山东省青岛市胶州育才中学2019-2020学年高三物理下学期期末试卷含解析

山东省青岛市胶州育才中学2019-2020学年高三物理下
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. 在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是
A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化
B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化
C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接。

往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流的变化
D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化
参考答案：
D
2. 下面四个图像依次分别表示四个物体A、B、C、D的位移、加速度、速度和动能随时间变化的规律。

其中哪个物体可能是受到平衡力作用的（）
参考答案：
A
物体受到平衡力作用时处于平衡状态，将静止或做匀速直线运动，只有选项A符合题意。

（B物体做加速度逐渐减小的变加速直线运动；C物体做匀减速直线运动；D物体做减速运动。

）
3. （单选）如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异号点电荷分别处于椭圆的两个焦点M.N上，下列说法中正确的是
A.A、B两点的电场强度相同
B．O点的电场强度为零
C．C点的电势高于D点的电势
D.将电荷从C移到D的过程中，电势能先减少后增加
参考答案：
【知识点】电场强度；电势能I1 I2
【答案解析】A 解析：A、根据等量异种电荷电场线的特点可知，A点场强的方向向左，B 点场强的方向向左，两点场强相同．故A正确． B、根据等量异种电荷电场线的特点可知，O点场强的方向向右，不是0．故B错误．C、根据等量异种电荷电场线、等势面分布特点知，OCD在同一条等势线上，所以D点电势等于C点电势．故C错误．D、根据等量异种电荷电场线、等势面分布特点知，OCD在同一条等势线上，所以D点电势等于C点电势，试探电荷从O处移到C处电场力不做功．电势能始终不变．故D错误．故选：A
【思路点拨】根据等量异种电荷电场线和等势面分布特点，可以比较A与B，C与D电势、场强关系及O、B电势高低；根据电场线疏密可知，在M、N之间O点场强最小；利用负电荷在电势高处电势能小，可比较负电荷在O、B电势能大小．这类问题要巧妙利用电场线、等势面分布对称性的特点，再根据电场线方向判断电势高低，电场线的疏密判断场强的大小．
4. （多选）下列说法正确的是（）
A．一定质量的气体，在体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小
B．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大
C．空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向
D．外界对气体做功时，其内能一定会增大
E．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
参考答案：
解：A、一定量的气体，在体积不变时，温度降低，压强减小，根据气体压强原理知道分
子每秒平均碰撞次数也减小，故A正确；
B、晶体都有固定的熔点，故B错误；
C、根据热力学第二定律，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，故C正确；
D、当分子间的距离增大时，分子之间的引力和斥力均同时减小，但斥力减小的更快，当合力表现为引力时，分子势能增加，当合力表现为斥力时，分子势能减小，故D错误；
E、生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故E正确；
故选：ACE．
5. (单选)一物体在地球表面上的重力为16N,它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9N,则此时火箭离地面的高度是地球半径R的
A.2倍
B.3倍
C.4倍
D.0.5倍
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. 如图为声波干涉演示仪的原理图，O形玻璃管粗细均匀，分为A和B两部分，两侧各有一小孔，声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率_____________的波。

当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅_____ _____；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的
振幅________________。

[
参考答案：
7. 在《研究有固定转动轴的物体平衡》实验中：
（1）判断力矩盘重心是否在盘的转轴上的简便方法是轻转，看能否停在任意位置；（2）除用钩码外还需用一只弹簧秤是因为：易找到平衡位置．
参考答案：
8. 氢原子的能级如图所示，设各能级的能量值分别为，且
，n为量子数。

有一群处于n=4能级的氢原子，当它们向低能级跃迁时，最多可发出种频率的光子。

若n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光子照射到某金属时恰能产生光电效应现象，则该金属的极限频率为（用
，普朗克常量表示结果），上述各种频率的光子中还能使该金属产生光电效应的光子有种。

参考答案：
9. 在《探究加速度与力、质量的关系》实验中，某同学利用右图所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，滑块置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与托盘相连，滑块右端连一条纸带，通过打点计时器记录其运动情况．开始时，托盘中放少许砝码，释放滑块，通过纸带记录的数据，得到图线 a ．然后在托盘上添加一个质量为 m = 0.05 kg 的砝码，再进行实验，得到图线 b ．已知滑块与长木板间存在摩擦，滑块在运动过程中，绳中的拉力近似等于托盘和所加砝码的重力之和，g取10m/s2 ，则
X①通过图象可以得出，先后两次运动的加速度之比为；
②根据图象，可计算滑块的质量为 kg．
参考答案：
（1）① 3:4 （2分），② 2.5
10. 一物体以一定的初速度从一光滑斜面底端A点上滑，最高可滑至C点，B是AC的中点，如图所示，已知物块从A至B所需时间t0,问它从B经C再回到B，需要
的时间。

参考答案：
11. 质量为1 kg的物体在水平面上滑行，且动能随位移变化的情况如图所示，取g ＝10 m/s2，则物体滑行持续的时间是_____ S,摩擦系数是。

参考答案：
5 0.2
12. 小明同学在学习了圆周运动的
知识后，设计了一个课题，名称
为：快速测量自行车的骑行速度。

他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。

经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内踏脚板转动的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度= ;要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有；自行车骑行速度的计算公式v= 。

参考答案：
；牙盘的齿轮数m、飞轮的齿轮数n、自行车后轮的半径R(牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R；
解析：依据角速度的定义是；要求自行车的骑行速度，还要知道自行车后轮的半径R，牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R;由
，又，而，以上各式联立解得。

13. 如图为密闭的理想气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象，图中f（v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，则T1小于T2（选填“大于”或“小于”）；气体温度升高时压强增大，从微观角度分析，这是由于分子热运动的平均动能增大了．
参考答案：
14. 如图10所示，在练习使用打点计时器的实验中，在纸带上选用的五个计数点，则从纸带上分析可知（数据单位：cm每计数点间有4个点没有画出）
⑴小车做的匀加速直线运动的加速度为ｍ／ｓ２
⑵小车在C点既时速度为ｍ／ｓ
⑶小车在BD段的平均速度为ｍ／ｓ
⑷小车在E点即时速度为ｍ／ｓ
参考答案：
15. （9分）人骑自行车由静到动，除了要增加人和车的动能以外，还要克服空气及其他阻力做功。

为了测量人骑自行车的功率，某活动小组进行了如下实验：在离出发线5m、10m、20m、30m、……70m的地方分别划上8条计时线，每条计时线附近站几个学生，手持秒表。

听到发令员的信号后，受测者全力骑车由出发线启动，同时全体学生都开始计时。

自行车每到达一条计时线，站在该计时线上的几个学生就停止计时，记下自行车从出发线到该条计时线的时间。

实验数据记录如下（每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值）：
（1）以纵轴代表自行车运动的距离s，横轴代表运动的时间t，试作出s-t图。

（2）根据（1）作出的s-t图知，自行车在每一路段内的速度变化不是很大，因此可以用每一段的平均速度代替该段的速度。

请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据：
①________（m/s）；②________（m/s）。

（3）本次实验中，学生和自行车总质量约为75kg，设运动过程中，学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比，则在20m—30m路段的平均阻力f1与30 m—
40 m路段的平均阻力f2之比f1∶f2=________；若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变，则P=________W。

参考答案：
（1）作出s-t图。

（2）①2.78（m/s）；②10.0（m/s）。

（3）f1∶f2 = 0.8；P= 552 W。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 挡板以与斜面的支点为轴，缓慢向左转动至水平过程中，挡板对球的作用力和斜面对球的支持力的变化情况。

参考答案：
17. 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2㎏，动力系统提供的恒定升力F =28 N。

试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。

设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。

（1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。

求飞行器所阻力f的大小；
（2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。

求飞行器能达到的最大宽度h；
（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。

参考答案：
（1）第一次飞行中，设加速度为
匀加速运动
由牛顿第二定律
解得（3分）
（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为，上升的高度为
匀加速运动
设失去升力后的速度为，上升的高度为
由牛顿第二定律
解得（4分）
（3）设失去升力下降阶段加速度为；恢复升力后加速度为，恢复升力时速度为
由牛顿第二定律
F+f-mg=ma4
且
V3=a3t3
解得t3=(s)(或2.1s) （4分）
18. 如图甲所示，在光滑的水平杆上穿两个重均为2 N的球A、B，在两球之间夹一弹簧，
弹簧的劲度系数为10 N/m，用两条等长的线将球C与A、B相连，此时弹簧被压短10 cm，两条线的夹角为60°，问：
(1)杆对A球的支持力为多大？
(2)C球的重力为多大？
参考答案：
解析：
乙丙
A(或B)、C球的受力情况分别如图乙、丙所示.其中
F＝kx＝1 N（1分）
对于A球，由平衡条件得：
F＝FT·sin 30°（1分）
FN＝GA＋FTcos 30°(1分)
解得：杆对A球的支持力FN＝(2＋) N.（1分）
(2)由(1)可得：两线的张力FT＝2 N（1分）
对于C球，由平衡条件得：2Tcos 30°＝GC（1分）
解得：C球的重力GC＝2 N.（2分）。