2021-2022学年北京大峪中学分校高三物理下学期期末试题含解析

1、2021-2022学年北京大峪中学分校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. “水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50 m、宽25 m、水深3 m设水的摩尔质量为M1.810-2kgmol，试估算该游泳池中水分子数参考答案：设水的密度为，游泳池中水的质量为m ，阿伏加德罗常数为NA ，游泳池中水的总体积为 V=50253m3=3.75103 m3则游泳池中水的物质的量为n=mM=VM所含的水分子数为N1=nNA=VNAM=1.01033.75

2、1036.021023(1.8102)个=1.31032个2. 下列关于近代物理的叙述中，正确的是A. 光电效应是金属表面的原子吸收光子后由原子核释放出电子的现象，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B. 氢原子辐射光子后，其电势能减小，核外电子动能增大C. 氘核()和氚核()聚合成氦核()，会放出一个正电子，发生质量亏损，释放核能D. 某种放射性元素半衰期为5天，则100个该元素原子核经过5天时，一定还剩50个未发生衰变参考答案：B【详解】A光电效应是具体指在一定频率光子的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流的现象，根据光电效应方程，最大初动能和频率不是正比关系，A错误B氢

3、原子辐射光子，放出能量，由高能级进入低能级，因为离核更近了，环绕速度变大，动能变大，但总能量减小，所以势能减小，B正确C根据核反应方程，放出一个中子，C错误D因为半衰期是对大量样本的统计规律，对100个而言，数量太小，不符合统计规律，D错误3. 如图所示，带电小球a由绝缘细线OC和OE悬挂而处于静止状态，其中OC水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的 圆弧细管道AB，圆心O与a球位置重合，管道底端B与水平地面相切。一质量为m的带电小球b从A端口由静止释放，当小球b运动到B端时对管道内壁恰好无压力，在此过程中A小球b的机械能守B悬线OE的拉力先增大后减小C悬线OC的拉力先增大后减Db球受到的库仑力大

4、小始终为3mg参考答案：ACD【命题立意】：本题考查受力物体的动态平衡、库仑力、机械能守恒定律和向心力等知识点，考查学生分析与综合的能力，以及利用矢量图的方法进行推理的能力。【解题思路】：小球b在下滑过程中受到重力、库仑力、管道支持力作用，在此过程中只有重力做功，库仑力、管道支持力不做功，所以小球b的机械能守恒，A选项正确。在小球b运动到a球正下方B点过程中，设圆弧半径为R，根据机械能守恒定律得：mgR=m2，根据牛顿第二定律得F-mg=，由以上两个式子可得：F=3mg，故D选项正确。在分析OE和OC段绳子的拉力变化时，小球a的重力沿OE和OC段绳子的分力为定值，所以对OE和OC段绳子拉力的变

5、化没影响，可以不考虑。把库仑力F按照其作用效果沿OE和OC方向进行分解，如图所示。由图可知，库仑力F与水平方向的夹角从0增加到90的过程中，在OC绳子的拉力TOC先增加后减小，OE绳子的拉力TOE一直增加，B选项错误，C选项正确。本题正确选项为ACD。4. 如图所示，两个重叠在一起的滑块，置于固定的倾角为的斜面上，渭块A 和滑块B的质量分别为m和n. A和B间摩擦系数为, B与斜面间的摩擦系数为2，两滑块都从静止开始，以相同的加速度沿斜面下滑，在这个过程中受的摩擦力（）A等于零B.方向沿斜面向下滑C大小等于2mgcosD大小等于1 mgcos参考答案：C5. 如图，在光滑水平面上放着质量分别为

6、m和2m的A、B两个物块，现用外力缓慢向左推B使弹簧压缩，此过程中推力做功W。然后撤去外力，则（ ） A从开始到A离开墙面的过程中，墙对A的冲量为0 B当A离开墙面时，B的动量大小为 CA离开墙面后，A的最大速度为 DA离开墙面后，弹簧的最大弹性势能为参考答案：CD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中（1）下图（左）是本实验的装置图，实验采用分体式位移传感器，其发射部分是图中的_，与数据采集器连接的是_部分（填或）（2）上图（右）是用DIS探究加速度与力的关系时所得到的a F实验图象，由图线可知，小车的质量为_kg参考答案：（1） ，

7、（每空格1分）（2）m=0.77kg7. 某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”，他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处，调节气垫导轨水平后，用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，每次滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t。改变钩码个数，重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表。实验次数12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0327.66.112.218.424.530.6（1）为便于分析F与t的关系，应作出 的关系图象，并在如图坐标纸上

8、作出该图线。（2）由图线得出的实验结论是 。 （3）设AB间的距离为s，遮光条的宽度为d，请你由实验结论推导出物体的加速度与外力的关系 。 参考答案：（1） 图略（2）与成正比（3）推导过程：在误差允许范围内，物体质量一定时，加速度与外力成正比8. 某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=_ kg；滑块和轨道间的动摩擦因数=_。(重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)参考答案：0.5Kg 0.

9、29. 用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律。某同学通过实验得到如图（b）所示的aF图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时 。图中a0表示的是 时小车的加速度。某同学得到如图（c）所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。 = cm。由此可算出小车的加速度a = m/s2（保留两位有效数字）。参考答案：长木板的倾角过大（2分，能答到这个意思即可）；未挂砂桶（2分）。1.80（2分，填1.8也可）； 5.0m/s2（2分）10. 如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO

10、OBL，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是 ；经过O点时速度大小为 。参考答案：先减小后增大；11. 如图所示，一农用水泵装在离地面一定高度处，其出水管是水平的，现仅有一钢卷尺，请你粗略地测出水流出管口的速度大小和从管口到地面之间在空中水柱的质量（已知水的密度为，重力加速度为g）：（1）除了已测出的水管内径L外，你需要测量的物理量是（写出物理量名称和对应的字母）： ；（2）水流出管口的速度表达式为 ；（请用已知量和待测量的符号表示）（3）空中

11、水的质量的表达式为 （请用已知量和待测量的符号表示）参考答案：（1）水平位移s，管口离地的高度h；（2）；（3）m=【考点】平抛运动【分析】根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度根据水质量的表达式确定需要测量的物理量【解答】解：（1）水流出水管后做平抛运动，需要测出水的：水平位移s，管口离地的高度h；（2）水管距地高度h，水柱的水平射程S，设水在空中的运动时间为t，水做平抛运动，在水平方向：s=vt，在竖直方向：h=，则水在空中运动的时间t=，水的初速度（3）空中水的质量表达式m=故答案为：（1）水平位移s，管口离地的高度h；（2）；（3）m=【点评】本题关键是明确实验原理，

12、运用平抛运动的模型列式分析，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，较难12. 下列由基本门电路组成的电路中，图_用的是“与”门电路,能使小灯泡发光的是图_。参考答案：答案：A、B13. 某物质的摩尔质量为，密度为，NA为阿伏加德罗常数，则每单位体积中这种物质所包含的分子数目是_若这种物质的分子是一个挨一个排列的，则它的直径约为_。参考答案：； 或 ()三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （8分）如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。（电火花计时器

13、每隔相同的时间间隔打一个点）（1）请将下列实验步骤按先后排序：_。 使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 接通电火花计时器的电源，使它工作起来 启动电动机，使圆形卡纸转动起来 关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹（如图乙所示），写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值。 （2）要得到角速度的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是_A秒表 B毫米刻度尺 C 圆规 D量角器（3）写出的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义：_（4）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸

14、上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示这对测量结果有影响吗？_。 参考答案：(1)；(2) D；(3) ，是n个点对应的圆心角，t是电火花计时器的打点时间间隔； (4)没有影响15. 如图所示，某实验小组的同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3 m的杆将细绳连接在杆右端O点构成支架保持杆在水平方向，按如下步骤操作：测量绳子与水平杆的夹角AOB对两个传感器进行调零用另一根绳在O点悬挂一个钩码，记录两传感器的

15、读数取下钩码，移动传感器A改变角重复上述实验步骤，得到表格.F1/N1.0010.5801.002F2/N0.8680.2910.8653060150(1)根据表格数据，A传感器对应的是力_(选填“F1”或“F2”)，钩码质量为_kg(保留一位有效数字)(2)当=90时，两个压力传感器的读数分别为F1=_，F2=_(3)本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是（_）A因为事先忘记调零 B何时调零对实验结果没有影响C为了消除横杆自身重力对结果的影响 D可以完全消除实验的误差参考答案： (1). （1）F1； (2). 0.05kg； (3). （2）0.5N， (4). 0； (5).

16、 （3）C解：（1）由表格数据可知，F1都是正值，传感器受到的都是拉力，因绳子只能提供拉力，故A传感器对应的是表中力F1对结点O受力分析有：F1sin30=mg，解得：m=0.05kg。（2）当=90时，细线竖直，此时两个压力传感器的读数分别为F1=mg=0.5N，F2=0；（3）本实验中多次对传感器进行调零，为了消除横杆自身重力对结果的影响，故选C【点睛】解题的关键是能搞清实验的原理及注意事项，并根据题意灵活选取研究对象，然后再进行受力分析，列出方程求解即可四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 一质量m=0.9kg的小球，系于长L=0.9m的轻绳一端，绳的另一端固定在O点，假定绳不可伸

17、长、柔软且无弹性现将小球从O点的正上方O1点以初速度v0=2.25m/s水平抛出，已知OO1=0.8m，如图所示（g取10m/s2）试求：（1）轻绳刚伸直时，绳与竖直方向的夹角；（2）当小球到达O点的正下方时，小球对绳的拉力参考答案：解：（1）质点做平抛运动，当绳刚伸直时，设绳与竖直方向的夹角为则 v0t=Lsin=OO1Lcos其中，L=0.9m，v0=2.25m/s，OO1=0.8m，联立解得：=，t=0.4s（2）绳绷直时刚好水平，如图所示，由于绳不可伸长，故绳绷直瞬间，分速度v0立即减为零，小球仅有竖直速度v，且v=gt=4m/s小球在竖直平面内做圆周运动，设小球到达O点正下方时的速度

18、为v，根据机械能守恒有：=+mgL小球在最低点，设绳对球的拉力为F，由牛顿第二定律得：Fmg=m联立解得：F=43N根据牛顿第三定律知，小球对绳的拉力大小也为43N，方向竖直向下答：（1）轻绳刚伸直时，绳与竖直方向的夹角是；（2）当小球到达O点的正下方时，小球对绳的拉力大小为43N，方向竖直向下【考点】机械能守恒定律；平抛运动【分析】（1）先将平抛运动沿水平和竖直方向正交分解，根据位移公式和几何知识列式求解绳与竖直方向的夹角；（2）当绳刚绷直时，由于绳不可伸长，则沿绳子方向的速度立即减为零，只有垂直于绳的速度此后向下摆动的过程，机械能守恒，由机械能守恒定律求出小球到达O点的正下方的速度，再由牛

19、顿第二定律求绳的拉力17. （2015?湖北模拟）如图所示，AOBC为某种透明介质的截面图，其中AOC为直角三角形，OAC=53BC为半径R=16cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=53，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1=，n2=，sin53=0.8；cos53=0.6判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色；求两个亮斑间的距离参考答案：在AM处产生的亮斑P1为红色，在AN处产生的亮斑P2为红色与紫色的混合色；两个亮斑间的距离为（+9）cm：【考点】： 光的折射定律【专题】： 光的折射专题【分析】： 由全反射临界角公式sinC=可求出红光与紫光的临界角，则可判断是否能发生全反射，则可得出两亮斑的颜色；由折射定律求出折射角，由几何知识可求得两光斑的距离解：设红