2022-2023学年北京赵全营中学高三物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年北京赵全营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，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN。OF与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是（

）A．

B．F＝mgtanθC．

D．FN＝mgtanθ参考答案：A2.右图甲、乙两图中在力F作用下，A、B一起以相同速度沿力F的方向作匀速运动，则物体A所受摩擦力方向为：A．甲、乙两图中A受摩擦力方向均与F相同B．甲、乙两图中A受摩擦力方向均与F相反C．甲、乙两图中A物体均不受摩擦力作用D．甲图中A不受摩擦，乙图中A受摩擦力方向和F相同参考答案：（

D

）3.下列说法中正确的是A.对于一定质量的理想气体，当温度升高时，分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大B.对于一定质量的理想气体，当体积减小时，单位体积的分子数增多，则气体的压强一定增大C.压缩一定质量的理想气体，其内能一定增加D.分子a从很远处趋近固定不动的分子b，当分子a运动到与分子b的相互作用力为零时，分子a的动能一定最大参考答案：D4.质点做直线运动的位移s与时间t的关系为s＝t＋t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点()．A．第1s内的位移是2mB．前2s内的平均速度是3m/sC．任意相邻的1s内位移差都是1m

D．任意1s内的速度增量都是2m/s参考答案：ABD5.乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车一起在竖直平面内旋转，下列说法中正确的是

（）

A．车在最高点时人处于倒立状态，全靠保险带拉住，没有保险带人就会掉下来

B．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但是压力一定小于mg

C．人在最低点时对座位的压力大于mg

D．人在最低点时对座位的压力等于mg参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G，则该星球的质量表达式为

。参考答案：7.

（选修3—4模块）（4分）某单色光在真空中的光速为c，波长为，则它在折射率为n的介质中传播时的速度为

，波长为

．参考答案：答案：（2分）；（2分）8.如图，圆环质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球，今将小球沿钢丝AB以初速vo竖直向上抛出。致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为

。小球能上升的最大高度为

。（设AB钢丝足够长，小球不能达到A点）参考答案：9.如图，重为G的物体，用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞车D上．转动绞车，物体便能升起．设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆AB和BC的质量不计，A、B、C三处均用铰链连接．当物体处于平衡状态时，杆AB所受力的大小为2.73G，杆BC所受力的大小为3.73G．参考答案：考点：力矩的平衡条件；共点力平衡的条件及其应用．分析：画出各个力，分别作出各个力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．解答：解：以A为支点，AB受到BC的支持力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图1，设AB杆的长度为L，则：竖直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：BC杆的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL1+GL2=FBC?L3代入数据得：FBC=3.73G同理，以B为支点，BC受到AB的拉力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图2，则：竖直向下的拉力的力臂：；BD的拉力的力臂：BC杆的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL4+GL5=FAB?L6代入数据得：FAB=2.73G故答案为：2.73G；3.73G点评：本题的解题突破口是抓住AB杆和BC杆是二力杆，分别画出AB和BC的作用力方向，再根据力矩平衡条件求解．10.如图所示，长度为L=6m、倾角θ＝30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右抛出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同时落在P点，则两球平抛下落的高度为__________,下落的时间为_______。（v1、v2为未知量）参考答案：1.8m,

0.6s11.小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。如上图所示是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是

rad/s。若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是

。用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：

。参考答案：2πn,

车轮半径r3,2πn根据角速度ω=2πn得：大齿轮的角速度ω=2πn。踏脚板与大齿轮共轴，所以角速度相等，小齿轮与大齿轮通过链条链接，所以线速度相等，设小齿轮的角速度为ω′，测量出自行车后轮的半径r3，根据v=r3ω′

得：v=2πn12.如图所示，物体A、B间用轻质弹簧相连，已知mA=3mB，且物体与地面间的动摩擦因数为μ。在水平外力作用下，A和B一起沿水平面向右匀速运动，当撤去外力的瞬间，物体A、B的加速度分别为aA=

，aB=

。参考答案：13.如图是用打点计时器（频率为50Hz）测

定匀变速直线运动的加速度时得到的纸带，从O点开始每隔4个点取一个计数点，则相邻的两个计数点的时间间隔为___________s，测得OA=6.80cm，CD=3.20cm，DE=2.00cm，则物体运动加速度大小为_________m/s2，D点的速度大小为__________m/s。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码使小车在钩码的牵引下运动，以此定量研究绳的拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺、天平（包括砝码）．实验装置如图：请按要求完成下列问题：①实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是DA．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力．②他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验理论计算后发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的CDA．在接通电源的同时释放了小车B．未满足M》m的条件C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D．钩码做匀加速直线运动，钩码重力大于细绳拉力（3）这个装置还可以测定动摩擦因数，在不平衡摩擦力的情况下钩码下落的位移钩码和小车的速度都可以从纸带上测出，设小车与木板间的动摩擦因数为μ，小车发生的位移为s，小车质量为M，钩码质量为m，小车的瞬时速度为v，则μ=．参考答案：【考点】：探究功与速度变化的关系．【专题】：实验题．【分析】：①根据该实验的实验原理、要求和减少误差的角度分析，平衡摩擦力作用后，进行实验过程中需要用刻度尺测量纸带上点的距离，用天平测出小车的质量，需要改变砝码的质量来代替小车的拉力．②根据W=mgs求出砂桶及砂的总重力做功，根据匀变速直线运动的平均速度等于中点时刻的瞬时速度求两点的速度，即可得到动能的变化量，从而写出探究结果表达式，根据此表达式分析所需要的测量仪器；③根据动能定理，结合摩擦力做负功，即可求解．：解：①实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，故ABC错误，D正确．故选：D．②他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，从功能关系看出：该实验一定有转化为内能的，即试验中有存在摩擦力没有被平衡掉；还有该实验要求，只有当小车的质量远大于砝码的质量时，小车的拉力才近似等于砝码的重力，故AB错误，CD正确．③根据动能定理，小车从静止到速度为v过程中，则有：；解得：μ=；故答案为：①D；②CD；③．【点评】：明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习．15.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材：直流电源（电动势3.0V，内阻不计）电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）滑动变阻器R1（阻值0~10Ω，额定电流1A）滑动变阻器R2（阻值0~1kΩ，额定电流300mA）①在该实验中，电流表应选择________（填“A1”或“A2”），电压表应选择_______（填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择__________（填“R1”或“R2”）。②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在方框中完成实验的电路图。③该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好。但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为_______。④下表是学习小组在实验中测出的6组数据，某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线。

U（V）I（A）10020.50.1731.00.3041.50.3952.00.4562.50.49

⑤若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=_________W（保留两位有效数字）。(若需作图，可直接画在第④小题图中)参考答案：①A2

V1

R1②如图所示③h

④如图所示⑤0.35～0.38（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.“引体向上运动”是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，质量为m的某同学两手正握单杠，开始时，手臂完全伸直，身体呈自然悬垂状态，此时他的下颚距单杠面的高度为H，然后他用恒力F向上拉，下颚必须超过单杠面方可视为合格。已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力，不考虑手臂弯曲而引起人的重心位置的变化。（1）第一次上拉时，该同学持续用力，经过t=1s时间，下颚到达单杠面，求该恒力F的大小及此时他的速度大小；（2）第二次上拉时，用恒力F′=720N拉至某位置时，他不再用力，而是依靠惯性继续向上运动，该过程可简化为竖直上抛运动。为保证此次引体向上合格，恒力F′的作用时间至少为多少？参考答案：（1）第一次上拉时，该同学向上匀加速运动，设他上升的加速度大小为a1，下鄂到达单杠面时的速度大小为v，由牛顿第二定律及运动学规律可得：F-mg=ma1

1分H=1/2a1t2

1分v=a1t

1分 联立上式可得：F=672N

2分v=1.2m/s

2分（2）第一次上拉时，设上拉时的加速度大小为a2，恒力至少作用的时间为tmin，上升的位移为x1，速度为v1，自由上升时位移为x2，根据题意可得：F/-mg=ma2

（1分）

x1+x2=H

（1分）x1=a2tmin2

（1分）

v12=2gx2

（1分）v1=a2tmin

（1分） 联立上式可得：tmin=0.71s

17.如图所示，一正方形单匝线框abcd放在光滑绝缘水平面上，线框边长为L、质量为m、电阻力R。该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场，其右边界MN平行于ab，磁感应强度大小为B。在一水平拉力作用下，线框从图示位置由静止开始向右做匀加速直线运动，直