2022-2023学年北京大庄科中学高三物理期末试卷含解析

1、2022-2023学年北京大庄科中学高三物理期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 下列说法中正确的是A.物体在恒力作用下不可能作曲线运动 B.物体在变力作用下一定作曲线运动C.曲线运动一定是变加速运动D.曲线运动一定是变速运动 参考答案：D2. 一平行板电容器的电容为C，两板间的距离为d，上板带正电，电量为Q，下板带负电，电量也为Q，它们产生的电场在很远处的电势为零，两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电量都为q，杆长为l，且ld，现将它们从很远处移到电容器内两板之间，处于图示的静止状态（杆与板面垂直），在此过程中电场力对两个

2、小球所做总功的大小等于（设两球移动过程中极板上电荷分布情况不变）A B0 CD参考答案：A3. 如图所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45则第2012个小球与2013个小球之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于 （）A2988/5000B2012/5000C2012/2988D2988/2012参考答案：A4. 如图8所示，A是一质量为M的盒子，B的质量为，A、B用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角30的斜面上，B悬于斜面之外而处于静止状态现在向A中缓慢加沙

3、子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中 ()A绳子拉力逐渐减小BA对斜面的压力逐渐变小CA所受的摩擦力逐渐增大DA所受的合力变大参考答案：C5. 一定质量的理想气体，其起始状态和终了状态分别与如V-T图所示中的A点和B点对应，它们的体积相等，则下列过程中可能的是A先保持压强不变降低温度，后保持体积不变增大压强B先保持温度不变增大体积，后保持压强不变升高温度C先保持压强不变减小体积，后保持温度不变减小压强D先保持温度不变减小体积，后保持压强不变升高温度 参考答案：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 模块34试题（4分）设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍。则粒子运

4、动时的质量等于其静止质量的 倍，粒子运动速度是光速的 倍。参考答案：答案：k；解析：以速度v运动时的能量E=mv2，静止时的能量为E0=m0v2，依题意E=kE0，故m=km0；由m=，解得v= c 。7. 一个变力F作用在物体上，此力随时间变化的情况如图所示，规定向右方向为F的正方向，则由图线可知，前2s内变力F的冲量为 N.s；5s内变力F的冲量为 N.s。 参考答案：10，208. 某实验小组采用如图甲所示的装置探究“动能定理”。图中小车内可放置砝码；实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50 Hz。 （1）实验的部分步骤如下： 在小车中放入砝码，把纸带穿过打

5、点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码； 将小车停在打点计时器附近， ， ，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，关闭电源； 改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复的操作。 （2）如图乙是某次实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及多个计数点A、B、C、D、E、，可获得各计数点刻度值s，求出对应时刻小车的瞬时速度V，则D点对应的刻度值为sD= cm，D点对应的速度大小为vD= m/s。 （3）下表是某同学在改变钩码或小车中砝码的数量时得到的数据。其中M是小车质量M1与小车中砝码质量m之和，是纸带上某两点的速度的平方差，可以据此计算出动能变化量E；F是钩码所受重力的大小，W是在

6、以上两点间F所作的功。次 数M/kgE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表数据可以看出，W总是大于E，其主要原因是；钩码的重力大于小车实际受到的拉力造成了误差，还有 。参考答案：(1)接通电源 释放小车 (2)8.15(8.128.16) 0.54(0.530.55) (3)没有平衡摩擦力9. 在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，在水平

7、外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，平行磁场区域的宽度大于线框边长，如图甲所示测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示已知图象中四段时间分别为t1、t2、t3、t4在t1、t3两段时间内水平外力的大小之比1：1；若已知t2：t3：t4=2：2：1，则线框边长与磁场宽度比值为7：18参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化专题：电磁感应功能问题分析：线框未进入磁场时没有感应电流，水平方向只受外力作用可得t1、t3两段时间内水平外力的大小相等设线框加速度a，bc边进入磁场时速度v，根据运动学位移公式得到三段位移

8、与时间的关系式，即可求出则线框边长与磁场宽度比值解答：解：因为t1、t3两段时间无感应电流，即无安培力，则线框做匀加速直线运动的合外力为水平外力所以t1、t3两段时间内水平外力的大小相等即水平外力的大小之比为1：1设线框加速度a，bc边进入磁场时速度v，t2=t3=2t4=2t，线框边长l，磁场宽L根据三段时间内线框位移，得： v?2t+a（2t）2=l v?4t+a（4t）2=L v?5t+a（5t）2=l+L解得：=故答案为：1：1，7：18点评：此题是电磁感应与电路、力学知识的综合，根据图象上获取的信息，结合E=Blv分析线框的运动情况是解题的关键10. 如图所示，将粗细相同的两段均匀棒

9、A和B粘合在一起，并在粘合处用绳悬挂起来，棒恰好处于水平位置并保持平衡如果B的密度是A的密度的2倍，则A与B的长度之比为，A与B的重力之比为参考答案： ：1 , 1： 11. （4分）下图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T。经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移为6cm,则当t 时质点5的运动方向为 ；t时质点9运动的路程为 。参考答案：竖直向上 6cm12. 一列简谐横波沿x轴传播

10、，某时刻（t=0）波的图像如图所示，此刻A、B两质点的位移相同，此后A和B分别经过最短时间0.1s和0.8s回到图示位置，该波沿x轴 方向传播（填“正”或“负”)，该波在18s内传播的距离为 m。参考答案：负，4013. 已知绕中心天体做匀速圆周运动的星体的轨道半径r，运动周期为T。 (1)若中心天体的半径为R，则其平均密度=_(2)若星体是在中心天体的表面附近做匀速圆周运动，则其平均密度的表达式=_。参考答案：答案：三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图甲所示是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置。该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz， 图乙是实验得到的

11、一条纸带，纸带 端接重物（选填“左”或“右”），相邻打印点之间的时间间隔为 s。由于该实验中存在阻力做功，所以实验测得重物的重力势能的减少量 动能的增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：左；0.02；大于15. 如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量相同且已知质量的钩码，做探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验。(1)为完成实验，还需要的实验器材有：_。(2)图乙是弹簧所受弹力F与弹簧伸长量x的Fx图线，由此可求出弹簧的劲度系数为_N/m，图线不过原点的原因是由于_。参考答案：(1)刻度尺 (2)200弹簧有自重四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示,一个质量

12、为m的小孩在平台上以加速度a做匀加速助跑,目的是抓住在平台右端的、上端固定的、长度为L的轻质悬绳,并在竖直面内做圆周运动.已知轻质绳的下端与小孩的重心在同一高度,小孩抓住绳的瞬间重心的高度不变,且无能量损失.若小孩能完成圆周运动,则: (1) 小孩抓住绳的瞬间对悬线的拉力至少为多大? (2) 小孩的最小助跑位移多大?（3）设小孩在加速过程中，脚与地面不打滑，求地面对脚的摩擦力大小以及摩擦力对小孩所做的功。参考答案：(1)小孩能完成竖直面内的圆周运动，则在最高点最小的向心力等于小孩所受的重力。设小孩在竖直面内最高点运动的速度为v2.，依据牛顿第二定律小孩在最高点有: mg=m2分设小孩在最低点运

13、动的速度为v1，小孩抓住悬线时悬线对小孩的拉力至少为F，依据牛顿第二定律小孩在最低点有：Fmg=m2分小孩在竖直面内做圆周运动，依据机械能守恒定律可得， mv22+2mgL=mv122分联立以上三式解得：F=6mg，v12=5gL。2分依据牛顿第三定律可知,小孩对悬线的拉力至少为6mg。1分(2)小孩在水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据题意，小孩运动的加速度为a，末速度为v1,，根据匀变速直线运动规律，v12=2ax2分解得：x=2分（3）由牛顿运动定律可知摩擦力大小f=ma ks5u2分由于地面对小孩的摩擦力位移为零，所以摩擦力对小孩做功为零。17. 如图所示，上表面光滑，长度为3m

14、、质量M=10kg的木板，在F=50N的水平拉力作用下，以v0=5mS的速度沿水平地面向右匀速运动。现将一个质量为m=3kg的小铁块(可视为质点)无初速地放在木板最右端，当木板运动了L=1m时，又将第二个同样的小铁块无初速地放在木板最右端，以后木板每运动lm就在其最右端无初速地放上一个同样的小铁块。(g取10ms2)求(1)木板与地面间的动摩擦因数。(2)刚放第三个铁块时木板的速度。(3)从放第三个铁块开始到木板停下的过程，木板运动的距离。参考答案：见解析（1）木板做匀速直线运动时，受到地面的摩擦力为f由平衡条件得 联立并代入数据得 （2）每放一个小铁块，木板所受的摩擦力增加令刚放第三块铁块时

15、木板速度为，对木板从放第一块铁块到刚放第三块铁块的过程，由动能定理得 联立代入数据得 （3）从放第三个铁块开始到木板停下之前，木板所受的摩擦力均为 从放第三个铁块开始到木板停下的过程，木板运动的距离为x，对木板由动能定理得 联立并代入数据得 评分标准：式2分，式5分,式4分，其余每式1分。若按牛顿运动定律结合运动学公式求解，可参照如下评分标准。（2）每放一个小铁块，木板所受的摩擦力增加。 设木板上放上一个、两个小铁块时，木板的加速度分别为、，刚放第二块铁块、第三块铁块时木板的加速度分别为、，由牛顿运动定律及运动学公式可得 （3）从放第三个小铁块开始到木板停下之前，木板所受的摩擦力均为。设木板上放上三个小铁块时，木板的加速度为，从放第三个小铁块到木板停下时，木板移动的距离为 从放第三个小铁块到木板停下时，木板移动的距离为 18. 某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，质点P的横坐标x=0.32m从此时刻开始计时（1）若P点经0.4s第一次到达最大正位