2021-2022学年北京延庆县康庄中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年北京延庆县康庄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，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是A．图示位置穿过线框的磁通量为零B．线框中产生交变电压的有效值为VC．变压器原、副线圈匝数之比为25︰11D．允许变压器输出的最大功率为5000W参考答案：CD2.（4分）下列说法正确的是

（填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分）A．气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；B．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；C．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；D．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；E．一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；F．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。参考答案：ADEF（4分，选对一个给1分，每选错一个扣2分，最低得分为0分）3.（单选）如图所示，某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中，地面对该同学的支持力（

）（滑轮与绳的重力及摩擦不计）A．逐渐变大

B．逐渐变小

C．先变大后变小

D．先变小后变大参考答案：B4.某河宽为600m，河中某点的水流速度v与该点到较近河岸的距离d的关系图象如图所示。船在静水中的速度为4m/s，船渡河的时间最短。下列说法正确的是A．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直B．船在河水中航行的轨迹是一条直线C．渡河最短时间为240sD．船离开河岸400m时的速度大小为2m/s参考答案：AD5.某控制电路如图所示，主要由电源(电动势为E、内阻为r)与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红绿两个指示灯，当电位器的触片滑向a端时，下列说法正确的是(

)

A．L1、L2两个指示灯都变亮B．L1、L2两个指示灯都变暗C．L1变亮，L2变暗D．L1变暗，L2变亮参考答案：B当电位器的触片滑向a端时，电位器接入电路的有效电阻减小，电路总电阻减小，流过电源的电流增大，路端电压减小，则L1两端电压减小，L1变暗；由于电位器电阻减小，则与电位器并联的支路两端的电压减小，则L2两端分得的电压减小，L2变暗，选B。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，有若干个相同的小钢球从斜面的某一位置每隔0.1s无初速度地释放一颗，连续释放若干个小球后，对准斜面上正在滚动的若干小球拍摄到如图的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。试求Ａ球上面还有

颗正在滚动的小球。参考答案：2解析：小球运动的加速度。

小球B的速度

B球已运动时间

设在A球上面正在滚动的小球的颗数为n则颗取整数n=2颗，即A球上面还有2颗正在滚动的小球。7.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：

▲

．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为

▲

．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）

参考答案：

（2分）

8.（6分）美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F—A15”型战斗机在跑道上产生的最大加速度为5.0m/s2，起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞，则弹射系统必须使飞机具有

m/s的初速度。假设某航空母航不装弹射系统，要求该飞机仍能在此舰上正常飞行，则该舰身长至少为

m。参考答案：10m/s；250m9.（4分）在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线，线的一端系一质量为m，带电量为q的小球。当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后，小球处于平衡状态。现给小球一垂直于细线的初速度v0，使小球在水平面上开始运动。若v很小，则小球第一次回到平衡位置所需时间为__________。

参考答案：答案：

10.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：11.为了探究物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器交流电频率为50Hz)．(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？答：将木板的一端用木块垫起适当的高度，使小车能下滑即可．(2)当我们分别用相同的橡皮筋1条、2条、3条、……并起来进行第1次、第2次、第3次、……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W.(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如下图所示的是其中四次实验打出的部分纸带．

(4)试根据第(2)、(3)项中的信息，填写下表：次数1234橡皮筋对小车做功W

小车速度v(m/s)

v2(m2/s2)

从表中数据可得出结论：____________________________________________________.

参考答案：固定打点计数器(1分)缓慢匀速(1分)次数1234

橡皮筋对小车做功W2W3W4W三行各1分，有错不得分小车速度v(m/s)1.01.4151.732.0v2(m2/s2)1.02.03.04.0结论：橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比12.某人在某行星表面以速率v竖直上抛一物体，经时间t落回手中，已知该行星的半径为R，则能在这个行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星所具有的速率为

参考答案：13.某学习小组的同学采用如图所示实验装置验证动能定理。图中A为小车，B为打点计时器,一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮间的摩擦。静止释放小车后在打出的纸带上取计数点，已知相邻两计数点的时间间隔为0.1s，并测量出两段长度如下图，若测出小车质量为0.2kg，选择打2、4两点时小车的运动过程来研究，可得打2点时小车的动能为_____J；打4点时，小车的动能为_____J；动能的增加量为_____J，该同学读出弹簧秤的读数为0.25N，由算出拉力对小车做功为

J；计算结果明显不等于该过程小车动能增加量，超出实验误差的正常范围。你认为误差的主要原因是

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“用单摆测重力加速度”的实验中，甲同学的操作步骤：a．取一根细线，下端系住一金属小球，上端固定在铁架台上b．用刻度尺量得细线长度Lc．在摆线偏离竖直方向50位置释放小球d．在摆球通过最低点时，按下秒表开始计时，记录小球完成n次全振动的总时间t，得到得到周期T=e．用公式g=计算重力加速度按上述方法得出的重力加速度僮与实际值相比

（选填“偏大”“相同”或“偏小”）．乙同学则在完成甲同学的操作步骤中的a、b、c、d四个步骤后，又改变摆线长L，测出对应的周期T，然后以摆线长L为横坐标，以周期T的二次方为纵坐标，作出了T2﹣L图象，求出图象的斜率K，然后由g=10m/s2，求出重力加速度g．乙同学得出的重力加速度与实际值相比

（选填“偏大”“相同”或“偏小”）．参考答案：偏小，相同【考点】用单摆测定重力加速度．【分析】根据公式g=，来求解加速度，L为摆长，T为周期；摆长实际值为：线长加小球的半径．通过摆长的分析判断误差．由重力加速度的表达式，根据数学知识分析T2﹣l图线斜率的意义【解答】解：根据公式g=，来求解加速度，摆长实际值为：线长加小球的半径．而在计算时我们把线的长度当做摆长进行计算，所以l值小了，故计算出的重力加速度偏小．根据重力加速度的表达式g=，可知，T2﹣l图线斜率k=，则g=；从g的表达式可知：g与摆长无关，所以因此失误对由图象求得的重力加速度的g的值无影响．故答案为：偏小，相同15.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交变电流的频率为50，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点。相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有分度值为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由刻度尺下放大图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填人下列表格中。计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为。小车的加速度是。参考答案：d1.1.10cm,d2.5.10cm,d2.12.00cm。小车的加速度是。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图（a）所示，长为52cm粗细均匀的细玻璃管的一端开口另一端封闭，在与水平方向成30°角放置时，一段长为h＝20cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，管内气柱长度为L1＝30cm，大气压强p0＝76cmHg，室温t1＝27℃。现将玻璃管沿逆时针方向缓慢转过60°，使它下端浸入冰水混合物中，足够长的时间后对冰水混合物进行加热。（1）求管内气柱长度的最小值；（2）为了保证水银不会从管内溢出，求水温升高的最大值；（3）如果水温升高到最大值后继续加热，管内气柱长度的变化与水温变化是否满足线性关系？为什么？参考答案：解：（1）温度为0℃时，气柱长最短，

（1分）由＝，（2分）

得L2＝24.46cm

（2分）（2）管竖直且水银上表面与管口平齐时，气体温度最高

（1分）＝，（2分）t3＝84.21℃。（2分）（3）管内气柱长度的变化与水温变化不满足线性关系，（1分）因为不是等压变化。（1分）17.一些同学乘坐动力组列车外出旅游，当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时，一同学提议说：“我们能否用身边的器材测出火车的加速度？”许多同学参与了测量工作，测量过程如下：他们一边看着窗外每隔100m的路标，一边用手表记录着时间，他们观测到从第一根路标运动到第二根路标的时间间隔为5s，从第一根路标运动到第三根路标的时间间隔为9s，请你根据他们的测量情况，求：（1）火车的加速度大小（2）他们到第三根路标时的速度大小参考答案：（1）火车从第一根路标到第二根路标的过程，中间时刻速度（2分）火车第二根路标到第三根路标的过程，中间时刻速度

（2分）

（2分）(2)他们到第三根路标时的速度大小（4分）

18.如图所示，倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块，从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）物块滑到斜面底端B时的速度大小。（2）物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小。参考答案：（1）物块沿斜面下滑过程中，在重力、支持力和摩擦力作用下做匀加速运动，设下滑加速度为a，到达斜面底端B时的速度为v，则