2022年北京木林中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年北京木林中学高三物理下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.如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、C、D三点电势分别为1.0V、2.0V、3.0V，正六边形所在平面与电场线平行。则（

）A．E点的电势与C点的电势相等

B．电势差UEF与电势差UBC相同C．电场强度的大小为10V/m

D．电场强度的大小为20／3V/m参考答案：D2.如图所示，三个完全相同的小球用相同的挡板挡在倾角为30°的光滑斜面上，在甲、乙、丙三个图中，小球对三个挡板的压力大小分别为FN1、FN2、FN3，则它们之间的大小关系是

A．FN1>FN2>FN3

B．FN2>FN3>FN1C．FN3>FN1>FN2

D．FN3<FN1<FN2参考答案：C3.如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（

）A．小球能够通过最高点时的最小速度为0B．小球能够通过最高点时的最小速度为C．如果小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道的外壁有作用力D．如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最高点时与管道间无相互作用力参考答案：ACD4.一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的坡度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，那么图示四种情况中符合要求的是

参考答案：C5.一小船以相对水恒定的速度横渡黄浦江，且船头始终垂直对岸．若水流运动是匀速的，船渡江的路程和所用的时间与水速的关系是………………（）

A．水速越大，路程越长，时间越长

B．水速越大，路程越长，时间越短

C．水速越大，路程越长，时间不变

D．路程、时间与水速均无关参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为一个竖直放置、半径为R的半圆形轨道ABC，B是最低点，AC与圆心O在同一水平高度，AB段弧面是光滑的，BC段弧面是粗糙的。现有一根长为R、质量不计的细杆，上端连接质量为m的小球甲，下端连接质量为2m的小球乙。开始时甲球在A点，由静止释放后，两球一起沿轨道下滑，当甲球到达最低点B时速度刚好为零，则在此过程中，两球克服摩擦力做功的大小为

；在下滑过程中，乙球经过B点时的瞬时速度大小为

。参考答案：答案：(2-)mgR，

7.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图甲连接起来研究。(1)某次通过毫米刻度尺读数如图乙所示，指针示数为

_____

cm。(2)在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和下表。用表中数据计算弹簧I的劲度系数为_____N/m(结果保留三位有效数字，取g=l0m·s-2)。由表中数据________

（填"能"或"不能"）计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。参考答案：

(1).25.85

(2).12.5（12.3-12.7）

(3).能【详解】（1）指针示数为25.85cm.（2）由表格中的数据可知，当弹力的变化量△F=0.5N时，弹簧形变量的变化量为△x=4.00cm，根据胡克定律知：．

结合L1和L2示数的变化，可以得出弹簧Ⅱ形变量的变化量，结合弹力变化量，根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数．8.如图所示，A、B两点间电压为U，所有电阻阻值均为R，当K闭合时，UCD=______，当K断开时，UCD=__________。参考答案：0

U/39.氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为

▲

，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过

▲

次衰变，

▲

次衰变．参考答案：(2分)

4

(1分)；4

10.（单选）沿直线运动的汽车刹车后匀减速运动，经过3.5s停止，它在刹车开始后的1s内、2s内、3s内的位移之比

（

）A．3：2：1 B．3：5：6 C．9：4：1 D．5：3：1参考答案：B解析：画示意图如图所示，把汽车从A→E的末速度为0的匀减速直线运动，逆过来转换为从E→A的初速度为0的匀加速直线运动，来等效处理，由于逆过来前后，加速度相同，故逆过来前后的运动位移、速度时间均具有对称性．所以知汽车在相等时间内发生的位移之比为1：3：5：…，把时间间隔分为0.5

s．所以xDE：xCD：xBC：xAB=1：8：16：24，所以xAB：xAC：xAD=3：5：6．故选项B正确．故选：B11.某同学用如图12所示的装置来探究动能定理。①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小近似相等，钩码的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。②挂上适当的钩码后小车开始做匀加速直线运动，用打点计时器在纸带上记录其运动情况。图13是实验时得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点。本实验能测出的物理量有：小车的质量M，钩码的总质量m，各计数点间的距离，已知相邻计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g。则打点计时器打出B点时小车的速度为

，实验中小车所受合外力做的功与动能变化间的关系式为

。（用题中及图中所给字母表示）参考答案：①钩码的总质量远小于小车的质量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可12.如图所示，质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端，离杆左端1/3处有固定转轴O，杆另一端通过细线连接地面．导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与磁场垂直．当线圈中逆时针电流为I时，bc边所受安培力的大小及方向是___________________；接地细线对杆的拉力为____________．

参考答案：BIL向上；

mg/213.某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500ml玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.0s滴一滴，该同学骑摩托车，先使之加速到某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行，如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴（左侧是起点）。设该同学质量为50kg，摩托车的质量为75kg，根据该同学的实验结果可估算（）（下图长度单位：ｍ）（1）骑摩托车行驶至D点时的速度大小为_________；（2）骑摩托车加速时的加速度大小为________；（3）骑摩托车加速时的牵引力大小为__________N。参考答案：（1）__14.5________;

（2）___4.0_______;（3）

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;三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为速度传感器,它能将滑块Ａ滑到导轨最低点时的速度实时传送到计算机上,整个装置置于高度可调节的斜面上,设斜面高度为h.启动气源,滑块4自导轨顶端由静止释放，将斜面的高度、滑块通过传感器C时的对应速度记入表中.（g取9.8m/s2)

①要由此装置验证机械能守恒定律，所需的器材有速度传感器(带电源、计算机、导线），滑块,气垫导轨(带气源），髙度可以调节的斜面，此外还必需的器材有________；A．毫米刻度尺

B.天平

C.秒表

D.打点计时器

Ｅ.弹簧测力计②选择适当的物理量在图中所示的坐标纸上作出能直观反映滑块经传感器时的速度与斜面髙度的关系图象;(需标出横纵坐标所代表的物理量）③由图象分析滑块沿气垫导轨下滑时机械能是否守恒.若守恒，说明机械能守恒的依据，若不守恒，说明机械能不守恒的原因.你的结论是_____________参考答案：15.某实验小组预测定一只小灯泡（其额定功率为0.75w，但额定电压已经模糊不清）的额定电压值，实验过程如下：他们先用多用电表的欧姆档测出小灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式算出小灯泡的额定电压U=≈1.23v．但他们认为这样求得的额定电压值不准确，于是他们利用实验室中的器材设计了一个实验电路，进行进一步的测量．他们选择的实验器材有：A．电压表V（量程3v，内阻约3kΩ）B．电流表A1（量程150mA，内阻约2Ω）C．电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω）D．滑动变阻器R1（0～20Ω）E．滑动变阻器R2（0～50Ω）F．电源E（电动势4.0v，内阻不计）G．开关s和导线若干（1）测量过程中他们发现，当电压达到1.23v时，灯泡亮度很弱，继续缓慢地增加电压，当达到2.70v时，发现灯泡已过亮，立即断开开关，所有测量数据见表：次数1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310请你根据表中数据，在给出的坐标纸上作出U﹣I图线，从中可得小灯泡的额定电压应为v（结果保留两位有效数字）．这一结果大于实验前的计算结果，原因是

．（2）从表中的实验数据可以知道，他们在实验时所选择的电路应为，电流表应选（填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选（填“R1”或“R2”）．参考答案：解：（1）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示；由图示图象可知，电压U=2.5V时，电流I=0.3A，灯泡功率P=UI=2.5×0.3A=0.75W，等于灯泡额定功率，则灯泡额定电压为2.5V；由于灯泡电阻受温度影响，灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻，随温度升高而增大，因此灯泡额定电压大于计算结果．（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡正常发光时的电阻约为：R=≈8.33Ω，电压表内阻约为3kΩ，电流表内阻约为0.6Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表采用外接法，应选择图C所示电路图；由表中实验数据可知，电流的最大测量值为310mA，电流表应选择A2，为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1．故答案为：（1）图象如图所示；2.5，灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻；（2）C，A2，R1四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上．用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，求：（1）当物体A从开始到刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离.（2）斜面倾角α．（3）B的最大速度．参考答案：：⑴设开始时弹簧压缩的长度为xB得：

①设当物体A刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为xA,得：

②

物体C沿斜面下滑的距离即为B上升的距离：

③由①②③式解得：

④

⑵物体A刚刚离开地面时，B获得最大速度，则B、C受力平衡：

对B有：T=mg+kxA

⑤

对C有：4mgsinα=T

⑥

由②⑤⑥式联立，解得：

⑦

所以：

⑧

（3）由于xA=xB，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，且物体A刚刚离开地面时，设B、C两物体的速度为vBm由动能定理：

⑨由④⑦⑨式联立得：

⑩

17.用额定电压U=100V，额定功率是P=1000W的直流电动机竖直提升一重物，已知电动机线圈的电阻r=1Ω，重物的质量m=30kg，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力．（1）求重物匀速上升时的速度；（2）若电动机以额定功率运行，由静止开始提升重物，经过t=5s的时间重物非常接近最大速度上升，求重物5s上升的高度H．参考答案：解：（1）根据功率公式有：P=UI解得：I=则电动机的输出功率为：P0=P﹣I2r=1000﹣100×1=900W；而机械功率P0=mgv解得：v==3m/s

所以匀速提升时，速度为3m/s（2）当对重物的拉力等于重力时，速度最大，最大速度为3m/s，由动能定理得：解得：H=14.55m答：（1）重物匀速上升时的速度为3m/s；（2）重物5s上升的高度为14.55m．18.如图甲所示，一圆形线圈面积S=0.2m2，匝数N=10，电阻r=2Ω，与电路器