山东省青岛市2021届高三上学期期末教学质量检测考试物理试题

这是一份山东省青岛市2021届高三上学期期末教学质量检测考试物理试题，共12页。试卷主要包含了01等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．本试卷共18小题，考试时间为90分钟，考试结束后，将答题卡交回。
一．单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．下列说法正确的是
A．光电效应中光电流的饱和值与照射光的频率和强度有关
B．氡的半衰期为3.8天，现有4个氡原子核，经过7.6天后一定剩下1个氡原子核
C．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子核由质子和中子组成
D．一群氢原子从n=4的激发态跃迁时，最多能辐射出6种不同频率的光
2．2020年11月10日，中国自主研发制造的万米级全海深载人潜水器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10909米的中国载人深潜新纪录。在这次深潜探测中，“奋斗者”号内的深度显示屏显示出的下潜过程潜水深度曲线如图所示，忽略下潜过程重力加速度的变化。下列说法正确的是
A．“奋斗者”号0～t1时间内受到的浮力小于，t2～t3时间内受到的浮力
B．t1～t2时间内“奋斗者”号所受重力的功率逐渐增大
C．t2～t3时间内潜水器内的科考人员处于超重状态
D．t3～t4时间内潜水器内的科考人员处于失重状态
3．如图，光导纤维由内芯和外套两部分组成，内芯折射率比外套的大，光在光导纤维中传播时，光在内芯和外套的界面上发生全反射。假设外套为空气，一束红光由光导纤维的一端射入内芯，红光在内芯与空气的界面上恰好发生全反射，经时间t1从另一端射出；另让一束绿光也从光导纤维的一端射入，绿光在内芯与空气的界面上也恰好发生全反射，经时间，t2从另一端射出。下列说法正确的是
A．内芯对红光的折射率n1与对绿光的折射率n2之比为
B．内芯对红光的折射率n1与对绿光的折射率n2之比为
C．红光在内芯中的传播速度v1与绿光在内芯中的传播速度v2之比为
D．红光在内芯中的传播速度v1与绿光在内芯中的传播速度v2之比为
4．如图甲，为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙为从t=0时刻开始计时质点P运动的v—t图象，沿y轴正向为振动正方向，下列说法中正确的是
A．该列简谐横波沿x轴正方向传播
B．该列简谐横波沿x轴传播的速度为1．25m／s
C．t=0时刻质点P离开平衡位置的位移为cm
D．从t=0开始，经过2s，质点Q将沿x轴移动2m
5．理想变压器与额定电压均为12V的四个相同灯泡连接成如图所示的电路，开关S断开时，灯泡L1、L2、L3都正常发光，忽略灯泡电阻随温度的变化。下列说法正确的是
A．理想变压器原、副线圈的匝数比为3：1
B．理想变压器原线圈所接交流电源的电压为24V
C．闭合开关S，灯泡L1、L2、L3仍能正常发光
D．闭合开关S，灯泡L1可能烧毁
6．2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场用长征五号运载火箭成功发射嫦娥五号，12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆，实现了“绕、落、回”三步探月规划完美收官，为我国未来月球与行星探测奠定了坚实基础。如图，为嫦娥五号奔月过程示意图，A点和B点分别为嫦娥五号的近地变轨位置和近月变轨位置，关于嫦娥五号，下列说法正确的是
A．嫦娥五号在轨道②上经过A点时的加速度小于在轨道③上经过A点时的加速度
B．嫦娥五号在轨道①上运行的机械能等于在轨道②上运行的机械能
C．嫦娥五号在轨道④上由A点无动力运动到B点过程中，其动能先减小后增大
D．嫦娥五号由轨道④进入轨道⑤，需要在B点点火加速
7．一定质量的理想气体从状态A开始，经状态B和状态C回到状态A，其状态变化的p—T图象如图所示，其中线AB与OT轴平行，线段BC与Op轴平行。下列说法正确的是
A．气体从状态A到状态B过程中，气体分子对容器器壁的碰撞次数不变
B．气体从状态B到状态C过程中，气体向外界释放热量、
C．气体从状态A到状态B过程中，气体吸收热量全部用来增加气体的内能
D．气体从状态C到状态A过程中，单位体积内气体分子数减少
8．如图，倾角分别为60°和30°的两个斜面顶端相连接置于水平面上，左侧斜面光滑，右侧斜面粗糙，斜面顶端装有光滑轻小滑轮，物块A与轻弹簧连接，物块B通过细线跨过滑轮与弹簧相连，两物块分别置于斜面上。用手托住物块A，使弹簧处于自然状态且细线刚好伸直，此时物块B刚好能在斜面上保持静止；然后释放A，当A到达斜面上最低点时，物块B恰好将要沿斜面滑动。则物块A的质量mA与物块B的质量mB应满足的关系为
A．mA=mB
B．
C．
D．mB=3mA
二．多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分。
9．如图，在折射率的液体表面上方有一单色激光发射器S，它能垂直液面射出细激光束，在液体内深h处水平放置一平面镜，镜面向上，平面镜中心O在光源S正下方。现让平面镜绕过O点垂直于纸面的轴开始逆时针匀速转动，转动周期为T，液面上方的观察者跟踪观察液面，观察到液面上有一光斑掠过，进一步观察发现光斑在液面上P、Q两位置间移动。下列说法正确的是
A．在平面镜开始转动的一个周期内，能观察到液面上光斑的时间为
B．液面上P、Q两位置间距离为
C．光斑刚要到达P点时的瞬时速度为
D．光斑由Q点运动到P点所用的时间为
10．如图，一电子以某一初速度进入电荷量为Q的某点电荷电场中，a、b为粒子运动轨迹上的两点，a、b两点间的直线距离为d，已知a点场强方向所在直线与ab连线间夹角α=30°，b点场强方向所在直线与ab连线间夹角β=60°。电子的电荷量为e，点电荷周围某点的电势，其中r为该点到点电荷的距离。电子仅受电场力作用，下列说法正确的是
A．b点电势高于a点电势
B．电子在a点的电势能小于在b点的电势能
C．电子从a到b过程中，电场力做的功为
D．电子先后经过a、b两点时的加速度大小之比为1：3
11．工厂生产流水线上通过水平绝缘传送带输送相同大小的铜线圈，线圈在传送带上等距排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出不闭合的不合格线圈，在垂直于传送带运动方向的条形区域内加上垂直于传送带平面的匀强磁场，通过观察穿过磁场区域后的铜线圈间距，就能确认哪些线圈不合格，如图所示。下列说法正确的是
A．根据传送带上铜线圈的分布可知，第4个线圈不合格
B．根据传送带上铜线圈的分布可知，第3个线圈不合格
C．第6、7线圈间距离等于第7、8线圈间距离
D．若发现穿过磁场区域后的铜线圈间距一直没有变化，可通过增大磁场的磁感应强度或提高传送带速度大小来达到检测目的
12．如图，光滑水平面上置有质量分别为mA=6kg和mB=2kg的物块A、B，两物块间用劲度系数k=200N／m的轻质弹簧相连，其中A紧靠竖直墙壁，弹簧处于原长。已知弹簧振子的周期公式为，其中k为弹簧劲度系数，m为振子质量。现用水平向左的力F缓慢推动物块B，到达某一位置时保持静止，此过程力F做的功为25J；瞬间撤去推力F，下列说法正确的是
A．弹簧第一次恢复原长过程中，物块A、B及弹簧组成的系统机械能和动量都守恒
B．弹簧第一次恢复原长过程中，墙壁对物块A的冲量为30N·s
C．弹簧第一次恢复原长过程中，弹簧对B的平均作用力大小为
D．在撤去推力F后的运动过程中，物块A的最大速度为2.5m／s
三．非选择题：本题共6小题，共60分。
13．(7分)
某实验小组做“探究加速度与力的关系”实验时，先采用如图甲所示的常规实验方案，处理数据时发现误差比较明显。该小组经过分析讨论，对实验方案进行了改进和优化，采用如图乙所示实验方案，具体实验操作步骤如下：
A．挂上托盘和砝码，调整垫块位置，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
B．取下托盘和砝码，用天平测出其总质量为m，查出并记录当地重力加速度g；
C．把小车放回木板上原位置，让小车沿木板加速下滑，测出其下滑的加速度a；
D．改变砝码质量和垫块位置，多次测量m和a，通过作图可得到a—F的关系。
(1)比较甲、乙两实验方案，实验时需要满足条件M>>m的实验方案是________(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)；
(2)采用乙实验方案，在作a—F关系时，小车受到的合外力F=_____________________；
(3)在一次实验操作中，获得如图丙所示的纸带，A、B、C、D、E为计数点，其中相邻两计数点间均有四个点未画出，所用交变电源的频率为50Hz，则在打下C点时小车的速度大小vC=___________m／s，由纸带可求得小车运动的加速度a=____________m／s2(计算结果均保留两位有效数字)。
(4)图丁是该小组先后采用甲、乙两个实验方案描绘出的a—F关系图象，图象中_________ (选填①或②)是乙实验方案得到的a—F关系图象。
14．(9分)
某课外实验兴趣小组用图甲所示的电路对电流表进行改装，改装后的电流表有两个量程，分别为0.1A和0.6A，其中表头的满偏电流Ig=1mA，内阻rg=200Ω。请回答下面问题：
(1)甲电路中，定值电阻R1=___________Ω，定值电阻R2=__________Ω。(结果保留2位有效数字)
(2)该小组将改装后量程为0.1A的电流表接入图乙所示的电路中，电流表用A1表示，来测量某电池的电动势和内阻。当电阻箱R阻值为25.40Ω时，表头示数为0.50mA；当电阻箱R阻值为14.70Ω时，表头的示数为0.80mA，则该电池电动势E=___________V，内阻r=______________Ω。(结果保留2位有效数字)
(3)该小组设计了图丙所示电路对改装后量程为0.1A的电流表A1进行校对，校对电路中使用了(2)中电池作为电源，电路中标准电流表A的量程为0.1A，内阻为6.0Ω，校对过程中标准电流表示数调节范围为0.02A 0.1A，则电路中定值电阻R0应选用______________，R＇应选用最大阻值为___________的滑动变阻器。(选填选项字母代号)
A．5ΩB．10ΩC．30ΩD．100Ω
(4)校对过程中发现，改装后的电流表A1、A2的示数都总小于标准电流表的示数，则应该采取的最佳措施是__________________________________________________________。
15．(7分)
物理课堂上，老师带领学生演示了“马德堡半球实验”。老师取两个在碗底各焊接了铁环的不锈钢碗，让两只碗口紧对但不接触，点燃一张纸放到碗内，然后迅速把两只碗扣在一起，再在碗的外面浇水，使其冷却到环境温度。在两碗底的铁环上拴上两根绳子，让两组同学们朝相反的方向水平拉绳，试图把两个碗拉开，结果当两组同学各增加到5人时，才把碗拉开。已知碗口的直径为20cm，环境温度为27℃，实验过程中碗不变形，也不漏气，每人平均拉力为F=200N，大气压强p0=1×105Pa。求：
(1)两只碗刚扣在一起时，碗内空气的温度为多少摄氏度；
(2)两只碗刚扣在一起后，碗内剩余空气质量与碗内最初空气质量的比值。
16．(7分)
目前市场在售的玩具枪，各式各样，有些生产厂家为了经济利益，迎合少数不法分子的需求，生产超标违规玩具枪，这种违规产品存在很大安全隐患。按照公安部颁发的《枪支致伤力的法庭科学鉴定判据》(GA／T718—2007)的规定，对于不能发射制式弹药的非制式枪支，当所发射弹丸的枪口比动能EkS大于等于1.8J／cm2时，一律认定为枪支。所谓“枪口比动能”是指弹丸离开枪口时的动能与枪口横截面积的比值。现要对一支玩具气枪进行测试，先测得其枪管长度d=20cm，枪口截面积S=0.4cm2，所发射弹丸的质量m=3g。水平端着气枪从离地面高度h=1.8m处水平射击，弹丸在枪内高压气体推动下水平射出，弹丸击发时间极短，测得弹丸的水平射程L=18cm。不计空气阻力，高压气体膨胀过程质量不变，大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m／s2。
(1)通过计算说明该玩具枪是否能被认定为枪支；
(2)求该玩具枪发射弹丸过程中，枪内高压气体减少的内能。
17．(12分)
如图，为除尘装置的截面示意图，水平放置的金属极板M、N间距离为d，大量均匀分布的带负电尘埃以相同速度进入两板间，速度方向与板平行，大小为v0，每颗尘埃的质量均为m，带电荷量均为q。现有两个可行的除尘方案：
方案一：如图甲，在两板间加上恒定电压，所加电压为U0，尘埃会被极板吸附，除尘效率为50％。
方案二：如图乙，在原有两极板M、N的截面内，建立平面直角坐标系xOy轴垂直于金属板并过板的右端，x轴与两板中轴线共线；在P(2.5d，－2d)处放置开口向上且大小不计的尘埃收集容器。撤去两板间电场，然后只需在y轴右侧的某圆形区域内施加一垂直于纸面向里的匀强磁场，就可以把所有尘埃全部收集到容器中。尘埃颗粒重力、颗粒间作用力、尘埃颗粒对板间电场影响均不计。
(1)在方案一中，要使除尘效率达到100％，则两板间应加多大电压；
(2)在方案二中，要把所有尘埃全部收集到容器中，则在圆形区域内所施加匀强磁场的磁感应强度大小应满足什么条件。
18．(18分)
如图，物块A放在足够长木板C的左端，物块B放在木板上物块A的右侧某位置，A、B的质量分别为mA=4kg和mB=2kg，两物块可视为质点，木板C静止在水平面上，木板质量mC=2kg，两物块与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.4，木板与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.1。T=0时刻给物块A一个水平向右的初速度v0=4m／s，经过0．5s，A、B发生碰撞，且碰撞时间极短，碰撞过程中损失的机械能为∆E=0.5J。滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度g=10m／s2，求：
(1)t=0时刻A、B两物块间的距离L；
(2)总共产生的摩擦热Q；
(3)木板向右运动的总位移。
高三物理参考答案及评分标准 2021.01
一．单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
二．多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分。
三．非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（7分）（1）甲（1分）（2）mg（1分）（3）0.30（2分）、0.80（2分）（4）①（1分）
14．（9分）（1）1.68（2分）、0.34（2分）（2）1.43（1分）、1.13（1分）（3）A（1分）、D（1分）（4）适当增大R2（1分）
15．（7分）参考答案及评分标准：
（1）设两只碗刚扣在一起时碗内空气温度为T，环境温度为T0，对两碗内密闭气体，有
（1分）
对一只碗，有
（2分）
解得： （1分）
（2）设两碗碗口紧对时两碗内空气体积为V0，质量为m0，升温后这部分空气体积为V，碗内剩余空气质量为m，有
（1分）
（1分）
解得： （1分）
注：对密闭前后碗内空气运用克拉柏龙方程求解同样给分。
16．（7分）参考答案及评分标准：
（1）设弹丸离开枪口时的速度为v0，经时间t落地，有
（1分）
（1分）
解得： ，所以该玩具枪被认定为枪支 （1分）
（2）设弹丸在枪管内加速过程中，高压气体对弹丸做的功为W，枪内高压气体减少的内能为，有
（2分）
由热力学第一定律得：
（1分）
解得： （1分）
17．（12分）参考答案及评分标准：
（1）在方案一中，要使除尘效率达到100%，设两板间应加电压为U，尘埃在板间运动时间为t，有
（2分）
（1分）
解得： （1分）
（2）设圆形磁场区域的半径为R1，尘埃在磁场中做圆周运动的半径为R2，要使所有尘埃都能到达P点，必须满足
（2分）
另有 （1分）
当圆形区域过P点且与M板的延长线相切时，R2最小，B最大，如图，由几何关系得
（1分）
解得： （1分）
当圆形区域过P点且在M板右端点与y轴相切时，R2最大，B最小，如图，由几何关系得
（1分）
解得： （1分）
所以圆形区域内匀强磁场的磁感应强度大小应满足什么条件为
（1分）
18．（18分）参考答案及评分标准：
（1）设t=0时刻A、B两物块间的距离为L，经时间t1=0.5s两物块发生碰撞，碰撞前A、B的速度分别为vA1、vB1，发生的位移分别为xA1、xB1，此过程B、C一起运动
对A，有 （1分）
对B、C，有 （1分）
（1分）
（1分）
解得： （1分）
（2）对全过程，由能量守恒得
（1分）
解得： （1分）
（3）设碰撞后A、B的速度分别为vA2、vB2，有
（1分）
（1分）
碰撞后A、B减速，C加速，设经时间t2，A、C达到共速，共速的速度为vAC，此时B的速度为vB3
对C，有 （1分）
（1分）
（1分）
（1分）
A、C达到共速后，A、C一起匀速运动，设经时间t3，A、B、C达到共速，共速的速度为vAC
（1分）
（1分）
A、B、C达到共速后，三者一起做匀减速运动，直到停止，有
对A、B、C，有 （1分）
（1分）
解得： （1分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
A
C
D
C
B
C
题号
9
10
11
12
答案
AC
ACD
BD
CD