山東省煙臺市萊山區職業中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析一、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.（單選）在科學發展史上，很多科學家做出了杰出的貢獻．他們在物理學的研究過程中應用了很多科學的思想方法，下列敘述正確的是（）A．法拉第首先提出用電場線描繪抽象的電場這種形象化的研究方法B．牛頓首次提出“提出假說，數學推理，實驗驗證，合理外推”的科學推理方法C．伽利略通過“理想實驗”得出“力是維持物體運動的原因”D．場強表達式E=和加速度表達式a=都是利用比值法得到的定義式參考答案：【考點】：物理學史．【分析】：常用的物理學研究方法有：控制變量法、等效替代法、模型法、比較法、類比法、轉換法等，是科學探究中的重要思想方法根據物理方法和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可．：解：A、法拉第首先提出用電場線和磁感線描繪抽象的電場和磁場這種形象化的研究方法．故A正確；B、伽利略首次提出“提出假說，數學推理，實驗驗證，合理外推“的科學推理方法，過B錯誤；C、伽利略通過“理想實驗”得出“力不是維持物體運動的原因”，故C錯誤；D、場強表達式E=是比值法得到的定義式，加速度表達式a=不是比值法得到的定義式，故D錯誤；故選：A．【點評】：在高中物理學習中，我們會遇到多種不同的物理分析方法，這些方法對我們理解物理有很大的幫助；故在理解概念和規律的基礎上，更要注意科學方法的積累與學習．2.低碳、環保是未來汽車的發展方向。某汽車研發機構在汽車的車輪上安裝了小型發電機，將減速時的部分動能轉化并儲存在蓄電池中，以達到節能的目的。某次測試中，汽車以額定功率行駛一段距離后關閉發動機，測出了汽車動能Ek與位移x的關系圖象如圖，其中①是關閉儲能裝置時的關系圖線，②是開啟儲能裝置時的關系圖線。已知汽車的質量為1000kg，設汽車運動過程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計。根據圖象所給的信息可求出A．汽車行駛過程中所受地面的阻力為1000N

B．汽車的額定功率為80kW

C．汽車加速運動的時間為22.5s

D．汽車開啟儲能裝置后向蓄電池提供的電能為5×105J參考答案：BD3.2012年2月25日，我國成功地將第十一顆北斗導航衛星送入太空預定軌道一地球靜止軌道，使之成為地球同步衛星。關于該衛星，下列說法正確的是A．相對于地面靜止，離地面高度為在R～4R(R為地球半徑)之間的任意值B．運行速度大于7.9km／sC．角速度大于靜止在地球赤道上物體的角速度D．向心加速度大于靜止在地球赤道上物體的向心加速度參考答案：4.如圖甲所示，一根彈性繩，O、A、B為繩上三點，OA=2m，OB=5m，t=0時刻O點和B點同時開始向上振動且振動圖象相同，如圖乙所示（取向上為正方向）。振動在繩上傳播的速度為5m/s，則A．t=0.6s時刻，質點A速度為負向最大B．t=0.7s時刻，質點A速度為零，位移為－2A0C．t=0.7s時刻，質點A速度為零，位移也為零D．0~0.8s時間內，質點A通過的路程為2A0

參考答案：CD5.（單選題）如圖所示，小球作細繩系住放在傾角為θ的光滑斜面上，當繩子從水平方向逐漸向上緩慢移到與斜面平行時的過程中，下列判斷正確的是

（）A、斜面的支持力與重力的合力逐漸增大

B、細繩上的拉力逐漸減小

C、斜面的支持力與細繩上的拉力的合力逐漸減小

D、細繩上的拉力先減小，后增大參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（5分）如圖所示，質量為m的物體置于光滑水平面上，一根繩子跨過定滑輪一端固定在物體上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0豎直向下運動，物體由靜止開始運動到繩與水平方向夾角=45o過程中，繩中拉力對物體做的功為

。參考答案：

答案：mv02

7.質量M的平板車，上面站一個質量為m的人，車以v0的速度在光滑水面上向右前進，如圖所示。當人相對于地以v向后水平跳出，則人跳車前后車的動量變化方向是_______，車速變化的大小為_______。參考答案：V0方向，m（v+v0）/M8.（6分）圖中A為某火箭發射場，B為山區，C為城市。發射場正在進行某型號火箭的發射實驗。該火箭起飛時質量為2.02×103千克Kg，起飛推力2.75×106N，火箭發射塔高100m，則該火箭起飛時的加速度大小為______m/s2，在火箭推力不變的情況下，若不考慮空氣阻力及火箭質量的變化，火箭起飛后，經_____秒飛離火箭發射塔。（參考公式及常數：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2）參考答案：答案：3.81m/s2；7.25s（答3.83s同樣給分）9.如題12A-2圖所示，內壁光滑的氣缸水平放置。一定質量的理想氣體被密封在氣缸內，外界大氣壓強為P0。現對氣缸緩慢加熱，氣體吸收熱量Q后，體積由V1增大為V2。則在此過程中，氣體分子平均動能_________(選增“增大”、“不變”或“減小”)，氣體內能變化了_____________。參考答案：增大，Q-p0（V2-V1）解析：現對氣缸緩慢加熱，溫度升高，氣體分子平均動能增大，活塞緩慢上升，視為等壓過程，則氣體對活塞做功為：W=F△h=p0（V2-V1）

根據熱力學定律有：△U=W+Q=Q-p0（V2-V1）10.（4分）綠光照射到某金屬表面能產生光電效應現象，則采用

色光也可以產生（寫出一種顏色的可見光）；若金屬表面單位時間內單位面積內發出的光電子數目增加了，則入射光的

（填“頻率”或“強度”）增大了。參考答案：藍/靛/紫；強度11.質量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質量40kg的甲和質量60kg的乙，當甲、乙同時以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為0.6m/s，方向是向左．參考答案：考點：運動的合成和分解．專題：運動的合成和分解專題．分析：根據動量守恒定律分析，甲乙船三者組成的系統動量守恒．解答：解：甲乙船三者組成的系統動量守恒．規定向左為正方向．設小船的速度大小為v，由動量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v為正值，說明方向向左．故答案為：0.6，向左．點評：解決本題的關鍵熟練運用動量守恒定律，注意動量的失量性，與速度的正負是解題的關鍵．12.一個電流表的滿偏電流值Ig=0.6mA，內阻Rg=50Ω，面板如圖所示，如果要把這個電流表改裝成量程為3V的電壓表，那么應該在Rg上串聯一個電阻Rs，Rs的大小應是______Ω；如果將這個量程為0.6mA的電流表與=10Ω的電阻并聯后改裝成一個量程大一些的電流表，用來測某一電流，指針指到圖中所示位置，則該電流值

Ma參考答案：、4950（2分）

2.0413.光照射某金屬產生光電效應時，實驗測得光電子最大初動能與照射光頻率的圖象如圖所示，其中圖線與橫軸交點坐標為ν0，則該金屬的逸出功為

．用一束波長范圍為λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射該金屬時產生光電效應，則光電子的最大初動能為

．已知普朗克常量為h，光在真空中傳播速度為C．參考答案：hν0，．【考點】愛因斯坦光電效應方程．【分析】根據光電效應方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止電壓Uc與入射光頻率v的關系式，從而進行判斷．【解答】解：當遏止電壓為零時，最大初動能為零，則入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．從圖象上可知，逸出功W0=hv0．根據光電效應方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．用一束波長范圍為λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射該金屬時產生光電效應，入射光的最小波長為λ1，即頻率最大，那么產生的光電子的最大初動能為Ekm=，故答案為：hν0，．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面，物體A以初速度v1沿斜面上滑，同時在物體A的正上方，有一物體B以初速度v2=2.4m/s水平拋出，當A上滑到最高點時，恰好被B物體擊中．A、B均可看作質點，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物體A上滑時的初速度v1；（2）物體A、B間初始位置的高度差h．參考答案：（1）物體A上滑時的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物體A上滑過程中，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma設物體A滑到最高點所用時間為t，由運動學公式：0=v1﹣at物體B做平拋運動，如圖所示，由幾何關系可得：水平位移x=；其水平方向做勻速直線運動，則x=v2t聯立可得：v1=6m/s（2）物體B在豎直方向做自由落體運動，則hB=物體A在豎直方向：hA=如圖所示，由幾何關系可得：h=hA+hB聯立得：h=6.8m答：（1）物體A上滑時的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區適應性強的優勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發生裂變反應，釋放出大量核能。(1)核反應方程式，是反應堆中發生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質量，，分別表示中子、質子的質量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能（2）有一座發電能力為的核電站，核能轉化為電能的效率為。假定反應堆中發生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能，核的質量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質量。參考答案：解析：(1)

(2)反應堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質量，得：

②解得:代入數據得：M=1.10×103（kg）

③四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如題9圖所示，輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上，另一端點在O位置。質量為m的物塊A（可視為質點）以初速度從斜面的頂端P點沿斜面向下運動，與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓到O′點位置后，A又被彈簧彈回。物塊A離開彈簧后，恰好回到P點。已知OP的距離為，物塊A與斜面間的動摩擦因數為μ，斜面傾角為。求：（1）O點和O′點間的距離；（2）彈簧在最低點O′處的彈性勢能；（3）在輕彈簧旁邊并排放置另一根與之完全相同的彈簧，一端與擋板固定。若將另一個與A材料相同的物塊B（可視為質點）與兩根彈簧右端拴接，設B的質量為，，。將A與B并排在一起，使兩根彈簧仍壓縮到O′點位置，然后從靜止釋放，若A離開B后最終未沖出斜面，求需滿足的條件?參考答案：（1）從P點又回到P點得：（2）從點到P點(3)分離時：，,A：B：得：，即彈簧處于原長處，A、B兩物體分離。從點到O點：得：分離后，A繼續上升到靜止得：17.短跑運動員完成100m賽跑的過程可簡化為勻加速直線運動和勻速直線運動兩個階段．一次比賽中，某運動用11.00s跑完全程．已知運動員在加速階段的第2s內通過的距離為7.5m，求該運動員的加速度及在加速階段通過的距離．參考答案：考點：勻變速直線運動的位移與時間的關系．專題：直線運動規律專題．分析：設他做勻加速直線運動的時間為t1，位移大小為小x1，加速度大小為a，做勻速直線運動的速度為v，根據運動學基本公式，抓住位移位移列式即可求解．解答：解：根據題意，在第1s和第2s內運動員都做勻加速直線運動，設運動員在勻加速階段的加速度為a，在第1s和第2s內通過的位移分別為s1和s2，由運動學規律得t0=1s聯立解得

a=5m/s2設運動員做勻加速運動的時間為t1，勻速運動的時間為t2，勻速運動的速度為v，跑完全程的時間為t，全程的距離為s，依題決及運動學規律，得t=t1+t2v=at1設加速階段通過的距離為s′，則求得s′=10m答：該運動員的加速度為5m/s2及在加速階段通過的距離為10m．點評：解決本題的關鍵理清運動員的運動過程，結合勻變速直線運動的運動學公式和推論靈活求解18.為了測量列車的速度及加速度，可采用下述裝置：在列車底部安裝一個正方形線圈，而在軌道上每隔40m安裝一塊磁性很強的小磁鐵，當列車經過磁鐵上方時，有感應電流產生，記錄此電流就可換算成列車的速度及加速度。視磁鐵上方區域的磁場為勻強磁場，其區域面積與線圈面積相同，磁場方向與線圈截面垂直，磁感應強度B=0.004T，線圈邊長l=0.1m，匝數n=5，包括連線總電阻R=0.4Ω。現記錄到某列車