山东省青岛市第十五中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析

山东省青岛市第十五中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析一、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）水平面上的甲、乙两物体某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下，逐渐停下来，如图所示．a、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移s的图像，下列说法中正确的是(

)

A．若甲和乙与水平面上的动摩擦因数相同，则甲的质量一定比乙大

B．若甲和乙与水平面间的动摩擦因数相同，则甲的质量一定比乙小

C．若甲和乙质量相等，则甲和地面的动摩擦因数一定比乙大

D．若甲和乙质量相等，则甲和地面的动摩擦因数一定比乙小参考答案：考点：匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律专题：牛顿运动定律综合专题分析：甲、乙两物体仅在摩擦力作用下做匀减速直线运动，滑动摩擦力做负功，根据动能定理研究位移和动能的关系．解答：设物体的初动能为E0，图线斜率大小为K=(E-E0)/s;则根据动能定理得:-μmgs=E-E0;得到E=E0-μmgs;

μmg=K;A、B：由图得Ka＞Kb，μamag＞μbmbg．若动摩擦因数相同，则甲的质量一定比乙大，故A正确，B错误．;C、D：由上式μamag＞μbmbg，若甲和乙的质量相等，甲和地面的动摩擦因数一定比乙大．C正确，D错误．故选AC点评：图象往往从解析式得到．本题关键借助于动能定理推导出动能与位移的关系，直线的斜率大小等于摩擦力，来进行分析、判断．2.如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2L.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为()

A．mg

B.mg

C.mg

D.mg参考答案：C3.如图所示，由理想电动机带动的传送带以速度v保持水平方向的匀速运动，现把一工件（质量为）轻轻放在传送带的左端A处，一段时间后，工件被运送到右端B处，A、B之间的距离为L（L足够长）。设工件与传送带间的动摩擦因数为μ。那么该电动机每传送完这样一个工件多消耗的电能为（）

参考答案：D4.（单选）月球上没有空气，若宇航员在月球上将羽毛和石块从同一高度处同时由静止释放，则（）

A．羽毛先落地B．石块先落地

C．它们同时落地D．它们不可能同时落地参考答案：考点：自由落体运动．专题：自由落体运动专题．分析：月球上没有空气，物体只受月球对它的吸引力作用，运动情况与地球上的物体做自由落体运动相似，根据自由落体运动的规律可知，下落时间由高度决定，高度相同，则运动时间相同．解答：解：月球上没有空气，羽毛和石块只受月球对它的吸引力作用，运动情况与地球上的物体做自由落体运动相似，根据h=可知：t=又因为羽毛和石块从同一高度同时下落，故运动的时间相等，所以羽毛和石块同时落地．故选：C．5.如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO'转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO'轴的距离为物块B到OO'轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是(

)A.A受到的静摩擦力一直增大B.

A受到的静摩擦力是先增大后减小C.A受到的合外力一直在增大D.B受到的静摩擦力是先增大后保持不变参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.小明在“探究凸透镜成像规律”实验中，用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体，如图9甲所示.又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏.将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好。(1)当发光物体在点时，如图9乙所示，在光屏上成的像如图9丙所示.则光屏上的像是倒立、________的实像。将发光物体由点移动到点，要想找到像的位置，应移动光屏，直到____________为止。图9

(2)用这种发光物体和光屏做实验，最主要的一条优点是：---

(3)如图乙所示，当发光物体在点时，物与像之间的距离为，当发光物体在点时，物与像之间的距离为，则______

(选填“>”、“=”或“<”)。(4)小明探究完凸透镜成像规律后，接着又做了一个观察实验.发光体位置不变，取下光屏，当眼睛在原光屏处会看到发光体的像吗？

，眼睛靠近凸透镜，是否能看到像？_________.眼睛从原光屏位置远离凸透镜，是否能看到像？___________。（填“能看到”或是“不能看到”）参考答案：(1)缩小

，清晰的实像__；(2)

便于比较像与物的大小

；(3)

<；(4)

_不能看到__，

_不能看到_，

能看到__。7.在地球大气层上界，垂直于太阳光方向上的每秒种内每平方米上接受的太阳辐射能叫做太阳常数，其值为J/m2．S。太阳到地球大气层上界的距离取为m，那么太阳能的辐射功率用上述字母可表示为

，其值为

W（结果取2位有效数字）。参考答案：

答案：8.2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。神舟八号飞船离地面346.9km处圆轨道速度

（选填“大于”或“小于”）离地面200km处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则神舟八号的运行速度为

。参考答案：小于，9.我国交流电的周期为________，频率为________，1min内电流方向改变了___次。参考答案：0.02s

50Hz

6000次。10.一质点由静止开始作匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2，经过相隔125m的AB两点用了10s．质点到达A点时的速度是____________m/s；质点从出发到达B点所经历的时间为_________s．

参考答案：

答案：10

3011.两列简谐波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为υ＝0.4m/s，波源的振幅均为A＝2cm。如图所示为t＝0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点恰好开始振动。质点M的平衡位置位于x＝0.5m处。则两列波相遇的时刻为t＝______s，当t＝2.0s时质点M运动的路程为_______cm。参考答案：0.75，20

12.某星球密度与地球相同，其半径是地球半径的2倍，则其表面重力加速度为地球表面重力加速度的

倍；若在该星球表面上发射一颗卫星，所需的最小速度是地球第一宇宙速度的

倍。参考答案：2，213.（13分）如（a）图，质量为Ｍ的滑块Ａ放在气垫导轨B上，Ｃ为位移传感器，它能将滑块Ａ到传感器Ｃ的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块Ａ的位移－时间（s-t）图象和速率－时间（v-t）图象。整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为了、高度为。（取重力加速度g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字）

（1）现给滑块Ａ一沿气垫导轨向上的初速度，Ａ的v-t图线如（b）图所示。从图线可得滑块Ａ下滑时的加速度a=

m/s2,摩擦力对滑块Ａ运动的影响

。（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变

，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；实验时通过改变

，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。（3）将气垫导轨换成滑板，滑块Ａ换成滑块Ａ’，给滑块Ａ’一沿滑板向上的初速度，Ａ’的s-t图线如（c）图。图线不对称是由于造成的，通过图线可求得滑板的倾角θ＝（用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数μ＝。

参考答案：答案：（1）6

不明显，可忽略（2）斜面高度h

滑块A的质量M及斜面的高度h，且使Mh不变

（3）滑动摩擦力

解析：（1）从图像可以看出，滑块上滑和下滑过程中的加速度基本相等，所以摩擦力对滑块的运动影响不明显，可以忽略。根据加速度的定义式可以得出（2）牛顿第二定律研究的是加速度与合外力和质量的关系。当质量一定时，可以改变力的大小，当斜面高度不同时，滑块受到的力不同，可以探究加速度与合外力的关系。由于滑块下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保证向下的分力不变，应该使不变，所以应该调节滑块的质量及斜面的高度，且使Mh不变。

（3）滑板与滑块间的滑动摩擦力比较大，导致图像成抛物线形。从图上可以读出，滑块上滑和下滑时发生位移大小约为。上滑时间约为，下滑时间约为，上滑时看做反向匀加速运动，根据运动学规律有：，根据牛顿第二定律有。下滑时，有，

联立解得，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验，他先把弹簧甲放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L。，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L，把L-Lo作为弹簧的伸长量，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的哪一个：参考答案：C实验中用横轴表示弹簧的伸长量x，纵轴表示弹簧的拉力F（即所挂重物的重力大小）；弹簧平放时测量自然长度，此时弹簧伸长量为0cm；当竖直悬挂时，由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量，但此时所挂重物的重力为0N（即：F=0N），因为在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长与其所受的拉力成正比，综合上述分析四个图象中只有C符合．故选C．15.（8分）在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示，它们：①电流表；②直流电源；③带铁芯的线圈A；④线圈B；⑤电键；⑥滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）。试按实验的要求在实物图上连线(图中已连接好一根导线)。若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流表指针将（

）（填“左偏、右偏或不偏”）参考答案：

答案：左偏；（3分）实物连线图如图（4分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）两个质量分别为mA=0.3kg、mB=0.1kg的小滑块A、B和一根轻质短弹簧，弹簧的一端与小滑块A粘连，另一端与小滑块B接触而不粘连．现使小滑块A和B之间夹着被压缩的轻质弹簧，处于锁定状态，一起以速度v0=3m/s在水平面上做匀速直线运动，如图所示．一段时间后，突然解除锁定（解除锁定没有机械能损失），两滑块仍沿水平面做直线运动，两滑块在水平面分离后，小滑块B冲上斜面的高度为h=1.5m．斜面倾角θ=37°，小滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.15，水平面与斜面圆滑连接．重力加速度g取10m/s2．求：（提示：sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）A、B滑块分离时，B滑块的速度大小；（2）解除锁定前弹簧的弹性势能．参考答案：（1）A、B滑块分离时，B滑块的速度大小为6m/s；（2）解除锁定前弹簧的弹性势能为0.6J．动量守恒定律；动能定理的应用解：（1）设分离时A、B的速度分别为vA、vB，小滑块B冲上斜面轨道过程中，由动能定理得：﹣mBgh﹣μmBgcos37°?=0﹣mBvB2，代入数据解得：vB=6m/s；（2）两滑块在水平面上做匀速直线运动，处于平衡状态，系统所受合外力为零，系统动量守恒，以滑块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：（mA+mB）v0=mAvA+mBvB，代入数据解得：vA=2m/s，在弹簧解除锁定到两滑块分离过程中，由能量守恒得：（mA+mB）v02+Ep=mAvA2+mBvB2，代入数据解得：Ep=0.6J；答：（1）A、B滑块分离时，B滑块的速度大小为6m/s；（2）解除锁定前弹簧的弹性势能为0.6J．17.跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距地面125m时打开降落伞，开伞后运动员以大小为14.30m/s2的加速度做匀减速运动，到达地面时的速度为5m/s，求：(1)运动员离开飞机瞬间距地面的高度；(2)离开飞机后，经多长时间到达地面．(g取10m/s2)参考答案：（1）305m；（2）9.85s，试题分析：(1)对匀减速过程应用速度位移公式求出匀减速的初速度，再对自由落体过程应用速度位移公式求出物体自由下落的距离，把两段位移相加得运动员离开飞机瞬间距地面的高度；(2)分别求出运动员自由下落和匀减速的时间，两者相加得运动员在空中的总时间。解：(1)设匀减速的初速度为、末速度为，对匀减速过程应用速度位移公式可得：解得：匀减速的初速度对自由落体过程应用速度位移公式可得：，解得