2022-2023學年北京平谷縣劉家合聯(lián)辦中學高三物理期末試題含解析

2022-2023學年北京平谷縣劉家合聯(lián)辦中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.甲乙兩物體從同一地點向同一方向運動，其速度隨時間變化關(guān)系如圖所示，圖中t2=，兩段曲線均為圓?。ㄒ椅矬w的速度﹣時間圖線），則（）A．兩物體在t1時刻加速度相同B．兩物體在t2時刻的運動方向均改變C．兩物體在t3時刻，相距最遠，t4時刻相遇D．0～t4時間內(nèi)甲物體的平均速度大于乙物體的平均速度參考答案：C【考點】勻變速直線運動的圖像．【分析】根據(jù)速度圖象與時間軸所圍的“面積”大小等于位移、斜率等于加速度，平均速度等于位移與時間之比，運用數(shù)學知識進行分析．【解答】解：A、根據(jù)斜率等于加速度，可知在t1時刻兩物體的加速度方向相反，則加速度不同，故A錯誤．B、兩個物體一直沿正向運動，運動方向沒有改變，故B錯誤．C、圖象的“面積”等于位移大小，根據(jù)數(shù)學知識可知0～t4時間內(nèi)甲物體的位移為x甲=，乙物體的位移為x乙=v0t2=v0?，則知兩個物體的位移相等，所以t4時刻相遇．在t3時刻之前，兩者間距增大，在t3時刻之后，兩者間距減小，則在t3時刻，相距最遠．故C正確．D、由平均速度公式，則知0～t4時間內(nèi)甲、乙兩物體的平均速度相等，故D錯誤．故選：C．2.在光滑的水平面上做勻加速直線運動的物體，當它所受的合力逐漸減小而方向不變時，則物體的（

）

A.加速度越來越大，速度越來越大

B.加速度越來越小，速度越來越小

C.加速度越來越大，速度越來越小

D.加速度越來越小，速度越來越大參考答案：D3.（多選）如圖所示，甲、乙兩船在同一條河流中同時開始渡河，M、N分別是甲、乙兩船的出發(fā)點，兩船頭與河岸均成α角，甲船船頭恰好對準N點的正對岸P點，經(jīng)過一段時間乙船恰好到達P點，如果劃船速度大小相同，且兩船相遇，不影響各自的航行，下列判斷正確的是（

）A．甲船也能到達正對岸

B．兩船渡河時間一定相等C．渡河過程中兩船不會相遇

D．兩船相遇在NP直線上參考答案：BD4.如圖所示是某示波管的示意圖，如果水平放置的偏轉(zhuǎn)電極上加一個電壓，則電子束將偏轉(zhuǎn)，每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)距離叫做示波管的靈敏度.下面這些措施中對提高示波管的靈敏度有用的是（

）

A.盡可能把偏轉(zhuǎn)電極的極板L做得長一點B.盡可能把偏轉(zhuǎn)電極的極板L做得短一點C.盡可能把偏轉(zhuǎn)電極極板之間的距離d做得短一點D.將電子槍的加速電壓提高參考答案：

答案：BD5.（單選）如圖a所示，水平面上質(zhì)量相等的兩木塊A、B，用以輕彈簧相連接，這個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)用～豎直向上的力F拉動木塊A，使木塊A向上做勻加速直線運動（如圖b），研究從力F剛作用在木塊A瞬間到木塊B剛離開地面瞬間的這一過程，并選定該過程中木塊A的起點位置為座標原點，則下面圖中能正確表示力F和術(shù)塊A的位移x之間關(guān)系的圖是(

)參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.首先發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場的是丹麥物理學家________，他把一根水平放置的導線沿南北方向放在小磁針的上方，當給導線通以由南向北的電流時，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極將向______方向偏轉(zhuǎn)。發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的科學家是

。參考答案：奧斯特，西，法拉第7.如圖所示為“風光互補路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風時通過風力發(fā)電機發(fā)電，二者皆備時同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號風光互補路燈系統(tǒng)配置方案：風力發(fā)電機太陽能電池組件最小啟動風速1.0m/s太陽能電池36W最小充電風速2.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%最大限制風速12.0m/s蓄電池500Ah-12V最大輸出功率400W大功率LED路燈80W-12V當風速為6m／s時，風力發(fā)電機的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電量由20％充至90％所需時間為

h；如果當?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲姸燃s為240W／m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達到36W，太陽能電池板的面積至少要＿＿＿＿＿m2。參考答案：8418.一帶電液滴靜止在水平放置的兩平行金屬板間，距離下板的高度差為10mm，此時兩板的電壓為300V，如果兩板間的電壓減小為240V，液滴運動到下極板所需的時間為_________s。(g=10m／S)參考答案：答案：0.19.某同學在描繪平拋運動軌跡時，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個點，測量得到A、B、C三點間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運動的初速度大小為__________m／s，軌跡上B點的瞬時速度大小為__________m／s。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24

1.96

10.（3分）某測量員是這樣利用回聲測距離的：他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍，經(jīng)過1.00s第一次聽到回聲，又經(jīng)過0.50s再次聽到回聲，已知聲速為340m/s，則兩峭壁間距離為_________。參考答案：

答案：425m11.當每個具有5．0eV的光子束射人金屬表面后，從金屬表面逸出的電子具有最大初動能是1．5eV。為了使這種金屬產(chǎn)生光電效應，入射光子的最低能量是_________eV。為了使從金屬表面逸出的電子具有的最大初動能加倍，入射光子的能量是_________eV。參考答案：3.5、3.512.（5分）如圖所示，單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，線框中感應電流的有效值I=

。線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導線橫截面的電荷量q=

。

參考答案：

，13.我們繞發(fā)聲的音叉走一圈會聽到時強時弱的聲音，這是聲波的____________現(xiàn)象；如圖是不同頻率的水波通過相同的小孔所能達到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是_________圖。參考答案：答案：干涉；C

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設為a。假設A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B。設從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標出A、B兩點，B點處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學進行了如下實驗：（1）用游標尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時的檔光時間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經(jīng)B點時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)；(2)擋光片通過光電門的時間很短，因此可以用其通過的平均速度來代替瞬時速度；(3)根據(jù)牛頓運動定律寫出表達式，求動摩擦因數(shù)的大小。解：(1)主尺讀數(shù)是2mm，游標讀數(shù)是，則窄片K的寬度；(2)木塊經(jīng)B點時的速度(3)對木塊受力分析，根據(jù)牛頓運動定律有：據(jù)運動學公式有其中、聯(lián)立解得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量m=10kg的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在汽缸中，開始時活塞距汽缸底高度h1=0.40m.現(xiàn)緩慢給氣體加熱，活塞上升到距離汽缸底h2=0.60m處，已知活塞面積S=5.0×10-3m2,大氣壓強p0=1.0×105Pa,不計活塞與汽缸之間的摩擦.給氣體加熱的過程中，氣體膨脹對外做功，同時吸收Q=420J的熱量，則氣體增加的內(nèi)能ΔU多大？高考資源網(wǎng)參考答案：300J17.如下圖所示，在直角坐標系的第—、四象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，第二、三象限內(nèi)沿x軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E，y軸為磁場和電場的理想邊界。一個質(zhì)量為m，電荷量為e的質(zhì)子經(jīng)過x軸上A點時速度大小為vo，速度方向與x軸負方向夾角θ=300。質(zhì)子第一次到達y軸時速度方向與y軸垂直，第三次到達y軸的位置用B點表示，圖中未畫出。已知OA=L。

求磁感應強度大小和方向；求質(zhì)子從A點運動至B點時間參考答案：(1)質(zhì)子在第一象限內(nèi)只受洛倫茲力作用做勻速圓周運動，設半徑為R，則有：ev0B=

由幾何關(guān)系有:R=2L,解得:B=,方向垂直紙面向里.18.如圖所示，半徑為r=1m的長圓柱體繞水平軸OO′以角速度ω=2rad/s勻速轉(zhuǎn)動，將一質(zhì)量為m=1kg的物體A放在圓柱體的正上方，并用光滑擋板擋住使它不能隨著圓柱體一起轉(zhuǎn)動，現(xiàn)用平行于水平軸的F=2N的力推物體，可使物體以v=2m/s的速度向右勻速滑動，整個過程沒有脫離圓柱體，重力加速度g取10m/s2，求（1）推力F在時間t=2s內(nèi)做的功；（2）物體與圓柱體間的動摩擦因數(shù)μ．參考答案：考點：動能定理的應用；平拋運動．專題：動能定理的應用專題．分析：（1）求出在推力方向的位移，然后由位移公式求出推力做的功．（2）求出摩擦力與推力夾角，然后求出摩擦力