山东省青岛市胶州第十八中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

山东省青岛市胶州第十八中学2021-2022学年高三物理上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.新鲜、刺激、好玩、安全的蹦极运动是一种极限体育项目,可以锻炼人的胆量和意志，运动员从高处跳下．右图为蹦极运动的示意图．弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连．假设弹性绳索长20m，劲度系数为1000N/m，人重60kg，运动员从距离地面45m的高台子站立着从O点自由下落，到B点弹性绳自然伸直，C点加速度为零，D为最低点，然后弹起．运动员可视为质点，整个过程中忽略空气阻力．运动员从O→B→C→D的过程中动能最大的位置在（

）A．B点

B．C点

C．D点

D．BC之间某一点参考答案：B2.（单选）在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法中不正确的是（

）

A．伽利略首先将实验事实和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来

B．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献

C．开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律

D．牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量参考答案：DA、伽利略首先将实验事实和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来，标志着物理学的真正开始，故A正确；B、笛卡尔等人又在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究，故B正确；C、开普勒提出行星运动三大定律，故C正确；D、万有引力常量是由卡文迪许测出的故D错误。故选D。3.（单选）质量为m的物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示．关于物体在0～8s内的运动，下列说法正确的是（）A．物体在0～4s内做匀变速直线运动 B． 物体在第4s末速度最大C．物体在第8s末离出发点最远 D． 物体在第6s末速度的大小为参考答案：D解：A、在0∽2s内，物体受到向正方向的恒力，物体向正方向做匀加速直线运动，在2～4s内，物体受到向负方向的恒力，物体继续向正方向做匀减速直线运动．故A错误．B、4s末物体的速度为零，4s末物体的运动方向改变．故B错误；C、在4∽6s内，物体受到向负方向的恒力，物体向负方向做匀加速直线运动．在6～8s内，物体受到向正方向的恒力，物体继续向负方向做匀减速直线运动，8s末速度为零．综上，物体在4s末离出发点最远．故C错误．D、根据动量定理可得：物体在4s末物体的速度为零，第6s末速度的大小为=．故D正确．4.一列波源在x=0处的简谐波，沿x轴正方向传播，周期为0.02s，t0时刻的波形如图所示。此时x=12cm处的质点P恰好开始振动。则A．质点P开始振动时的方向沿y轴正方向B．波源开始振动时的方向沿y轴负方向C．此后一个周期内，质点P通过的路程为8cmD．这列波的波速为4.00m/s参考答案：BD5.伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二年．下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们的观点为是（）A．自由落体运动是一种匀变速直线运动B．力是使物体产生加速度的原因C．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性D．力是维持物体运动的原因参考答案：D【考点】自由落体运动．【分析】亚里士多德的观点：物体越重，下落越快，力是维持物体运动的原因；伽利略的观点是：力是改变物体运动状态的原因，物体下落的快慢与物体的轻重没有关系．牛顿第一定律是牛顿在伽利略和笛卡尔研究成果的基础上总结出来的．【解答】解：A、伽利略通过斜面实验得出自由落体运动是一种匀变速直线运动，故A正确；B、伽利略的观点是：力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因，故B正确；C、牛顿第一定律认为物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性，故C正确；D、亚里士多德的观点：物体越重，下落越快，力是维持物体运动的原因，故D错误；本题选错误的故选D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h.参考答案：

（2）由和得由爱因斯坦质能方程和得7.(4分)如图所示，在倾角为30°的斜面上，一辆动力小车沿斜面下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球的轻绳恰好水平。已知小球的质量为，则小车运动的加速度大小为

，绳对小球的拉力大小为

。

参考答案：答案：2g；8.小球A和B从离地面足够高的同一地点，分别沿相反方向在同一竖直平面内同时水平抛出，抛出时A球的速率为1m/s，B球的速率为4m/s，则从抛出到AB两球的运动方向相互垂直经过时间为

s,此时A球与B球之间的距离为

m。参考答案：0.2；

19.小杨同学用如图所示的实验装置“探究小车动能变化与合外力做功的关系”，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，假设绳与滑轮之间的摩擦以及纸带穿过计时器时受到的摩擦均不计，实验时，先接通电源再松开小车，计时器在纸带上留下一系列点。计数点s/cmΔv2/m2s-2O//A1.600.04B3.600.09C6.000.15D7.000.19E9.200.23

（1）该同学在一条比较理想的纸带上，依次选取O、A、B、C、D、E共6个计数点，分别测量后5个计数点与计数点O之间的距离，并计算了它们与O点之间的速度平方差（注：），填入下表：

请以纵坐标，以s为横坐标作出图像；若测出小车质量为0.2kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为

N。（结果保留两位有效数字）（2）该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是

。参考答案：（1）如右图，0.25

（2）长木板对小车存在摩擦力10.如图所示的电路中，纯电阻用电器Q的额定电压为U，额定功率为P。由于给用电器输电的导线太长，造成用电器工作不正常。现用理想电压表接在电路中图示的位置，并断开电键S，此时电压表读数为U，闭合电键S，其示数为。则闭合电键后用电器Q的实际功率为____________，输电线的电阻为_______________。参考答案：

，

11.某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为___________，太阳的质量可表示为__________。参考答案：12.随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。如图所示，某人从高h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球飞到A处时恰竖直落入距击球点水平距离为L的洞内。已知洞深为h/3，直径略大于球。则水平风力的大小为______________；以地面为零势能面，小球触到洞底前瞬间的机械能为______________。参考答案：mgL/h，mgh13.质量为0.2kg的物体以24m/s的初速度竖直上抛，由于空气阻力，经2s到达最高点，设空气阻力大小恒定，则物体上升的最大高度是______m，它由最高点落回抛出点需_____s。参考答案：24

；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.15.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某小型实验水电站输出功率是20kW,输电线路总电阻是6Ω.(1)若采用380V输电,求输电线路损耗的功率.(2)若改用5000V高压输电,用户端利用n1：n2=22：1的变压器降压,求线路损耗的功率和用户得到的电压.参考答案：(1)输电线上的电流强度为I=A=52.63A…………3分输电线路损耗的功率为P损=I2R=52.632×6W≈16620W=16.62kW.…………3分(2)改用高压输电后,输电线上的电流强度变为I′=A=4A………ks5u…………3分改用高压输电后，线路损失为:P损=I2R=42×6W=96W

…………2分用户端在变压器降压前获得的电压U1=U-I′R=(5000-4×6)V=4976V………………2分根据用户得到的电压为U2=U1=×4976V=226.18V.…17.如图所示，一带电微粒质量为kg、电荷量、,从静止开始经电压为的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场屮金属板长L=20cm,两板间距d=17.3cm,重力忽略不计。求：⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v1⑵偏转电场中两金属板间的电压U2,⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？参考答案：⑴由动能定理有：

①

(2分)=1.0×104m/s

②

(1分)⑵设微粒在偏转电场中运动时间为t,加速度为a，做类平抛运动。水平方向：

③

(1分)竖直方向：

q=ma

④

(2分)出电场时竖直方向的速度：

v2=at

⑤

(2分)由几何关系

tan=

⑥

(2分)由①~⑥式解得：

=100V

(2分)⑶微粒进入磁场做匀速圆周运动，设轨道半径为R，由几何关系知

⑦

(2分)设微粒进入磁场时的速度为v/

⑧

(2分)由牛顿第二定律有：

⑨

(2分)由②⑦⑧⑨式代入数据解之得：

B=0.1T

(1分)若带电粒子不射出磁场，磁感应强度B至少为0.1T。

(1分)18.一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S=2×10﹣3m2，竖直插入水面足够宽广的水中．管中有一个质量m=0.6kg的活塞，封闭一段长度L0=66cm的气体，如图．开始时，活塞处于静止状态，不计活塞与管壁间的摩擦．已知外界大气压强po=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2．求：（1）开始时封闭气体的压强；（2）现保持管内封闭气体温度不变，用竖直向上的力F缓慢地拉动活塞．当活塞上升到某一位置时停止移动，此时F=8N，则这时管内外水面高度差为多少；（3）在第（2）小问情况下管内的气柱长度．参考答案：解：（1）当活塞静止时，p1=p0+=1.03×105Pa；