北京八大处中学高三物理上学期期末试题含解析

北京八大处中学高三物理上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.用电动势为E、内电阻为r的电池组直接向线圈电阻为R的电动机供电，电动机正常工作后，测得通过的电流为l、电动机两端的电压为U，则A.电路中电流B.在时间t内，电池组消耗的化学能为C.在时间内，电动机输出的机械能是D.以上说法都不对参考答案：B当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，，故A错误．由电源定义知在时间t内，电池组消耗的化学能为IEt，B对；电动机的输出功率是机械功率，根据能量守恒定律得，P出=P电-P热=UI-I2R，在时间t内，电动机输出的机械能是IUt-I2Rt，故C、D错。2.（单选）如图所示，带斜面的小车各处都光滑，车上放一均匀小球，当小车向右匀速运动时，斜面对小球的支持力为F1，平板对小球的支持力为F2，当小车以加速度a匀加速运动时，球的位置不变．下列说法正确的是（）A．F1由无到有，F2变大B．F1由无到有，F2变小C．F1由小到大，F2不变D．F1由小到大，F2变大参考答案：解：当小车匀速运动时，球受重力和支持力平衡，则F1=0，F2=mg．当小车以加速度a匀加速运动时，通过受力分析可知，加速度水平向右，则合力水平向右，在竖直方向上有F2=mg﹣F1sinθ在水平方向上有F1cosθ=ma可知F1由无到有，F2由大变小．故B正确，A、C、D错误．故选：B．3.如图所示，在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m的A、B两个物块（可视为质点）．A和B距轴心O的距离分别为rA=R，rB=2R，且A、B与转盘之间的最大静摩擦力都是fm，两物块A和B随着圆盘转动时，始终与圆盘保持相对静止．则在圆盘转动的角速度从0慢慢增大的过程中，下列说法正确的是：A．在转速增加的过程中B所受合外力不指向圆心

B．A受到的摩擦力一直指向圆心C．B受到的摩擦力一直指向圆心D．A、B两物块与圆盘保持相对静止稳定圆周运动的最大角速度为参考答案：AD4.（单选）下列说法中正确的是（

）A．电容器所带的电量是指两极板所带的电量绝对值之和B．平行板电容器间的距离增大则电容减小C．日本福岛核电站核泄漏物质是核聚变引起的D．β衰变的电子来自于原子最外层电子参考答案：B5.（多选）在离地面足够高空间一点同时将四个可看作质点小球A、B、C、D同时抛出，A、B、C以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，D同时自由下落，不计空气阻力．在以后的运动中，下列说法正确的是(

)A．经过相同的时间，四个小球的速度改变量都相同

B．A、B、C三小球相对D小球的位置始终保持不变

C．任意时刻A、B、C三小球都在以D小球为球心的球面上

D．任意时刻A、B、C、D四小球在空间上构成一个菱形参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有一水平方向的匀强电场，场强大小为9×103N/C，在电场内作一半径为10cm的圆，圆周上取A、B两点，如图所示，连线AO沿E方向，BO⊥AO，另在圆心O处放一电量为10﹣8C的正点电荷，则A处的场强大小为0N/C；B处的场强大小为1.27×104N/C．参考答案：考点：电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据公式E=k求出点电荷在A、B两点处产生的场强大小，判断出场强方向，A、B两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，根据平行四边形定则求解AB两点处的场强大小．解答：解：点电荷在A点处产生的场强大小为E=k=9×109×N/C=9×103N/C，方向从O→A；而匀强电场方向向右，大小9×103N/C，叠加后，合电场强度为零．同理，点电荷在B点处产生的场强大小也为E=k=9×109×N/C=9×103N/C，方向从O→B；根据平行四边形定则得，则两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，A点的场强大小为：

EA=E点﹣E匀=9×103N/C﹣9×103N/C=0；同理，B点的场强大小为：

EB=E=1.27×104N/C与水平方向成45°角斜向右下方；故答案为：0，1.27×104，点评：本题电场的叠加问题，一要掌握点电荷的场强公式E=k；二要能根据据平行四边形定则进行合成．7.直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角=60°．已知这种玻璃的折射率n=，则：①这条光线在AB面上的的入射角为

；②图中光线ab

（填“能”或“不能”）从AC面折射出去．参考答案：①45°(2分)

②不能8.一段导体电阻是5Ω，1.5分钟内所通过的电量是45C．则导体两端的电压为

V。

参考答案：9.如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA

▲VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了50J的功，则此过程中____▲__(选填“吸热”或“放热”)参考答案：小于；吸热试题分析：状态A与状态B，压强不变，温度升高，根据气体状态方程，体积增大，所以VA小于VB。从A状态到C状态的过程中，温度不变，内能不变，根据热力学定的表达式△U=Q+W，知道此过中吸热吸收的热量50J。考点：理想气体的状态方程10.一定质量的理想气体经历了如图所示A到B状态变化的过程,已知气体状态A参量为pA、VA、tA,状态B参量为pB、VB、tB,则有pA____(填“>”“=”或“<”)pB.若A到B过程气体内能变化为ΔE,则气体吸收的热量Q=____.参考答案：

(1).=

(2).pA(VB-VA)+ΔE解：热力学温度：T=273+t，由图示图象可知，V与T成正比，因此，从A到B过程是等压变化，有：pA=pB，在此过程中，气体体积变大，气体对外做功，W=Fl=pSl=p△V=pA（VB-VA），由热力学第一定律可知：Q=△U+W=△E+pA（VB-VA）；【点睛】本题考查了判断气体压强间的关系、求气体吸收的热量，由图象判断出气体状态变化的性质是正确解题的关键，应用热力学第一定律即可正确解题．11.如图，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体

▲

（填“吸收”或“放出”）

▲

J热量。参考答案：吸收

260J；12.一根两端开口的长玻璃管竖直插入水银槽中并固定，如图所示．管内径横截面积为S，管中有一轻质光滑活塞，活塞下方封闭L长度、热力学温度为To的气柱，当活塞上放一个质量为m的小砝码后，达到平衡时管内外水银面的高度差为________；然后对气体加热，使气柱长度恢复到L，此过程中气体的温度升高了__________．（已知外界大气压为p0，水银密度为ρ）．参考答案：；

13.

如图，两个底边相同的斜面倾角不同的物体沿BA斜面由顶端滑至底端，克服摩擦力作功为W1，物体沿DA斜面由顶端滑至底端摩擦力做功为W2，若物体与两个斜面间动摩擦因数相同，则W1___W2。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.在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位cm)。该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为_______，而动能的增加量为________，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示)。这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量，原因是__________。参考答案：15.某学习小组利用气垫导轨装置来探究“做功与物体动能改变的关系”，下图为实验装置示意图．利用气垫导轨上的光电门可测出滑块上的细窄挡光片经过时的挡光时间．气垫导轨水平放置，不计滑轮和导轨摩擦，重力加速度为g．实验步骤如下：a．测出挡光条的宽度为d，滑块与挡光条的质量为M;b．轻细线的一端固定在滑块上，另一端绕过定滑轮挂上一砝码盘，盘和砝码的总质量为m（m远小于M），细绳与导轨平行；c．让滑块静止放在导轨左侧的某一位置，测出挡光片到光电门的距离为x.d．释放滑块，测出挡光片经过光电门的挡光时间为△t;e．改变砝码的质量，保证滑块每次都在同一位置由静止释放，光电门可测得对应的挡光时间，(1)滑块经过光电门时速度的计算式v=

（用题目中所给的字母来表达）(2)细线的拉力做功可表达为W=

，滑块的动能改变表达为Ek=____．（用题目中所给的字母来表达）(3)我们可以通过测得的多组数据来建立

的关系图象来进行更准确的实验验证，则下列图象中最符合真实的实验情况的是

参考答案：II．（1）；（2）mgx，（2分）；（3）丙．II．（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，可知小物块经过光电门时速度的大小是v=．（2）由题意可知，细线的拉力做功，则即为盘和砝码对应重力做的功，即：mgx；滑块的动能改变表达为Ek==（3）该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2=2as，a==，而a==，所以=m．重物质量m增加不能远小于小车的质量时，直线在末端发生弯曲，则此结果对应于图中的图丙．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）如图所示，内半径为R的光滑圆轨道竖直放置，长度比2R稍小的轻质杆两端各固定一个可视为质点的小球A和B，把轻杆水平放入圆形轨道内，若mA=2m、mB=m，重力加速度为g，现由静止释放两球使其沿圆轨道内壁滑动，当轻杆到达竖直位置时，求：

（1）A、B两球的速度大小；

（2）A球对轨道的压力；参考答案：解析：（1）设杆运动到竖直位置时，A、B两球的速度均为v1

AB系统机械能守恒：

①

解方程得：

②

（2）在竖直位置时，设杆对B球的弹力为FNB，轨道对A球的弹力为FNA

对B球

③

④

负值表示杆对B球有向上的支持力

对A球：

⑤

⑥

由牛顿第三定律，A球对轨道的压力为

⑦

评分标准：满分14分，每式2分17.如图所示，水平地面上有一个静止的直角三角滑块P，顶点A到地面的距离h=1.8m，水平地面上D处有一固定障碍物，滑块C端到D的距离L=6.4m．在其顶点A处放一个小物块Q，不粘连，最初系统静止不动．现对滑块左端施加水平向右的推力F=35N，使二者相对静止一起向右运动，当C端撞到障碍物时立即撤去力F，且滑块P立即以原速率反弹，小物块Q最终落在地面上．滑块P质量M=4.0Kg，小物块Q质量m=1.0Kg，P与地面间的动摩擦因数μ=0.2．（取g=10m/s2）求：（1）小物块Q落地前瞬间的速度；（2）小物块Q落地时到滑块P的B端的距离．参考答案：解：（1）对P、Q整体分析有：F﹣μ（m+M）g=（m+M）a1①代入数据解得：a1=g=﹣0.2×10=5m/s2，当滑块C运动到障碍物D处时有：vD2=2a1L

②解得：vD===8m/s之后Q物体做平抛运动有：h=

③解得：t1==s=0.6sQ落地前瞬间竖直方向的速度为：

vy=gt1

④解得：vy=10×0.6m/s=6m/s由矢量合成得，Q落地前瞬间的速度大小为vt==m/s=10m/s

⑤与水平成θ，tanθ===0.6，θ=37°

⑥（2）由（1）得Q平抛水平位移x1=vDt=8×0.6=4.8m⑦P物体做匀减速运动，则有：μMg=Ma2

⑧得a2=μg=0.2×10=2m/s2，由a2t2=vD得t2==s=4s＞t1⑨所以Q物体平抛时间内P的位移为：x2=vDt1﹣=8×0.6﹣×2×0.62=4.44m⑩所以Q落地时到滑块P的B端的距离为x=x1+x2=4.8+4.44=9.24（m）答：（1）小物块Q落地前瞬间的速度为10m/s；（2）小物块Q落地时到滑块P的B端的距离为9.24m．18.如图所示，半径R＝3.6m的光滑绝缘圆弧轨道，位于竖直平面内，与长L＝5m的绝缘水平传送带平滑连接，传送带以v＝5m/s的速度顺时针转动，传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E＝20N/C，磁感应强度B＝2.0T，方向垂直纸面向外。a为m1＝1.0×10－3kg的不带电的绝缘物块，b为m2＝2.0×10－3kg、q＝1.0×10－3C带正电的物块。b静止于圆弧轨道最低点，将a物块从圆弧轨道顶端由静止释放，运动到最低点与b发生弹性碰撞（碰后b的电量不发生变化）。碰后b先在传送带上运动，后离开传送带飞入复合场中，最后以与水平面成60°角落在地面上的P点(如图)，已知b物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.1。（g取10m/s2，a