2022北京崇文實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022北京崇文實(shí)驗(yàn)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)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(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，磁場(chǎng)的寬寬度增色為L，一個(gè)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(shí)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場(chǎng)I區(qū)，此時(shí)線框恰好以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)；時(shí)ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時(shí)線框又恰好以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shì)能的減少量D．.從到，有的機(jī)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(diǎn)，該處

有帶電液滴不斷地自靜止開始落下(不計(jì)空氣阻力)，液滴到達(dá)A球后將電荷量全部傳給A球，設(shè)前一液滴到達(dá)A球后，后一液滴才開始下落，不計(jì)B點(diǎn)未下落帶電液滴對(duì)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(yùn)動(dòng)，以后液滴做變加速運(yùn)動(dòng)，都能到達(dá)A球B.當(dāng)液滴下落到重力等于電場(chǎng)力位置時(shí)，開始做勻速運(yùn)動(dòng)C.能夠下落到A球的所有液滴下落過程所能達(dá)到的最大動(dòng)能不相等D.所有液滴下落過程中電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)，以后液滴將受力向上的電場(chǎng)力作用而做變加速運(yùn)動(dòng)，隨著球A液滴增多，帶電量增大，空間產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)增強(qiáng)，以后液滴所受的電場(chǎng)力增大，這些液滴先加速后減速，就不一定能到達(dá)A球，故A錯(cuò)誤．B、當(dāng)液滴下落到重力等于電場(chǎng)力位置時(shí)，繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力增大，電場(chǎng)力將大于重力，開始做減速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．C、當(dāng)液滴所受的電場(chǎng)力與重力相等時(shí)動(dòng)能最大，則有：mg=k，x是動(dòng)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(dòng)能最大的位置將不斷上移，合外力做功不等，則最大動(dòng)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(chǎng)力不等，若能到達(dá)A球，根據(jù)功的公式W=Fl可知，通過的位移相等，電場(chǎng)力做功不相等；若不能到達(dá)A球，液滴將返回到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零，即電場(chǎng)力做功相等，故D錯(cuò)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(dá)到100V時(shí)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(gè)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(diǎn)，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(gè)力作用B．彈簧一定處于壓縮狀態(tài)C．斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零D．斜面對(duì)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(gè)木塊，其中兩個(gè)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(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為3m的木塊，使四個(gè)木塊一起勻速前進(jìn)。則需要滿足的條件是：

A．木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)最大為B．木塊與水平面間的動(dòng)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(jì)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(jì)一切摩擦，重物和活塞都處于平衡狀態(tài)，這時(shí)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(gè)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(chǎng)中沿豎直方向下落，磁場(chǎng)的分布情況如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎng)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?yàn)椋槙r(shí)針，逆時(shí)針）；圓環(huán)收尾速度的大小為．參考答案：順時(shí)針

;8.一個(gè)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)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(jí)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(cè)摩托車在水泥路面上行駛時(shí)所受的牽引力，設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：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(shí)驗(yàn)中水泥路面上的部分水滴（左側(cè)是起點(diǎn),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(shí)驗(yàn)結(jié)果可估算（g=10m/s2）（1）騎摩托車加速時(shí)的加速度大小為

m/s2；（2）騎摩托車滑行時(shí)的加速度大小為

m/s2；

（3）騎摩托車加速時(shí)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(yùn)動(dòng)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(duì)兩個(gè)加速度取平均值

得：即小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：（2）滑行時(shí)的加速度帶入數(shù)據(jù)得：摩托車減速時(shí)的加速度a2=-0.19

m/s2，負(fù)號(hào)表示摩托車做減速運(yùn)動(dòng)．

（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(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源為___交流電___，當(dāng)電源頻率為50Hz，每隔__s打一個(gè)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)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(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，得到了幾條較為理想的紙帶，他已在每條紙帶上按每5個(gè)點(diǎn)取好一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，依打點(diǎn)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(qǐng)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(shí)，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(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)研究小組的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長的木板運(yùn)動(dòng)到B1點(diǎn)停下，O點(diǎn)為彈簧原長時(shí)所處的位置，測(cè)得OB1的距離為L1，并記錄此過程中彈簧對(duì)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(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K均從A點(diǎn)釋放，木塊分別運(yùn)動(dòng)到B2、B3……停下，測(cè)得OB2、OB3……的距離分別為L2、L3……作出彈簧對(duì)木塊做功W與木塊停下的位置距O點(diǎn)的距離L的圖象如圖乙所示。（1）根據(jù)圖線分析，彈簧對(duì)木塊做功W與木塊在O點(diǎn)的速度v0之間的關(guān)系為

（2）W—L圖線不通過原點(diǎn)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(jì)木塊通過AO段時(shí)摩擦力對(duì)木塊所做（3）

3

cm13.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）（1）圖乙為某次實(shí)驗(yàn)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(duì)應(yīng)的1/m，數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)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(qǐng)?jiān)谙聢D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(shí)驗(yàn)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(diǎn)，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(yùn)動(dòng)的推論可解。（2）描點(diǎn)，連線，讓盡可能多的點(diǎn)在直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，誤差較大的點(diǎn)應(yīng)舍去。根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)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(shí)，加速度a仍為零，說明實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.甲乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)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(shí)候拍照。已知相機(jī)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(shí)驗(yàn)中還必須使用的器材是_______。（填正確答案標(biāo)號(hào)）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(shí)驗(yàn)中的使用方法。答：________________________________________________（3）實(shí)驗(yàn)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(shí)盡量靠近米尺。

(3).9.7【詳解】此實(shí)驗(yàn)用數(shù)碼相機(jī)替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,故實(shí)驗(yàn)原理是相同的,仍然需要米尺來測(cè)量點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離;就本實(shí)驗(yàn)而言,因?yàn)槭遣煌掌?所以是測(cè)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(jì)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(shí)驗(yàn)裝置，軌道上的B點(diǎn)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(diǎn)釋放小車，測(cè)出小車上擋光片通過光電門的時(shí)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(shí)驗(yàn)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(cè)量其質(zhì)量（或重力）（C）鉤碼的質(zhì)量應(yīng)該小些（D）每次測(cè)量要保持小車從同一點(diǎn)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(shí)驗(yàn)中使用的擋光片寬度較寬，其他條件不變，則測(cè)出的小車加速度比真實(shí)值_________。參考答案：（1），（2）BCD（3）偏大四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)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(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到3m/s時(shí)，在小車右端輕輕地放一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量m＝2kg的小物塊。小物塊與小車間的動(dòng)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(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在C點(diǎn)。每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，下表給出了部分測(cè)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(dòng)摩擦因數(shù)m；（3）t＝0.6s時(shí)的瞬時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)間為0.5s，則t＝0.6s時(shí)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(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)．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(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等．在t=0時(shí)刻，對(duì)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(yùn)動(dòng)．在t0時(shí)刻，d棒開始運(yùn)動(dòng)，此后保持水平力不變，由速度傳感器測(cè)得兩金屬棒的v—t圖象如圖乙所示，從t1時(shí)刻開始兩金屬棒以相同的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)兩金屬棒的間距為s．試求：（1）在0至t1時(shí)間內(nèi)通過c棒的電量；（2）t0時(shí)