2022-2023学年北京第九十四中学高三物理下学期期末试题含解析

1、2022-2023学年北京第九十四中学高三物理下学期期末试题含解析一、 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. 如图所示，一小球用轻质线悬挂在木板的支架上，木板沿倾角为的斜面下滑时，细线呈竖直状态，则在木板下滑的过程中，下列说法中正确的是（）A小球的机械能守恒B木板、小球组成的系统机械能守恒C木板与斜面间的动摩擦因数为tanD木板的系统减少的机械能转化为内能参考答案：C【考点】机械能守恒定律；功能关系【分析】小球与支架具有共同的加速度，通过对小球的受力分析，根据牛顿第二定律判断出小球与木板组成的系统的加速度为0，都做匀速直线运动，然后结合功能关系分析即可【解

2、答】解：A、因拉小球的细线呈竖直状态，小球受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力，在水平方向没有分力，所以小球在水平方向没有加速度，结合小球沿斜面向下运动，所以小球一定是匀速运动，小球的动能不变，重力势能减小，所以小球的机械能不守恒，故A错误；B、木板与小球的运动状态相同，一起做匀速运动，所以木板、小球组成的系统动能不变，重力势能减小，机械能也不守恒，故B错误；C、木板与小球下滑过程中满足（M+m）gsin =（M+m）gcos ，即木板与斜面间的动摩擦因数为=tan ，故C正确；D、由能量守恒知，木板、小球组成的系统减少的机械能转化为内能，故D错误故选：C2. 下列说法中正确的是（） A推动活塞

3、压缩气缸内的气体需加一定的力，这说明气体分子间存在着斥力 B拉动活塞使气缸内气体体积增大需加一定的力，说明气体分子间有引力 C水的体积很难被压缩，这说明水分间存在着斥力 D气体总是很容易充满容器，这说明气体分子间存在着斥力参考答案： C 3. 单色光不能发生的现象是 A干涉 B衍射 C色散 D折射参考答案：C所有的光都能发生干涉、衍射和折射，色散是指复色光分解为单色光而形成光谱的现象，故单色光不能发生色散，本题选C。4. 在如图所示的倾角为的光滑斜面上，存在若两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽宽度增色为L，一个质量为m、电阻为

4、R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，时ab边刚越过GH进入磁场I区，此时线框恰好以速度做匀速直线运动；时ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以速度做匀速直线运动重力加速度为g，下列说法中正确的是( )A线框两次匀速直线运动的速度之比B从 到 过程中，线框中通过的电流方向先是由然后是从C从 到 过程中，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量D.从 到 ，有的机械能转化为电能参考答案：BD5. 在赤道上某处有一支避雷针。当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为（ ）A正东 B正西 C正南 D正北 参考答案：答案：B二、 填

5、空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90左右即停止，放电余留20左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件其他元件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W蓄电池500Ah-12V最小充电风速2.0m/s最大限制风速12.0m/s太阳能转化效率15%大功率LED路灯80W-12V最大输出功率400W如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度

6、约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要_m2。 当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为_h； 参考答案：1，84 7. 汽艇静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s，若该汽艇渡过宽为80m的河道至少需要 s的时间；若汽艇要以最短的位移渡河，所用时间为 s。参考答案：16 208. 氦4核的产生可以有多种方式，其中一种是由氦3核与氘核结合而成，其核反应方程式是_；若质子、氘核与氦3核的质量分别为m1、m2和m3，该核反应产生核能为E，且以射线的形式释放，真空中光速用c表示，

7、普朗克常量为h，则氦4核的质量m4=_ ，射线的频率为_。参考答案： 9. 某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是其记录的实验数据。木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（结果保留3位有效数字）： 表1实验次数运动状态水平拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49(1）木块与桌面间的滑动摩擦力Ff= N；(2）木块与桌面间的动摩擦因数 ；(3）实验次数5中监测到的加速度

8、m/s2参考答案：当物体做匀速运动的时候，拉力等于摩擦力，在根据，就可以求出摩擦因数。在第5次监测中利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小。10. （4分）图甲为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，由图可知，两者不成线性关系，这是由于 。如图乙所示，将这个电灯与20的定值电阻R串联，接在电动势为8V的电源上，则电灯的实际功率为 W。（不计电流表电阻和电源内阻）参考答案：答案：随电压的增大，灯变亮，灯丝温度升高，电阻率变大，电阻变大；0611. 质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量

9、为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_m/s，方向与（选填“甲、乙”）_相反。参考答案：1.5m/s，乙 12. 如果一种手持喷水枪的枪口截面积为0.6cm2，喷出水的速度为20m/s（水的密度为1103kg/m3）当它工作时，估计水枪的功率为240W，如果喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零，则对煤层的压强为4105Pa参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率专题：功率的计算专题分析：先求出时间ts内喷出水的质量，再求出做的功，由P=求得功率；根据压强的公式，结合作用力的大小求出压强的大小解答：解：ts时间内喷水质量为m=Svt=10000.0000620tkg=1.2tkg，水枪在

10、时间ts内做功为W=故水枪的功率为P=压强pa故答案为：240，4105，点评：本题主要考查了功率的计算，注意先求出时间t内喷水枪所做的功即可；13. （4分）物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是 m，能说明物体内分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有 （举一例即可）。在两分子间的距离由r0（此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零）逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是 （填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”）。参考答案：10-10（1分）；布朗运动（或扩散现象）（2分）；先增大后减小（1分）三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分1

11、4. 如图（甲）所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（Hd），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g则：（1）如图（乙）所示，用游标卡尺测得小球的直径d= mm（2）小球经过光电门B时的速度表达式为 （3）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图（丙）所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式： 时，可判断小球下落过程中机械能守恒参考答案：（1）7.25 （2），（3）【考点】验证机械

12、能守恒定律【分析】（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读（2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球经过光电门B的速度（3）抓住动能的增加量和重力势能的减小量相等得出机械能守恒的表达式【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为7mm，游标读数为0.055mm=0.25mm，则小球的直径d=7.25mm（2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小球在B处的瞬时速度；（3）小球下落过程中重力势能的减小量为mgH0，动能的增加量，若机械能守恒，有：，即故答案为：（1）7.25 （2），（3）15. （8分）某同学用图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：a安装好实

13、验器材。b接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、26点所示。c测量1、2、36计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3S6。d通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动。e分别计算出S1、S2、S3S6与对应时间的比值、。f以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出t图线。结合上述实验步骤，请你完成下列任务：实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有 和 。（填选项

14、代号）A、电压合适的50Hz交流电源 B、电压可调的直流电源 C、刻度尺 D、秒表 E、天平 F、重锤将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则S2= cm，S5= cm。该同学在图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出t。根据t图线判断，小车在斜面上运动的加速度a= m/s2。参考答案：A，C；（2.973.00），（13.1913.21）；图略；（4.505.10）（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的器材中，必须使用的有电压合适的50H

15、z交流电源给打点计时器供电，需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据，故选AC。（2）根据图可读出刻度尺的读数为：x2=2.98cm，x5=13.20cm；（3）小车运动的v-t图线：（4）根据匀变速直线运动的位移时间关系，得因此图象的纵轴截距大小表示初速度的大小，图象的斜率表示加速度大小的一半，由此得：；四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲所示，MN、PQ是相距d=l.0m足够长的平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角为，导轨电阻不计，整个导轨处在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，金属棒ab垂直于导轨MN、PQ放置，且始终与导轨接触良好，已知金属棒ab的质量m=0.1kg

16、、其接入电路的电阻，小灯泡电阻，重力加速度g取10ms2。现断开开关S，棒ab由静止释放并开始计时，t=0.5s时刻闭合开关S，图乙为ab的速度随时间变化的图象。求：(1)金属棒ab开始下滑时的加速度大小、斜面倾角的正弦值；(2)磁感应强度B的大小。 参考答案：17. 一圆柱形气缸，质量M为10kg，总长度L为40cm，内有一活塞，质量m为5kg，截面积S为50cm2，活塞与气缸壁间摩擦可忽略，但不漏气（不计气缸壁与活塞厚度），当外界大气压强p0为1105Pa，温度t0为7时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体柱的高L1为35cm，g取10m/s2求：此时气缸内气体的压强；当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离？参考答案：解：（1）以气缸为研究对象，受力分析，受到重力、外界大气压力，气缸内气体的压力根据平衡条件得：p0S=pS+Mgp=p0=1105Pa=0.8105 Pa，（2）温度升高，气缸内气体的压强不变，体积增大，根据气体等压变化方程得：当活塞与气缸将分离时，气柱的总长度为40cm，代入数据得：解得：T2=320K=47C答：（1）此时气缸内气体的压强是0.8105 Pa；（2）当温度升高到47C，活塞与气缸将分离【考点】