2022年北京平谷縣劉家合聯(lián)辦中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022年北京平谷縣劉家合聯(lián)辦中學(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.（單選）如圖所示，一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子（重力忽略不計(jì)），經(jīng)加速電壓U加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，粒子打到P點(diǎn)，OP=x，能正確反映x與U之間關(guān)系的是（）A．x與U成正比B．x與U成反比C．x與成正比D．x與成反比參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．專題：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：帶電粒子在電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理求出末速度，進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力公式求出半徑，粒子打到P點(diǎn)，則0P=x=2r，進(jìn)而可以求出x與U的關(guān)系．解答：解：帶電粒子在電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得：解得：v=進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有：Bqv=m解得：r=粒子運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓打到P點(diǎn)，所以x=2r=2=即x與成正比故選C點(diǎn)評(píng)：本題是質(zhì)譜儀的原理，根據(jù)物理規(guī)律得到解析式，即可求解，難度適中．2.圖中虛線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面1、2、3、4，一帶正電的粒子只在電場(chǎng)力的作用下從電場(chǎng)中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，軌跡如圖中曲線所示，由此可判斷（

）

A．等勢(shì)面4的電勢(shì)最高

B．粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，動(dòng)能減小

C．粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電勢(shì)能增大

D．在運(yùn)動(dòng)中粒子的電勢(shì)能與動(dòng)能之和不變參考答案：D3.（多選）下列說(shuō)法正確的是________。A．分子間距離減小時(shí)，分子力可能減小B．具有各向同性的物體一定是非晶體C．布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的熱運(yùn)動(dòng)D．實(shí)際氣體的分子之間的平均距離足夠大（大于10－9m）時(shí)都可以看做是理想氣體參考答案：AD4.（多選）小球從空中自由下落，與水平地面第一次相碰后彈到某一高度，其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，則

A．小球反彈起的最大高度為1.25m

B．碰撞時(shí)速度的改變量大小為8m/s

C．小球是從5m高處自由下落的

D．小球第一次反彈前后加速度相同參考答案：BD5.（單選）如圖，MN右側(cè)一正三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，上邊界與MN垂直?，F(xiàn)有一與磁場(chǎng)邊界完全相同的三角形導(dǎo)體框，垂直于MN勻速向右運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像可能是(取逆時(shí)針電流為正)參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律．J2L2【答案解析】C解析：開(kāi)始時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線，根據(jù)右手定則可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，即為正方向，當(dāng)開(kāi)始出磁場(chǎng)時(shí)，回路中磁通量減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時(shí)針，方向?yàn)樨?fù)方向，因此AB錯(cuò)誤；當(dāng)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，切割的有效長(zhǎng)度變小，則產(chǎn)生感應(yīng)電流也變小，故D錯(cuò)誤，C正確；因此只有C正確；故選C．【思路點(diǎn)撥】首先根據(jù)右手定則判斷邊cb剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)回路中感應(yīng)電流方向，排除部分答案，然后根據(jù)進(jìn)入磁場(chǎng)中有效切割長(zhǎng)度的變化，求出感應(yīng)電流的變化，從而得出正確結(jié)果．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示的電路中，純電阻用電器Q的額定電壓為U，額定功率為P。由于給用電器輸電的導(dǎo)線太長(zhǎng)，造成用電器工作不正?！，F(xiàn)用理想電壓表接在電路中圖示的位置，并斷開(kāi)電鍵S，此時(shí)電壓表讀數(shù)為U，閉合電鍵S，其示數(shù)為。則閉合電鍵后用電器Q的實(shí)際功率為_(kāi)___________，輸電線的電阻為_(kāi)______________。參考答案：

，

7.A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，A質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，B質(zhì)量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動(dòng)量大小為_(kāi)________kgm/s；兩者相碰后，A沿原方向運(yùn)動(dòng)，速度大小為4m/s，則B的速度大小為_(kāi)________m/s。

參考答案：．40；108.如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)用黃光照射光電管中的堿金屬涂層時(shí)，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn).若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時(shí)電壓表讀數(shù)為U.若此時(shí)增加黃光照射的強(qiáng)度，則毫安表

(選填“有”或“無(wú)”)示數(shù).若改用藍(lán)光照射光電管中的金屬涂層，則毫安表

(選填“有”或“無(wú)”)示數(shù).參考答案：無(wú)

有9.（實(shí)驗(yàn)）如圖所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm．若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v0=

（用L、g表示），其值是

（取g=9.8m/s2）參考答案：2；0.70m/s考點(diǎn)：研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)解：設(shè)相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)豎直方向：2L﹣L=gT2，得到T=水平方向：v0===2代入數(shù)據(jù)解得v0=0.70m/s故答案為：2；0.70m/s10.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等而粗糙程度不同的物體m1和m2，分別固定在一細(xì)棒的兩端，放在一傾角為α的斜面上，設(shè)m1和m2與斜面的摩擦因數(shù)為μ1和μ2，并滿足tanα=

，細(xì)棒的質(zhì)量不計(jì)，與斜面不接觸，試求兩物體同時(shí)有最大靜摩擦力時(shí)棒與斜面上最大傾斜線AB的夾角θ的余弦值（最大靜摩擦力依據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式計(jì)算）參考答案：11.氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當(dāng)遮光片通過(guò)電門(mén)時(shí)與光電門(mén)相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時(shí)間為t，則庶光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度為v= （1）關(guān)于這個(gè)平均速度，有如下討論： A．這個(gè)平均速度不能作為實(shí)驗(yàn)中遮光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度 B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均越接近瞬時(shí)速度 C．實(shí)驗(yàn)中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測(cè)量時(shí)間的精確度，遮光片太窄，時(shí)間測(cè)量精度就會(huì)降低，所測(cè)瞬時(shí)速度反而不準(zhǔn)確 D．實(shí)驗(yàn)中，所選遮光片越寬越好，這樣時(shí)間的測(cè)量較準(zhǔn)，得到的瞬時(shí)速度將比較準(zhǔn)確，這些討論中，正確的是：

； （2）利用這一裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測(cè)出氣墊導(dǎo)軌總長(zhǎng)L0、遮光片的寬度s，氣墊導(dǎo)軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過(guò)光時(shí)門(mén)時(shí)下滑的距離L和遮光時(shí)間t，這一過(guò)程中：滑塊減少的重力勢(shì)能的表達(dá)式為：

，滑塊獲得的動(dòng)能表達(dá)式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門(mén)測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理，能根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出速度進(jìn)而計(jì)算物體的動(dòng)能是解決本題的關(guān)鍵。12.如圖所示，是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則振動(dòng)的周期為

s，x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)，x=2.0m處的質(zhì)點(diǎn)在0—1.5s內(nèi)通過(guò)的路程為

cm．參考答案：13.（4分）如圖所示，質(zhì)量為m2的物體A放在車(chē)廂的水平底板上，用豎直細(xì)繩通過(guò)光滑定滑輪與質(zhì)量為m1的物體B相連，車(chē)廂正沿水平軌道向右行駛，此時(shí)與物體B相連的細(xì)繩與豎直方向成θ角。則底板對(duì)m2支持力FN=_______，物體m2受到的摩擦力的大小f=______。參考答案：

答案：

（2分）

（2分）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過(guò)程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問(wèn)結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來(lái)之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過(guò)計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動(dòng)量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無(wú)論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒(méi)有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說(shuō)明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物塊獲得某一向右速度后脫離彈簧,當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn).試求:(1)彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能;(2)物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功;(3)物塊離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí)的動(dòng)能.參考答案：3mgR

；0.5mgR

；2.5mgR

17.在光滑水平面上，長(zhǎng)L=lm的木棱質(zhì)量M=8kg，由靜止開(kāi)始在水平拉力F=8N作用下向右運(yùn)動(dòng)，如圖所示．當(dāng)速度達(dá)到vo=1.5m/s時(shí)，把質(zhì)量m=2kg的小滑塊輕輕無(wú)初速放到木板右端．已知滑塊與木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，求：（1）小滑塊放到木板上以后，滑塊在木板上相對(duì)于木板滑動(dòng)的時(shí)間多長(zhǎng)？

（2）若要