2022-2023學年北京大皮營中學高三物理期末試題含解析

1、2022-2023學年北京大皮營中學高三物理期末試題含解析一、 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. （單選）利用如圖所示的實驗裝置可以測量磁感應強度當外界拉力作用于力敏傳感器的掛鉤上時，數(shù)字電壓表上的讀數(shù)U與所加外力F成正比，即U=KF，式中K為比例系數(shù)用絕緣懸絲把底部長為L、電阻為R、質量為m的方形線框固定在力敏傳感器的掛鉤上，并用軟細銅絲連接線框與電源，細銅絲的電阻忽略不計當線框接入電壓為E1時，電壓表的示數(shù)為U1；當線框接入電壓為E2時，電壓表示數(shù)為U2則磁感應強度的大小為（）AB=|BB=|CB=|DB=|參考答案：考點：磁感應強度分析：當線框中

2、電流為I時，力敏傳感器的掛鉤受到的拉力會發(fā)生變化，由于電流分析不定，拉力可能增大可能減小，根據(jù)安培力公式和數(shù)字電壓表上的讀數(shù)U與所加外力F的關系列方程解決解答：解：A、由于數(shù)字電壓表上的讀數(shù)U與所加外力成正比，即U=kF，式中k為比例系數(shù)，當通上電流后，設安培力為FA，有U=kFA，即kBIL=U，整理得：B，而，整理得：B=|故A正確；BCD、由A分析的，BCD錯誤；故選：A點評：考查學生在新情境中應用所學知識的能力，注意抽取有效的信息，注意電流方向的不確定性2. （單選）如圖所示的電路中，電池的電動勢為E，內阻為r，電路中的電阻R1、R2和R3的阻值都相同。在電鍵S處于閉合狀態(tài)下，若將電鍵

3、S1由位置1切換到位置2，則 A 電壓表的示數(shù)變大 B 電池內部消耗的功率變大 C 電阻R2兩端的電壓變大 D 電池的效率變大參考答案：B3. （單選題）粗鐵絲彎成如右圖3所示半圓環(huán)的形狀，圓心為O，半圓環(huán)最高點B處固定一個小滑輪，小圓環(huán)A用細繩吊著一個質量為m2的物塊并套在半圓環(huán)上。一根一端拴著質量為m1的物塊的細繩，跨過小滑輪后，另一端系在小圓環(huán)A上設小圓環(huán)、滑輪、繩子的質量以及相互之間的摩擦均不計，繩子不可伸長。若整個系統(tǒng)平衡時角AOB為，則兩物塊的質量比m1m2為 Acos B2sinCsin D2 cos參考答案：B4. “探究功與物體速度變化的關系”的實驗裝置如圖（甲）所示當小車在

4、一條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W當用2 條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、 第3次實驗時，使每次實驗中橡皮筋拉伸的長度 都保持一致，橡皮筋做功而使小車獲得的末速度可以 由打點計時器打出的紙帶算出， 若木板水平放置，小車在橡皮筋作用下被彈出的過 程中，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態(tài)與 小車所在的位置，下列說法正確的是 （填入 選項前的字母） A橡皮筋處于原長狀態(tài) B橡皮筋處于拉伸狀態(tài) C小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處 D小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線處在正確操作的情況下，得到紙帶上的點距如圖（乙）所示如果實驗中交流電源的頻率為50Hz,圖（乙）中所用的刻度尺最小分度值為1mm，

5、則小車的末速度大小是 m/s（保留三位有效數(shù)字）參考答案：5. （單選）如圖所示，平臺重600N，滑輪重量不計，要使系統(tǒng)保持靜止，人的重力不能小于（）A600NB300NC200ND150N參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用版權所有專題：共點力作用下物體平衡專題分析：對人和平板整體受力分析，受重力和三根繩子的拉力，根據(jù)平衡條件列式求解即可求解出拉力再對人受力分析，受重力、支持力和拉力，根據(jù)平衡條件和牛頓第三定律可得人對平臺的壓力等于重力減去繩子對人的拉力解答：解：對人和平板整體受力分析，受重力和三根繩子的拉力，根據(jù)平衡條件，有：T2+T3+F=（M+m）g其中：T2

6、=2T3=2F4T3=（M+m）g解得：T3=0.25（M+m）g；再對人受力分析，受重力、支持力和拉力，當支持力為零時，對繩子的拉力等于人的重力，此時人的重力最小，得：mg=F=0.25（M+m）g；N故選：C點評：本題關鍵對人與滑輪整體受力分析，然后根據(jù)平衡條件列式求解；如果對人和平板分別受力分析，同樣可以根據(jù)平衡條件求解出繩子的拉力，但要使問題復雜化二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 在研究彈簧的形變與外力的關系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實驗過程是在彈簧的彈性限度內進行的. 用記錄的外力F與彈簧的形變

7、量作出的F圖線如下圖1所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為 。圖線不過原點的原因是由于 。參考答案：7. 某同學用如圖甲所示的氣墊導軌和光電門裝置“研究物體的加速度與外力關系”，他的操作步驟如下：將一端帶有定滑輪的氣墊導軌放置在實驗臺上，將光電門固定在氣墊軌道上離定滑輪較近一端的某點B處，將帶有遮光條的質量為M的滑塊放置在氣墊導軌上的A處，用重力為F的鉤碼，經繞過滑輪的細線拉滑塊，使滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t，改變鉤碼個數(shù)，使滑塊每次從同一位置A由靜止釋放，重復上述實驗。記錄的數(shù)據(jù)及相關計算如下表：實驗次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（m

8、s）28.623.320.218.116.5t2/（ms）2818.0542.9408.0327.6272.25t-2/10-4(ms)-212.218.424.530.636.71若用游標卡尺測出滑塊上遮光條的寬度d如圖乙所示，則遮光條的寬度d cm,第一次測量中小車經過光電門時的速度為 m/s(保留兩位有效數(shù)字)2實驗中遮光條到光電門的距離為s，遮光條的寬度為d，遮光條通過光電門的時間為t，可推導出滑塊的加速度a與t關系式為 。3本實驗為了研究加速度a與外力F的關系，只要作出 的關系圖象，請作出該圖線。4根據(jù)作出的圖像，判斷該同學可能疏漏的重要實驗步驟是 。參考答案：1.050 cm （2

9、分） 0.37m/s（2分）2 （2分）3（填1/t2與F同樣得分）（2分） 如圖所示（2分）4沒有將氣墊導軌調節(jié)水平 (2分) 8. 圖13為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置.(1)將圖中所缺的導線補接完整.(2)如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能出現(xiàn)的情況有：a將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將_.b原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針將_.參考答案：(1)如圖20所示.(2)a.右偏轉一下b.向左偏轉一下9. 一個標有“12V”字樣，功率未知的燈泡，測得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化的關系圖線如圖所示，利用這條圖線計算：（

10、1）在正常發(fā)光情況下，燈泡的電功率P_W。（2）若一定值電阻與燈泡串聯(lián)，接在20V的電壓上，燈泡能正常發(fā)光，則串聯(lián)電阻的阻值為_。參考答案： 答案：24；410. 若一定質量的理想氣體對外做了3000J的功，其內能增加了500J，表明該過程中，氣體應_(填“吸收”或“放出”)熱量_ J.參考答案：11. 為了驗證“當質量一定時，物體的加速度與它所受的合外力成正比”，一組同學用圖甲所示的裝置進行實驗，并將得到的實驗數(shù)據(jù)描在圖乙所示的坐標圖中(1)在圖乙中作出aF圖線(2)由aF圖線可以發(fā)現(xiàn)，該組同學在實驗操作中遺漏了_這個步驟(3)根據(jù)aF圖線可以求出系統(tǒng)的質量是_(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：

11、12. 質量為m，速度為v0的子彈，水平射入一固定的地面上質量為M的木塊中，深入木塊的深度為L.如果將該木塊放在光滑的水平面上，欲使同樣質量的子彈水平射入木塊的深度也為L，則其水平速度應為_。 參考答案：13. 某同學用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關系”實驗（1）該同學在實驗室找到了一個小正方體木塊，用實驗桌上的一把游標卡尺測出正方體木塊的邊長，如圖乙所示，則正方體木塊的邊長為 （2）接著用這個小正方體木塊把小車軌道的一端墊高，通過速度傳感器發(fā)現(xiàn)小車剛好做勻速直線運動設小車的質量為，正方體木塊的邊長為，并用刻度尺量出圖中AB的距離為，重力加速度為，則小車向下滑動時受到的摩擦力為

12、（結果用字母表示，很小時）（3）然后用細線通過定滑輪掛上重物讓小車勻加速下滑，不斷改變重物的質量，測出對應的加速度，則下列圖象中能正確反映小車加速度與所掛重物質量的關系的是 參考答案：（1）3.150 （2） （3）C三、 實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 將一單擺裝置豎直掛于某一深度h（未知）且開口向下的小筒中（單擺的下部分露于筒外），如圖甲所示，將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放，設單擺振動過程中懸線不會碰到筒壁，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端口到擺球球心的距離為l，并通過改變l而測出對應的周期T，再以T2為縱細軸、l為橫軸作出函數(shù)關系圖象，那么就可以

13、通過此圖象得出小筒的深度h和當?shù)氐闹亓铀俣?。?）如果實驗中所得到的T2l關系圖象如圖乙所示，那么真正的圖象應是a、b、c中的 。 （2）由圖象可知，小筒的深度h= m，當?shù)氐膅= m/s2。（3）某次秒表計時得的時間如圖丙所示，則總時間為 s。參考答案：答案：（1）a；（2）0.30，9.86或2；（3）66.315. 某同學為了測量某阻值約為5的金屬棒的電阻率，進行了如下操作：分別使用10分度游標卡尺和螺旋測微器測量金屬棒的長度L和直徑d，某次測量的示數(shù)如題圖1和題圖2所示，長度L= mm，直徑d= mm?，F(xiàn)備有下列器材：待測金屬棒：Rx（阻值約5）；電壓表：V1（量程3V，內阻約3k）

14、；V2（量程15V，內阻約9k）；電流表：A1（量程0.6A，內阻約0.2）；A2（量程3A，內阻約0.05）；電源：E1（電動勢3V，內阻不計）；滑動變阻器：R1（最大阻值約20）；R2（最大阻值約1000）；開關S；導線若干。若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電壓表應選 ，電流表應選 ，滑動變阻器應選 （均選填器材代號）。正確選擇儀器后請在圖3中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接。用伏安法測得該電阻的電壓和電流，并作出其伏安特性曲線如圖4所示，若圖像的斜率為k，則該金屬棒的電阻率= 。（用題目中所給各個量的對應字母進行表述）參考答案：23.5；6.713（6.711至6.716

15、均可）（4分） V1；A1；R1（3分）；實物連線如圖所示（3分）；（3分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點B點右側相距為5R的D處有一豎直固定的光滑四分之一圓弧軌道DE，其半徑為R，E點切線豎直，用質量為M的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復原長時物塊恰停止在B點用同種材料、質量為m的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊到達B點時速度為，到達D點后滑上光滑的半圓軌道，在E點正上方有一離E點高度也為R的旋轉平臺，沿平臺直徑方向開有兩個離軸心距離相等的小孔M、N，旋轉時兩孔均能達到E點的正上方滑塊滑過E點后進

16、入M孔，又恰能從N孔落下，已知AD部分動摩擦因數(shù)為=0.1，g=10求：（1）BC間距離；（2）m到達D點時對軌道的壓力；（3）平臺轉動的角速度參考答案：（1） （2） （3）（n=0、1、2、3）17. 如圖所示,等邊三角形AQC的邊長為2L，P、D分別為AQ、AC的中點.水平線QC以下是水平向左的勻強電場,區(qū)域(梯形PQCD)內有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度大小為B0；區(qū)域(三角形APD)內的磁場方向垂直紙面向里,區(qū)域(虛線PD之上、三角形APD以外)的磁場與區(qū)域大小相等、方向相反.帶正電的粒子從Q點正下方，距離Q為L的O點以某一速度射入電場,在電場力作用下以速度v0垂直QC到達該邊

17、中點N,經區(qū)域再從P點垂直AQ射入區(qū)域(粒子重力忽略不計).求： (1)求該粒子的比荷；(2)求該粒子從O點運動到N點的時間t1和勻強電場E；(3)若區(qū)域和區(qū)域內磁場的磁感應強度為3B0，則粒子經過一系列運動后會返回至O點，求粒子從N點出發(fā)再回到N點的運動過程所需的時間t參考答案：【知識點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動I3K3【答案解析】（1） （2）， （3）解析：（1）由題意可知，粒子在區(qū)域內做勻速圓周運動，軌道半徑為：r1=L；由牛頓第二定律和洛倫茲力表達式得到：qvB=m解得：；（2）粒子從O點到N點過程中，豎直向上做速度為v0的勻速直線運動，則：t1=水平向右做末速度為零的勻減速直線運動，則：L=，由牛頓第二定律得：QE=ma，解得：E=2B0v0；（3）帶電粒子在區(qū)域和區(qū)域內做勻速圓周運動，同理由牛頓第二定律和洛倫茲力表達式可得：r2=粒子從N點出發(fā)再回到N點的運動軌跡如圖所示：在區(qū)域中勻速圓周運動周期：T1=；在區(qū)域中運動的時間：t2=；在區(qū)域和區(qū)域中勻速圓周運動周期：T2=；在區(qū)域和區(qū)域中運動時間：t2=T2+T2+T2=；所以t=t2+t3=【思路點撥】（1）粒子在區(qū)域內做勻速圓周運動，圓心為Q點，故半徑等于QN，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可；（2）粒子從O到N與從N到O是逆過程，N到O做