2022年度北京第五中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年度北京第五中學(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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u＝220sin（100πt）（V）的交流電源上，副線圈接有R＝55Ω的負(fù)載電阻。原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1。電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是

(

)A．原線圈中電流表的讀數(shù)為1AB．原線圈中的輸入功率為C．副線圈中電壓表的讀數(shù)為110V

D．副線圈中輸出交流電的周期為50s參考答案：AC2.如右圖所示，在傾角為的光滑斜面上，有一根長為的細(xì)繩，一端固定在點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為的小球，沿斜面做圓周運(yùn)動，若要小球能通過最高點(diǎn)A，則小球在最低點(diǎn)B的最小速度是.

.

.

.參考答案：B3.一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球以初速度v0水平拋出，在小球經(jīng)過的豎直平面內(nèi)，存在著若干個如圖所示的無電場區(qū)和有理想上下邊界的勻強(qiáng)電場區(qū)，兩區(qū)域相互間隔、豎直高度相等，電場區(qū)水平方向無限長，已知每一電場區(qū)的場強(qiáng)大小相等、方向均豎直向上，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是A．小球在水平方向一直作勻速直線運(yùn)動B．若場強(qiáng)大小等于，則小球經(jīng)過每一電場區(qū)的時間均相同C．若場強(qiáng)大小等于，則小球經(jīng)過每一無電場區(qū)的時間均相同D．無論場強(qiáng)大小如何，小球通過所有無電場區(qū)的時間均相同參考答案：AC4.同步通信衛(wèi)星相對于地面靜止不動，猶如懸在高空中，下列說法中正確的是：

（

）A.各國的同步通信衛(wèi)星都在同一圓周上運(yùn)行

B.同步通信衛(wèi)星的速率是唯一的C.同步通信衛(wèi)星處于平衡狀態(tài)

D.同步通信衛(wèi)星加速度大小是唯一的參考答案：ABD5.如圖所示為在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的圓錐擺。關(guān)于擺球的受力情況，下列說法中正確的是

A.受重力、拉力和向心力的作用

B.受拉力和重力的作用

C.受拉力和向心力的作用

D.受重力和向心力的作用參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.與普通自行車相比，電動自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動自行車的部分技術(shù)參數(shù)。在額定輸出功率不變的情況下，質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當(dāng)此電動車達(dá)到最大速度時，牽引力為

N,當(dāng)車速為2m/s時，其加速度為

m/s2(g=10m/s2)規(guī)格后輪驅(qū)動直流永磁鐵電機(jī)車型14電動自行車額定輸出功率200W整車質(zhì)量40Kg額定電壓48V最大載重120Kg額定電流4.5A參考答案：40；0.6解析：電瓶車的額定功率P=200W，又由于，當(dāng)電動車達(dá)到最大速度時，牽引力；當(dāng)車速為2m/s時，牽引力為，依據(jù)牛頓第二定律，可知a=0.6m/s2。7.有一個電流表G，內(nèi)阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，要把它改裝成量程0-3V的電壓表，要與之

串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個

9Ω的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是

1000Ω。參考答案：串聯(lián)９９０１０００8.若地球的第一宇宙速度近似等于8km/s．某人造地球衛(wèi)星離地面的高度等于地球半徑，則它繞地球運(yùn)行的速率大約為4km/s．若地球表面的重力加速度為10m/s2，該人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的向心加速度2.5m/s2．參考答案：解：（1）人造地球衛(wèi)星在圓形軌道上運(yùn)行時，由萬有引力提供向心力，則有：

G=m解得，v==對于地球的第一宇宙速度，即為：v1=所以v=v1=4km/s（2）對人造地球衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律得：

ma=G，得加速度為a==又mg=G聯(lián)立是兩式得a===2.5m/s2故答案為：4，2.5．9.如圖所示，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為L的兩點(diǎn)A、B，連線AB與電場線的夾角為θ，將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)．若沿直線AB移動該電荷，電場力做功W=

，AB兩點(diǎn)間的電勢差UAB=

．參考答案：qELcosθ；

ELcosθ【考點(diǎn)】電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；電勢差．【分析】勻強(qiáng)電場中AB連線與電場方向成θ角，當(dāng)將電量為+q的點(diǎn)電荷從A移到B，則電場力做功應(yīng)當(dāng)是AB之間的有效場強(qiáng)做功，因此要先求出有效長度，再代入公式進(jìn)行計(jì)算；也可以代入電場力做功的公式：W=qUAB計(jì)算電勢差．【解答】解：由于AB連線與電場方向成θ角，做AC垂直于場強(qiáng)的方向，則BC為沿場強(qiáng)方向的有效長度．則BC=ABcosθ=L?cosθ，電場力做功：W=F?BC=qEd?cosθ．電場力做功僅僅與兩點(diǎn)間的電勢差有關(guān)，與路徑無關(guān)，故W=qUAB，所以UAB=ELcosθ．故答案為：qELcosθ；

ELcosθ10.某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖所示的操作，將一個長方體木塊放在水平桌面上，然后用一個力傳感器對木塊施加一個水平拉力F，并用另外一個傳感器對木塊的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，表中是她記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．木塊的重力為10.00N，重力加速度g＝9.80m/s2，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問題(答案保留3位有效數(shù)字)：實(shí)驗(yàn)次數(shù)運(yùn)動狀態(tài)水平拉力F/N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49(1)木塊與桌面間的最大靜摩擦力Ffm>________N；(2)木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝________；(3)木塊勻加速運(yùn)動時受到的摩擦力Ff＝________N.參考答案：(1)4.01(2)0.401(3)4.0111.某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率．開始玻璃磚的位置如圖12中實(shí)線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動，同時在玻璃磚的直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像．如此觀察，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時，上述現(xiàn)象恰好消失．此時只須測量出________，即可計(jì)算玻璃磚的折射率．請用你的測量量表示出折射率n＝________.參考答案：光線指向圓心入射時不改變傳播方向，恰好觀察不到P1、P2的像時發(fā)生全反射，測出玻璃磚直徑繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度θ，此時入射角θ即為全反射臨界角，由sinθ＝得n＝.答案(1)CD(2)玻璃磚直徑邊繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度θ12.如圖所示，用跨過光滑定滑輪的質(zhì)量不計(jì)的纜繩將海面上一艘小船沿直線拖向岸邊。已知拖動纜繩的電動機(jī)功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動到B點(diǎn)的速度大小分別為v0和v，經(jīng)歷的時間為t，A、B兩點(diǎn)間距離為d。則小船在全過程中克服阻力做的功Wf＝__________，若小船受到的阻力大小為f，則經(jīng)過B點(diǎn)時小船的加速度大小a＝Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m2012學(xué)年普陀模擬23__________。參考答案：Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m13.某學(xué)校物理興趣小組，利用光控實(shí)驗(yàn)板“探究自由落體的下落高度與速度之間的關(guān)系”，如圖甲所示。將數(shù)據(jù)記錄在Excel工作薄中，利用Excel處理數(shù)據(jù)，如圖乙所示，小組進(jìn)行探究，得出結(jié)論。在數(shù)據(jù)分析過程中，小組先得出了vB—h圖像，繼而又得出vB2—h圖像，如圖丙、丁所示：請根據(jù)圖象回答下列問題：①小組同學(xué)在得出vB—h圖像后，為什么還要作出vB2－h(huán)圖像？

．②若小球下落過程機(jī)械能守恒，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理，求得丁圖圖像的斜率為k，則重力加速度g=

．參考答案：：①先作出的vB-h圖像，不是一條直線，根據(jù)形狀無法判斷vB、h關(guān)系，進(jìn)而考慮vB2-h圖像，從而找出vB2、h之間的線性關(guān)系．

②（2分）k/2．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)研究規(guī)格為“6V，3W”的小電珠伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中：（1）下列實(shí)驗(yàn)電路圖，最合理的是________________（2）小電珠接入電路前，某同學(xué)若使用多用電表歐姆檔直接測量小電珠的電阻，應(yīng)將選擇開關(guān)旋至___________檔（填“×1”或“×100”）．

（3）某同學(xué)描繪出小電珠的伏安特性曲線如圖所示，則小電珠的電阻值隨溫度的升高而__________（填“不變”、“增大”或“減小”）。實(shí)驗(yàn)過程中，小電珠消耗的功率為0．6W時，小電珠兩端的電壓是__________V．參考答案：15.（實(shí)驗(yàn)）（2011?武漢模擬）自由落體儀如圖所示，其主體是一個有刻度尺的立柱，其上裝有磁式吸球器、光電門1、光電門2、捕球器、小鋼球（直徑d=1cm）．利用自由落體儀測量重力加速度實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將自由落體儀直立于水平地面上，調(diào)節(jié)水平底座使立柱豎直，固定好吸球器．②適當(dāng)調(diào)節(jié)兩光電門1、2的位置，由刻度尺讀出兩光電門的高度差為h1，用吸球器控制使小球自由下落，由光電計(jì)時器讀出小球從光電門1到光電門2的時間，重復(fù)數(shù)次，求出時間的平均值為t1．③光電門1不動，改變光電門2的位置，由刻度尺讀出兩光電門的高度差為h2，用吸球器控制使小球自由下落，由光電計(jì)時器讀出小球由光電門1到光電門2的時間，重復(fù)數(shù)次，求出時間的平均值為t2．④計(jì)算重力加速度值g．請回答下列問題：（1）在步驟③中光電門1的位罝保持不動的目的是BA、保證小球每次從光電門1到光電門2的時間相同B、保證小球每次通過光電門1時的速度相同C、保證小球每次通過光電門1時的重力加速度相同（2）用測得的物理量表示重力加速度值g=．參考答案：（1）B（2）解：（1）由刻度尺讀出兩光電門的高度差為h1，由光電計(jì)時器讀出小球從光電門1到光電門2的時間，重復(fù)數(shù)次，求出時間的平均值為t1．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動位移時間公式得：h1=v0t1+g光電門1不動，改變光電門2的位置，由刻度尺讀出兩光電門的高度差為h2，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動位移時間公式得：h2=v0t2+g所以光電門1的位罝保持不動的目的是保證小球初速度相同，即每次通過光電門1時的速度相同．故選：B．（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動位移時間公式得：h1=v0t1+gh2=v0t2+g解得：g=故答案為：（1）B（2）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示，MN、PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，勻強(qiáng)磁場的磁感線垂直導(dǎo)軌平面．導(dǎo)軌左端接阻值R＝1.5的電阻，電阻兩端并聯(lián)一電壓表，垂直導(dǎo)軌跨接一金屬桿ab，ab的質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.5.ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)用F=0.7N的恒力水平向右拉ab，使之從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)時間t=2s后，ab開始做勻速運(yùn)動，此時電壓表示數(shù)U=0.3V．重力加速度g=10m/s2．求：（1）ab勻速運(yùn)動時，外力F的功率．（2）ab桿加速過程中，通過R的電量．（3）ab桿加速運(yùn)動的距離．參考答案：解析：（1）設(shè)導(dǎo)軌間距為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab桿勻速運(yùn)動的速度為v，電流為I此時ab桿受力如圖所示：由平衡條件得：F=μmg＋I(xiàn)LB

1分

由歐姆定律得： 1分

解得：

1分

F的功率：

1分

（2）設(shè)ab加速時間為t，加速過程的平均感應(yīng)電流為，

由動量定理得：

2分

解得：

1分

（3）設(shè)加速運(yùn)動距離為S，由法拉第電磁感應(yīng)定律得

1分

解得

1分17.如圖所示，一透明半圓柱體的折射率n=2、半徑R=0.4m、長L=1.2m，一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，從部分柱面有光線射出。求：(1)光在半圓柱體中出射時的臨界角θ(2)該部分柱面的面積S(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)參考答案：(1)

(2)S=0.5m2（1）如圖所示，由拆射定律有：解得：（2）由幾何關(guān)系有：∠O'OB=θ又S=2RL·∠O'OB解得：S=0.5m2點(diǎn)睛：解決本題關(guān)鍵是要掌握全反射及其產(chǎn)生條件，結(jié)合幾何知識求解即可．畫出光路圖是解題的基礎(chǔ)．18.如圖所示，絕緣傾斜固定軌道上A點(diǎn)處有一帶負(fù)電，電量大小q=0.4C質(zhì)量為0.3kg的小物體，斜面下端B點(diǎn)有一小圓弧剛好與一水平放置的薄板相接，AB點(diǎn)之間的距離S=1.92m，斜面與水平面夾角θ=37°，物體與傾斜軌道部分摩擦因數(shù)為0.2，斜面空間內(nèi)有水平向左，大小為E1=10V/m的勻強(qiáng)電場，現(xiàn)讓小物塊從A點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)B點(diǎn)后沖上薄板，薄板由新型材料制成，質(zhì)量M=0.6kg，長度為L，物體與薄板的動摩擦因數(shù)μ=0.4，放置在高H=1.6m的光滑平臺上，此時，在平臺上方虛線空間BCIJ內(nèi)加上水平向右，大小為E2=1.5V/m的勻強(qiáng)電場，經(jīng)t=0.5s后，改成另一的電場E3，其方向水平向左或者向右，在此過程中，薄板一直加速，到達(dá)平臺右端C點(diǎn)時，物體剛好滑到薄板右端，且與薄板共速，由于C點(diǎn)有一固定障礙物，使薄板立即停止，而小物體則以此速度V水平飛出，恰好能從高h(yuǎn)=0.8m的固定斜面頂端D點(diǎn)沿傾角為53°的斜面無碰撞地下滑，（重力加速度g=10m/s2，sin37°=，cos37°=）．求：（1）小物體水平飛出的速度v及斜面距平臺的距離X；（2）小物體運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度VB；（3）電場E3的大小和方