2022-2023學(xué)年北京趙全營中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年北京趙全營中學(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.如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止P點(diǎn)。設(shè)滑塊所受支持力為FN。OF與水平方向的夾角為θ。下列關(guān)系正確的是（

）A．

B．F＝mgtanθC．

D．FN＝mgtanθ參考答案：A2.右圖甲、乙兩圖中在力F作用下，A、B一起以相同速度沿力F的方向作勻速運(yùn)動，則物體A所受摩擦力方向?yàn)椋篈．甲、乙兩圖中A受摩擦力方向均與F相同B．甲、乙兩圖中A受摩擦力方向均與F相反C．甲、乙兩圖中A物體均不受摩擦力作用D．甲圖中A不受摩擦，乙圖中A受摩擦力方向和F相同參考答案：（

D

）3.下列說法中正確的是A.對于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，分子的平均動能增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大B.對于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)體積減小時(shí)，單位體積的分子數(shù)增多，則氣體的壓強(qiáng)一定增大C.壓縮一定質(zhì)量的理想氣體，其內(nèi)能一定增加D.分子a從很遠(yuǎn)處趨近固定不動的分子b，當(dāng)分子a運(yùn)動到與分子b的相互作用力為零時(shí)，分子a的動能一定最大參考答案：D4.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的位移s與時(shí)間t的關(guān)系為s＝t＋t2(各物理量均采用國際單位制單位)，則該質(zhì)點(diǎn)()．A．第1s內(nèi)的位移是2mB．前2s內(nèi)的平均速度是3m/sC．任意相鄰的1s內(nèi)位移差都是1m

D．任意1s內(nèi)的速度增量都是2m/s參考答案：ABD5.乘坐游樂園的翻滾過山車時(shí)，質(zhì)量為m的人隨車一起在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，下列說法中正確的是

（）

A．車在最高點(diǎn)時(shí)人處于倒立狀態(tài)，全靠保險(xiǎn)帶拉住，沒有保險(xiǎn)帶人就會掉下來

B．人在最高點(diǎn)時(shí)對座位仍可能產(chǎn)生壓力，但是壓力一定小于mg

C．人在最低點(diǎn)時(shí)對座位的壓力大于mg

D．人在最低點(diǎn)時(shí)對座位的壓力等于mg參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動的速率為，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質(zhì)量表達(dá)式為

。參考答案：7.

（選修3—4模塊）（4分）某單色光在真空中的光速為c，波長為，則它在折射率為n的介質(zhì)中傳播時(shí)的速度為

，波長為

．參考答案：答案：（2分）；（2分）8.如圖，圓環(huán)質(zhì)量為M，經(jīng)過環(huán)心的豎直鋼絲AB上套有一質(zhì)量為m的球，今將小球沿鋼絲AB以初速vo豎直向上拋出。致使大圓環(huán)對地?zé)o作用力，則小球上升的加速度為

。小球能上升的最大高度為

。（設(shè)AB鋼絲足夠長，小球不能達(dá)到A點(diǎn)）參考答案：9.如圖，重為G的物體，用繩子掛在支架的滑輪B上，繩子的另一端接在絞車D上．轉(zhuǎn)動絞車，物體便能升起．設(shè)滑輪的大小及軸承的摩擦略去不計(jì)，桿AB和BC的質(zhì)量不計(jì)，A、B、C三處均用鉸鏈連接．當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，桿AB所受力的大小為2.73G，桿BC所受力的大小為3.73G．參考答案：考點(diǎn)：力矩的平衡條件；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：畫出各個(gè)力，分別作出各個(gè)力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．解答：解：以A為支點(diǎn)，AB受到BC的支持力和兩個(gè)繩子的拉力，它們的力臂如圖1，設(shè)AB桿的長度為L，則：豎直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL1+GL2=FBC?L3代入數(shù)據(jù)得：FBC=3.73G同理，以B為支點(diǎn)，BC受到AB的拉力和兩個(gè)繩子的拉力，它們的力臂如圖2，則：豎直向下的拉力的力臂：；BD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL4+GL5=FAB?L6代入數(shù)據(jù)得：FAB=2.73G故答案為：2.73G；3.73G點(diǎn)評：本題的解題突破口是抓住AB桿和BC桿是二力桿，分別畫出AB和BC的作用力方向，再根據(jù)力矩平衡條件求解．10.如圖所示，長度為L=6m、傾角θ＝30°的斜面AB，在斜面頂端B向左水平拋出小球1、同時(shí)在底端A正上方某高度處水平向右拋出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同時(shí)落在P點(diǎn)，則兩球平拋下落的高度為__________,下落的時(shí)間為_______。（v1、v2為未知量）參考答案：1.8m,

0.6s11.小胡同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動的知識后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當(dāng)大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過測量為n（r/s）時(shí)，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn根據(jù)角速度ω=2πn得：大齒輪的角速度ω=2πn。踏腳板與大齒輪共軸，所以角速度相等，小齒輪與大齒輪通過鏈條鏈接，所以線速度相等，設(shè)小齒輪的角速度為ω′，測量出自行車后輪的半徑r3，根據(jù)v=r3ω′

得：v=2πn12.如圖所示，物體A、B間用輕質(zhì)彈簧相連，已知mA=3mB，且物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ。在水平外力作用下，A和B一起沿水平面向右勻速運(yùn)動，當(dāng)撤去外力的瞬間，物體A、B的加速度分別為aA=

，aB=

。參考答案：13.如圖是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（頻率為50Hz）測

定勻變速直線運(yùn)動的加速度時(shí)得到的紙帶，從O點(diǎn)開始每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為___________s，測得OA=6.80cm，CD=3.20cm，DE=2.00cm，則物體運(yùn)動加速度大小為_________m/s2，D點(diǎn)的速度大小為__________m/s。參考答案：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)把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌面上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動，以此定量研究繩的拉力做功與小車動能變化的關(guān)系．此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、刻度尺、天平（包括砝碼）．實(shí)驗(yàn)裝置如圖：請按要求完成下列問題：①實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行．他這樣做的目的是DA．避免小車在運(yùn)動過程中發(fā)生抖動B．可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰C．可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動D．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力．②他將鉤碼重力做的功當(dāng)做細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)理論計(jì)算后發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些，這一情況可能是下列哪些原因造成的CDA．在接通電源的同時(shí)釋放了小車B．未滿足M》m的條件C．阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D．鉤碼做勻加速直線運(yùn)動，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力（3）這個(gè)裝置還可以測定動摩擦因數(shù)，在不平衡摩擦力的情況下鉤碼下落的位移鉤碼和小車的速度都可以從紙帶上測出，設(shè)小車與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，小車發(fā)生的位移為s，小車質(zhì)量為M，鉤碼質(zhì)量為m，小車的瞬時(shí)速度為v，則μ=．參考答案：【考點(diǎn)】：探究功與速度變化的關(guān)系．【專題】：實(shí)驗(yàn)題．【分析】：①根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、要求和減少誤差的角度分析，平衡摩擦力作用后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中需要用刻度尺測量紙帶上點(diǎn)的距離，用天平測出小車的質(zhì)量，需要改變砝碼的質(zhì)量來代替小車的拉力．②根據(jù)W=mgs求出砂桶及砂的總重力做功，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的平均速度等于中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度求兩點(diǎn)的速度，即可得到動能的變化量，從而寫出探究結(jié)果表達(dá)式，根據(jù)此表達(dá)式分析所需要的測量儀器；③根據(jù)動能定理，結(jié)合摩擦力做負(fù)功，即可求解．：解：①實(shí)驗(yàn)過程中，為減少誤差，提高實(shí)驗(yàn)的精確度，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行，目的是消除摩擦帶來的誤差，即平衡摩擦力后，使細(xì)繩的拉力等于小車的合力，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故選：D．②他將鉤碼重力做的功當(dāng)做細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些，從功能關(guān)系看出：該實(shí)驗(yàn)一定有轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的，即試驗(yàn)中有存在摩擦力沒有被平衡掉；還有該實(shí)驗(yàn)要求，只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車的拉力才近似等于砝碼的重力，故AB錯(cuò)誤，CD正確．③根據(jù)動能定理，小車從靜止到速度為v過程中，則有：；解得：μ=；故答案為：①D；②CD；③．【點(diǎn)評】：明確實(shí)驗(yàn)原理往往是解決實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵，該實(shí)驗(yàn)的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)類似可以類比學(xué)習(xí)．15.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，需測量一個(gè)標(biāo)有“3V，1.5W”燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流?，F(xiàn)有如下器材：直流電源（電動勢3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約0.1Ω）電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約5Ω）電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約200kΩ）滑動變阻器R1（阻值0~10Ω，額定電流1A）滑動變阻器R2（阻值0~1kΩ，額定電流300mA）①在該實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選擇________（填“A1”或“A2”），電壓表應(yīng)選擇_______（填“V1”或“V2”），滑動變阻器應(yīng)選擇__________（填“R1”或“R2”）。②某同學(xué)用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h連接成如圖甲所示的電路，請?jiān)诜娇蛑型瓿蓪?shí)驗(yàn)的電路圖。③該同學(xué)連接電路后檢查所有元器件都完好，電流表和電壓表已調(diào)零，經(jīng)檢查各部分接觸良好。但閉合開關(guān)后，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡的亮度發(fā)生變化，但電壓表和電流表示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線為_______。④下表是學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)中測出的6組數(shù)據(jù)，某同學(xué)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上已畫出了5個(gè)數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)，請你畫出第4組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)，并作出該小燈泡的伏安特性曲線。

U（V）I（A）10020.50.1731.00.3041.50.3952.00.4562.50.49

⑤若將該燈泡與一個(gè)6.0Ω的定值電阻串聯(lián)，直接接在題中提供的電源兩端，請估算該小燈泡的實(shí)際功率P=_________W（保留兩位有效數(shù)字）。(若需作圖，可直接畫在第④小題圖中)參考答案：①A2

V1

R1②如圖所示③h

④如圖所示⑤0.35～0.38（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.“引體向上運(yùn)動”是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動，如圖所示，質(zhì)量為m的某同學(xué)兩手正握單杠，開始時(shí)，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時(shí)他的下顎距單杠面的高度為H，然后他用恒力F向上拉，下顎必須超過單杠面方可視為合格。已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2。不計(jì)空氣阻力，不考慮手臂彎曲而引起人的重心位置的變化。（1）第一次上拉時(shí)，該同學(xué)持續(xù)用力，經(jīng)過t=1s時(shí)間，下顎到達(dá)單杠面，求該恒力F的大小及此時(shí)他的速度大??；（2）第二次上拉時(shí)，用恒力F′=720N拉至某位置時(shí)，他不再用力，而是依靠慣性繼續(xù)向上運(yùn)動，該過程可簡化為豎直上拋運(yùn)動。為保證此次引體向上合格，恒力F′的作用時(shí)間至少為多少？參考答案：（1）第一次上拉時(shí)，該同學(xué)向上勻加速運(yùn)動，設(shè)他上升的加速度大小為a1，下鄂到達(dá)單杠面時(shí)的速度大小為v，由牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)規(guī)律可得：F-mg=ma1

1分H=1/2a1t2

1分v=a1t

1分 聯(lián)立上式可得：F=672N

2分v=1.2m/s

2分（2）第一次上拉時(shí)，設(shè)上拉時(shí)的加速度大小為a2，恒力至少作用的時(shí)間為tmin，上升的位移為x1，速度為v1，自由上升時(shí)位移為x2，根據(jù)題意可得：F/-mg=ma2

（1分）

x1+x2=H

（1分）x1=a2tmin2

（1分）

v12=2gx2

（1分）v1=a2tmin

（1分） 聯(lián)立上式可得：tmin=0.71s

17.如圖所示，一正方形單匝線框abcd放在光滑絕緣水平面上，線框邊長為L、質(zhì)量為m、電阻力R。該處空間存在一方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，其右邊界MN平行于ab，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在一水平拉力作用下，線框從圖示位置由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動，直