北京第十五中学分校2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

北京第十五中学分校2021-2022学年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，一束白光从左侧射入竖直放置的肥皂薄膜，则（

）

A．人从右侧向左看，可看到彩色条纹水平排列B．人从右侧向左看，可看到彩色条纹竖直排列

C．人从左侧向右看，可看到彩色条纹水平排列

D．人从左侧向右看，可看到彩色条纹竖直排列

参考答案：C2.（多选题）如图为两列简谐横波t=0时刻的波形图，a沿x轴正方向传播，b沿x轴负方向传播，波速都是10m/s．下列说法正确的是（）A．横波a的周期为0.4sB．x=2m处质点的振幅为1cmC．t=0时，x=1m处质点的位移为﹣1cmD．t=0时，x=1m处的质点向y轴负方向振动E．t=2.3s时，x=2m处的质点位移为﹣3cm参考答案：ACE【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】读出a波的波长，由波速公式v=求横波a的周期．两列波的频率相同，能发生稳定干涉，振动加强点的振幅等于两列波振幅之和．根据波的叠加原理分析各个质点的位移．【解答】解：A、由图知：横波a的波长为λ=4m，则横波a的周期为T==s=0.4s，故A正确．B、x=2m处是两列波波峰与波峰相遇处，振动加强，所以x=2m处质点的振幅为1cm+2cm=3cm，故B错误．C、t=0时，x=1m处质点减弱，位移为﹣2cm+1cm=﹣1cm，故C正确．D、t=0时，x=1m处质点位于波谷，瞬时速度为零，故D错误．E、由于t=2.3s=5T，则t=2.3s时，x=2m处的质点到达波谷，位移为﹣3cm，故E正确．故选：ACE3.16．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，，则在此过程中关于气泡中的气体(可视为理想气体)，下列说法正确的是

A.内能不变

B.内能增大

C.向外界放热

D.内能减小参考答案：A4.如图3所示，倾角为的光滑斜面的下端与水平地面平滑连接，在连接处可认为物体速率不变。一个可视为质点的小物体，从距地面h高处由静止沿斜面下滑，接着滑上水平面，则物体的速率时间图象可能是参考答案：CD5.下列四幅图的有关说法中，正确的是

A．若两球质量相等，碰后m2的速度一定为vB．射线甲是粒子流，具有很强的电离能力C．在光频率保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大D．链式反应过程中生成的中子也就是原入射的中子参考答案：CA、根据动量守恒定律，则有：当两球质量相等，弹性碰撞后，m2的速度一定为v，故A错误；B、根据三种射线的组成，射线丙由α粒子组成，该粒子带两个单位正电荷，而射线甲是β粒子，结合左手定则可知，射线丙是α粒子流，具有较强的电离能力，而射线甲是电子流，故B错误；C、光电效应实验中，光频率保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大，故C正确；D、链式反应过程中生成的中子的速度与反应前的中子速度不同，故D错误。故选C。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.利用水滴下落可以测出当地的重力加速度。调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一盘子，调节盘子的高度，使一个水滴碰到盘子时恰好有另一水滴从水龙头开始下落，而空中还有两个正在下落中的水滴。测出水龙头到盘子间距离为，再用秒表测时间，以第一个水滴离开水龙头开始计时，到第个水滴落在盘中，共用时间为，则重力加速度。参考答案：）7.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2．（保留三位有效数字）（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是___________________________．（3）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67小车质量倒数4.003.453.032.502.001.411.000.60

请在方格坐标纸中画出图线，

并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

．参考答案：⑴0.510

⑵未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足8.在实验室内较精准地测量到的双衰变事例是在1987年公布的，在进行了7960小时的实验后，以68%的置信度认出发生的36个双衰变事例，已知静止的发生双衰变时，将释放出两个电子和两个中微子（中微子的质量数和电荷数都为零），同时转变成一个新核X，则X核的中子数为

；若衰变过程释放的核能是E，真空中的光速为c，则衰变过程的质量亏损是

．参考答案：9.如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R0，一部分弯曲成半径为r0的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好。圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B。导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小。设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，导体回路是柔软的，在此过程中F所作功全部变为

，此圆圈从初始的半径r0到完全消失所需时间T为

。参考答案：感应电流产生的焦耳热，10.如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。实验序号A1表示数（A）A2表示数（A）V1表示数（V）V2表示数（V）10.802X030.720.484.80则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为

W；表格中X值为

。参考答案：．20；0.7211.与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时，牵引力为

N,当车速为2m/s时，其加速度为

m/s2(g=10m/s2)规格后轮驱动直流永磁铁电机车型14电动自行车额定输出功率200W整车质量40Kg额定电压48V最大载重120Kg额定电流4.5A参考答案：40；0.6解析：电瓶车的额定功率P=200W，又由于，当电动车达到最大速度时，牵引力；当车速为2m/s时，牵引力为，依据牛顿第二定律，可知a=0.6m/s2。12.如图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点。在以AB为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带点小球（可视为点电荷，重力可忽略），若带点小球在P点保持静止，则该小球带

电荷（选填“正”或“负”或“正或负”），设这时连线PA与AB的夹角为a，则tana=

。参考答案：

答案：正或负

13.（实验）如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm．若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=

（用L、g表示），其值是

（取g=9.8m/s2）参考答案：2；0.70m/s考点：研究平抛物体的运动解：设相邻两点间的时间间隔为T竖直方向：2L﹣L=gT2，得到T=水平方向：v0===2代入数据解得v0=0.70m/s故答案为：2；0.70m/s三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（11分）简述光的全反射现象及临界角的定义，并导出折射率为的玻璃对真空的临界角公式。参考答案：解析：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角达到，折射光就消失。入射角大于C时只有反射光，这种现象称为全反射，相应的入射角C叫做临界角。

光线由折射率为的玻璃到真空，折射定律为：

①

其中分别为入射角和折射角。当入射角等于临界角C时，折射角等于，代入①式得

②15.如图所示，质量m=1kg的小物块静止放置在固定水平台的最左端，质量2kg的小车左端紧靠平台静置在光滑水平地面上，平台、小车的长度均为0.6m。现对小物块施加一水平向右的恒力F，使小物块开始运动，当小物块到达平台最右端时撤去恒力F，小物块刚好能够到达小车的右端。小物块大小不计，与平台间、小车间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足够长，求:(1)小物块离开平台时速度的大小；(2)水平恒力F对小物块冲量的大小。参考答案：（1）v0=3m/s；（2）【详解】（1）设撤去水平外力时小车的速度大小为v0，小物块和小车的共同速度大小为v1。从撤去恒力到小物块到达小车右端过程，对小物块和小车系统：动量守恒：能量守恒：联立以上两式并代入数据得：v0=3m/s（2）设水平外力对小物块的冲量大小为I，小物块在平台上运动的时间为t。小物块在平台上运动过程，对小物块：动量定理：运动学规律：联立以上两式并代入数据得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.民用航空客机的机舱，除了有正常的舱门和舷梯连接，供旅客上下飞机外，一般还配有紧急出口．发生意外情况的飞机在着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个气囊（由斜面部分AC和水平部分CD构成），机舱中的人可沿该气囊滑行到地面上来，如图所示．某机舱离气囊底端的竖直高度AB=3.0m，气囊构成的斜面长AC=5.0m，AC与地面之间的夹角为θ．斜面部分AC和水平部分CD平滑连接．一个质量m=60kg的人从气囊上由静止开始滑下，最后滑到水平部分上的E点静止，已知人与气囊之间的动摩擦因数为μ=0.55．不计空气阻力g=10m/s2．求人从A点开始到滑到E点所用的时间．参考答案：解：人的受力如图所示，由牛顿运动定律得：mgsinθ﹣μFN=maFN﹣mgcosθ=0，则：a=gsinθ﹣μgcosθ，解得：a=1.6m/s2设人在斜面部分滑下所用的时间为t1，s=at，代入数据解得：t1=2.5s设人滑到斜面底端C时的速度为vC，vC=at1=1.6×2.5=4m/s由牛顿运动定律得：μmg=ma′由0﹣vC=（﹣a′）t2解得：t2=0.73s故人从开始到滑到E点所用的时间：t=t1+t2=3.23s．答：人从A点开始到滑到E点所用的时间为3.23s．17.如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是，AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体.若一条入射光经折射后恰经过B点，试求：

①这条入射光线到AB的距离是多少？②这条入射光线在圆柱体中运动的时间是多少？参考答案：①设光线P经折射后经过B点，光线如图所示.根据折射定律（1分）在中，可得，（2分）所以 （2分）②在中， （2分） （2分）18.如图所示，在x＞0、y＞0（第Ⅰ象限）的空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，一个粒子源发射相同的带正电粒子，粒子的初速度恒定，并从y轴上的P（0，2L）点沿x轴正方向射入匀强电场中，粒子经电场作用后恰好从x轴上的Q（L，0）点射出。若撤去电场，在此区域加一方向垂直于xoy平面的匀强磁场，磁感强度大小为B，其它条件不变，粒子仍恰好从Q射出，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用，（取：，）。求：①求带电粒子的比荷（q/m）②粒子源发射粒子的初速度V