2022-2023学年山东省青岛市经济技术开发区第四中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年山东省青岛市经济技术开发区第四中学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.甲、乙两个质量相同的物体受到竖直向上的拉力作用，从同一高度向上运动，它们的运动图象如图所示，则下列说法正确的是A．在时间内甲的加速度越来越大B．在时刻两物体的高度相同C．在时刻甲所受拉力的瞬时功率大于乙所受拉力的瞬时功率D．在时刻甲所受的拉力大于乙所受的拉力参考答案：C2.潮汐现象是指海水在天体（主要是月球和太阳）引潮力作用下所产生的周期性运动。某同学查阅资料，得知太阳的质量约为月球质量的2.7×107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行轨道半径的400倍。则太阳和月球对地球上相同质量海水引力的大小之比约为A．102 B．104 C．10-2 D．10-4参考答案：A中档。考查对万有引力定律的应用。考查：应用能力。对问题进行合理的简化，找出物理量之间的关系，利用恰当的数学方法进行分析、求解，得出结论。3.如图所示，光滑斜面倾角为θ,c为斜面上的固定挡板。物块a和b通过轻质弹簧连接，a,b处于静止状态,弹簧压缩量为x。现对a施加沿斜面向下的外力使弹簧再压缩3x,之后突然撤去外力,经时间t，物块a沿斜面向上运动的速度为v，此时物块b刚要离开挡板。已知两物块的质量均为m，重力加速度为g。下列说法正确的是A.

弹簧的劲度系数为B.

物块b刚要离开挡板时，a的加速度为gsinθC.

物块a沿斜面向上运动速度最大时,物块b对挡板c的压力为OD.

撤去外力后，经过时t，弹簧弹力对物块a做的功为5mgsinθ+-mv2参考答案：AD4.如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦，在此过程中A.N1始终减小，N2始终增大B.N1始终减小，N2始终减小C.N1先增大后减小，N2始终减小D.N1先增大后减小，N2先减小后增大参考答案：B由已知条件可知N1＝，N2＝，随θ逐渐增大到90°，tanθ、sinθ都增大，N1和N2都逐渐减小，所以选项B正确.5.对于一定质量的理想气体，如果与外界没有热交换，则有A．若气体分子的平均动能增大，则气体压强一定增大B．若气体分子的平均动能增大，则气体压强一定减小C．若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定增大D．若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定减小参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.①已知基态氢原子的能量为，一群处于n=3能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生_______种不同频率的光子，其中频率最低的光子能量是_______ev.②原子核经过________次衰变，__________次衰变，变为原子核.参考答案：①由可知能产生3种不同频率的光子；n=3至n=2能级的光子频率最低；②核反应方程满足质量数和电荷数守恒。7.将劲度系数为200N/m的橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度是0.1N的弹簧测力计。在弹性限度内保持橡皮筋伸长2.00cm不变的条件下，沿着两个不同方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到O点，两根细绳互相垂直，如图所示。（1）由图可读出弹簧测力计甲的拉力大小为＿＿＿N，乙的拉力大小应该为＿＿＿＿N。（只需读到0.1N）（2）在本题的虚线方格纸上按力的图示要求作出这两个力及它们的合力。参考答案：（1）2.4，3.2（2）见下图。4.0N.试题分析：（1）根据弹簧秤的指示可知，两个力的大小分别为：2.4N和3.2N．KS5U（2）根据力的平行四边形定则得出合力图示如下：F1、F2相互垂直，因此有：。8.如图所示，光滑水平桌面上有一小球被细线栓住，细线另一端固定在天花板上，小球受到一水平向右的拉力F作用，在拉力F逐渐增大的过程中，小球始终没有离开水平桌面，则在这一过程中，小球受到绳的拉力FT将

，桌面支持力FN将

参考答案：增大

减小根据平衡条件：，而且角减小，所以绳的拉力将增大，桌面支持力将减小9.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某实验小组用如图所示装置，采用控制变量的方法来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系。（1）此实验小组所用电源频率为50Hz，得到的纸带如图所示，舍去前面比较密集的点，从O点开始，在纸带上取A、B、C三个计时点（OA间的各点没有标出），已知d1=3.0cm，d2=4.8cm,d3=6.8cm.则小车运动的加速度为

m/s2（结果保留2位有效数字）（2）某实验小组得到的图线AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（

）

A、小车与轨道之间存在摩擦

B、导轨保持了水平状态

C、砝码盘添加砝码的总质量太大

D、所用小车的质量太大参考答案：5.0,C10.做匀速直线运动的小车上，水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子

（填“向前”或“向后”或“不动”）运动。参考答案：向后11.)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了

0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了

J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度

(填“升高”或“降低”)。参考答案：0.3

降低12.（5分）长为L的小车静止在光滑水平面上，一人从车左端走到右端，已知人与车的质量比为1：5，则此过程中车的位移为

。参考答案：

答案：L/613.约里奥—居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖,他们发现的放射性元素3015P衰变成3014Si的同时放出另一种粒子,这种粒子是________,3215P是3015P的同位素,被广泛应用于生物示踪技术,1mg3215P随时间衰变的关系如图所示,请估算4mg的3215P经________天的衰变后还剩0.25mg.参考答案：3015P衰变的方程:3015P→3014Si+01e,即这种粒子为正电子.题图中纵坐标表示剩余3215P的质量,经过t天4mg的3215P还剩0.25mg,也就是1mg中还剩mg=0.0625mg,由题图估读出此时对应天数为56天.(54~58天都算对)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮：木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点．（1）图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a=

m/s2（保留两位有效数字）．（2）为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是

．A．木板的长度LB．木板的质量m1C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3E．滑块运动的时间t（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ=

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）参考答案：（1）0.49；（2）CD；（3）．【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】（1）利用逐差法△x=aT2可以求出物体的加速度大小，根据匀变速直线运动中某点的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度大小；（2）根据牛顿第二定律有=ma，由此可知需要测量的物理量．（3）根据牛顿第二定律的表达式，可以求出摩擦系数的表达式．【解答】解：（1）电源频率为50Hz，每相邻两计数点间还有4个计时点，则计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，由匀变速运动的推论△x=aT2可知：加速度a==≈0.49m/s2；（2）以系统为研究对象，由牛顿第二定律得：m3g﹣f=（m2+m3）a，滑动摩擦力：f=m2gμ，解得：μ=，要测动摩擦因数μ，需要测出：滑块的质量m2与托盘和砝码的总质量m3，故选：CD；（3）由（2）可知，动摩擦因数的表达式为：μ=；故答案为：（1）0.49；（2）CD；（3）．15.如图甲所示，用细线竖直拉着包有白纸的质量为m（kg）的圆柱棒，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动．当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动．测得记号之间的距离依次为20.0mm，44.0mm，68.0mm，92.0mm，116.0mm，140.0mm，已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，根据以上内容，回答下列问题：①图乙中的

端是圆柱体的悬挂端（填“左”或“右”）；②根据图乙所给的数据，可知毛笔画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD=

m/s；圆柱棒竖直下落的加速度为

m/s2．参考答案：①左；②1.60，9.60【分析】了解该实验装置的原理，它类似于打点计时器，蘸有颜料的毛笔随电动机转一圈就在圆柱棒面上的纸上画出记号，这就像打点计时器每隔一定时间就打一个点．数据的处理思路与打点计时器打出来的纸带处理一样．利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．【解答】解：①圆柱棒竖直自由下落，速度越来越大，因此毛笔所画出的记号之间的距离越来越大，因此左端的记号后画上，所以左端是悬挂端．②电动机的转速n=1200r/min，所以周期T==min=0.05s，匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这一段的平均速度为：vD=m/s=1.60m/s，加速度为：a===9.60m/s2．故答案为：①左；②1.60，9.60四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在一种体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施中，用电梯把乘有十多人的座舱，送到76m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止。若某人手中托着质量为5kg的铅球进行这个游戏，g取10m/s2，问：（1）当座舱落到离地面高度为40m的位置时，铅球对手的作用力多大？（2）当座舱落到离地面高度为15m的位置时，手要用多大的力才能把铅球托住？参考答案：（1）零

（2）136N17.如图1，固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图2所示，取重力加速度g=10m/s2．求：（1）小环的质量m；（2）细杆与地面间的倾角α．参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）从速度时间图象得到小环的运动规律，即先加速和匀速，求出加速度，得到合力，然后受力分析，根据共点力平衡条件和牛顿第二定律列式求解；（2）通过第一问的列式计算，同样可以得出细杆与地面的倾角α．解答：解：（1）由图得：a==0.5m/s2，前2s，物体受到重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有：F1﹣mgsinα=ma

①2s后物体做匀速运动，根据共点力平衡条件，有：F2=mgsinα

②由①②两式，代入数据可解得：m=1kg，α=30°．故小环的质量m为1kg．（2）由第一问解答得到，细杆与地面间的倾角α为30°．点评：本题关键是对小球进行运动情况分析，先加速后匀速；然后受力分析，根据共点力平衡条件和牛顿第二定律列式求解．18.（18分）环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量。当它在水平路面上以的速度匀速行驶时，驱动电机输入电流，电压。在此行驶状态下：（1）求驱动电机的输入功率；（2）若驱动电机能够将输入功率的转化为用于牵引汽车前进的机械功率，求汽车所受阻力与车重的比值（）；（3）设想改用太阳能电池给该汽车供电，其他条件不变，求所需太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。已知