2022北京崇文實驗中學(xué)高三物理期末試卷含解析_第1頁
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2022北京崇文實驗中學(xué)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(yīng)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(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)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(zhuǎn)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(shè)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(guān)接通后,氖泡的發(fā)光頻率為200HzB.開關(guān)接通后,電壓表的示數(shù)為VC.開關(guān)斷開后,電壓表的示數(shù)變大D.開關(guān)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(zhì)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(zhì)量分別為2m和3m的四個木塊,其中兩個質(zhì)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(rèn)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(zhì)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(nèi)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(zhì)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(yīng)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(guān)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(yīng)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(yīng),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(yīng)。

參考答案:

吸收(2分)

5(2分)10.某同學(xué)為估測摩托車在水泥路面上行駛時所受的牽引力,設(shè)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(diào)節(jié)輸液管的滴水速度,剛好每隔1.0s滴一滴,該同學(xué)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(cè)是起點,單位:m)。設(shè)該同學(xué)質(zhì)量為50kg,摩托車的質(zhì)量為75kg,根據(jù)該同學(xué)的實驗結(jié)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(zhǔn)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(fù)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(dāng)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(xué)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(yīng)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(guān)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?zāi)緣K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(guān)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(guān)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(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)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(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)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(zhì)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(biāo)紙中畫出a-1/m圖線,并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)1/m之間的關(guān)系式是

(3)保持小車質(zhì)量不變,改變砂和砂桶質(zhì)量,該同學(xué)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(jié)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(cè),誤差較大的點應(yīng)舍去。根據(jù)數(shù)學(xué)知識求出所作直線的方程即可。(3)由圖象可看出,當(dāng)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(xué)設(shè)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(xué)負(fù)責(zé)釋放金屬小球,乙同學(xué)負(fù)責(zé)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(biāo)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(xué)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(xué)用來探究“小車的加速度與外力關(guān)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(xì)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(zhì)量(B)每次改變鉤碼,需要測量其質(zhì)量(或重力)(C)鉤碼的質(zhì)量應(yīng)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(zhì)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(dāng)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(zhì)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(shè)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(dǎo)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(yīng)強度為B,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計.兩相同金屬棒c和d與導(dǎo)軌垂直放置,它們的質(zhì)量均為m,電阻均為R,間距為s0,與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ,設(shè)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(nèi)通過c棒的電量;(2)t0時

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