高三第一学期物理期末试题（含解析）

高三第一学期物理期末试题一.选择题1.下列用科学家名字表示的物理量单位，属于基本单位的是（ ）A. 安培B. 牛顿C. 焦耳D. 特斯拉【答案】A【解析】物理学中七个基本物理量及单位分别为：长度（m）、质量（kg）、时间（s）、电流强度(A)、热力学温度(k)、物质的量（mol）、发光强度(Cd)，故A正确。2.下列关于物理学史的说法中正确的是（ ）A. 伽利略总结出了行星运动的三大定律B. 牛顿通过实验测出了万有引力常量C. 库仑最早精确地测定了电子的电量D. 法拉第最早引入了电场概念【答案】D【解析】A项：开普勒总结出了行星运动三大定律，故A错误；B项：卡文迪许通过扭称实验测出万有引力常量，故B错误；C项：美国物理学家密立根通过油滴实验比较准确地测定了电子的电荷量，故C错误；D项：1837年英国物理学家法拉第最早引入了电场的概念，并提出电场线来表示电场，故D正确。3.某同学某次使用“滴滴”软件后手机显示如图所示，关于图中信息下列说法正确的是( ) A. 图中“距您0. 5公里”中的0. 5公里指的是位移B. 图中“预计2分钟到达”中的2分钟指的是时刻C. 在“预计汽车的到达时间”时，可以将汽车视为质点D. 可以求得汽车的平均速度为0.25km/min【答案】C【解析】【详解】A.图中“距您0. 5公里”中的0. 5公里指的是路程，故A错误；B.图中“预计2分钟到达”中的2分钟指的是时间间隔，故B错误；C.与0.5公里相比汽车的大小小得多，可以忽略汽车的大小，即可将汽车视为质点，故C正确；D.根据题意可知汽车的路程和所用的时间，所以可求出汽车的平均速率为0.25km/min，故D错误。4.在学校实验室中，如将真空玻璃管中的羽毛和管外空气中的铁球同时从相同的高度由静止释放，若下落过程中羽毛和铁球均未发生转动，则下列说法正确的逛（ )A 羽毛先落地B. 铁球先落地C. 羽毛和铁球同时落地D. 无法判断哪个先落地【答案】A【解析】羽毛在真空中只受重力作用，根据牛顿第二定律F=ma可得：mg=ma1，即a1=g；铁球在管外空气中受重力、空气阻力的作用，根据牛顿第二定律F=ma可得：mg-f=ma2，即，根据，可知羽毛先落地，故A正确。5.如图所示，用弹簧秤水平拉桌面上的物块，下列说法正确的是（ ）A. 物块一定受到2个力的作用B. 弹簧秤对手和对物块的力是一对作用力和反作用力C. 若物块静止，是因为弹簧秤的拉力小于桌面对物块的摩擦力D. 若物块加速运动，物块拉弹簧秤的力与弹簧秤拉物体的力大小相等【答案】D【解析】A项：物块受重力、支持力、弹簧的拉力、摩擦力共4个力作用，故A错误；B项：作用力与反作用力为甲对乙和乙对甲的作用，故B错误；C项：根据平衡条件可知，物块静止，是因为弹簧秤对物块的拉力小于桌面对物块的摩擦力，故C错误；D项：物块拉弹簧秤的力与弹簧秤拉物体的力是一对作用力与反作用力，所以大小相等，与物体的运动状态无关，故D正确。6.下面对于教材中的插图理解正确的是（ ）A. 图甲中摩擦过的琥珀能吸引轻小的羽毛，是因为琥珀和羽毛间的万有引力作用B. 图乙中小金站在体重计上迅速下蹲瞬间，体重计示数会迅速变大C. 图丙中所示的实验是用来观察桌面微小形变，其利用了“放大”思想D. 图丁中汽车为了冲上斜坡，需要增大行驶速度以便获得更大的牵引力【答案】C【解析】A项：由于摩擦起电，琥珀带电，相互靠近时，出现静电感应现象，从而使羽毛带上异种电荷，导致两者有静电引力作用，故A错误；B项：小金站在体重计上迅速下蹲瞬间，小金具有向下的加速度，所以小金处于失重状态，对体重计的压力减小，即体重计示数会迅速变小，故B错误；C项：观察桌面微小形变时，桌面受力发生形变由于微小，故需要放大，故C正确；D项： 汽车为了冲上斜坡，需要增大行驶速度是利用汽车的惯性冲上斜坡，故D错误。7.健步行走是现在流行的一种健身方式。如图所示，在广场的两个同心圆圆形走道上，布一对父女沿同一方向匀速健步行走，女儿在图中A位置，父亲在图中B位立置。若女儿、父亲所在位置与圆心始终在一条线上，则下列说法正确的是（ ）A. 女儿的线速度比较大B. 女儿的角速度比较大C. 父亲的加速度比较大D. 父亲的转速比较大【答案】C【解析】根据女儿、父亲所在位置与圆心始终在一条线上可知，他们的角速度相同，由公式可知，女儿的线速度较小，由公式可知，父亲的加速度比较大，由公式可知，女儿、父亲的转速相等，综合以上分析可知，C正确。8.中国科学家近期利用“悟空”卫星获得了世界上最精确的高能电子宇宙射线能谱，有可能为暗物质的存在提供新证据。已知“悟空”在低于同步卫星的圆轨道上运行，经过时间t(t小于其周期)，运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的弧度为，引力常量为G。根据上述信息，下列说法中正确的是（）A. “悟空”的线速度大于第一宇宙速度B. “悟空”的加速度比地球同步卫星的小C. “悟空”的环绕周期为D. “悟空”的质量为【答案】C【解析】【详解】A根据可知，由于悟空”的轨道半径大于地球半径，所以“悟空”的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；B根据可知，由于“悟空”在低于同步卫星的圆轨道上，所以“悟空”的加速度比地球同步卫星的大，故B错误；C“悟空”的环绕的角速度，则“悟空”的环绕周期为，故C正确；D“悟空”绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即：，联立解得，地球的质量为，不能求出“悟空”的质量，故D错误。【点晴】已知“悟空”经过时间t（t小于太空电站运行的周期），它运动的弧长为s，它与地球中心连线扫过的角度为（弧度），根据线速度和角速度定义可求得太空站的线速度和角速度，然后根据v=r可求得轨道半径；根据万有引力提供向心力求求得地球的质量。9.研究表明，人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的0.1倍。某同学体重为70kg，在水平地面上匀速步行的速度为5km/h，此过程中他的平均功率约为（ ）A. 5W B. 50W C. 100W D. 200 W【答案】C【解析】人步行时重心升降的幅度约脚跨一步距离的0.1倍，设在时间t内在水平面上运动的距离为vt，此过程中重心上升的高度为h=0.1vt，人的重力为G=700N所以平均功率，故C正确。10.随着“共享单车”的持续火热，“共享汽车”也悄然出现.下表是某种共享汽车的主要参数根椐上述信息，则下列说法正确的是（ )A. 工作吋，电动汽车的电动机是将机械能转化成电能B. 电池容量44kWh指的是汽车电池充满电时的电量C. 标准承载下，电动汽车以72km/h的速度匀速行驶10min的耗电量为3kWhD. 若标准承载下汽车速度能达120km/h，则汽车电动机最大输出功率不小于30kW【答案】CD【解析】【详解】A项：工作吋，电动汽车的电动机是将电能转化为机械能，汽车运动，故A错误；B项：电池容量44kWh指的是汽车电池充满电时的电能；故B错误；C项：电动汽车标准承载下的阻力为，汽车的牵引力F=f，耗电量 =3kwh，故C正确D项：当汽车匀速时的功率为，故D正确。11.许多人造卫星都用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成、某电池板不接负 载时电压是600V,短路电流是30A，下列说法错误的是（ ）A. 该电池板电动势约为600VB. 该电池板内阻约为20C. 该电池板最大输出功率为4. 5 10-9WD. 该电池板最大输出效率为50%【答案】D【解析】A项：电池板不接负 载时电压是600V，即电池的电动势为600V，故A正确；B项：电池板内阻约为，故B正确；C项：电池最大输出功率即外电阻与内阻相等时，故C正确；D项：根据可知，R越大，效率越高，故D错误。12.如图所示，四根长直绝缘导线处于同一平面内，它们的电流大小关系是 I1=I2 I3 I4。下列做法中一定可以增大正方形ABCD的中心处的磁场强度的是（ ）A. 增大I1B. 增大I2C. 使I3反向D. 使I4反向【答案】B【解析】根据安培定则可知，I1在正方形ABCD中心处产生的磁场强度B1方向向外，I2在正方形ABCD中心处产生的磁场强度B2方向向里，I3在正方形ABCD中心处产生的磁场强度B3方向向里，I4在正方形ABCD中心处产生的磁场强度B4方向向里，所以正方形ABCD处的磁场强度B=B2+B3+B4-B1，A项：增大I1磁场强度B减小，故A错误；B项：增大I2磁场强度B增大，故B正确；C项：使I3反向磁场强度B=B2+B4-B1-B3，磁场强度减小，故C错误；D项：使I4反向磁场强度B=B2+B3-B1-B4，磁场强度减小，故D错误。13.在如图所示的平行板器件中，匀强电场E和匀强磁场B互相垂直。一 束初速度为v的带电粒子从左侧垂直电场射入后沿图中直线从右侧射出。粒子重力不计，下列说法正确的是（ ）A. 若粒子沿轨迹出射,则粒子的初速度一定大于vB. 若粒子沿轨迹出射，则粒子的动能一定増大C. 若粒子沿轨迹出射，则粒子可能做匀速圆周运动D. 若粒子沿轨迹出射，则粒子的电势能可能增大【答案】D【解析】初速度为v的带电粒子从左侧垂直电场射入后沿图中直线从右侧射出，则，A、B项：若粒子沿轨迹出射，粒子所受向上的力大于向下的力，但由于粒子电性末知，所以粒子所受的电场力与洛伦兹力方向不能确定，故AB均错误；C项：若粒子沿轨迹出射，粒子受电场力，洛伦兹力，粒子不可能做匀速圆周运动，故C错误；D项：若粒子沿轨迹出射，如果粒子带负电，所受电场力向上，洛伦兹力向下，电场力做负功，粒子的电势能增大，故D正确。二、选择题14.下列说法正确的是（ ）A. 家用照明电路电压的峰值约为311VB. 衰变发出的射线来自原子外层电子C. 卢瑟福通过a粒子散射实验发现原子核具有复杂结构D. 在发生轻核聚变或重核裂变后，核子的平均质量均变小【答案】AD【解析】A项：家用照明所用电压为交流电压，有效值为220V，根据最大值与有效值的关系可知：，故A正确；B项：衰变发出的射线是由原子核内的一个质子转化为中子和电子，故B错误；C项：天然放射现象说明原子核具有复杂结构，故C错误；D项：在发生轻核聚变或重核裂变都要发生质量亏损，放出能量，故D正确。15.如图是在两个不同介质中沿x轴正方向传播的两列波的波形图。图中的实线分别表示横波甲和横波乙在t=0时刻的波形图，经过0.5s后，甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示。已知两列波的周期均大于0.3s,则下列说法中正确的是A. t=0时刻甲中x =2m处的质点向上振动B. 甲中x= lm处的质点振幅为20cmC. 波甲的周期一定等于波乙的周期D. 波甲的速度可能大于波乙的速度【答案】AD【解析】A项：根据“上下坡法”可确定甲中x =2m处的质点向上振动，故A正确；B项：振幅为质点离平衡位置最大的距离，由图甲可知，所有质点的振幅为10cm，故B错误；C项：由两图可知，两波的周期，即，（n=0,1,2.），所以两列波的周期不一定相等，故C错误；D项：由两图可知，两波的波长分别为，综合C可知，波甲的速度可能大于波乙的速度，故D正确。16.北京时间2017年7月19日上午，杭州、宁波等浙江多地出现日晕（如图甲所示）。日晕是当日光通过卷层云中的冰晶时，发生折射或反射形成的。图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是（ ）A. a光的波长大于b光的波长B. b光比a光更容易发生衍射现象C. a光的光子动量小于b光的光子动量D. a光和b光光子可能是某元素原子分别从第一、第二激发态跃迁到基态时辐射出的【答案】ACD【解析】A项：由图可知，b光偏转更大，说明b光的折射率更大，即b光的频率更大，由公式可知，a光的波长大于b光的波长，故A正确；B项：根据发生衍射现象的条件：当波长比障碍物的尺寸大得多或相差不多，由a光的波长大于b光的波长，所以a光比b光更容易发生衍射现象，故B错误；C项：由A分析可知，a光的波长大于b光的波长，根据可知，a光的光子动量小于b光的光子动量，故C正确；D项：b光的频率更大，根据可知，b光的能量大于a光的能量，原子从第一激发态跃迁到基态时放出的能量小于原子从第二激发态跃迁到基态时放出的能量，故D正确。三、非选择题17.某同学用如图所示装置来探究加速度与力、质量的关系。(1)下列说法正确的是_A.平衡摩擦力时需要将木板有滑轮的一端稍垫高B.平衡摩檫力时需要装上纸带，并悬挂好小桶 C.若改变小车质量，因小车所受阻力发生变化，需重新平衡摩擦力D.应调整滑轮，保证小车在运动过程中细线和木板平行(2)为改变小车所受的力的大小，可往小桶中添加下列图片中的_(3)下图为实验中得到的一条纸带,ABCDE为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还冇四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22cm 、sBC=4. 65cm、SCD =5.08cm、sDE =5.49cm, 已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度 a =_m/s2(结果保留两位有效数字) (4) 该同学改变小车质量多次实验，做出小车的加速度a和质量M的图像如图；根据图线可知a与M的关系可能是_A. a M B. aM2C. aM-1 D.aM-2【答案】 (1). （1）D (2). （2）B (3). （3）0.42 或0.43 (4). （4）CD【解析】(1)A项：平衡摩擦力时需要将木板有没滑轮的一端稍垫高，故A错误；B项：平衡摩檫力时需要装上纸带，但不要挂小桶，故B错误；C项：平衡摩擦后即，即，增大小车的质量并无影响，故不要重新平衡摩擦，故C错误；D项：为了减小实验过程中由于绳与板间的摩擦所产生的误差，保证小车在运动过程中细线和木板平行，故D正确。(2) 为改变小车所受的力的大小，可往小桶中加入已知质量的砝码，故B正确；(3)根据逐差法： (4)根据图像可知，质量越大，加速度越小，故CD正确。18.某同学为了研究某小灯泡在未发光时的电阻，分別在甲、乙两种电路中利用多用电 表直流电流100mA挡、电压表(最程为0 3V)测量其电阻。他先按甲电路图连接电路， 调节滑动变附器，使得多用电表指针偏转如图丙所示，而电压表示数如图丁所示。接着他仅改变电压表的接法，闭合开关，发现多用电表指针偏转几乎仍和图丙一样，而电压表示 数如图戊所示。已知该同学操作过程均正确无误。（1）在按甲电路图连接电路时，应将电源的正极与多用电表的_ (填“红”或“黑”)表笔相连.(2) 图丙中多用电表的读数是_ mA，图戊中电压表的读数是_V；(3)若考虑电表内阻对测量的影响，当小灯泡通过图丙所示的电流时，其电阻为_ (保留1位小数）。【答案】 (1). （1）红 (2). （2）80 (3). 0.710.76 (4). （3）7.88.4【解析】(1)根据多用电表的特点，电流从多用电表的红表笔进入，从黑表笔流出，在按甲电路图连接电路时，应将电源的正极与多用电表的红表笔相连；(2) 直流电流100mA挡，图表中电表的读数为8mA，再扩大10mA，所以图丙中多用电表的读数是80mA；图戊中电压表的读数是0.71V；(3)图丁所示电压为0.65V，由于甲、乙两种接法中多用电表的电流不变，灯泡两端电压不变，所以电阻。19.旧时人们通过打穷将地砸实。打夯时四个劳动者每人分別握住夯锤(如图甲）的一个把手，一个人喊号，号声一响，四人同时使用相同的恒定作用力将地上质量为90kg的夯锤向上提起;号音一落，四人同时松手，夯锤落下将地面砸实。假设夯锤砸在地而上时地而对夯 锤的作用力近似不变，大小为夯锤重力的19倍。以竖直向上为正方向，可得劳动者们在某次打夯时忪手前夯锤运动的v-t图像如图乙所示。不计空气阻力，取g=10m/s2，求： (1)每个人对夯锤所施加恒力大小；(2)夯锤能够上升的最大高度；(3)夯锤能在地上砸出多深的坑？【答案】（1）300N（2）0.45m（3）0.025m【解析】(1) 设每人施加的恒为大小为F，由v-t 图像可得：4F -mg =ma1 得：F=300N；(2) 松手后，夯锤继续上升时间 故上升总高度为；(3) 砸到地上时； F N -mg =ma2 得： a2=180m/ s2v 2=2a2 h 得： h=0.025m。20.如图所示是一质量为m =50kg的人猿在山中嬉戏的情景，S1、S2是在水中的两块可视为长方体的石块，人猿从石块S1右边缘的A点处借助长为10m的树藤摆下，以期望落到石块S2上。已知图中O1A与竖直线O1O2夹角为37，树藤上方的悬点O1离水面的距离为h1= 11. 8m，石块S2上方水平面BC离水面距离为h2=1 m，石块S2上方水平面BC的 宽度为2m，A、B两点的水平距离为10m，若不计空气阻力，整个过程中人猿视为质点，取g =10m/s2，sin370=0. 60。求: 若人猿从A点处静止下摆，摆到最低点时的速度大小是多少？(2)若人猿从A点处静止下摆，在最低点时人猿对树藤的拉力是多少？(3)若树藤能承受的最大拉力为1220N,人猿为在最低点处松手时能安全落到石块S2上， 则人猿从A点离开石块S1时的速度满足什么条件？【答案】（1）2m/s（2）700N（3）2 m/s vA2 m/ s【解析】(1) 对人猿从A 到最低点列动能定理，代入数据；(2)对人猿在最低点受力分析，由牛二定律得：，解得 根据牛顿第三定律人猿对树藤的拉力与树藤对人猿的拉力大小相等、方向相反，故人猿对树藤的拉力F=700N ，方向竖直向下；(3) 对人猿在最低点受力分析，由牛二定律得：当F=1220N，代入数据得人猿在最低点的速度应最大为v=12m/s人猿在最低点松手后做平抛运动， 人猿要落在BC 上则在应满足4m vt 6m 故最低点速度应满足10m/ s v15m/ s综上人猿在最低点的速度为10m/s v12m/s对从A 至最低点的过程列动能定理： 将最低点速度范围代入上式可得 。21.（1)如图为小金在进行“探究单摆摆长和周期关系”实验时，用秒表记录下单摆50次全振动所用时间，由图可知该次实验中50次全振动所用时间为_s。(2)如图所示.他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狹缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，他这样做的主要目的是_ (单选）。A便于测量单摆周期B.保证摆动过程中摆长不变C.保证摆球在同一竖直平面内摆动(3)小金同学以摆线的长度（L)作为纵坐标，以单摆周期的平方（T2）作为横坐标，作出L-T2的图像如图所示，则其做出的图线是_ (填“图线1”、“图线2”或“图线3”）。若作出的图线的斜率为K，能否根据图像得到当地的重力加速度？_ 。 (若不可以，填“否”；若可以求出，则写出其表达式）。【答案】 (1). （1） 99.8 (2). （2）B (3). （3）图线2 (4). 42k【解析】(1) 秒表的读数为90s+9.8s=99.8s，即50次全振动所用时间；(2) 用一块开有狹缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，这样做主要是为了防止小球在摆动过程中把摆线拉长，故B正确；(3)根据单摆周期可得，故应为图线2；根据图象斜率，所以。22.某同学设计了一个电磁击发装置，其结构如图所示。间距为L=10cm的平行长直导轨置于水平桌面上，导轨中NO和NO段用绝缘材料制成，其余部分均为导电金属材料，两种材料导轨平滑连接。导轨左侧与匝数为100匝、半径为5cm的圆形线圈相连，线圈内存在垂直线圈平面的匀强磁场。电容为1F的电容器通过单刀双掷开关与导轨相连。在轨道间MPPM矩形区域内存在垂直桌面向上的匀强磁场，磁感强度为2T。磁场右侧边界PP与OO间距离为a =4cm。初始时金属棒A处于NN左侧某处，金属棒B处于OO左侧距OO距离为a处。当开关与1连接时，圆形线圈中磁场随时间均匀变化，变化率为；稳定后将开关拨向2，金属棒A被弹出，与金属棒B相碰，并在B棒刚出磁场时A棒刚好运动到OO处，最终A棒恰在PP处停住。已知两根金属棒的质量均为0.02kg、接入电路中的电阻均为0.1，金属棒与金属导轨接触良好，其余电阻均不计，一切摩擦不计。问：(1)当开关与1连接时，电容器电量是多少？下极板带什么电？(2)金属棒A与B相碰后A棒的速度v是多少？(3)电容器所剩电量Q是多少？【答案】（1）1C，正电（2）0.4m/s（3）0.88C【解析】【详解】(1)线圈产生的感应电动势为：开关与1连接时，电容器电量将开关拨向2时A棒会弹出说明所受安培力向右，电流向上，故电容器下板带正电；(2)A、B棒相碰之前时，两棒没有构成回路，没有感应电流，A、B棒均作匀速直线运动直至A棒到达OO处，设碰后A棒速度为v ，由于B棒的位移是A 棒的两倍，故B棒速度是2v。A棒过