如图所示的装置测定木块与水平桌面问的

动摩擦因数，除图中器材外还有刻度尺。实验中将A

拉到某适当位置P后用手按住，调节滑轮使桌面上

方的细线水平，待B稳定后迅速放手，B落地后不再

弹起，A最终停在Q点。重复上述实验，并记下相关

数据。

(1)已知A、B质量相等，实验中还需要测量的物理量有___________________________________________________________________________(并注明符号)．

木块与桌面问的动摩擦因数可表示为μ=__________(用测量物理量的符号表示)

(2)符发现A释放后会撞到滑轮，请提出一个解决办法__________________________________________________________________________________________。参考答案：13.一列简谐横波沿x轴的正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，此时该波恰好传播到x=4m处，t=0.1s时，质点a第一次到达最低点，则该波的传播速度为10m/s；t=0.6s时，位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置．参考答案：解：简谐横波沿x轴的正方向传播，图示时刻a质点正向下运动，经过T第一次到达最低点，即有T=0.1s，得T=0.4s由图知λ=4m，则波速v===10（m/s）当图示时刻a质点的状态传到b点处时，质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置，则所用时间为t==s=0.6s，即t=0.6s时，位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置．故答案为：10，0.6．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量，物质波的波长由，知，则。解析：物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。15.（6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。参考答案：；P点沿y轴正向振动考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.无线电通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性信息交换的一种通信方式．其中的“蓝牙”技术在生活中很常见，它实际上是一种短距离无线电技术，利用“蓝牙”技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信．“蓝牙”技术最明显的缺点是手距离限制，即设备间超过一定距离就无法通信，某中学物理学习小组设计了如下实验来研究移动设备的“蓝牙”通信能力，让两辆带有“蓝牙”通信能力且总质量相等的小车A、B分别沿图1所示的足够长的轨道a1和b1匀速运动，如图1所示，两车的速度分别为vA=10m/s和vB=5m/s同方向匀速行驶，两轨道的距离为d=5m，当两车的距离超过L=10m时两车就无法“蓝牙”通信．（1）若两车在直轨道上运动时所受的阻力大小与速度关系满足Ff=kv2（其中k为常数），求A、B两车在直轨道上匀速运动时发动机提供的机械功率之比为多少？（2）求两车在直轨道上同方向运动的过程中，最长能连续通信多少时间？（忽略信号传递的时间）（3）实验小组通过上述实验后发现，直线轨道会受场地的限制会影响实验的连续测试能力，决定将轨道改为圆形，如图2所示，让A、B两车分别在轨道a2和b2顺时针匀速圆周运动，轨道a2和b2的半径分别为R1=10m和R2=20m，求这种情形两车最长能连续通信多少时间？参考答案：解：（1）当牵引力等于阻力时，机车匀速运动，则有：P=Fv代入数值可得：（2）两车沿轨道方向的距离为X时，恰好能通信，由几何关系可知：L2=x2+d2代入数据解得：x=15m能连续通信时间t1，满足：vAt﹣vBt=2x代入数据解得：t=6s（3）两车在轨道做圆周运动的角速度分别为：如图所示，当两车恰能通信时分别位于M1和N1，由几何知识可知，△M1N1O为直角三形，其中α=60°，则两车能连续通信时间t′满足：ωAt′﹣ωBt′=2a解得：答：（1）A、B两车在直轨道上匀速运动时发动机提供的机械功率之比为8：1（2）最长能连续通信时间为6s（3）这种情形两车最长能连续通信时间为【考点】向心力；牛顿第二定律；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】（1）当牵引力等于阻力时，小车做匀速运动，根据P=Fv=fv即可求的功率比值；（2）利用几何关系求的间距为L时沿轨道方向的距离即可求的时间；（3）根据v=ωr求的角速度，根据几何关系即可求的．17.用如图所示的装置测量某种矿物质的密度，操作步骤和实验数据如下：a．打开阀门K，使管A、容器C、容器B和大气相通。上下移动D，使水银面与刻度n对齐；b．关闭K，向上举D，使水银面达到刻度m处。这时测得B、D两管内水银面高度差h1=19.0cm；c．打开K，把m=400g的矿物质投入C中，使水银面重新与n对齐，然后关闭K；d．向上举D，使水银面重新到达刻度m处，这时测得B、D两管内水银面高度差h2=20.6cm。已知容器C和管A的总体积为VC=1000cm3，求该矿物质的密度。

（2分）参考答案：解：设水银的密度为ρ，大气压强为p0，容器B体积为VB，矿物体积V。以C、A、B中封闭的气体为研究对象，以封闭时水银面处于n处为初状态，以水银面调至m处为末状态。根据玻意耳定律有

（3分）以C中装入矿物质后C、A、B中气体为研究对象，以封闭时水银面处于n处为初状态，以水银面调至m处为末状态。根据玻意耳定律有

（3分）又