2022-2023學(xué)年北京大皮營中學(xué)高三物理期末試題含解析

1、2022-2023學(xué)年北京大皮營中學(xué)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(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. （單選）利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度當(dāng)外界拉力作用于力敏傳感器的掛鉤上時(shí)，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(zhì)量為m的方形線框固定在力敏傳感器的掛鉤上，并用軟細(xì)銅絲連接線框與電源，細(xì)銅絲的電阻忽略不計(jì)當(dāng)線框接入電壓為E1時(shí)，電壓表的示數(shù)為U1；當(dāng)線框接入電壓為E2時(shí)，電壓表示數(shù)為U2則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為（）AB=|BB=|CB=|DB=|參考答案：考點(diǎn)：磁感應(yīng)強(qiáng)度分析：當(dāng)線框中

2、電流為I時(shí)，力敏傳感器的掛鉤受到的拉力會(huì)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(guān)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(dāng)通上電流后，設(shè)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(cuò)誤；故選：A點(diǎn)評(píng)：考查學(xué)生在新情境中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)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(dòng)勢為E，內(nèi)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(nèi)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(diǎn)B處固定一個(gè)小滑輪，小圓環(huán)A用細(xì)繩吊著一個(gè)質(zhì)量為m2的物塊并套在半圓環(huán)上。一根一端拴著質(zhì)量為m1的物塊的細(xì)繩，跨過小滑輪后，另一端系在小圓環(huán)A上設(shè)小圓環(huán)、滑輪、繩子的質(zhì)量以及相互之間的摩擦均不計(jì)，繩子不可伸長。若整個(gè)系統(tǒng)平衡時(shí)角AOB為，則兩物塊的質(zhì)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(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖（甲）所示當(dāng)小車在

4、一條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W當(dāng)用2 條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、 第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時(shí)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(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)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(xiàng)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(gè)鐵釘?shù)倪B線處 D小車已過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處在正確操作的情況下，得到紙帶上的點(diǎn)距如圖（乙）所示如果實(shí)驗(yàn)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(tái)重600N，滑輪重量不計(jì)，要使系統(tǒng)保持靜止，人的重力不能小于（）A600NB300NC200ND150N參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用版權(quán)所有專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題分析：對(duì)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(duì)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(duì)平臺(tái)的壓力等于重力減去繩子對(duì)人的拉力解答：解：對(duì)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(duì)人受力分析，受重力、支持力和拉力，當(dāng)支持力為零時(shí)，對(duì)繩子的拉力等于人的重力，此時(shí)人的重力最小，得：mg=F=0.25（M+m）g；N故選：C點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵對(duì)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(duì)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(fù)雜化二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)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(diǎn)的原因是由于 。參考答案：7. 某同學(xué)用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌和光電門裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他的操作步驟如下：將一端帶有定滑輪的氣墊導(dǎo)軌放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，將光電門固定在氣墊軌道上離定滑輪較近一端的某點(diǎn)B處，將帶有遮光條的質(zhì)量為M的滑塊放置在氣墊導(dǎo)軌上的A處，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細(xì)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(shí)間t，改變鉤碼個(gè)數(shù)，使滑塊每次從同一位置A由靜止釋放，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計(jì)算如下表：實(shí)驗(yàn)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(biāo)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(jīng)過光電門時(shí)的速度為 m/s(保留兩位有效數(shù)字)2實(shí)驗(yàn)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(shí)間為t，可推導(dǎo)出滑塊的加速度a與t關(guān)系式為 。3本實(shí)驗(yàn)為了研究加速度a與外力F的關(guān)系，只要作出 的關(guān)系圖象，請(qǐng)作出該圖線。4根據(jù)作出的圖像，判斷該同學(xué)可能疏漏的重要實(shí)驗(yàn)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(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平 (2分) 8. 圖13為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置.(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整.(2)如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)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(shí)，靈敏電流計(jì)指針將_.b原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將_.參考答案：(1)如圖20所示.(2)a.右偏轉(zhuǎn)一下b.向左偏轉(zhuǎn)一下9. 一個(gè)標(biāo)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(guān)系圖線如圖所示，利用這條圖線計(jì)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(zhì)量的理想氣體對(duì)外做了3000J的功，其內(nèi)能增加了500J，表明該過程中，氣體應(yīng)_(填“吸收”或“放出”)熱量_ J.參考答案：11. 為了驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與它所受的合外力成正比”，一組同學(xué)用圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描在圖乙所示的坐標(biāo)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(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了_這個(gè)步驟(3)根據(jù)aF圖線可以求出系統(tǒng)的質(zhì)量是_(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：

11、12. 質(zhì)量為m，速度為v0的子彈，水平射入一固定的地面上質(zhì)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(zhì)量的子彈水平射入木塊的深度也為L，則其水平速度應(yīng)為_。 參考答案：13. 某同學(xué)用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)小正方體木塊，用實(shí)驗(yàn)桌上的一把游標(biāo)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(gè)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(yùn)動(dòng)設(shè)小車的質(zhì)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(dòng)時(shí)受到的摩擦力為

12、（結(jié)果用字母表示，很小時(shí)）（3）然后用細(xì)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(zhì)量，測出對(duì)應(yīng)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(zhì)量的關(guān)系的是 參考答案：（1）3.150 （2） （3）C三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)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(gè)小角度后由靜止釋放，設(shè)單擺振動(dòng)過程中懸線不會(huì)碰到筒壁，如果本實(shí)驗(yàn)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(duì)應(yīng)的周期T，再以T2為縱細(xì)軸、l為橫軸作出函數(shù)關(guān)系圖象，那么就可以

13、通過此圖象得出小筒的深度h和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取＃?）如果實(shí)驗(yàn)中所得到的T2l關(guān)系圖象如圖乙所示，那么真正的圖象應(yīng)是a、b、c中的 。 （2）由圖象可知，小筒的深度h= m，當(dāng)?shù)氐膅= m/s2。（3）某次秒表計(jì)時(shí)得的時(shí)間如圖丙所示，則總時(shí)間為 s。參考答案：答案：（1）a；（2）0.30，9.86或2；（3）66.315. 某同學(xué)為了測量某阻值約為5的金屬棒的電阻率，進(jìn)行了如下操作：分別使用10分度游標(biāo)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。現(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(nèi)阻約3k）

14、；V2（量程15V，內(nèi)阻約9k）；電流表：A1（量程0.6A，內(nèi)阻約0.2）；A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05）；電源：E1（電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器：R1（最大阻值約20）；R2（最大阻值約1000）；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。若滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電壓表應(yīng)選 ，電流表應(yīng)選 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 （均選填器材代號(hào)）。正確選擇儀器后請(qǐng)?jiān)趫D3中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)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(gè)量的對(duì)應(yīng)字母進(jìn)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(shí)物連線如圖所示（3分）；（3分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)B點(diǎn)右側(cè)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(diǎn)切線豎直，用質(zhì)量為M的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)用同種材料、質(zhì)量為m的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為，到達(dá)D點(diǎn)后滑上光滑的半圓軌道，在E點(diǎn)正上方有一離E點(diǎn)高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，沿平臺(tái)直徑方向開有兩個(gè)離軸心距離相等的小孔M、N，旋轉(zhuǎn)時(shí)兩孔均能達(dá)到E點(diǎn)的正上方滑塊滑過E點(diǎn)后進(jìn)

16、入M孔，又恰能從N孔落下，已知AD部分動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1，g=10求：（1）BC間距離；（2）m到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；（3）平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)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(diǎn).水平線QC以下是水平向左的勻強(qiáng)電場,區(qū)域(梯形PQCD)內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0；區(qū)域(三角形APD)內(nèi)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(diǎn)正下方，距離Q為L的O點(diǎn)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(dá)該邊

17、中點(diǎn)N,經(jīng)區(qū)域再從P點(diǎn)垂直AQ射入?yún)^(qū)域(粒子重力忽略不計(jì)).求： (1)求該粒子的比荷；(2)求該粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間t1和勻強(qiáng)電場E；(3)若區(qū)域和區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為3B0，則粒子經(jīng)過一系列運(yùn)動(dòng)后會(huì)返回至O點(diǎn)，求粒子從N點(diǎn)出發(fā)再回到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程所需的時(shí)間t參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)I3K3【答案解析】（1） （2）， （3）解析：（1）由題意可知，粒子在區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為：r1=L；由牛頓第二定律和洛倫茲力表達(dá)式得到：qvB=m解得：；（2）粒子從O點(diǎn)到N點(diǎn)過程中，豎直向上做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)，則：t1=水平向右做末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，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(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，同理由牛頓第二定律和洛倫茲力表達(dá)式可得：r2=粒子從N點(diǎn)出發(fā)再回到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：在區(qū)域中勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期：T1=；在區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t2=；在區(qū)域和區(qū)域中勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期：T2=；在區(qū)域和區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t2=T2+T2+T2=；所以t=t2+t3=【思路點(diǎn)撥】（1）粒子在區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為Q點(diǎn)，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