2022-2023學年北京勁松職業(yè)高級中學高三物理上學期期末試卷含解析

2022-2023學年北京勁松職業(yè)高級中學高三物理上學期期末試卷含解析一、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.（單選）如圖所示，平行金屬板A、B水平正對放置，分別帶等量異號電荷，一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場力共同作用下運動，軌跡如圖中虛線所示，那么（）A．若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷B．微粒從M點運動到N點電勢能一定增加C．微粒從M點運動到N點動能一定增加D．微粒從M點運動到N點機械能一定增加參考答案：考點：帶電粒子在混合場中的運動；功能關(guān)系；機械能守恒定律．專題：帶電粒子在復合場中的運動專題．分析：微粒在平行金屬板間受到重力與電場力的作用，根據(jù)微粒運動軌跡與微粒受到的重力與電場力間的關(guān)系分析答題．解答：解：微粒在極板間受到豎直向下的重力作用與電場力作用，由圖示微粒運動軌跡可知，微粒向下運動，說明微粒受到的合力豎直向下，重力與電場力的合力豎直向下；A、如果微粒帶正電，A板帶正電荷，微粒受到的合力向下，微粒運動軌跡向下，A板帶負電，但如果電場力小于重力，微粒受到的合力向下，微粒運動軌跡向下，則A板既可以帶正電，也可能帶負電，故A錯誤；B、如果微粒受到的電場力向下，微粒從M點運動到N點過程中電場力做正功，微粒電勢能減小，如果微粒受到的電場力向上，則電勢能增加，故B錯誤；C、微粒受到的合力向下，微粒從M點運動到N點過程中合外力做正功，微粒的動能增加，故C正確；D、微粒從M點運動到N點過程動能增加，重力勢能減小，機械能不一定增加，故D錯誤．故選：C．點評：根據(jù)微粒的運動軌跡判斷出微粒受到的合外力，然后根據(jù)微粒的受力情況分析答題；電場力做正功，電勢能增加，電場力做負功，電勢能減小．2.如圖所示，長為L的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端安裝有固定的轉(zhuǎn)動軸O，桿可在豎直平面內(nèi)繞軸O無摩擦地轉(zhuǎn)動。若在最低點P處給小球一沿切線方向的初速度v0=，不計空氣阻力，則

（

）

A．小球不可能到圓周軌道的最高點Q

B．小球能到達圓周軌道的最高點Q，且在Q點受到輕桿向上的彈力

C．小球能到達圓周軌道的最高點Q，且在Q點受到輕桿向下的彈力

D．小球能到達圓周軌道的最高點Q，但在Q點不受輕桿的彈力參考答案：答案：B3.如左圖所示，斜面固定在地面上，傾角為37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，質(zhì)量為1kg的滑塊，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足夠長，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8.該滑塊所受摩擦力f隨時間變化的圖象是右圖中的(取初速度方向為正方向，取g＝10m/s2)()參考答案：A4.如圖所示，三條平行虛線位于紙面內(nèi)，中間虛線兩側(cè)有方向垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度等大反向．菱形閉合導線框ABCD位于紙面內(nèi)且對角線AC與虛線垂直，磁場寬度與對角線AC長均為d，現(xiàn)使線框沿AC方向勻速穿過一磁場，以逆時針方向為感應電流的正方向，則從C點進入磁場到A點離開磁場的過程中，線框中電流i隨時間t的變化關(guān)系，以下可能正確的是（）A． B． C． D．參考答案：D【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢．【分析】根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向，結(jié)合切割產(chǎn)生的感應電動勢公式判斷感應電動勢的變化，從而結(jié)合閉合電路歐姆定律判斷感應電流的變化．【解答】解：A、C、線圈在進磁場的過程中，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的方向沿逆時針方向，為正值，在通過兩個磁場的分界線時，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的方向沿順時針方向，為負值，線圈出磁場的過程中，根據(jù)楞次定律知，感應電流的方向為逆時針，為正值．故A、C錯誤．B、D、設(shè)BD=L．在線圈進入磁場一半的過程中，切割的有效長度均勻增大，感應電動勢均勻增大，則感應電流均勻增大，當BD剛進入磁場時，感應電流最大為I1==i0；在線圈進入磁場全部過程中，切割的有效長度均勻減小，感應電動勢均勻減小，則感應電流均勻減小至零；線圈通過兩個磁場的分界線時，切割的有效長度先均勻增大，感應電流均勻增大，當BD通過磁場分界線時，感應電流最大為I2==2i0；后均勻減小至零；在線圈出磁場一半的過程中，在線圈全部出磁場的過程中，切割的有效長度先均勻增大后均勻減小，感應電流先均勻增大后均勻減小，此過程感應電流最大為I3==i0；故D正確，B錯誤．故選：D．5.如圖所示，矩形線框在磁場內(nèi)做的各種運動中，能夠產(chǎn)生感應電流的是參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用氦氖激光器進行雙縫干涉實驗，已知所用雙縫間的距離為d=0.1mm，雙縫到屏的距離為L=6.0m，測得屏上干涉條紋中相鄰明條紋的間距是3.8cm，氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長是

m；假如把整個干涉裝置放入折射率為的水中，這時屏上的明條紋間距是 cm。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：7.超導磁懸浮列車（圖甲）推進原理可以簡化為圖乙所示的模型：在水平面上相距為L的兩根平行直導軌間有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2，且B1=B2=B，每個磁場的寬度都是l，相間排列。金屬框abcd（懸浮在導軌上方）跨在兩導軌間，其長和寬分別為L、l。當所有這些磁場都以速度v向右勻速運動時，金屬框abcd在磁場力作用下將向________（填“左”或“右”）運動。若金屬框電阻為R，運動中所受阻力恒為f，則金屬框的最大速度為_________________參考答案：右，8.波速相等的兩列簡諧波在x軸上相遇，一列波（虛線）沿x軸正向傳播，另一列波（實線）沿x軸負向傳播。某一時刻兩列波的波形如圖所示，兩列波引起的振動在x=8m處相互__________（填“加強”或“減弱”），在x=10m處相互__________（填“加強”或“減弱”）；在x=14m處質(zhì)點的振幅為________cm。參考答案：

(1).加強

(2).減弱

(3).2【詳解】兩列波在x=8m處引起的振動都是方向向下，可知此位置的振動是加強的；在x=10m處是峰谷相遇，可知此位置振動減弱；在x=14m處也是峰谷相遇，振動減弱，則質(zhì)點的振幅為。9.某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來“探究物體運動的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”．光電計時器和氣墊導軌是一種研究物體運動情況的常見儀器，如圖乙所示a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．當物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．實驗前需要調(diào)節(jié)氣墊導軌使之平衡．為了測量滑塊的加速度a，實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間t，用天平測鉤碼的質(zhì)量m和滑塊的質(zhì)量M，測出滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離L，測得遮光條的寬度。（1）小車的加速度表達式=

（用字母表示）（2）實驗中如把砝碼的重力當作小車的合外力F，作出圖線，如圖丙中的實線所示．試分析：圖線不通過坐標原點O的原因是

，曲線上部彎曲的原因是

參考答案：10.某學習小組的同學欲探究“滑塊與桌面的動摩擦因數(shù)”，他們在實驗室組裝了一套如圖1所示的裝置。該小組同學的實驗步驟如下：用天平稱量出滑塊的質(zhì)量為M=400g，將滑塊放在水平桌面上并連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上兩個鉤碼（每個鉤碼質(zhì)量為100g），調(diào)整滑輪高度使拉滑塊的細線與桌面平行，讓鉤碼拉動滑塊由靜止開始加速運動，用打點計時器記錄其運動情況。選取的實驗紙帶記錄如圖2所示，圖中A、B、C、D、E均為計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點的時間隔均為0.1s，則物體運動的加速度為

m/s2，細線對滑塊的拉力大小為

N，滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)=

。（重力加速度為，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

參考答案：0．85；

1．8

0．3711.電容器作為儲能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應用。對給定電容值為C的電容器充電，無論采用何種充電方式，其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像都相同。（1）請在圖1中畫出上述u–q圖像。類比直線運動中由v–t圖像求位移方法，求兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能Ep。（

）______（2）在如圖2所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻）。通過改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器進行兩次充電，對應的q–t曲線如圖3中①②所示。a．①②兩條曲線不同是______（選填E或R）的改變造成的；b．電容器有時需要快速充電，有時需要均勻充電。依據(jù)a中的結(jié)論，說明實現(xiàn)這兩種充電方式的途徑。__________________（3）設(shè)想使用理想的“恒流源”替換（2）中電源對電容器充電，可實現(xiàn)電容器電荷量隨時間均勻增加。請思考使用“恒流源”和（2）中電源對電容器的充電過程，填寫下表（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

“恒流源”（2）中電源電源兩端電壓________通過電源的電流________

參考答案：

(1).

(2).

(3).R

(4).要快速度充電時，只要減小圖2中的電阻R；要均勻充電時，只要適當增大圖2中的電阻R即可

(5).增大

(6).不變

(7).不變

(8).減小【詳解】由電容器電容定義式得到圖象，類比圖象求位移求解電量，由圖3斜率解決兩種充電方式不同的原因和方法；根據(jù)電容器充電過程中電容器兩極板相當于電源解答(1)由電容器電容定義式可得：，整理得：，所以圖象應為過原點的傾斜直線，如圖：由題可知，兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能即為圖線與橫軸所圍面積，即，當兩極間電壓為U時，電荷量為，所以；(2)a.由于電源內(nèi)阻不計，當電容器充滿電后電容器兩端電壓即電源的電動勢，電容器最終的電量為：，由圖可知，兩種充電方式最終的電量相同，只是時間不同，所以①②曲線不同是R造成的；b.由圖3可知，要快速度充電時，只要減小圖2中的電阻R，要均勻充電時，只要適當增大圖2中的電阻R即可；(3)在電容器充電過程中在電容器的左極板帶正電，右極板帶負電，相當于另一電源，且充電過程中電量越來越大，回路中的總電動勢減小，當電容器兩端電壓與電源電動勢相等時，充電結(jié)束，所以換成“恒流源”時，為了保證電流不變，所以“恒流源兩端電壓要增大，通過電源的電流不變，在(2)電源的電壓不變，通過電源的電流減小。12.從地面A處豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，小球上升到B點時的動能與小球上升到最高點后返回至C點時的動能相等，B點離地高度為，C點離地高度為．空氣阻力f=0.1mg，大小不變，則小球上升的最大高度為_________；小球下落過程中從B點到C點動能的增量為___________．

參考答案：4h；

0.6mgh13.為了測量自制遙控賽車的額定功率，某興趣小組讓賽車拖著紙帶在水平地面上沿直線運動．并用打點計時器(電源頻率50(Hz)記錄運動情況。起動打點汁時器，使小車以額定功率沿水平地面加速到最大速度．繼續(xù)運動一段距離后關(guān)閉賽車發(fā)動機，讓其向前滑行直至停止。下圖的紙帶為一次實驗中，關(guān)閉賽車發(fā)動機前后一段時間內(nèi)打出的，已知賽車質(zhì)量為0．7kg．則賽車行駛的最大速度為

m/s；滑行時的加速度為

m/s2：額定功率為

W。（保留三位有效數(shù)字）參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強弱；B．使小磁針靜止時如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動變阻器，注意電源的正負極。15.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止狀態(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時彈簧的壓縮量為H。對C機械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統(tǒng)動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，開口向上的汽缸C靜置于水平桌面上，用一橫截面積S=50cm2的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，一輕繩一端系在活塞上，另一端跨過兩個定滑輪連著一勁度系數(shù)k=2800N/m的豎直輕彈簧A，A下端系有一質(zhì)量m=14kg的物塊B．開始時，缸內(nèi)氣體的溫度t1=27℃，活塞到缸底的距離L1=120cm，彈簧恰好處于原長狀態(tài)．已知外界大氣壓強恒為p0=1.0×105Pa，取重力加速度g=10m/s2，不計一切摩擦．現(xiàn)使缸內(nèi)氣體緩慢冷卻，求：（1）當B剛要離開桌面時汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度；（2）氣體的溫度冷卻到﹣93℃時B離桌面的高度H．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解：（1）B剛要離開桌面時彈簧拉力為kx1=mg，解得=0.05m由活塞受力平衡得p2S=p0S﹣kx1，解得：==根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有，代入數(shù)據(jù)：代入數(shù)據(jù)解得T2=207K，當B剛要離開桌面時缸內(nèi)氣體的溫度t2=﹣66℃（2）由（1）得x1=5cm，當溫度降至﹣66℃之后，若繼續(xù)降溫，則缸內(nèi)氣體的壓強不變，根據(jù)蓋﹣呂薩克定律，有，S代入數(shù)據(jù)：代入數(shù)據(jù)解得H=15cm答：（1）當B剛要離開桌面時汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度為﹣66℃；（2）氣體的溫度冷卻到﹣93℃時B離桌面的高度H為15cm【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）B剛要離開地面時，對B根據(jù)平衡條件求出彈簧的伸長量，對活塞根據(jù)平衡條件求出B剛要離開桌面時汽缸內(nèi)氣體的壓強，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程即可求解B剛要離開桌面時汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度；（2）氣體冷卻過程中，氣缸內(nèi)封閉氣體