2021年北京第一八四中学高三物理上学期期末试题含解析

2021年北京第一八四中学高三物理上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.下列说法正确的是A．牛顿发现了万有引力定律并最早测出了引力常量B．当原子由高能级向低能级跃迁时会辐射光子C．光电效应证实了光的波动性D．卢瑟福通过α粒子散射实验确定了原子核是由质子和中子构成参考答案：B2.（单选）一束光线从折射率为1.5的玻璃射向空气，入射角为45°。下列四幅光路图中正确的是

A

B

C

D参考答案：A刚从光密介质进入到光疏介质，当入射角大于某一角是会发生全反射，设为临界全反射角：，

，3.如图所示，在竖直放置间距为的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场。有一质量为，电荷量为的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为。则点电荷运动到负极板的过程A.加速度大小为B.所需的时间为C.下降的高度为D.电场力所做的功为参考答案：B解：点电荷在电场中的受力如图所示，点电荷所受的合外力为由牛顿第二定律得故A错；点电荷在水平方向的加速度为，由运动学公式d/2=a1t2/2,所以，故B正确，点电荷在竖直方向上做自由落体运动，所以下降的高度，故C错误；由功公式W=Eqd/2,故D错误。综上所述本题答案是：B【点睛】由于电荷水平方向和竖直方向都受到力的作用，根据水平方向上的运动求出运动时间，再结合竖直方向上自由落体运动求出下落的高度。4.（单选）下列说法正确的是（）A．速度变化越快的物体惯性越小B．物体做曲线运动的条件是所受合力与速度既不垂直也不在同一直线上C．吊扇工作时向下压迫空气，空气对吊扇产生竖直向上的托力，减轻了吊杆对电扇的拉力D．用弹簧连接的两个小球A和B，其中弹簧对A的力和弹簧对B的力是作用力和反作用力参考答案：考点：牛顿第三定律．分析：物体的惯性与运动的状态无关；物体做曲线运动的条件是所受合力与速度不在同一直线上；吊扇工作时向下压迫空气，空气对吊扇产生竖直向上反作用力；弹簧对A的力和弹簧对B的力都是弹簧的弹力．解答：解：A、物体的惯性与运动的状态无关；故A错误；B、物体做曲线运动的条件是所受合力与速度不在同一直线上，可以相互垂直；故B错误；C、吊扇工作时向下压迫空气，使空气向下运动，空气对吊扇产生竖直向上反作用力﹣﹣的托力，减轻了吊杆对电扇的拉力；故C正确；D、弹簧对A的力和A物体对弹簧拉力是作用力与反作用力．故D错误．故选：C点评：该题考查惯性、物体做曲线运动的条件、作用力与反作用力等知识点，都是力学中的基础概念，要加强对它们的理解、5.如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（

）A．太阳对各小行星的引力相同B．各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：4.5,9.67.如图所示,圆柱绕中心轴顺时针转动,穿过打点计时器的纸带缠绕在圆柱边缘,不计纸带的厚度,圆柱的半径为r=0.05m，打点计时器的打点周期T为0.02秒，圆柱匀速转动时打点计时器持续打点，圆柱转动一段时间后停止转动,取下纸带后发现纸带上的点迹如图，刻度尺测得OE两点间的距离x，（1）用已知量和测得量写出圆柱转动的角速度表达式

；根据以上数据求得其值为

（2）这种研究问题的思想方法是

参考答案：X/10tr

7.32(7.32-7.38)

化曲为直8.如图是打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时得到的纸带，电源频率为f＝50Hz，从O点开始每隔4个点取一个计数点，测得OA＝6.80cm，CD＝3.20cm，DE＝2.00cm，则相邻两个计数点的时间间隔为________s，物体运动的加速度大小为________m/s2，D点的速度大小为________m/s。参考答案：9.(4分)某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器。把弹簧拉长5cm后由静止释放，滑块开始振动。他们分析位移—时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为

Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=

cm。

参考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）10.如图所示，把电量为-6×10C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)；若A点的电势为=16V，B点的电势为=10V，则此过程中电场力做的功为___________J。参考答案：答案：增大：-3.6

11.如图所示，水平轻杆CB长1m，轻杆与墙通过转轴O连接．现在离B点20cm处D点挂一重50N的物体，则绳AB中的拉力为[番茄花园22]

_______N；O对C的作用力的方向沿________________（填“水平”、“斜向上”、“斜向下”）

参考答案：12.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：13.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为

N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。参考答案：150，150

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学采用图甲的电路,测量电流表G1的内阻r1.其中电流表G1量程为0~5mA内阻约200Ω;电流表G2量程为0~10mA,内阻约40Ω;定值电阻R0阻值为200Ω;电源电动势约为3V.请回答下列问题:(1)可供选择的滑动变阻器R1阻值范围为0~1000Ω,R2阻值范围为0~20Ω.则滑动变阻器应选,____(填“R1”或“R2”).

(2)图甲中,若要求G1表示数变大,变阻器滑动头P应向____(填“A”或“B”)端移动.

(3)请用笔画线在乙图完成实物连线_______________.(4)若实验中读得G1表和G2表的读数为I1和I2,则G1表的内阻r1=____(用I1、I2及R0表示).参考答案：

(1).R2

(2).B

(3).

(4).R0解：(1)由电路图可知,本实验采用分压接法,故滑动变阻器应选择小电阻,故选R2.(2)为了使电流表电流增大,则应使并联的滑动变阻器部分增大;故滑片应向B端移动.(3)根据给出的原理图可得出其实物图,如图所示.(4)G1表与定值电阻R0并联,由欧姆定律可知G1表两端的电压U=(I2-I1)R0,则G1的内阻r==R0.【点睛】本题考查电阻测量实验，要注意明确电路结构，再根据实验电路图确定所选用的实验仪器及接法；并由欧姆定律分析实验结果。15.给定以下实验器材,测量待测电阻RX的阻值A．待测电阻RX：阻值约为200ΩB．电源E：电动势约为3.0V，内阻可忽略不计C．电流表A1：量程为0～10mA，内电阻r1=20Ω；D．电流表A2：量程为0～20mA，内电阻约为r2≈8Ω；E．定值电阻R0：阻值R0=80Ω；F．滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω；G．滑动变阻器R2：最大阻值为200Ω；H．单刀单掷开关S，导线若干；（1）为了测量电阻RX，现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图，你认为正确的是

；（填“甲”、“乙”或“丙”）（2）滑动变阻器应该选

（填写元件的符号）；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于

端

；（填“a”或“b”）（3）若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2。则RX的表达式为：RX=

参考答案：（1）乙

（2）R1

,b（3）RX=四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一传送带AB段的倾角为37°，BC段弯曲成圆弧形，CD段水平，A、B之间的距离为12.8m，BC段长度可忽略，传送带始终以v=4m/s的速度逆时针方向运行．现将一质量为m=1kg的工件无初速度放到A端，若工件与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，在BC段运动时，工件速率保持不变，工件到达D点时速度刚好减小到与传送带相同．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）工件从A到D所需的时间．（2）工件从A到D的过程中，与传送带之间因摩擦产生的热量．参考答案：【考点】：功能关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．【分析】：（1）滑块在传送带上先加速下滑；速度与传送带相等后，由于μ＜tan37°，继续加速；在CD上是减速；根据牛顿第二定律列式求解三段的加速度，根据运动学公式列式求解；（2）先确定各段过程中传送带和滑块的位移，得到相对位移，最后根据公式Q=f?△S相对列式求解．：解：（1）滑块在传送带上先加速下滑，根据牛顿第二定律，有：mgsin37°+μmgcos37°=ma1解得加速度为：a1=g（sin37°+μcos37°）=10×（0.6+0.5×0.8）=10m/s2时间为：：位移为：速度与传送带相等后，由于μ＜tan37°，继续加速，根据牛顿第二定律，有：mgsin37°﹣μmgcos37°=ma2解得：a2=g（sin37°﹣μcos37°）=10×（0.6﹣0.5×0.8）=2m/s2根据速度位移公式，有：代入数据解得：v1=8m/s故运动时间为：滑上水平传送带后，加速度为：a3=﹣μg=﹣5m/s2根据速度公式，有：故t=t1+t2+t3=0.4+2+0.8=3.2s（2）从A到B过程，传送带的对地路程：S=v（t1+t2）=4×（0.4+2）=9.6m故工件从A到B的过程中与传送带之间因摩擦产生的热量：Q1=μmgcos37°?（L+S）=0.5×1×10×0.8×（12.8+9.6）=111.2J从C到D过程，物体的对地路程：x3===4.8m从C到D过程，传送带的对地路程：S′=vt3=4×0.8=3.2m故工件从C到D的过程中与传送带之间因摩擦产生的热量：Q2=μmg（x3+S′）=0.5×1×10×（4.8+3.2）=40J故工件从A到D的过程中，与传送带之间因摩擦产生的热量：Q=Q1+Q2=111.2J+40J=151.2J答：（1）工件从A到D所需的时间为3.2s；（2）工件从A到D的过程中，与传送带之间因摩擦产生的热量为151.2J．【点评】：本题关键是明确滑块在各段过程中的受力情况、运动情况，根据牛顿第二定律列式求解加速度，根据运动学公式求解运动学参量，根据功能关系求解热量情况．17.在某介质中形成一列向右传播的简谐波,t=0时刻的波形如图所示且刚好传到质点B,再经过Δt1=0.6s,质点P也开始起振.(1)求该列波的周期T.(2)从t=0时刻起经时间Δt2质点P第一次达到波峰,求t=时刻质点O对平衡位置的位移y及时间内质点O所经过的路程s.参考答案：解：由图象知，λ=2m，A=2cm．

（1）若波向右传播，则

①T=0.2s

②y0=-2cm

0.3m．18.（15分）一个底面粗糙，质量为m的劈放在水平面上，劈的斜面光滑且倾角为30°，如图所