2022-2023学年北京育新学校高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年北京育新学校高三物理期末试卷含解析一、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.磁力玻璃擦是目前很时尚的玻璃清洁器，其原理是利用异性磁极的吸引作用可使外面的一片跟着里面的一片运动，旧式磁力玻璃擦在使用时由于相对移动会导致前后两面的同性磁极间距较小，由于同性磁极相互斥力作用很容易脱落，其内部N、S磁极分布如图甲所示。经过改进后，新式磁力玻璃擦其内部的N、S磁极分布如图乙所示，使用时两片不易脱落,关于两种磁力玻璃擦脱落的主要原因，下列说法中正确的是A.甲图中前后面的同性磁极间距较小，同性磁极相互斥力大，容易脱落B.甲图中前后面的异性磁极间距较小，异性磁极相互引力大，不容易脱落C.乙图中前后面的同性磁极间距较大，同性磁极相互斥力小，不容易脱落D.乙图中前后面的异性磁极间距较大，异性磁极相互引力小，容易脱落参考答案：AC2.用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果换一种频率更大的光照射该金属，但光的强度减弱，则A．单位时间内逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小B．单位时间内逸出的光电子数增大，光电子的最大初动能减小C．单位时间内逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能增大D．单位时间内逸出的光电子数增大，光电子的最大初动能增大参考答案：C3.如图3所示，物块A、B叠放在水平桌面上，装砂的水桶C通过细线牵引A、B一直在水平桌面上向右加速运动，设A、B间的摩擦力为f1，B与桌面间的摩擦力为f2，若增大C桶内砂的质量，而A、B仍一起向右运动，则摩擦力f1和f2的大小关系是A、f1变大，f2不变B、f1不变，f2变大C、f1和f2都变大D、f1和f2都不变参考答案：A4.如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP=60°．电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为（

）A.1∶2

B.2∶1

C.2∶

D.4∶参考答案：B试题分析：依题意，每个点电荷在O点产生的场强为，则当N点处的点电荷移至P点时，O点场强如图所示，合场强大小为，则，B正确，故选B。考点：场强的叠加【名师点睛】电场强度为矢量，在求合场强时应先分别求得各电荷在O点的场强再由矢量的合成方法-平行四边形求得总的场强。5.（单选）一物体从某一高度自由下落，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回．下列说法中正确的是（）A．物体从A下降到B的过程中，动能不断变小，重力势能不断增大B．物体从B上升到A的过程中，动能不断变小，重力势能不断增大C．物体从A下降到B以及从B上升到A的过程中，速率都是先增大，后减小；从A到B重力势减小D．物体在B点时所受合力为0，弹性势能最大参考答案：考点：功能关系；动能和势能的相互转化．分析：动能的大小与物体的速度有关，通过分析物体的受力情况，判断其速度的变化情况，就可以知道动能的变化情况．重力势能和弹性势能的变化可根据重力和弹力做功情况进行判断．解答：解：A、物体从A点到B点的运动过程：物体受到向下的重力和弹簧向上的弹力，弹力先小于重力，合力向下，物体加速，之后弹力大于重力，合力向上，物体开始减速，直至减为零．当弹力和重力相等时，物体的速度达到最大，所以物体的速度先增大后减小，则动能先增大后减小．重力一直做正功，重力势能不断减小．故A错误．B、物体从B到A的过程中，弹力先大于重力，合力方向向上，物体加速上升，当弹簧的弹力和物体的重力相等物体的速度达到最大，之后弹力小于重力，物体开始减速．可知动能先增大后减小．重力势能随着物体高度的增大而不断增大．故B错误．C、由上分析可知物体从A下降到B以及从B上升到A的过程中，速率都是先增大，后减小；从A到B重力势减小，故C正确．D、由上分析可知物体在AB之间某个位置，重力与弹力相平衡，物体在B点时动能为零，但弹力大于重力，弹性势能最大．故D错误；故选：C．点评：本题关键要正确分析小球的受力情况，判断其运动情况，要抓住弹力的可变性，不能认为物体一接触弹簧就开始减速．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一探月卫星在地月转移轨道上运行，某一时刻正好处于地心和月心的连线上，卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为4∶1。已知地球与月球的质量之比约为81∶1，则该处到地心与到月心的距离之比约为

。参考答案：答案：9:2解析：由万有引力定律，卫星受到地球和月球的万有引力分别为F地=G，F月=G，代入题目给定的数据可得R地:R月=9:2。7.如图所示，AB为匀质杆，其重为G，它与竖直墙面成角；BC为支撑AB的水平轻杆，A、B、C三处均用铰链连接且位于同一竖直平面内。则BC杆对B端铰链的作用力大小为_______,AB杆对A端铰链的作用力与竖直方向夹角_______角(选填“大于”、“等于”或“小于”)。参考答案：、小于8.在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为．人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么s后小船前进了_________m，此时小船的速率为_____m/s．参考答案：19.6；5

9.发生衰变有多种可能性。其中的一种可能是先衰变成，再一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成最后都衰变成，衰变路径如图所示。则由图可知：①②③④四个过程中，

▲

是衰变；

▲

是衰变。参考答案：衰变有放出，衰变有放出，由质量数和电荷数守恒即可判断，得出正确答案。10.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触)，如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长l0＝_________.参考答案：11.如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=___；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=_____。参考答案：；

12.（6分）某地强风的风速为20m/s，设空气密度为ρ=1.3Kg/m3。如果把通过横截面为S=20m2的风的动能的50％转化为电能，则电功率为_______。参考答案：52000W13.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz。在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点A、B、D到零点的距离：xA=16.6mm,xB=126.5mm,xD=624.5mm.若无法再做实验，可由以上信息推知：（1）相邻两计数点的时间间隔为___________s;（2）打C点时物体的速度大小为___________m/s(取2位有效数字）；（3）物体的加速度大小为_____________（用xA、xB、xD和f表示）.参考答案：(1)0.1(2)2.5(3)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“体育彩票中奖概率为，说明每买1000张体育彩票一定有一张中奖”，这种说法对吗？参考答案：15.（09年大连24中质检）（选修3—5）（5分）如图在光滑的水平桌面上放一个长木板A，其上放有一个滑块B，已知木板和滑块的质量均为m=0.8kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4，开始时A静止，滑块B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如图所示，B恰滑到A板的右端，求：①说明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多长?

参考答案：解析：①因为B做匀减速运动，A做匀加速运动，A，B达到共同速度V1时，B恰滑到A板的右端（2分）

②根据动量守恒

mv=2mv1（1分）

v1=2m/s

……

设A板长为L，根据能量守恒定律

（1分）

L=1m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18分）如下图1所示，A、B为水平放置的平行金属板，板间距离为d（d远小于板的长和宽）。在两板的中心各有小孔O和O’，O和O’处在同一竖直线上。在两板之间有一带负电的质点P。已知A、B间所加电压为U0时，质点P所受的电场力恰好与重力平衡。现在A、B间加上如下图2所示随时间t作周期性变化的电压U，已知周期（g为重力加速度）。在第一个周期内的某一时刻t0，在A、B间的中点处由静止释放质点P，一段时间后质点P从金属板的小孔飞出．问：（1）t0在什么范围内，可使质点在飞出小孔之前运动的时间最短？（2）t0在哪一时刻，可使质点P从小孔飞出时的速度达到最大？参考答案：解析：设质点P的质量为m，电量为q，当A、B间的电压为U0时，有q=mg①（1分）当两板间的电压为2U0时，P的加速度向上，其大小为a1，则q-mg=ma1②（1分）解得

a1=g ③（1分）当两板间的电压为-2U0时，P的加速度向下，其大小为a2，则q+mg=ma2④（1分）解得

a2=3g ⑤（1分）（1）要使质点在飞出小孔之前运动的时间最短，须使质点释放后一直向下加速运动。设质点释放后经过时间t到达小孔O’，则

⑥（1分）解得

⑦（1分）因为，所以，质点到达小孔之前能一直加速。（1分）因此要使质点在飞出小孔之前运动的时间达到最短，质点释放的时刻t0应满足即

⑧（1分）（2）要使质点P从小孔飞出时的速度达到最大，须使质点释放后先向上加速、再向上减速运动，在到达小孔O时速度减为0，然后向下加速运动直到小孔O’。设质点释放后向上加速时间为t1、向上减速时间为t2，则

（1分）

（1分）

⑨（1分）由以上各式解得

，

⑩（1分）因为，，因此质点P能向上先加速后减速恰好到达小孔O。（1分）设质点从小孔O向下加速运动到小孔O’经过的时间为t3，则

⑾（1分）解得

⑿（1分）因为，因此质点P能从小孔O向下一直加速运动到小孔O’，此时质点P从小孔O’飞出时的速度达到最大．（1分）因此，要使质点P从小孔飞出时的速度达到最大，质点P释放的时刻应为

⒀（1分）17.如图19所示，在水平向左、电场强度为E的匀强电场中，竖直固定着一根足够长的粗糙绝缘杆，杆上套着一个质量为m、带有电荷量-q的小圆环，圆环与杆间的动摩擦因数为μ。（1）由静止释放圆环，圆环沿杆下滑，求圆环下滑过程中受到的摩擦力f；（2）若在匀强电场E的空间内再加上磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆环仍由静止开始沿杆下滑。求：①圆环刚开始运动时加速度a0的大小；②圆环下滑过程中的最大动能Ek。参考答案：最大速度

（2分）最大动能

（1分）考点：带电粒子在匀强电场中的运动18.如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E．在A（d，0）点有一个静止的中性微粒，由于内部作用，某一时刻突然分裂成两个质量均为m的带电微粒，其中电荷量为q的微粒1沿y轴负方向运动，经过一段时间到达（0，﹣d）点．不计重力和分裂后两微粒间的作用．试求（1）分裂时两个微粒各自的速度；（2）当微粒1到达（0，﹣d）点时，电场力对微粒1做功的瞬间功率；（3）当微粒1到达（0，﹣d）点时，两微粒间的距离．参考答案：解：（1）微粒1在y方向不受力，做匀速直线运动；在x方向由于受恒定的电场力，做匀加速直线运动．所以微粒1做的是类平抛运动．设微粒1分裂时的速度为v1，微粒2的速度为v2则有：在y方向上有

d=v1t在x方向上有a=，

d=at2v1=速度方向沿y轴的负方向．中性微粒分裂成两微粒时，遵守动量守恒定律，有mv1+mv2=0所以v2=﹣v1所以v2的大小为，方向沿y正方向．（2）设微粒1到达（0，﹣d）点时的速度为VB，则电场力做功的瞬时功率为，P=qEVBcosθ=qEVBx，其中由运动学公式VBx==，所以P=qE，（3）两微粒的运动具有对称性，如图所示，当微粒1到达（0，﹣d）点时发生的位移S1=d，则当微粒1到达（0，﹣d）点时，两微粒间的距离为BC=2S1=2d．答：（1）分裂时微粒1