2022年北京電業(yè)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022年北京電業(yè)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.兩物體A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，互相接觸放在光滑水平面上，如圖所示。對(duì)物體A施以水平的推力F，則物體A對(duì)物體B的作用力等于A．B．C．D．參考答案：B本題是連接體問(wèn)題，處理方法常有兩種：隔離法和整體法，要靈活選擇研究對(duì)象．求加速度時(shí)可以考慮整體法．求內(nèi)力時(shí)必須用隔離法。根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)整體：a=；對(duì)B：F′=m2a=，故選B。2.（單選）如圖所示，中子內(nèi)有一個(gè)電荷量為的上夸克和兩個(gè)電荷量為的下夸克，3個(gè)夸克都分布在半徑為r的同一圓周上，則3個(gè)夸克在其圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為：A．B．

C．D．參考答案：A3.(多選)“兒童蹦極”中，拴在腰間左右兩側(cè)的是彈性極好的橡皮繩．質(zhì)量為m的小明如圖靜止懸掛時(shí)兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若此時(shí)小明左側(cè)橡皮繩在瞬間斷裂，則小明此時(shí)A．速度為零B．加速度a＝g，沿原斷裂繩的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未斷裂繩的方向斜向上D．加速度a＝g，方向豎直向下參考答案：AB4.近日，—個(gè)由法國(guó)、意大利和澳大利豫等國(guó)科學(xué)家組成的研究小組宣布，他們?cè)诰嚯x地球2000萬(wàn)光年的室女座，發(fā)現(xiàn)了由暗物質(zhì)組成的星系。這個(gè)被他們命名為“室女座HI21”的星系旋轉(zhuǎn)速度很大，進(jìn)而推斷出這個(gè)星系的質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的l億倍。若假設(shè)地球繞“室女座HI21”星系做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑等于地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，則地球繞“室女座HI21”星系做勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期是

A．10-4年

B．104年

C．10-8年

D．108年

參考答案：D5.（單選）質(zhì)量為m的汽車(chē)，啟動(dòng)后沿平直路面行駛，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P，且行駛過(guò)程中受到的摩擦阻力大小一定，汽車(chē)速度能夠達(dá)到的最大值為v，那么當(dāng)汽車(chē)的車(chē)速為時(shí)．汽車(chē)的瞬時(shí)加速度的大小為（）A．B．C．D．參考答案：考點(diǎn)：功率、平均功率和瞬時(shí)功率；牛頓第二定律．專(zhuān)題：功率的計(jì)算專(zhuān)題．分析：汽車(chē)速度達(dá)到最大后，將勻速前進(jìn)，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv和共點(diǎn)力平衡條件，可以先求出摩擦阻力；當(dāng)汽車(chē)的車(chē)速為時(shí)，先求出牽引力，再結(jié)合牛頓第二定律求解即可．解答：解：汽車(chē)速度達(dá)到最大后，將勻速前進(jìn)，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv和共點(diǎn)力平衡條件有：F1=f…①P=F1v…②當(dāng)汽車(chē)的車(chē)速為時(shí)有：…③根據(jù)牛頓第二定律有：F2﹣f=ma…④由①～④式，可求得：所以ABD錯(cuò)誤，C正確；故選：C．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵結(jié)合功率與速度關(guān)系公式P=Fv、共點(diǎn)力平衡條件以及牛頓第二定律聯(lián)合求解．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一束光由空氣射入某種介質(zhì)中，當(dāng)入射光線與界面間的夾角為30°時(shí)，折射光線與反射光線恰好垂直，這種介質(zhì)的折射率為

，已知光在真空中傳播的速度為c=3×108m/s，這束光在此介質(zhì)中傳播的速度為

m/s。參考答案：

7.在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為，該金屬的逸出功為_(kāi)_____。若用波長(zhǎng)為（<0）單色光做實(shí)驗(yàn)，則其截止電壓為_(kāi)_____。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h.參考答案：

（2）由和得由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程和得8.真空室內(nèi)，有質(zhì)量分別為m和2m的甲、乙兩原子核，某時(shí)刻使它們分別同時(shí)獲得和的瞬時(shí)速率，并開(kāi)始相向運(yùn)動(dòng)。由于它們間的庫(kù)侖斥力作用，二者始終沒(méi)有接觸，當(dāng)兩原子核相距最近時(shí)，甲核的速度大小為_(kāi)_________。(填選項(xiàng)前的字母)A.B.C.D.參考答案：B當(dāng)二者共速時(shí)距離最近，由動(dòng)量守恒定律可得4mv-3mv=3m解得，故選項(xiàng)B正確。9.為了“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”，現(xiàn)提供如圖所示的器材：A為小車(chē)，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車(chē)?yán)等于砝碼和小桶的總重量．請(qǐng)思考探究思路并回答下列問(wèn)題：(1)為了消除小車(chē)與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取什么做法？_______________________________.(2)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量m，分別得到小車(chē)加速度a與質(zhì)量m的數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)12345小車(chē)加速度a/m·s－20.780.380.250.200.16小車(chē)質(zhì)量m/kg0.200.400.600.801.00根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用計(jì)算機(jī)繪制出a—m圖象如圖所示：通過(guò)對(duì)圖象(圖甲)的觀察，可猜想在拉力F一定的情況下a與m的關(guān)系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，為了驗(yàn)證猜想，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出最能直觀反映a與m之間關(guān)系的圖象．(3)在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖所示，該圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是________________________________________________________．參考答案：(1)把木板的右端(或安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的那端)適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力(2)如圖所示

(3)實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分10.圖示為簡(jiǎn)單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流IR=300μA，內(nèi)阻Rg=l00Ω，可變電阻R的最大阻值為10kΩ，電池的電動(dòng)勢(shì)E=l.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是

色，按正確使用方法測(cè)量電阻Rx的阻值時(shí)，指針指在刻度盤(pán)的正中央，則Rx=

kΩ。若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)熱變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測(cè)上述Rx，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比較

（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：11.如圖甲所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況，圖中三條等長(zhǎng)線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同，由此得出晶體具有

▲

的性質(zhì)。如圖乙所示，液體表面層分子比較稀疏，分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層分子間作用表現(xiàn)為

▲

。參考答案：各向異性

引力12.如圖所示，質(zhì)量相等的物體a和b，置于水平地面上，它們與

地面問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，a、b間接觸面光滑，在水平力F

作用下，一起沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a、b間的作用力=_________,如果地面的動(dòng)摩擦因數(shù)變小，兩者一起沿水平地面作勻加速運(yùn)動(dòng)，則____（填“變大”或“變小”或“不變”）。參考答案：F/2（2分），不變（2分）17.(12分)如圖甲的光電門(mén)傳感器是測(cè)定瞬時(shí)速度大小的儀器．其原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細(xì)的紅外線到接收端，當(dāng)固定在運(yùn)動(dòng)物體上的一個(gè)已知寬度為d的擋光板通過(guò)光電門(mén)擋住紅外線時(shí)，和它連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器可記下?lián)豕獾臅r(shí)間Δt，則可以求出運(yùn)動(dòng)物體通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度大小。(1)為了減小測(cè)量瞬時(shí)速度的誤差，應(yīng)選擇寬度比較________(選填“寬”或“窄”)的擋光板。(2)如圖乙是某同學(xué)利用光電門(mén)傳感器探究小車(chē)加速度與力之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將該光電門(mén)固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過(guò)細(xì)線拉同一小車(chē)，小車(chē)每次都從同一位置A點(diǎn)靜止釋放．①如圖丙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)出擋光板的寬度d＝________mm，實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車(chē)從圖乙A點(diǎn)靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器記下?lián)豕獍逋ㄟ^(guò)光電門(mén)時(shí)擋光時(shí)間間隔Δt＝0.02s，則小車(chē)通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)_______m/s；②實(shí)驗(yàn)中設(shè)小車(chē)的質(zhì)量為m1，重物的質(zhì)量為m2，則在m1與m2滿足關(guān)系式________時(shí)可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力大小與重物的重力大小相等；③測(cè)出多組重物的質(zhì)量m2和對(duì)應(yīng)擋光板通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt，并算出小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v，通過(guò)描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車(chē)的加速度與力之間的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出________圖象(選填“v—m2”或“v2—m2”)；④某同學(xué)在③中作出的線性圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，其可能的原因是__________________。參考答案：(1)窄(2)①11.400.57②m1?m2③v2－m2④小車(chē)與水平軌道間存在摩擦力三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.螺線管通電后，小磁針靜止時(shí)指向如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極15.

（選修3-3（含2-2）模塊）(6分)理想氣體狀態(tài)方程如下：。從理論的角度，設(shè)定一定的條件，我們便能得到氣體三大定律：玻意爾定律、查理定律和蓋·呂薩克定律。下面請(qǐng)你通過(guò)設(shè)定條件，列舉其中兩條定律的內(nèi)容。（要求條件、內(nèi)容要與定律名稱(chēng)相對(duì)應(yīng)，不必寫(xiě)數(shù)學(xué)表達(dá)式）參考答案：

答案：玻意爾定律：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比。查理定律：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比。蓋·呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一半徑R=1m的圓盤(pán)水平放置，在其邊緣E點(diǎn)固定一小桶(可視為質(zhì)點(diǎn))。在圓盤(pán)直徑DE的正上方平行放置一水平滑道BC，滑道右端C點(diǎn)與圓盤(pán)圓心O在同一豎直線上，且豎直高度h=1.25m。AB為一豎直面內(nèi)的光滑四分之一圓弧軌道，半徑r=0.45m,且與水平滑道相切與B點(diǎn)。一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，圓盤(pán)從圖示位置以一定的角速度ω繞通過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，最終物塊由C點(diǎn)水平拋出，恰好落入圓盤(pán)邊緣的小桶內(nèi)．已知滑塊與滑道BC間的摩擦因數(shù)＝0.2。（取g=10m/）求（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力（2）水平滑道BC的長(zhǎng)度；（3）圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足的條件。參考答案：解：（1）滑塊由A點(diǎn)到B由動(dòng)能定理得：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）解得：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）解得：由牛頓第三定律得滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為6N,方向豎直向下。┅┅┅┅┅（2）滑塊離開(kāi)C后，由解得：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）滑塊由B點(diǎn)到由C點(diǎn)的過(guò)程中由動(dòng)能定理得

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）解得：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）

(3)滑塊由B點(diǎn)到由C點(diǎn)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系：解得：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足條件:

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）

（n=1、2、3、4┅┅┅┅）17.（計(jì)算）（2015?昌平區(qū)二模）如圖（甲）所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根水平放置的平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)，左端連接有阻值為R的電阻．有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，距導(dǎo)軌左端恰好為L(zhǎng)．導(dǎo)軌所在空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，棒與導(dǎo)軌間的摩擦可忽略．（1）若在一段時(shí)間t0內(nèi)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度從0開(kāi)始隨時(shí)間t均勻增大，t0時(shí)刻，B=B0，如圖（乙）所示．在導(dǎo)體棒ab上施加一外力，保持其靜止不動(dòng)，求：a．這段時(shí)間內(nèi)棒中的感應(yīng)電流的大小和方向；b．在時(shí)刻施加在棒上的外力的大小和方向．（2）若磁場(chǎng)保持B=B0不變，如圖（丙）所示，讓導(dǎo)體棒ab以初速度v0向右滑動(dòng)，棒滑行的最遠(yuǎn)距離為s．試推導(dǎo)當(dāng)棒滑行的距離為λs時(shí)（0＜λ＜1），電阻R上消耗的功率P=．參考答案：答：（1）a．這段時(shí)間內(nèi)棒中的感應(yīng)電流的大小為，方向b→a；b．在時(shí)刻施加在棒上的外力的大小為，方向水平向右；（2）推導(dǎo)如下．導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化解：（1）a．在0～t0時(shí)間內(nèi)

ab棒上感應(yīng)電流

由楞次定律知，棒中感應(yīng)電流的方向b→a．b．在0～t0時(shí)間導(dǎo)體棒ab靜止，所以F外=FA，方向與安培力反向．棒受到的安培力FA=BIL在時(shí)刻，，所以FA=，安培力方向水平向左．所以外力大小為

F外=，方向水平向右．（2）設(shè)經(jīng)時(shí)間t，棒滑行的距離為x，速度變?yōu)関．由法拉第電磁感應(yīng)定律，此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=B0Lv感應(yīng)電流棒受到的安培力FA=B0IL，即將時(shí)間t分為n小段，設(shè)第i小段時(shí)間間隔為△t，ab棒在此段時(shí)間間隔的位移為△x，規(guī)定向右的方向?yàn)檎?，由?dòng)量定理﹣FA△t=m△v又

v△t=△x所以在整個(gè)過(guò)程中

即

當(dāng)x=s時(shí)，v=0，有當(dāng)x=λs時(shí)，解得

v=v0（1﹣λ）此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=B0Lv=B0Lv0（1﹣λ）此時(shí)電阻R上消耗的功率答：（1）a．這段時(shí)間內(nèi)棒中的感應(yīng)電流的大小為，方向b→a；b．在時(shí)刻施加在棒上的外力的大小為，方向水平向右；（2）推導(dǎo)如上．18.如圖所示，半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點(diǎn)B與長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的水平面相切于B點(diǎn)，BC離地面高h(yuǎn)=0.45m，C點(diǎn)與一傾角為°的光滑斜面連接，質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)D由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取g=10m／s2．求：（1）小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力：（2）小滑塊到達(dá)