北京门头沟区潭柘寺中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

北京门头沟区潭柘寺中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析一、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.（多选）下列说法正确的是（

）A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．当两个分子间的距离为r0(r0是两分子间的平衡距离)时，分子势能最小C．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律D．若一定质量的气体保持体积不变，温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大E．绝对零度可能达到参考答案：BD2.甲、乙两物体相距100米，沿同一直线向同一方向运动，乙在前，甲在后，请你判断哪种情况甲可以追上乙：

A、甲的初速度为20m/s，加速度为1m/s2，乙的初速度为10m/s，加速度为2m/s2

B、甲的初速度为10m/s，加速度为2m/s2，乙的初速度为30m/s，加速度为1m/s2

C、甲的初速度为30m/s，加速度为1m/s2，乙的初速度为10m/s，加速度为2m/s2

D、甲的初速度为10m/s，加速度为2m/s2，乙的初速度为20m/s，加速度为1m/s2参考答案：答案：BCD3.（单选）如图所示是速度传感器记录下的某物体做直线运动时的速度时间图像，根据图像对该运动的描述，下列说法中错误的是（A

）[A．从到，物体的位移逐渐减小B．物体在前的位移接近于C．加速度逐渐变小，位移逐渐变大D．若以竖直向上为速度正方向，则处于超重参考答案：[解释]从到，物体的位移逐渐增加，A错；图形与时间轴围成面积数值上等于位移，B对；图象的斜率等于加速度大小，加速度逐渐变小，位移逐渐变大；C对；若以竖直向上为速度正方向，则物体向上加速运动，有竖直向上的加速度，处于超重，D对。4.下列说法正确的是A．力是使物体运动的原因

B．力是维持物体运动的原因C．力是改变物体惯性的原因

D．力是使物体产生加速度的原因参考答案：D5.（单选）如图所示，竖直墙面与水平面均光滑绝缘，A、B两小球带有同种电荷，B球被限制在墙面上的一竖直的条形凹槽内(槽是光滑的，小球只能在槽中沿竖直方向运动，图中槽未画出)。用一指向凹槽的水平力F作用在A球上，两球均处于静止状态，现将A球向凹槽方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡。则后一种平衡状态和前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是()A．A、B两小球间的库仑力变大B．A、B两小球间的库仑力变小C．A球对地面的压力变大D．A球对地面的压力不变参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.右图为小车做直线运动的s－t图，则小车在BC段做______运动，图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。参考答案：匀速

1.6-2.1

7.某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中：①选出一条纸带如图甲所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．已知重锤质量为0.5kg，打点计时器的工作电流频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s2．由以上数据算出，当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了

J，此时重锤的动能比开始下落时增加了

J．由计算结果可知，该实验小组在做实验时出现问题的可能原因是

．（计算结果保留两位有效数字）②在图甲所示的纸带上，某同学又选取多个计数点，测出各计数点到第一个点O的距离h，算出各计数点对应的速度v，并以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是图乙中的，图线的斜率表示

．参考答案：①0.94；0.98；实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源．②D；重力加速度g．

【考点】验证机械能守恒定律．【分析】①根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量．②根据机械能守恒定律得出的表达式，结合表达式得出正确的图线，从而得出图线斜率表示的含义．【解答】解：①当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了△Ep=mgh2=0.5×9.8×0.1915=0.94J．B点的速度m/s=1.98m/s，则动能的增加量=0.98J．动能增加量大于重力势能的减小量，做实验时出现问题的可能原因是实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源．②根据机械能守恒得，mgh=，解得，由于打出的第一个点已经具有了一定的速度，所以h为0时，v已经不为0，则正确的图线是D．图线的斜率表示重力加速度g．故答案为：①0.94；0.98；实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源．②D；重力加速度g．8.在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于__________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，当在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v(v>v0)，则光电子的最大初动能为_________.参考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（9.如图所示，质量M=2kg均匀矩形木块靠在光滑墙上，A点处有固定光滑转动轴，AB与水平方向夹角30°，CD边长为2m，B、D两点连线与地面平行，一质量m=10kg的小物体若固定在CD边上且位于A点正上方处，则墙对木块的弹力为______________N；若将小物体从C点处静止释放使其沿CD边自由下滑，物体与木块间动摩擦因数为μ=0.2，物体维持匀加速直线运动的时间为______________s。参考答案：，1.08

10.为了测量某材质木块与牛皮纸之间的动摩擦因数，一位同学设计了如下实验：如图所示，在斜面和水平面上贴上待测牛皮纸，保证木块放在斜面顶端时能加速下滑，斜面与水平面间平滑连接。让木块从斜面顶端由静止开始下滑时，该同学只用一把刻度尺就完成了测量任务（重力加速度g为已知）。（1）该同学需要测量的物理量是_____________。（用文字和字母符号来表示）（2）动摩擦因数的表达式=______________（用所测量物理量的符号表示）。参考答案：（1）释放点与水平面的高度差h，木块静止点与释放点间的水平距离s（2分）（2）h/s（3分）11.已知双缝到光屏之间的距离L=500mm，双缝之间的距离d=0.50mm，单缝到双缝之间的距离s=100mm，测量单色光的波长实验中，照射得8条亮条纹的中心之间的距离为4.48mm，则相邻条纹间距△x=

mm；入射光的波长λ=

m（结果保留有效数字）．参考答案：0.64，6.4×10﹣7【考点】双缝干涉的条纹间距与波长的关系．【分析】根据8条亮条纹，有7个亮条纹间距，从而求得相邻条纹间距；再由双缝干涉条纹间距公式△x=λ求解波长的即可．【解答】解：8条亮条纹的中心之间有7个亮条纹，所以干涉条纹的宽度：△x==0.64mm根据公式：△x=λ代入数据得：λ==mm=0.00064mm=6.4×10﹣7m故答案为：0.64，6.4×10﹣712.如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（）A． B． C． D．参考答案：A【考点】安培力．【分析】线框所受的安培力越大，天平越容易失去平衡；由于磁场强度B和电流大小I相等，即根据线框在磁场中的有效长度大小关系即可判断其受力大小关系．【解答】解：天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，A图的有效长度最长，磁场强度B和电流大小I相等，所以A所受的安培力最大，则A图最容易使天平失去平衡．故选：A．13.某学习小组的同学欲探究“滑块与桌面的动摩擦因数”，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置。该小组同学的实验步骤如下：用天平称量出滑块的质量为M=400g，将滑块放在水平桌面上并连接上纸带，用细线通过滑轮挂上两个钩码（每个钩码质量为100g），调整滑轮高度使拉滑块的细线与桌面平行，让钩码拉动滑块由静止开始加速运动，用打点计时器记录其运动情况。选取的实验纸带记录如图2所示，图中A、B、C、D、E均为计数点，相邻两个计数点的时间隔均为0.1s，则物体运动的加速度为

m/s2，细线对滑块的拉力大小为

N，滑块与桌面间的动摩擦因数=

。（重力加速度为，结果保留两位有效数字）。

参考答案：0．85；

1．8

0．37三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为3V，内电阻很小。

A.量程是0.6A，内阻约为0.5的电流表；

B.量程是3V，内阻是6K的电压表；

C.量程是15V，内阻是30K的电压表；

D.阻值为0—1K，额定电流为0.5A的滑动变阻器；

E．阻值为0—10，额定电流为2A的滑动变阻器；

F．定值电阻=4，额定功率4W;

G.电键S一个，导线若干。①为减小实验误差，电压表应选择______（填器材代号），电路图中的导线应连接到______（填“a”或“b”），改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择______（填器材代号）。②用上问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U-I图线如图所示，由图线可计算出该蓄电池的电动势E=______V，内电阻r=______。（结果保留两位有效数字）参考答案：①B，a，E

②3.2，1.315.某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端均与第三条橡皮筋的一端连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物，如图所示.(1)为完成该实验，下述操作中不必要的是

.A.测量细绳的长度

B.测量橡皮筋的原长 C.测量悬挂重物后橡皮筋的长度

D.记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是_______________参考答案：(1)A

(2)更换不同重量的小重物

不必要测量绳子的长度，但是绳子可以适当的长些。更换不同重量的小重物，从而使合力变大或者变小，重新测定。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比，与雨点下落的速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k为比例系数）．雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g．若把雨点看做球形，其半径为r，球的体积为πr3，设雨点的密度为ρ，求：（1）每个雨点最终的运动速度vm（用ρ、r、g、k表示）；（2）雨点的速度达到vm时，雨点的加速度a为多大（用g表示）？参考答案：解：（1）当f=mg时，雨点达到最终速度vm，则故解得即每个雨点最终的运动速度．

（2）由牛顿第二定律得：mg﹣f=ma则解得故即雨点的速度达到vm时，雨点的加速度a为．【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律．【分析】（1）根据共点力平衡条件和题意中有关摩擦力的关系式列式求解；（2）先根据题意求出速度达到vm时的空气阻力，然后根据牛顿第二定律求解加速度．17.如图所示：在铅板中心处有一个放射源，它能向各个方向不断地射出速度大小相等的电子流，为金属网，为紧靠金属网外侧的荧光屏，电子打在荧光屏上会使其发出荧光，和连接在电路上，它们相互平行且正对面积足够大。已知电源电动势为，滑动变阻器的最大电阻是电源内阻的4倍，、间距为，电子质量为，电量为，不计电子运动所形成的电流对电路的影响。（1）当图中滑动变阻器的滑片置于变阻器中点时，求闭合电键后，、间的场强大小；（2）要使荧光屏上的亮斑面积减小，应让滑动变阻器的滑片向哪端滑动？请指出亮斑的形状？（3）若移动滑动变阻器的滑片，荧光屏上形成的亮斑最小面积为，试求出电子刚离开放射源时的速度大小。参考答案：（1）设内阻为，则滑动变阻器的最大电阻由分压关系有：

（2分）∴、间的场强大小为：

（2分）（2）滑片应向右端滑动

（2分）亮斑为圆形

（2分）（3）当滑片处于最右端时，亮斑最小，此时初速（设为）沿平行于板方向的电子打在荧光屏上的位置距离圆心最远，设形成的亮斑半径为

（2分）∵上述电子在匀强电场中做类平抛运动∴

又∵

联立各式解得：

（2分）18.(18分)如图所示，一个带有1/4圆弧的粗糙滑板A，总质量为mA=3kg，其圆弧部分与水平部分相切于P，水平部分PQ长为L=3.75m．开始时A静止在光滑水平面上，有一质量