山东省青岛市莱西城关中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

山东省青岛市莱西城关中学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.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，见前方有障碍物立即刹车，刹车后加速度大小为5m/s2，则汽车刹车后第2s内的位移和刹车后5s内的位移为（

）A、30m，40m

B、30m，37．5m

C、12．5m,

40m

D、12．5m，37．5m

参考答案：C汽车刹车到停止所需的时间t0=4s．则汽车刹车后在5s内的位移等于4s内的位移．所以x=v0t0+at02=20×4—×5×16m=40m．同理可知汽车刹车后在1s内的位移为=17.5m，在2s内的位移为=30m，即汽车刹车后第2s内的位移为-=12.5m。选项C正确。2.（多选）下列说法正确的是______．

a．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应

b．卢瑟福用粒子轰击氮原子核，其核反应方程式是＋→

c．的半衰期是5天，12g经过15天后还有1.5g未衰变

d．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，原子总能量增大e．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象参考答案：ABC3.（多选）一列简谐横波在t=0．4s时刻的波形如图甲所示，波传播方向上质点A的振动图像如图乙所示。则

A该波沿x轴负方向传播

B该波的波速是25m／s

C任意0．4s内，质点A通过的路程均为10m

D从此时刻起，质点P将比质点Q先回到平衡位置参考答案：B解析A、由乙图知：质点A在t=0.4s时刻通过平衡位置向下运动，在甲图上，根据波形平移法，可知该波沿x轴正方向传播．故A错误．B、由甲图读出波长λ=20m，由乙图读出周期T=0.8s，则该波的波速v==25m/s．故B正确．C、时间t=0.4s=T，则质点A在0.4s内通过的路程等于2倍振幅，是16cm，故C错误．D、此时刻P点向上运动，而质点Q直接向平衡位置运动，所以质点P将比质点Q后回到平衡位置，故D错误．故选：B4.如图一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，则A．气体膨胀对外做功B．气体温度降低C．气体的内能增大D．气体密度加大参考答案：A5.一物体自t＝0时开始做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是（

）A．在0～6s内，物体离出发点最远为30mB．在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/sC．在0～6s内，物体经过的路程为35mD．在5～6s内，物体所受的合外力做负功参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示。已知小车质量M=214.6g，砝码盘质量m0=7.4g，所使用的打点计时器的交流电频率=50Hz。其实验步骤是：

A．按图中所示安装好实验装置

B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动

C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m

D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a

E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复B~D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度，回答以下问题：（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？______（填“是”或“否”）。（2）实验中打出的一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a=_______m/s2。（3）某同学将有关数据填入他所设计的表格中，并根据表中的数据画出a-F图像（如图），造成图线不过坐标原点最主要的一条原因是________，由该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是________，其大小是___________。

参考答案：（1）否

（2）0.77

（3）在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力;砝码盘重力；

0.077.如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角（θ＜π/4）。则F大小至少为

；若F＝mgtanθ，则质点机械能大小的变化情况是

。参考答案：答案：mgsinθ，增大、减小都有可能

解析：该质点受到重力和外力F从静止开始做直线运动，说明质点做匀加速直线运动，如图中显示当F力的方向为a方向（垂直于ON）时，F力最小为mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能为b方向或c方向，故F力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，除重力外的F力对质点做正功，也可能做负功，故质点机械能增加、减少都有可能。

8.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_

_和

__之间某时刻开始减速．（2）计数点5对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)．参考答案：(1)_6和7

，（2）0.99-1.02_m/s.(保留三位有效数字)（3）a＝2.0_m/s2，_偏大_。

解析：①从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；

②v5===1.00m/s

v6==m/s=1.16m/s

③由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：

a==-2.00m/s2．

所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2

在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力，所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大．

故答案为：故答案为：①6；7；②1.00；1.16；③2.00;偏大9.在地球是重力加速度g=9．8m/s2的地方，用一个竖直向上的大小为20N的拉力提质量为2000g的重物，此重物获得的加速度为

参考答案：10.若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是

(填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能

(填“增加”、“减少”或“不变”)．参考答案：C

增加

11.（4分）

叫裂变，

叫聚变。参考答案：原子核被种子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块，这样的核反应叫裂变；两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫聚变12.如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的＿＿＿＿＿点为振动加强的位置，图中的＿＿＿＿＿点为振动减弱的位置。参考答案：答案：b，a13.在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为．人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么s后小船前进了_________m，此时小船的速率为_____m/s．参考答案：19.6；5

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）某同学用时间传感器代替了秒表做“用单摆测定重力加速度”的实验，他的设计如图（1）所示：长为l的摆线一端固定在铁架台上，另一端连接一质量为m，半径为r的小球，在摆线上竖临小球套有一小段轻细挡光管，在单摆摆动到平衡位置时，挡光管就能挡住从光源A正对光敏电阻R1发出的细光束，信号处理系统就能形成一个电压信号。R2为定值电阻。

（1）某同学用10分度的游标卡尺测小球直径，如图（3）所示，正确的读数是

mm。（2）如图（2）所示，记录了单摆每次摆动到平衡位置时R1两端电压u与时间t的关系（单摆在其它位置时R1两端的电压图中未画出），则用此装置测得的重力加速度表达式为

（用字母表示）。参考答案：答案：（1）20.7；（2）15.电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组从旧电动自行车上取下四块电池，分别标为A、B、C、D，测量它们的电动势和内阻。①用多用表直流电压50V挡测量每块电池的电动势。测量电池A时，多用电表的指针如图甲所示，其读数为

。②用图乙所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r，图中为保护电阻，其阻值为5Ω。改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I，根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的图线，如图丙。由图线C可知电池C的电动势E=

；内阻r=

。③电路图中的变阻箱R能否用滑动变动器代替

（选填“能”、“不能”）④分析图丙可知，电池

较优(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。参考答案：每空2分①11.0V；（2分）②12V（2分），1Ω；（2分）③

不能

（2分）

④C（2分）；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，可视为质点的物块A、B放在倾角为37°、长L=2m的固定斜面上，斜面处在某一电场中，电场强度方向沿斜面向上，场强大小与到斜面底端O的距离关系如图乙所示，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5．A与B紧靠在一起，物块的质量分别为mA=0.8kg、mB=0.4kg．其中A不带电，B的带电量为qB=+4×10﹣5C，且保持不变．开始时两个物块均能保持静止，且与斜面间均无摩擦力作用．现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上作加速度大小为a=2m/s2的匀加速直线运动．经过时间t0物体A、B分离并且力F变为恒力，求：（1）未施加力F时物块B与原点O的距离；（2）t0时间内A上滑的距离；（3）t0时间内电场力做的功．参考答案：考点：电势差与电场强度的关系；牛顿第二定律；动能定理．专题：电场力与电势的性质专题．分析：（1）未施加力F时，A、B处于静止状态，合力为零，根据平衡条件和库仑定律求解物块B、0间的距离．（2）给A施加力F后，A、B沿斜面向上做匀加速直线运动，C对B的库仑斥力逐渐减小，A、B之间的弹力也逐渐减小，经过时间t0物体A、B分离时，它们之间的弹力变为零，根据牛顿第二定律和库仑定律结合可求出t0时间内A上滑的距离．（3）t0时间内库仑力做的功等于B的电势能的变化，根据功能关系求解．解答：解：（1）未施加力F时，对A、B整体受力如图，由题有：EqB=（mA+mB）gsinθ

解得E===1.8×105N/C

故由乙图B离原点O的距离为x=1m（2）A、B分离瞬时，NAB=0，且aB=aA=2m/s2，则有：EqB﹣mBgsinθ﹣μmBgcosθ=mBaB

解得：E==1.2×105N/C故由乙图B离原点O的距离为x=m，即t0时间内A上滑的距离d=m（3）t0时间内电场力做的功：==2J

代入数据有W=2J答：（1）未施加力F时物块B与原点O的距离为1m；（2）t0时间内A上滑的距离为m（3）t0时间内电场力做的功为2J．点评：本题是平衡条件、牛顿第二定律、库仑定律的综合应用，第2题关键要抓住库仑力这个联系力与电场的桥梁，由AB做匀加速运动，加速度不变，根据牛顿第二定律求解距离．17.如图所示，一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子，左端M正好位于A点．将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力．（1）若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何？（2）欲使小球能通过C点落到垫子上，小球离A点的最大高度是多少？参考答案：（1）小球离开C点做平抛运动，落到M点时水平位移为R，竖直下落高度为R，根据运动学公式可得：运动时间

（2分）从C点射出的速度为

（2分）

设小球以v1经过C点受到管子对它的作用力为N，由向心力公式可得

（2分）

，

由牛顿第三定律知，小球对管子作用力大小为，方向竖直向下．

（1分）（2）小球下降的高度最高时，小球运动的水平位移为4R，打到N点．设能够落到N点的水平速度为v2，根据平抛运动求得：

（2分）设小球下降的最大高度为H，根据机械能守恒定律可知，