2022北京崇文實驗中學高三物理期末試卷含解析

2022北京崇文實驗中學高三物理期末試卷含解析一、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.在如圖所示的傾角為的光滑斜面上，存在若兩個磁感應強度大小均為B的勻強磁場，區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁場方向垂直斜面向下，磁場的寬寬度增色為L，一個質量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導線框，由靜止開始沿斜面下滑，時ab邊剛越過GH進入磁場I區(qū)，此時線框恰好以速度做勻速直線運動；時ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時線框又恰好以速度做勻速直線運動重力加速度為g，下列說法中正確的是(

)A．線框兩次勻速直線運動的速度之比B．從到過程中，線框中通過的電流方向先是由．然后是從C．從到過程中，線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少量D．.從到，有的機械能轉化為電能參考答案：BD2.（單選）如圖所示，不帶電的金屬球A固定在絕緣底座上，它的正上方有B點，該處

有帶電液滴不斷地自靜止開始落下(不計空氣阻力)，液滴到達A球后將電荷量全部傳給A球，設前一液滴到達A球后，后一液滴才開始下落，不計B點未下落帶電液滴對下落液滴的影響，則下列敘述中正確的是

（

）A.第一滴液滴做自由落體運動，以后液滴做變加速運動，都能到達A球B.當液滴下落到重力等于電場力位置時，開始做勻速運動C.能夠下落到A球的所有液滴下落過程所能達到的最大動能不相等D.所有液滴下落過程中電場力做功相等參考答案：C解析：A、第一滴液滴只受重力做自由落體運動，以后液滴將受力向上的電場力作用而做變加速運動，隨著球A液滴增多，帶電量增大，空間產(chǎn)生的場強增強，以后液滴所受的電場力增大，這些液滴先加速后減速，就不一定能到達A球，故A錯誤．B、當液滴下落到重力等于電場力位置時，繼續(xù)向下運動時電場力增大，電場力將大于重力，開始做減速運動，故B錯誤．C、當液滴所受的電場力與重力相等時動能最大，則有：mg=k，x是動能最大的位置到A距離，由于A球的電荷量qA在不斷增大，x增大，所以第一滴液滴以后的液滴動能最大的位置將不斷上移，合外力做功不等，則最大動能不相等，故C正確．

D、由于所有液滴下落過程中所受的電場力不等，若能到達A球，根據(jù)功的公式W=Fl可知，通過的位移相等，電場力做功不相等；若不能到達A球，液滴將返回到B點，電場力做功為零，即電場力做功相等，故D錯誤．故選：C．

3.（單選）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1∶5，原線圈兩端的交變電壓為u＝20sin200πt(V)．氖泡在兩端電壓達到100V時開始發(fā)光，下列說法中正確的有()A．開關接通后，氖泡的發(fā)光頻率為200HzB．開關接通后，電壓表的示數(shù)為VC．開關斷開后，電壓表的示數(shù)變大D．開關斷開后，變壓器的輸出功率不變參考答案：A4.（單選）如圖所示，一個質量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°．則（

）A．滑塊一定受到三個力作用B．彈簧一定處于壓縮狀態(tài)C．斜面對滑塊的支持力大小可能為零D．斜面對滑塊的摩擦力大小一定等于參考答案：D5.粗糙水平面上放置質量分別為2m和3m的四個木塊，其中兩個質量為2m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連。木塊間的動摩擦因數(shù)均為μ，木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質量為3m的木塊，使四個木塊一起勻速前進。則需要滿足的條件是：

A．木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為B．木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為0.4μC．水平拉力F最大為10μmg

D．水平拉力F最大為4μmg參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，氣缸中封閉著溫度為127℃的空氣，一重物用輕繩經(jīng)輕滑輪跟氣缸中的活塞相連接，不計一切摩擦，重物和活塞都處于平衡狀態(tài)，這時活塞離氣缸底的高度為10cm。如果缸內空氣溫度降為87℃，則重物將上升

cm；該過程適用的氣體定律是

（填“玻意耳定律”或“查理定律”或“蓋·呂薩克定律”）。參考答案：1；蓋·呂薩克定律7.一個質量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場中沿豎直方向下落，磁場的分布情況如圖所示，已知磁感應強度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關系為（此處k為比例常數(shù)，且），其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上，在下落過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度．俯視觀察，圓環(huán)中的感應電流方向為（順時針，逆時針）；圓環(huán)收尾速度的大小為．參考答案：順時針

;8.一個做初速度為零的勻加速直線運動的物體，在第1s末，第2s末，第3s末的速度大小之比是

．參考答案：1:2:39.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)。在氫原子核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過程中，將

（填“吸收”、“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應，則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有

種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應。

參考答案：

吸收（2分）

5（2分）10.某同學為估測摩托車在水泥路面上行駛時所受的牽引力，設計了下述實驗：將輸液用的500ml玻璃瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在摩托車上，調節(jié)輸液管的滴水速度，剛好每隔1.0s滴一滴，該同學騎摩托車，先使之加速到某一速度，然后熄火，讓摩托車沿直線滑行，如圖是某次實驗中水泥路面上的部分水滴（左側是起點,單位：m）。設該同學質量為50kg，摩托車的質量為75kg，根據(jù)該同學的實驗結果可估算（g=10m/s2）（1）騎摩托車加速時的加速度大小為

m/s2；（2）騎摩托車滑行時的加速度大小為

m/s2；

（3）騎摩托車加速時的牽引力大小為

N參考答案：（1）3.79m/s2，（2）0.19m/s2，（3）497.5N

解：（1）已知前四段位移，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4-x2=2a1T2

x3-x1=2a2T2

為了更加準確的求解加速度，我們對兩個加速度取平均值

得：即小車運動的加速度計算表達式為：（2）滑行時的加速度帶入數(shù)據(jù)得：摩托車減速時的加速度a2=-0.19

m/s2，負號表示摩托車做減速運動．

（3）由牛頓第二定律：

加速過程：F-f=ma

減速過程：f=ma2，

解得：F=m（a+a2）=497.5N

故答案為：（1）3.79m/s2；（2）0.19m/s2；（3）497.5N．11.（1）打點計時器所用電源為___交流電___，當電源頻率為50Hz，每隔__s打一個點，實驗時放開紙帶與接通電源的先后順序是先_接通電源后釋放紙帶__。（2）某同學在測定勻變速直線運動的加速度時，得到了幾條較為理想的紙帶，他已在每條紙帶上按每5個點取好一個計數(shù)點，即兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，依打點先后編為0，1，2，3，4，5。由于不小心，幾條紙帶都被撕斷了，如圖所示，請根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答：在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應該是_____，打A紙帶時，物體的加速度大小是_____m/s2。參考答案：0.02_C

0.6_12.在“探究功與物體速度變化關系”的實驗中，某實驗研究小組的實驗裝置如圖甲所示，彈簧與木塊接觸但并沒有拴連。木塊從A點靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長的木板運動到B1點停下，O點為彈簧原長時所處的位置，測得OB1的距離為L1，并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為W。用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進行第2次、第3次……實驗，每次實驗木塊均從A點釋放，木塊分別運動到B2、B3……停下，測得OB2、OB3……的距離分別為L2、L3……作出彈簧對木塊做功W與木塊停下的位置距O點的距離L的圖象如圖乙所示。（1）根據(jù)圖線分析，彈簧對木塊做功W與木塊在O點的速度v0之間的關系為

（2）W—L圖線不通過原點的原因是

。（3）求出彈簧被壓縮的長度為

cm。參考答案：1）W與成線性關系（2）未計木塊通過AO段時摩擦力對木塊所做（3）

3

cm13.某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，圖甲為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）（1）圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2（2）保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的1/m，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a（m/s2）1.901.721.491.251.000.750.500.30小車質量m（kg）0.250.290.330.400.500.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60

請在下圖的方格坐標紙中畫出a-1/m圖線，并從圖線求出小車加速度a與質量倒數(shù)1/m之間的關系式是

（3）保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如右下圖所示。該圖線不通過原點，其主要原因是

參考答案：(1)3.2m/s2（3分）；(2)如圖所示，a=1/2m（m/s2）（作圖3分，結論2分）；(3)。（2分）（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論可解。（2）描點，連線，讓盡可能多的點在直線上，不在直線上的點均勻分布在直線兩側，誤差較大的點應舍去。根據(jù)數(shù)學知識求出所作直線的方程即可。（3）由圖象可看出，當力F為一大于零的值時，加速度a仍為零，說明實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.甲乙兩位同學設計了利用數(shù)碼相機的連拍功能測重力加速度的實驗。實驗中，甲同學負責釋放金屬小球，乙同學負責在小球自由下落的時候拍照。已知相機每間隔0.1s拍1幅照片。（1）若要從拍得的照片中獲取必要的信息，在此實驗中還必須使用的器材是_______。（填正確答案標號）A.米尺

B.秒表

C.光電門

D.天平（2）簡述你選擇的器材在本實驗中的使用方法。答：________________________________________________（3）實驗中兩同學由連續(xù)3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm，則該地的重力加速度大小為g=___m/s2。（保留2位有效數(shù)字）參考答案：

(1).A

(2).將米尺豎直放置，使小球下落時盡量靠近米尺。

(3).9.7【詳解】此實驗用數(shù)碼相機替代打點計時器,故實驗原理是相同的,仍然需要米尺來測量點與點之間的距離;就本實驗而言,因為是不同照片,所以是測量連續(xù)幾張照片上小球位置之間的距離;加速度求解仍然用逐差法計算,注意是bc與ab之間的距離差.15.如圖是某同學用來探究“小車的加速度與外力關系”的實驗裝置，軌道上的B點固定一光電門，將連接小車的細線跨過滑輪系住小鉤碼，在A點釋放小車，測出小車上擋光片通過光電門的時間為Δt。（1）若擋光片的寬度為d，擋光片前端距光電門的距離為L，則小車的加速度a＝__________。（2）（多選題）在該實驗中，下列操作步驟中必須做到的是（

）（A）要用天平稱量小車質量（B）每次改變鉤碼，需要測量其質量（或重力）（C）鉤碼的質量應該小些（D）每次測量要保持小車從同一點靜止出發(fā)（E）不論軌道光滑與否，軌道一定要保持水平（3）若實驗中使用的擋光片寬度較寬，其他條件不變，則測出的小車加速度比真實值_________。參考答案：（1），（2）BCD（3）偏大四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質量M＝8kg的小車放在光滑水平面上，在小車左端加一水平推力F＝8N。當小車向右運動的速度達到3m/s時，在小車右端輕輕地放一個大小不計、質量m＝2kg的小物塊。小物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，小車足夠長。g取10m/s2，則：(1)放上小物塊后，小物塊及小車的加速度各為多大；(2)從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t＝3s小物塊通過的位移大小為多少？參考答案：解析：(1)小物塊的加速度am＝μg＝2m/s217.（12分）如圖所示，物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進入水平面（設經(jīng)過B點前后速度大小不變），最后停在C點。每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測量物體的瞬時速度，下表給出了部分測量數(shù)據(jù)。（重力加速度g＝10m/s2）求：（1）斜面的傾角a；（2）物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)m；（3）t＝0.6s時的瞬時速度v。參考答案：解析：（1）由前三列數(shù)據(jù)可知物體在斜面上勻加速下滑時的加速度為a1＝＝5m/s2，mgsina＝ma1，可得：a＝30°。

（2）由后二列數(shù)據(jù)可知物體在水平面上勻減速滑行時的加速度大小為a2＝＝2m/s2，mmg＝ma2，可得：m＝0.2。

（3）由2＋5t＝1.1＋2（0.8－t），解得t＝0.1s，即物體在斜面上下滑的時間為0.5s，則t＝0.6s時物體在水平面上，其速度為v＝v1.2＋a2t＝2.3m/s。18.（16分）如圖甲所示，相距為L的兩平行金屬導軌MN、PQ固定在絕緣水平面上，處于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B，導軌足夠長且電阻不計．兩相同金屬棒c和d與導軌垂直放置，它們的質量均為m，電阻均為R，間距為s0，與導軌間動摩擦因數(shù)均為μ，設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．在t=0時刻，對c棒施加一水平向右的力，使其從靜止開始做勻加速直線運動．在t0時刻，d棒開始運動，此后保持水平力不變，由速度傳感器測得兩金屬棒的v—t圖象如圖乙所示，從t1時刻開始兩金屬棒以相同的加速度做勻加速直線運動，此時兩金屬棒的間距為s．試求：（1）在0至t1時間內通過c棒的電量；（2）t0時