山东省青岛市城阳区2018届高三上学期学分认定考试(期末)理科综合物理试题(解析版)

山东省青岛市城阳区2018届高三上学期学分认定考试（期末）理科综
合物理试题
1. 甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上行驶，两车由同一位置开始计时的v-t图象如图所示。

下列说法正确的是
A. 甲、乙两车的行驶方向相反
B. 5s时两车相遇．
C. 7s时甲车在乙车后面
D. 7s时甲车在乙车前面
【答案】C
【解析】A. 两车的速度均为正，运动方向相同，故A错误；
B. 根据图象与时间轴所围的面积表示位移，则知前5s内乙车的位移比甲车位移大，乙车在甲车前面，故B 错误；
C. 7s时，乙车的位移为；甲车的位移为v-t图象的面积约为
17×1×2m=34m，小于乙车的位移，甲车在乙车后面，故C正确，D错误。

故选：C。

2. 如图所示，竖直放置的固定大圆环上套有a、b两个光滑小圆环，两个小圆环拴接在同一根细线上，细线绕过一个固定在大圆环顶端的光滑小圆柱，小圆环保持静止时细线分别与竖直方向成60°角和30°角，则a、b两个小圆环的质量之比为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】a、b两个小圆环受力如图所示，
拴接在同一根细线上，设绳子的拉力为T，由几何知识可知，
对a：T=m a g，
对b：
联立可得：m a=m b，故A正确，BCD错误。

故选：A。

3. 2017年4月20日我国发射了自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”，与轨道高度为393km的天宫二号实验室成功对接；2018年1月9日，我国航天发射迎来“开门红”，在太原卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，将“高景一号03、04星”发射升空，卫星顺利进入高度为530km的预定轨道。

下列说法正确的是
A. “高景一号”在轨运行速度大于“天宫二号”的运行速度
B. “高景一号”的发射速度大于“天舟一号”的发射速度
C. “高景一号”的运行周期小于“天宫二号”的运行周期
D. “高景一号”和“天宫二号”的在轨加速度均小于地球赤道上的物体随地球自转的加速度
【答案】B
【解析】A．卫星绕地球做圆周运动,万有引力做向心力,故有：，所以，即半径越大，运行速度越小，所以，“天宫二号”的在轨运行速度大于“高景一号”的在轨运行速度，故A错误；
B. 轨道半径越大，需要的发射速度越大，“高景一号”的发射速度大于“天舟一号”的发射速度，故B正
确；
C．卫星绕地球做圆周运动,万有引力做向心力,故有：，所以，半径越大，周期越大，“高景一号”的运行周期大于“天宫二号”的运行周期，故C错误；
故选：B。

4. 将如图甲所示的不完整正弦交流电接在图乙理想变压器的a、b端。

理想变压器的原副线圈匝数之比为5：l，所接电表均为理想表，副线圈回路中两个电阻阻值均为R=11Ω，开关处于断开状态。

下列说法正确的是
A. 电流表的示数为0．4A
B. 电压表的示数为22V
C. a、b端的输入功率为88W
D. 闭合开关K后，电压表示数将变为11V
【答案】C
【解析】B．输入电压的有效值，
根据原副线圈的电压比等于匝数比，得U2=，故B错误；
C．负载消耗的功率：；对于理想变压器，输入功率等于输出功率，所以a、b端
的输入功率为88W，故C正确；
A．输入功率P1=U1I1，I1= ，故A错误；
D．闭合开关K后，由于匝数比不变，电压表示数不变，故D错误。

故选：C。

5. 将一小球以初速度v0竖直向上抛出，经时间向后落回至抛出点。

已知小球运动过程中受到的阻力大小与其速率成正比，则小球落回至抛出点时的速度大小为
A. v0
B.
C. D.
【答案】B
【解析】设小球上升时间为t1,小球下降时间为t2，向下为正方向，小球落回至抛出点时的速度大小为v。

根据动量定理：mgt0-ft1+ft2=mv-（-mv0）
由于上升的高度等于下降的高度，vt1=vt2
ft1=kvt1=kvt2=ft2
则v=gt0-v0，故B正确，ACD错误。

故选：B。

6. 如图所示为三个点电荷附近的电场线分布情况，o点是两个等量负电荷连线的中点，a、o两点关于负电荷对称，o、c两点关于正电荷对称，b、d两点关于过o、c的直线对称，d、e关于两个负电荷连线对称。

下列说法正确的是
A. a点电势低于b点电势
B. o点电势高于c点电势
C. o点电场强度大于c点电场强度
D. b、d、e三点电场强度大小相等
【答案】AC
【解析】A. 电场线从正电荷到负电荷，沿着电场线电势降低，所以b点的电势比a点的高，故A正确；B. 正电荷到c点的平均场强小于正电荷到o点的平均场强，根据U=Ed可知，正电荷到o点电势降低的多，所以c点的电势比o点的高，故B错误；
C. 由图看出，两个负电荷在o点产生的电场强度的和等于0，所以c点的电场强度等于正电荷在o点产生的电场强度；c点的电场强度等于正电荷在c点产生的电场强度减去两个负电荷在c点产生的电场强度，所以o点电场强度大于c点电场强度，故C正确；
D. 由电场线分布情况可知，b、d、e三点电场强度大小不相等，故D错误。

故选：AC。

点睛：根据电场线的疏密判断场强的大小．某点的电场强度是三个点电荷产生电场的合场强．顺着电场线电势逐渐降低，由电场线的方向可判断电势的高低．
7. 下列说法正确的是
A. 在光电效应实验中，入射光越强，逸出的光电子的初动能越大
B. 处于基态的氢原子可以吸收任意频率的光子而跃迁到对应的激发态
C. 某种放射性元素的样品经过6小时后还有没有衰变，它的半衰期是1．5小时
D. 比结合能的大小决定着原子核的稳定程度
【答案】CD
【解析】A. 光电子的最大初动能越大与入射光强度无关，只与入射光的频率有关，A错误；
B. 一个处于基态的氢原子不可以吸收任意频率的光子后跃迁到高能级，只能吸收等于两能级间能量差的光子，故B错误；
C. 还有的样品没有衰变，说明经过了4个半衰期，所以半衰期等于1.5小时，故C正确；
D. 比结合能越大表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D正确；
故选：CD.
8. 如图所示，两个间距为l的平行光滑金属轨道水平放置(足够长)，轨道左侧接有两个阻值均为R的定值电
阻，开关处于断开状态。

有一质量为m、电阻为R的金属棒静止且与两轨道垂直地放在轨道上，金属棒与轨道电接触良好，轨道电阻不计。

空间存在垂直轨道平面的磁感应强度为B的匀强磁场。

现用一个功率恒定为P0的水平拉力沿轨道向右拉金属棒。

当金属棒速度稳定后，闭合开关K。

以下说法正确的是
A. 闭合开关时金属棒的速度为
B. 闭合开关时金属棒的加速度为
C. 整个过程中拉力和安培力对金属棒做的功等于电路中产生的焦耳热
D. 闭合开关前后金属棒速度稳定时，金属棒的热功率之比为2：3
【答案】ABD
【解析】A．当速度稳定时，拉力等于安培力：
，，
联立解得：v=，故A正确；
B．闭合开关瞬间，电阻减小，电流增大，安培力增大。

安培力为，
根据牛顿第二定律，，将v=代入得a=，故B正确；
C．整个过程中拉力和安培力对金属棒做的功等于金属棒增加的动能，故C错误；
D．闭合电键前，流过金属棒的电流：，
闭合电键后，稳定时，，，流过金属棒的电流：，
金属棒的热功率之比为，故D正确。

故选：ABD。

9. 在利用竖直上抛运动做“验证机械能守恒定律”实验时，某同学利用频闪相机记录下了小球竖直上抛的一段上升过程，如图甲所示。

把小球的第一个曝光位置记为o，依次标为a、b、c、d……，与位置o的距离分别为h1、h2、h3、h4……，频闪相机电源的频率为f，重力加速度为g。

(1)通过实验测得的数据可分别计算出各点的速度大小，小球在位置a时的速度计算表达式为v a=___。

(2)根据实验数据做出v2-h图线如图乙中的图线①所示，若图线①的斜率为k，如果在误差允许范围内满足____________，则验证了机械能守恒定律。

(3)考虑实验中存在空气阻力的影响，另有两名同学在图乙的基础上又各画了一条没有空气阻力时的图线②、
③，其中合理的图线是_________________。

【答案】(1). (2). k=-2g(3). ③
【解析】(1)打下a点时重锺的瞬时速度等于打下ob过程中的平均速度，即：；
(2)根据机械能守恒定律有：,得：，故v2−h图象是不过原点的一条直线，直线的斜率k=-2g；
（3）上升过程，没有空气阻力时，加速度较小，故v2−h图象的斜率较小，图像应如③所示。

.....
..........
10. 某同学先后用多用表的欧姆挡和伏安法分别测量一个定值电阻R x的值。

如图甲为多用表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300A，内阻r g=100，调零电阻最大阻值R=50k，电池电动势E=1.5V。

如图乙将欧姆表调零后，把R x接入两表笔之间，发现指针指在表盘刻度中央。

用伏安法测量R x时，实验室提供的器材规格如下：
①电流表A1(量程3．0mA，内阻约10)；电流表A2(量程0．3A，内阻约1)；
②电压表(量程15．0V，内阻约5k)；
③直流电源(输出电压12V，内阻不计)；
④滑动变阻器(阻值范围0～15，允许最大电流1A)；
⑤电健一个，导线若干条；
(1)该欧姆表能够比较准确测量的阻值范围是_________
A．30K~80k
B．3k～8k
C．300～800
D．30～80
(2)用伏安法测量R x时，应选用的电流表是______(填“A1”或“A2”)
(3)根据器材的规格和实验要求，在实物图上(图丙)补全连线______。

【答案】(1). B(2). A1(3).
【解析】（1）欧姆表的中值电阻附近刻度最均匀，读数误差最小；
欧姆表的中值电阻R中等于欧姆表的内电阻R总，
由闭合电路欧姆定律可知，
满偏时：I g=E/R内，
半偏时,I g/2=E/(R内+R中)，
联立解得：R中=R内=E/I g=1.5/（300×10−6）=5000Ω=5kΩ，
欧姆表的中值电阻为5kΩ，欧姆表能准确测量的阻值范围是：3kΩ∼8kΩ；
故选：B.
（2）电源电压12V，待测电阻几千欧，电流约几毫安，故电流表选用A1。

滑动变阻器15欧，远小于待测电阻，故应采用分压电路；电压表内阻与待测电阻差不多，故电流表应采用内接法。

电路如图：
点睛：欧姆表的中值电阻附近刻度最均匀，读数误差最小，求解出该欧姆表的中值电阻即可．根据待测电阻得大小选择电压表，确定电路的接法。

11. 如图所示，质量为M=3kg的平板小车置于光滑水平面上，其右端与一个固定的半径为R=0．8m的四分之一光滑圆弧轨道等高对接。

小车上表面两侧区域光滑，中间为长度l=0．8m的粗糙区域，摩擦因数=0．25，小车上表面左端固定一轻弹簧，弹簧原长小于左侧光滑区域的长度。

现将一质量为m=1Kg的小物块(可视为质点)从圆弧轨道最高点由静止释放(g取10m／s2，忽略物块与轻弹簧碰撞时的能量损失)。

求：
(1)物块在圆弧轨道最低点时受到的支持力；
(2)轻弹簧的最大弹性势能；
(3)要保证小物块不从小车上滑落，粗糙区域长度x应满足的条件。

【答案】（1）30N（2）4J（3）
【解析】(1)物块从圆弧轨道的最高点滑到最低点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则由机械能守恒定律得：
代入数据解得：v=4m/s，
在最低点，合力提供向心力：
代入数据解得：T=30N。

（2）物块滑上平板车后，由于水平面光滑，系统的合外力为零，所以物块和平板车组成的系统动量守恒。

速度相等时，弹簧的压缩量最大，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
mv=(m+M)v共，
代入数据解得：v共=1m/s；
根据能量守恒定律得：
代入数据解得：E Pm=4J；
（3）要保证小物块不从小车上滑落，小物块被弹簧弹回后，到达粗糙区域右侧时速度刚好与小车相等，设粗糙区域长度为x
根据能量守恒定律得：
代入数据解得：。

12. 如图所示xoy坐标系中，在y＞0区域内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场；在-l≤x≤0的第III象限内存在沿y轴负方向的匀强电场；在x>0的第IV象限内有一个带负电的固定点电荷(图中未标出)。

一质量为m，带电量为q的带正电粒子，以初速度v0沿x轴正方向从x轴上的M(-l，0)点射入电场区域，粒子重力可忽略。

粒子经过N(0，)点后，以恒定速率经P(，0)点进入磁场区域并回到M点。

求
(1)匀强电场的电场强度E；
(2)匀强磁场的磁感应强度B；
(3)粒子从N点到M点所用的时间t。

(结果可保留根式)
【答案】（1）（2）
【解析】（1）粒子射入电场区域，做类平抛运动：
v0t0=l
qE=ma
解得：；
（2）
即N点时粒子速度v与y轴负方向成30°角，
v=2v0
分析可知，粒子在磁场中圆周运动的圆心O2如图所示：
解得：B=
（3）粒子在第IV象限内以固定的负点电荷为圆心做匀速圆周运动，分析如图：
解得：t=t1+t2=
13. 下列说法正确的是_________。

A. 把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水面存在表面张力的缘故
B. 一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关
C. 空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
D. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
E. 可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
【答案】ADE
【解析】A、针之所以能浮在水面，是由于水面存在表面张力的作用，故A正确；
B、理想气体由于分子间距离大，相互间没有作用力，分子势能不计。

内能只与温度有关，与体积无关，故B错误；
C、空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气的压强与相同温度时水的饱和蒸汽压强之比，故C错误；
D、温度是分子平均动能的标志，减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，故D正确；
E、可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，但会引起其它变化，故E正确。

故选：AD E．
14. 如图所示，两个固定的绝热气缸A与导热气缸B，由刚性杆连接着的两个绝热活塞均可在气缸内无摩擦滑动。

开始时两气缸内装有体积相等，温度均为T0的相同理想气体。

现缓慢加热A中的气体，停止加热至稳定后，A中气体体积变为原来的1．5倍。

设环境温度保持不变，求：
①气缸A中气体的温度；
②气缸B中气体压强变化的微观原因；
③若气缸A中电热丝释放的热量为Q，活塞对外做功为W，比较Q与W的大小并说明原因。

【答案】(1)3T0(2)气缸B中气体温度不变，气体分子平均动能不变，体积减小，分子密集程度增大，导致气体压强增大。

（3）气缸A中气体温度升高，内内增加，由热力学第一定律可知
【解析】（1）由于是刚性杆连接，两部分气体压强相等，设初态压强为P0,体积为V0，
对B中气体始末状态温度相等，由玻意耳定律得：
P0V0=0.5P B V0
P B=2P0
对A部分气体，由理想气体状态方程得：
T A=3T0
（2）气缸B中气体温度不变，气体分子平均动能不变，体积减小，分子密集程度增大，导致气体压强增大。

（3）气缸A中气体温度升高，内能增加，由热力学第一定律可知。

点睛：因为是刚性杆连接的绝热活塞，所以A、B体积之和不变，即V B=2V0-V A。

因气缸B导热，所以B中气体始末状态温度相等，为等温变化；再根据气态方程，本题可解．。