北京北大附屬實驗學校2022年度高三物理上學期期末試卷含解析

北京北大附屬實驗學校2022年度高三物理上學期期末試卷含解析一、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.將質(zhì)量為的小球在距地面高度為處拋出，拋出時的速度大小為，小球落到地面時的速度大小為2，若小球受到的空氣阻力不能忽略，則對于小球下落的整個過程，下面說法中正確的是：A.

小球的機械能守恒B.

重力對小球做的功等于C.

合外力對小球做的功小于D.

合外力對小球做的功等于參考答案：B2.（單選）圖示為一列沿軸負方向傳播的簡諧橫波，實線為時刻的波形圖，虛線為時的波形圖，波的周期T＞0.6s，則（

）。

A.波的周期為2.4s

B.在s時，P點沿y軸正方向運動

C.經(jīng)過0.4s，P點經(jīng)過的路程為4m

D.在時，Q點到達波峰位置參考答案：D3.（單選）如圖所示，足夠長的水平傳送帶以v0=2m/s的速度勻速運行。t=0時，在最左端輕放一質(zhì)量為m的小滑塊，t=2s時，傳送帶突然制動停下。已知滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。下列關(guān)于滑塊相對地面運動的v-t圖像正確的是

參考答案：D

解析：滑塊放在傳送帶上受到滑動摩擦力作用做勻加速運動，a==μg=2m/s2，滑塊運動到與傳送帶速度相同時需要的時間t1==1s然后隨傳送帶一起勻速運動的時間t2=t-t1=1s當送帶突然制動停下時，滑塊在傳送帶摩擦力作用下做勻減速運動直到靜止，a′=-a=-2m/s2運動的時間t3=＝1s所以速度時間圖象對應D選項．故選D4.一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10.5m的a、b兩處的質(zhì)點振動圖象如圖所示中a、b所示，則：A．該波的振幅是20cmB．該波的波長可能是6mC．該波的波速可能是10.5m/sD．該波由a傳到b可能歷時7s參考答案：

答案：BD5.據(jù)國家航天局計劃,2006年內(nèi)將啟動“嫦娥奔月”工程,屆時將發(fā)射一艘繞月球飛行的飛船.設另有一艘繞地球飛行的飛船,它們都沿圓形軌道運行并且質(zhì)量相等,繞地球飛行的飛船軌道半徑的是繞月球飛行的飛船的軌道半徑4倍.已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍,則繞地球飛行的飛船與繞月球飛行的飛船相比較

A.周期之比為8∶9

B.角速度之比為9∶2C.向心加速度之比為6∶1

D.動能之比為81∶16參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.完成其核反應方程：N+He→

.參考答案：O+H解析：由核反應方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，核反應方程為N+He→O+H。7.如圖所示，水平板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測出相應時刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲，4s~9s內(nèi)合外力對物塊做功為

▲

。

參考答案：8.如圖所示，實線為一列簡諧波在t＝0時刻的波形，虛線表示經(jīng)過Dt＝0.2s后它的波形圖，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），則這列波傳播速度可能值v＝_____；這列波的頻率可能值f＝_______。參考答案：9.（5分）兩個共力點F1,F2互相垂直，合力為F，F(xiàn)1與F之間的夾角為α，F(xiàn)2與F之間的夾角β，如圖所示，若保持合力F的大小和方向均不變，而改變F1時，對于F2的變化情況以下判斷正確的是

A.若保持α不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變大；

B.若保持α不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變??；

C.若保持F1的大小不變而減小α，則β變小，F(xiàn)2變大；

D.若保持F1的大小不變而減小α，則β變小，F(xiàn)2變小。參考答案：

AD10.．一質(zhì)量為m的小球與一勁度系數(shù)為k的彈簧相連組成一體系，置于光滑水平桌面上，彈簧的另一端與固定墻面相連，小球做一維自由振動。試問在一沿此彈簧長度方向以速度u作勻速運動的參考系里觀察，此體系的機械能是否守恒，并說明理由。

。參考答案：1.否．原因是墻壁對于該體系而言是外界，墻壁對彈簧有作用力，在運動參考系里此力的作用點有位移，因而要對體系做功，從而會改變這一體系的機械能．11.一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子，其半衰期為3.8天。1g氡經(jīng)過7.6天衰變了

g；衰變中放出的粒子是

。參考答案：0.75，α粒子（或）12.如圖所示，光滑斜面的傾角為q，有兩個相同的小球，分別用光滑擋板A、B擋住，擋板A沿豎直方向。擋板B垂直于斜面，則兩擋板受到小球壓力的大小之比為_______，斜面受到兩個小球壓力大小之比為__________。參考答案：1/cosq，1/cos2q13.如圖為氫原子的能級圖，一群氫原子在n=4的定態(tài)發(fā)生躍遷時，能產(chǎn)生

種不同頻率的光，其中產(chǎn)生的光子中能量最大是

ev參考答案：6、

12．75ev三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）現(xiàn)用“與”門、“或”門和“非”門構(gòu)成如圖所示電路，請將右側(cè)的相關(guān)真值表補充完整。(填入答卷紙上的表格)參考答案：

答案：

ABY001010100111

15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(10分)如圖所示，固定在水平面上的斜面傾角θ=37°，長方體木塊A的MN面上釘著一顆小釘子，質(zhì)量m=1.5kg的小球B通過一細線與小釘子相連接，細線與斜面垂直，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.50．現(xiàn)將木塊由靜止釋放，木塊將沿斜面下滑．求在木塊下滑的過程中小球?qū)δ緣KMN面的壓力。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：解析：由于木塊與斜面間有摩擦力的作用，所以小球B與木塊間有壓力的作用，并且它們以共同的加速度a沿斜面向下運動。將小球和木塊看作一個整體，設木塊的質(zhì)量為M，根據(jù)牛頓第二定律可得

（4分）

代入數(shù)據(jù)得

（1分）

選小球為研究對象，設MN面對小球的作用力為N，

根據(jù)牛頓第二定律有

（3分）

代入數(shù)據(jù)得

（1分）

根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)N面的壓力大小為6.0N，方向沿斜面向下

（1分）17.如圖所示，在光滑水平地面上，靜止放著一質(zhì)量m1=0.2kg的絕緣平板小車，小車的右邊處在以PQ為界的勻強電場中，電場強度E1=1×104V/m，小車A點正處于電場的邊界。質(zhì)量m2=0.1kg，帶電量q=6×10-5C的帶正電小物塊（可視為質(zhì)點）置于A點，其與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.40（且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等）?，F(xiàn)給小物塊一向右的速度v0=6m/s，當小車速度減為零時，電場強度突然增強至E2=2×104V/m，而后保持不變。若小物塊不從小車上滑落，取g=10m/s2。試求：（1）小物塊最遠能向右運動多遠？（2）小車、小物塊的最終速度分別是多少？參考答案：【知識點】勻變速直線運動的公式；牛頓第二定律；能量守恒定律；電場強度．A2C2I1E3【答案解析】（1）2m．（2）m/s，m/s．

解析：（1）小物塊受到向左的電場力和滑動摩擦力作減速運動，小車受摩擦力向右做加速運動．設小車和小物塊的加速度分別為a1、a2，由牛頓第二定律得對小車μm2g=m1a1

得a1=2m/s2對小物塊qE1+μm2g=m2a2

得a2=10m/s2設t1時刻小車與小物塊速度相同，則vt=v0－a2t1=a1t1解得t1=0.5s、vt=1m/s當兩物體達共同速度后系統(tǒng)只受電場力，則由牛頓第二定律得qE1=(m1+m2)a3則a3=2m/s2設兩者間摩擦力達最大靜摩擦，設小車及小物塊做減速運動的加速度分別為a4、a5，則：

a4＝a5＝由于a3=a4=a5，故兩者不會相對滑動，而是以2m/s2的共同加速度做減速運動，直至共同速度減為零

小物塊第一段運動的位移s1＝第二段運動的位移s2＝故小物塊向右運動最遠的位移s=1.75m+0.25m=2m

（2）當小物塊及小車的速度減為零后，其受力如圖，由牛頓第二定律得：小物塊的加速度a5＝此時小車的加速度a6＝設小物塊經(jīng)t2秒沖出電場，此時小物塊及小車速度分別為v3與v4．則：

對小物塊∵s＝∴t2＝對小物塊v3＝a5t2＝8×m/s=4m/s

對小車v4＝a6t2＝2×m/s＝m/s

當小物塊沖出電場后，若不從小車上滑落，兩者最終會達至共同速度，設此速度為v5．

由系統(tǒng)動量守恒得：m2v3+m1v4=（m1+m2）v5

v5＝【思路點撥】（1）先分析小物塊與小車的運動情況：小物塊水平方向受向左的電場力與滑動摩擦力做減速運動，而小車受摩擦力向右做勻加速運動，當速度相等后，受力情況發(fā)生了變化，兩者可能相對靜止，也可能相對滑動．根據(jù)牛頓第二定律分別求出兩者的加速度，由速度公式列式，求出相等的速度，再由牛頓第二定律分析速度相等后能否相對靜止．運用運動學公式分段求出小物塊運動的距離．即得到向右運動的總路程．（2）先牛頓第二定律和運動學公式結(jié)合，求出物塊沖出電場時，兩者的速度大小，若不從小車上滑落，兩者最終會達至共同速度，根據(jù)動量守恒求出共同速度．本題是考查牛頓運動定律、電場力、勻變速運動規(guī)律、動量守恒定律知識，考查考生對物理過程的綜合分析能力、應用數(shù)學處理物理問題的能力．18.宇宙中存在一些離其他恒星較遠的兩顆星組成的雙星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用．已知雙星系統(tǒng)中星體1的質(zhì)量為m，星體2的質(zhì)量為2m，兩星體相距為L，同時繞它們連線上某點做勻速圓周運動，引力常量為G．求該雙星系統(tǒng)運動的