2021-2022学年北京第五十四中学高三物理联考试题含解析

2021-2022学年北京第五十四中学高三物理联考试题含解析一、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.（多选）如图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。已知可见光的能量范围为1．62eV～3．11eV，则下列说法中正确的是_____________A．大量处在n＝4能级的氢原子发生能级跃迁时最多能放出六种频率的光子B．大量处在n＞3的高能级的氢原子向n＝3能级跃迁时，发出的光都是不可见光C．大量处在n＝3的氢原子向n＝2能级跃迁时，发出的光是紫外线D．大量处在n＝3能级的氢原子向n＝1能级跃迁时，发出的光都应具有显著的热效应E．处在n＝3能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生电离参考答案：ABE2.（单选）如图所示，一个轻质光滑的滑轮(半径很小)跨在轻绳ABC上，滑轮下挂一个重为G的物体．今在滑轮上加一个水平拉力F，使其向右平移到绳BC部分处于竖直、AB部分与天花板的夹角为60°的静止状态，则此时水平拉力F的大小为A．(2－)G

B．(2＋)GC．(－1)G

D．(＋1)G参考答案：A3.一人站在电梯中，当电梯匀加速上升时A．人处于超重状态B．人对电梯的压力大于电梯对人的支持力C．电梯对人做的功等于人增加的动能D．电梯对人做的功等于人增加的机械能参考答案：AD电梯匀加速上升时，人随电梯一起向上做加速度向上的运动，故选项A正确；由牛顿第三定律可知人对电梯的压力和电梯对人的支持力是作用力与反作用力的关系，选项B错误；电梯对人做的功等于人增加的动能和重力势能之和，即等于人增加的机械能，故选项C错误D正确。4.（多选）如图，两滑雪运动员从O点分别以和水平滑出后做平抛运动分别落到斜坡上的A、B两点，在落点前瞬间速度与水平方向夹角分别为与，两者在空中运动时间分别为与。则（

）A．>

B．<C．<

D．<参考答案：BC5.一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图（a）所示，曲线上A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆叫做A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成角的方向以速度抛出，如图（b）所示。则在其轨迹最高点P处的曲率半径是：

A．

B．

C．

D．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,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,摆球运动周期为

参考答案：

T=

7.如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为

。(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x=

cm；C点对应的速度是

m／s，加速度是

m／s2(速度和加速度的计算结果保留两位有效数字)参考答案：(1)0.02s

(2)0.65（0.63—0.69均给分）0.10（0.098—0.10均给分）

0.30（0.20—0.30均给分）（1）纸带上打相邻两点的时间间隔T==s=0.02s。（2）A、B间的距离x=0.65cm．B、D间的距离是2.05cm，时间间隔T=0.2s，则vc==0.10m/s。由公式知=,代入数据解得a=0.30m／s2。8.如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有

的性质。如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面层分子间作用表现为

。参考答案：

各向异性

；

引力

9.如图所示，一竖直轻杆上端可以绕水平轴O无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m的小球，力F=mg垂直作用于轻杆的中点，使轻杆由静止开始转动，若转动过程保持力F始终与轻杆垂直，当轻杆转过的角度θ=30°时，小球的速度最大；若轻杆转动过程中，力F的方向始终保持水平方向，其他条件不变，则轻杆能转过的最大角度θm=53°．参考答案：【考点】：动能定理的应用；向心力．【专题】：动能定理的应用专题．【分析】：（1）由题意可知：F始终对杆做正功，重力始终做负功，随着角度的增加重力做的负功运来越多，当重力力矩等于F力矩时速度达到最大值，此后重力做的负功比F做的正功多，速度减小；（2）杆转到最大角度时，速度为零，根据动能定理即可求解．：解：（1）力F=mg垂直作用于轻杆的中点，当轻杆转过的角度θ时，重力力矩等于F力矩，此时速度最大，则有：mgL=mgLsinθ解得sinθ=所以θ=30°（2）杆转到最大角度时，速度为零，根据动能定理得：mv2=FL﹣mgLsinθ所以FLsinθ﹣mgL（1﹣cosθ）=0﹣0解得：θ=53°故答案为：30°；53°【点评】：本题主要考查了力矩和动能定理得直接应用，受力分析是解题的关键，难度适中．10.一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为________。该反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能为________。参考答案：01n＋11H→12H(11.一质点作自由落体运动，落地速度大小为8m/s则它是从

m高处开始下落的，下落时间为---------

s参考答案：3.2、0.812.一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49mm．用它测量某物体长度，卡尺示数如图所示，则该物体的长度是4.120cm．参考答案：考点：刻度尺、游标卡尺的使用．专题：实验题．分析：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；解答：解：游标卡尺的固定刻度读数为41mm，游标尺上第6个刻度游标读数为0.02×10mm=0.20mm，所以最终读数为：41.20mm=4.120cm；故答案为：4.120点评：解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．13.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10，40/3三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在用如图所示的实验装置验证“机械能守恒定律”的实验中：（1）下列操作正确且必要的有（

）A．用秒表测出重物下落的时间B．用弹簧测力计称出重物的重力C．装配好器材，松开纸带让重物自由下落然后接通电源D．在点迹清晰的纸带上，距离起始点适当的位置，沿重物下落的方向，依次取若干个连续的点并标记，作为测量点（2某小组的同学，用接有6V、50Hz的交流电的打点计时器打出的一条纸带，如图所示，O为重锤下落的起点，选取的测量点为A、B、C、D、E，F，各测量点到O点的距离已标在测量点下面。打点计时器打C点时，重物下落的速度=______m/s(结果保留三位有效数字)（3）该小组的同学分别求出打其他各点时的速度v；在坐标纸上描出的点迹如上图所示，则本地的重力加速度约为

m/s2（结果保留两位有效数字）参考答案：【知识点】验证“机械能守恒定律”.E5【答案解析】（1）D（2）1.56（3）9.8解析：（1）A．不用秒表测出重物下落的时间，打点计时器计时；B．不用弹簧测力计称出重物的重力，因物体质量可消；C．装配好器材，应先接通电源再松开纸带让重物自由下落；D．在点迹清晰的纸带上，距离起始点适当的位置，沿重物下落的方向，依次取若干个连续的点并标记，作为测量点，正确。故D正确（2）每两个点之间有一个计时点，则相邻两个计数点之间的时间间隔为：T=0.02s．

利用匀变速直线运动的推论得：m/s（3）根图像据斜率K=2g=,可得g=9.8m/s2【思路点拨】（1）根据机械能守恒定律条件分析即可（2）纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，根据时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度（3）根据图像斜率可求15.“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度（实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认），求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律。（1）实验时，把

点作为了零势能点。（2）（单选）若实验测得D点的机械能明显偏大，造成该误差的原因可能是（

）（A）摆锤在运动中受到空气阻力的影响

（B）光电门没有放在D点（C）摆锤在A点不是由静止释放的

（D）摆锤释放的位置在AB之间参考答案：（1）（2分）D（2）（2分）C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L=0.1m，两板间距离d=0.4cm，有一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上．设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间．已知微粒质量为m=2×10﹣6kg，电量q=1×10﹣8C，电容器电容为C=1×10﹣6F，取g=10m/s2．求：（1）若第一个粒子刚好落到下板中点O处，则带电粒子入射初速度的大小；（2）两板间电场强度为多大时，带电粒子能刚好落下板右边缘B点；（3）在（2）的条件下，落到下极板上带电粒子总的个数．参考答案：解：（1）对第1个落到O点的粒子由：得：（2）对落到B点的粒子由

mg﹣Eq=ma得：==（3）由：=得：落到下极板上粒子总数为N+1=601个答：（1）若第一个粒子刚好落到下板中点O处，则带电粒子入射初速度的大小2.5m/s；（2）两板间电场强度为N/C时，带电粒子能刚好落下板右边缘B点；（3）在（2）的条件下，落到下极板上带电粒子总的个数601【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律．【专题】计算题；定量思想；方程法；电场力与电势的性质专题．【分析】（1）根据粒子做平抛运动的规律，运用运动的合成与分解，并依据运动学公式，即可求解；（2）根据牛顿第二定律，结合电场力表达式，与运动学公式，即可求解．（3）结合（2）中的电场强度与Q=CEd，Q=nq即可求得落到下极板上带电粒子总的个数．17.如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E．在A（l，0）点有一个质量为m，电荷量为q的粒子，以沿y轴负方向的初速度v0开始运动，经过一段时间到达B（0，-l）点，（不计重力作用）．求：（1）粒子的初速度v0的大小；（2）当粒子到达B点时的速度