2021-2022學年山東省青島市志賢中學高三物理期末試卷含解析

2021-2022學年山東省青島市志賢中學高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，是一種測定風力的儀器的原理圖，質量為m的金屬球，固定在一細長的輕金屬絲下端，能繞懸掛點0在豎直平面內轉動，無風時金屬絲自然下垂，有風時金屬絲將偏離豎直方向一定角度θ，角θ的大小與風力大小有關，下列關于風力F與θ的關系式正確的是

A．F＝mgsinθ

B．F=mgcotθ

C．F=mgcosθ

D．F=參考答案：B解析：對小球進行受力分析即可求出風力F＝mgcotθ。2.（多選題）如圖所示，在某次自由式滑雪比賽中，一運動員從弧形雪坡上沿水平方向飛出后，又落回到斜面雪坡上，若斜面雪坡的傾角為θ，運動員飛出時的速度大小為v0，不計空氣阻力，運動員飛出后在空中的姿勢保持不變，重力加速度為g，則（）A．運動員落到雪坡時的速度大小為B．運動員在空中飛行的時間是C．如果v0大小不同，則運動員落到雪坡時的速度于斜面的夾角也就不同D．不論v0多大，該運動員落到雪坡上時的速度與斜面的夾角都是相同的參考答案：BD【考點】平拋運動．【分析】運動員離開平臺做平拋運動，抓住豎直位移和水平位移的關系得出運動的時間，結合速度方向與水平方向夾角與位移方向與水平方向夾角的關系得出速度的方向．【解答】解：A、速度與水平方向夾角的正切值，可知速度與水平方向的夾角的正切值是位移與水平方向夾角的正切值的2倍．落到雪坡上速度方向與水平方向的夾角不等于θ，根據(jù)平行四邊形定則知，速度v．故A錯誤．B、根據(jù)tanθ=，解得平拋運動的時間t=．故B正確．C、物體落在雪坡上，速度方向與水平方向的夾角正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，位移與水平方向的夾角不變，則速度方向與水平方向的夾角不變．故D正確，C錯誤．故選：BD．3.（單選）如圖所示，AC、BD為圓的兩條相互垂直的直徑，圓心為O，半徑為R。E、F為圓周上關于BD對稱的兩點，EOD=30o。將電量均為Q的兩個異種點電荷分別放在E、F兩點，E點放負電荷。靜電力常量為K，下列說法正確的是

A．電子沿圓弧從B點運動到C點，電場力做功為零

B．電子在A點的電勢能比C點小

C．A點和C點的場強相同

D．O點的場強大小為參考答案：D4.我國已開展空氣中PM2．5濃度的監(jiān)測工作．PM2．5是指空氣中直徑小于2．5微米的懸浮顆粒物，可在顯微鏡下觀察到，它漂浮在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，吸人后會進人血液對人體形成危害．礦物燃料燃燒時廢棄物的排放是形成PM2．5的主要原因．下列關于PM2．5的說法中正確的

(填寫選項前的字母)

A．PM2．5在空氣中的運動屬于分子熱運動

B．溫度越高，PM2．5的無規(guī)則運動越劇烈

C．PM2．5的質量越小，其無規(guī)則運動越劇烈D．由于周圍大量空氣分子對PM2．5碰撞的不平衡，使其在空中做無規(guī)則運動參考答案：BCD5.（單選題）一質量為m的物塊恰好靜止在傾角為θ的斜面上?，F(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F，如圖所示。則物塊（

）A．仍處于靜止狀態(tài)

B．沿斜面加速下滑C．受到的摩擦力不變

D．受到的合外力增大參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.斜拋運動可看成是水平方向的

運動和豎直方向的

運動的合運動參考答案：勻速直線運動，勻減速直線運動7.在科學探究活動中，對實驗數(shù)據(jù)進行分析歸納得出結論是非常重要的環(huán)節(jié)，下面的表格中的數(shù)據(jù)是某同學在物體作直線運動過程中測得的位移s和時間t的數(shù)據(jù)記錄。物體運動的起止點所測的物理量12345A→B時間t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴請你在下列甲圖的網(wǎng)格中作s-t圖象；⑵該同學猜想圖線接近于二次函數(shù)的圖象，為了驗證這個猜想，請你通過轉換變量在乙圖的網(wǎng)格中作相應的圖象；⑶通過上述處理，你認為物體從A→B的過程中，s隨t變化的規(guī)律是：

(用s、t表示，涉及數(shù)字，計算結果保留2位有效數(shù)字)。參考答案：⑴圖略，見解析；⑵圖略，見解析；⑶s＝0.33t2試題分析：⑴根據(jù)描點作圖法，作出s-t圖象如下圖甲所示。⑵由于該同學猜想圖線接近于二次函數(shù)的圖象，為了驗證這個猜想，通過轉換變量來進行，即作s-t2圖象，為此求得表格如下：A→B時間t(s)0.891.241.521.761.97新變量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根據(jù)描點作圖法，作出s-t2圖象如上圖乙所示。⑶從所作s-t2圖象中看出t2、s呈線性變化關系，即從A到B的過程中s隨t變化的規(guī)律是：物體作初速度為零的勻加速直線運動，由圖中斜率求得，即a＝＝0.65m/s2，故s＝0.325t2題中所提供的數(shù)據(jù)均為保留2小數(shù)點后位數(shù)，因此有：s＝0.33t28.用速度大小為v1的中子轟擊靜止的碳原子核，結果中子以速度大小v2反向彈回。認為質子、中子質量均為m，以v1的方向為正方向，則轟擊前后中子的動量改變量為________；不計其它力的作用，碰后碳原子核獲得的初速度為___________．

參考答案：.-m(v2+v1)，(v2+v1)/129.“用DIS測變速直線運動的瞬時速度”實驗中，使用的傳感器是____________傳感器。小王同學利用DIS實驗器材研究某物體沿X軸運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標X與時間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時速度大小為____________m/s。

參考答案：光電門

10

10.（2）一束細光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對其射出后的折射光線的強度進行記錄，發(fā)現(xiàn)折射O

光線的強度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），11.原子核聚變可望給人類未來提供豐富潔凈的能源。當氘等離子體被加熱到適當高溫時,氘核參與的幾種聚變反應可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應的總效果可以表示為①該反應方程中的k=

,d=

；②質量虧損為

kg.參考答案：12.如圖所示，一根絕緣桿沿豎直方向放置，桿上有一個帶負電的圓環(huán)，它的質量為m、電量為q，與桿間的動摩擦因數(shù)為μ．所在的空間存在著方向都是水平向右的勻強電場與勻強磁場，電場強度大小為E、磁感應強度大小為B．現(xiàn)將圓環(huán)從靜止開始釋放，環(huán)將沿桿下落，則圓環(huán)運動過程中的最大加速度為為__________，最大速度為__________。

參考答案：

答案：

13.設地球的半徑為R0，質量為m的衛(wèi)星在距地面2R0高處做勻速圓周運動，地面的重力加速度為g，則衛(wèi)星的加速度為

，衛(wèi)星的周期為

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，一定質量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過程，B→C的絕熱過程（氣體與外界無熱量交換），其中B→C過程中內能減少900J．求A→B→C過程中氣體對外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過程為等壓膨脹，所以氣體對外做功為：過程：由熱力學第一定律得：

則氣體對外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：。15.（簡答）如圖12所示，一個截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點沖上斜面.由A點飛出落在AB面上.不計一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達A點的速度大??；(2)小球由A點飛出至第一次落到AB面所用時間；(3)小球第一次落到AB面時速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機械能守恒定律．解析：(1)從C到A對小球運用動能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點飛出至落到AB面的運動分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個方向;則落回斜面的時間等于垂直于斜面方向的時間所以（3）小球落回斜面時沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機械能守恒定律可以求出小球到達A點的速度．

（2）小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運動，后做自由落體運動，小球在水平方向做勻速直線運動，應用運動學公式求出小球的運動時間．

（3）先求出小球落在AB上時速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，A和B是真空中、面積很大的平行金屬板，O是一個可以連續(xù)產生粒子的粒子源，O到A、B的距離都是l?，F(xiàn)在A、B之間加上電壓，電壓UAB隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。已知粒子源在交變電壓的一個周期內可以均勻產生大量粒子，粒子質量為m、電荷量為-q。這種粒子產生后，在電場力作用下從靜止開始運動。設粒子一旦碰到金屬板，它就附在金屬板上不再運動，且電荷量同時消失，不影響A、B板電勢。不計粒子的重力，不考慮粒子之間的相互作用力。已知上述物理量l=0.6m,U0=1.2×103V,T=1.2×10-2S,m=5×10-10kg,

q=1×10-7C（1）和兩段時間內粒子的加速度分別為多大；（2）在時刻出發(fā)的粒子，會在什么時刻到達哪個極板；（3）在范圍內，哪段時間內產生的微粒不能到達A板；（4）到達B板的粒子中速度最大為多少。參考答案：【知識點】勻強電場中電勢差和電場強度的關系．I7【答案解析】(1)a1=2×105m/s2a2=4×105m/s2(2)會在t=×10-3s

到A板(3)4×10-3s(4)m/s解析：（1）在時間內，粒子的加速度為a1，a1==m/s2=2×105m/s2

在內，粒子的加速度為a2，a2=m/s2=4×105m/s2（2）根據(jù)圖乙可知，從t=0時刻開始，A板電勢高于B板電勢，粒子向A板運動．設粒子到達A板的時間為t，則l=at2=，解得：t=×10-3s

（3）若粒子在內加速△t，再在內減速△t/2剛好到達A板，則可得：

l=，解得：△t=2×10-3s

因為=6×10-3s所以，即時間里4×10-3s產生的粒子剛好不能到達A板；（4），得，代數(shù)得=m/s【思路點撥】根據(jù)電勢高低判斷粒子向哪個極板運動，再根據(jù)粒子做初速度為0的勻加速直線運動求出粒子運動的時間即可；分別求出粒子運動的加速度，由粒子先加速運動再減速運動，到達A板時速度恰好為零，此時是恰好還能到達A的粒子，在此之前的粒子都可以到達A板，在此之后的粒子將不能到達A板；從A板一直加速到B板時速度最大.17.經(jīng)過觀察，科學在宇宙中發(fā)現(xiàn)許多雙層系統(tǒng)，一般雙層系統(tǒng)距離其它星體很近，可以當作孤立系統(tǒng)處理，若雙星系統(tǒng)中每個星體的質量都是M，兩者相距為L（遠大于星體半徑），它們正繞著兩者連線的中點做圓周運動。（1）試計算該雙星系統(tǒng)的運動周期T計算。（2）若實際觀察到的運動周期為T觀測，且T觀測：T計算＝1：，為了解釋T觀測與T計算的不同，