2022年北京三家店中学高三物理期末试卷含解析

2022年北京三家店中学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.在高台跳水比赛中，质量为的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为，那么在他减速下降的过程中，下列说法正确的是（为当地的重力加速度）（

）Ks5uA．他的重力势能减少了

B．他的动能减少了C．他的机械能减少了

D．他的机械能减少了参考答案：AC2.（单选）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上．一质量为m=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧在弹性限度内)，其速度u和弹簧压缩量△x之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点.小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，g取10m／s2，则下列说法正确的是A．小球刚接触弹簧时加速度最大B．该弹簧的劲度系数为20.0N／mC．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒D.从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小

参考答案：B3.如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是A.图示时刻质点b的加速度正在减小B.从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为20cmC.若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50HzD.若该波传播中遇到宽约4m的障碍物，能发生明显的衍射现象参考答案：CD（3分）解析：图示时刻质点b向下运动，质点的加速度正在增大，选项A正确；从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程不是20cm，选项B错误；此波周期为T=λ/v=0.02s，频率为50Hz。若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz，选项C正确；根据发生明显衍射现象的条件，若该波传播中遇到宽约4m的障碍物，能发生明显的衍射现象，选项D正确。4.英国科学家瑞利于1871年证明：一束光穿过大气距离后，其强度从下降为的公式为，其中叫做吸收系数，式中为光的频率，为光速，标准状况下，个/厘米，。定义，叫做衰减长度，它表示光经过距离后其强度降低到原来的。根据以上信息，结合所学知识可以判断A．可见光中衰减最厉害的是红光

B．可见光中衰减最厉害的是紫光C．可见光中衰减最厉害的是黄绿光

D．不同颜色的光衰减程序基本相同参考答案：B解析：由可知光的衰减量为，又，可见光中只有紫光的频率最大，则最大，代入上式可知紫光是衰减量最大。B正确。5.关于竖直上抛运动，以下说法正确的是

（

）

A．上升过程的加速度大于下降过程的加速度

B．当物体到达最高点时处于平衡状态

C．从抛出点上升到最高点的时间和从最高点回到抛出点的时间相等

D．抛出时的初速度大小等于物体回到抛出点时的速度大小参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p﹣V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度升高（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量等于它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）已知阿伏伽德罗常数为60×1023mol﹣1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0℃）下理想气体的摩尔体积都为224L，已知第（1）问中理想气体在状态C时的温度为27℃，求该气体的分子数（计算结果保留两位有效数字）参考答案：考点：理想气体的状态方程；热力学第一定律．专题：理想气体状态方程专题．分析：（1）根据气体状态方程和已知的变化量去判断温度的变化．对于一定质量的理想气体，内能只与温度有关．根据热力学第一定律判断气体吸热还是放热．（2）由图象可知C状态压强为p0=1atm，对于理想气体，由盖吕萨克定律解得标准状态下气体体积，从而求得气体摩尔数，解得气体分子数．解答：解：（1）pV=CT，C不变，pV越大，T越高．状态在B（2，2）处温度最高．故从A→B过程温度升高；在A和C状态，pV乘积相等，所以温度相等，则内能相等，根据热力学第一定律△U=Q+W，由状态A变化到状态C的过程中△U=0，则理想气体吸收的热量等于它对外界做的功．故答案为：升高

等于（2）解：设理想气体在标准状态下体积为V，由盖吕萨克定律得：解得：该气体的分子数为：答：气体的分子数为7.3×1022个．点评：（1）能够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系．要注意热力学第一定律△U=W+Q中，W、Q取正负号的含义．（2）本题关键根据盖吕萨克定律解得标准状况下气体体积，从而求得气体摩尔数，解得气体分子数7.如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为_________(填入正确选项前的字母)．

A．

B．

C．

D．参考答案：D8.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将

（填“吸收”、“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有

种频率的光子能使该金属产生光电效应。

参考答案：

吸收（2分）

5（2分）9.在“观察水波的干涉”实验中得到如图所示的干涉图样．O1、O2为波源，实线表示波峰，虚线为P位置与波源连线，且O1P=O2P．（1）P点是振动加强点（选填“加强”或“减弱”）．（2）（单选题）若有一小纸片被轻放在P点浮于水面上，则此后纸片运动情况是D（A）一定沿箭头A方向运动

（B）一定沿箭头B方向运动（C）一定沿箭头C方向运动

（D）在P点处随水面上下运动．参考答案：解：（1）据图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差为半个波长的整数倍，所以该点P为振动加强点．（2）据波传播的特点，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，所以小纸片在P点随水面上下运动，故ABC错误，D正确．故答案为：（1）加强；（2）D．10.如图所示，水平平行线代表电场线，但未指明方向，带电量为10-8C的正电微粒，在电场中只受电场力的作用，由A运动到B，动能损失2×10-4J，A点的电势为-2×103V，则微粒运动轨迹是虚线______（填“1”或“2”），B点的电势为_________V．

参考答案：

2

，

1.8×10411.（3分）一个质量为m的皮球，从距地面高为h处自由落下，反弹回去的高度为原来的3/4，若此时立即用力向下拍球，使球再次反弹回到h高度。设空气阻力大小不变，且不计皮球与地面碰撞时的机械能损失，则拍球时需对球做的功为

。参考答案：mgH/212.(4分)如图，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将

(选填:“增大”、“减小”或“不变”);该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在

情况下，光才可以看作是沿直线传播的。参考答案：减小；光的波长比障碍物小得多根据条纹间距由d、L和波长决定可知，增加缝宽，可以使条纹间距离减小；光遇到障碍物时，当障碍物的尺寸与波长接近时，会发生明显的衍射现象，当障碍物较大时，光近似沿直线传播。【考点】光的衍射、光的直线传播13.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），y＝

▲

.若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为

▲

.参考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某兴趣小组的同学利用如图1所示的实验装置，测量木块与长木板之间的动摩擦因数，图中长木板水平固定．①实验过程中，打点计时器应接在

（填“直流”或“交流”）电源上，调整定滑轮的高度，使

．②已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，砝码盘、砝码和木块的加速度大小为a，则木块与长木板之间的动摩擦因数μ=

．③实验时，某同学得到一条纸带，如图2所示，每隔三个计时点取一个计数点，即为图中0、1、2、3、4、5、6点．测得每两个计数点间的距离为s1=0.96cm，s2=2.88cm，s3=4.80cm，s4=6.72cm，s5=8.64cm，s6=10.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz．计算此纸带的加速度大小a=

m/s2，打第4个计数点时纸带的速度大小v=

m/s．（保留两位有效数字）参考答案：（1）交流；细线与长木板平行；（2）；（3）3.0，0.96．【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】电火花打点计时器应使用交流电源；对木块、砝码盘和砝码进行受力分析，运用牛顿第二定律求出木块与长木板间动摩擦因数．根据在匀变速直线匀速中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度大小；利用逐差法可以求出小车的加速度大小．【解答】解：（1）电火花计时器应接在交流电源上．细线与长木板平行．（2）对木块、砝码盘和砝码组成的系统，由牛顿第二定律得：mg﹣μMg=（M+m）a，解得：μ=（3）每隔三个计时点取一个计数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.02×4=0.08s根据△x=aT2，有：a===3.0m/s2在匀变速直线匀速中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，故有：v4==m/s=0.96m/s．故答案为：（1）交流；细线与长木板平行；（2）；（3）3.0，0.96．15.用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．图3给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图3所示．已知m1=50g、m2=150g，则（计算结果保留两位有效数字）①在纸带上打下记数点5时的速度v=2.4m/s；②这个实验需要验证机械能守恒的公式为：（m1+m2）v2=（m2﹣m1）gh③在记数点0～5过程中系统动能的增量△EK=0.58J．为了简化计算，设g=10m/s2，则系统势能的减少量△EP=0.60J；④在本实验中，若某同学作出了v2﹣h图象如图2，h为从起点量起的长度，则据此得到当地的重力加速度g=9.7m/s2．参考答案：解：①由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：v5==2.4m/s，②系统的重力势能的减小量：△EP=（m2﹣m1）gh

系统的动能的增加量△EK=（m1+m2）v2，所以这个实验需要验证机械能守恒的公式为（m1+m2）v2=（m2﹣m1）gh．③物体的初速度为零，所以动能的增加量为：△EK=（m1+m2）v52=×0.2×2.42J=0.58

J重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△EP=W=mgh=0.60J；④本题中根据机械能守恒可知，（m1+m2）v2=（m2﹣m1）gh，即有：v2=gh，所以v2﹣h图象中图象的斜率k=g=，由图可知当地的实际重力加速度g=9.7m/s2．故答案为：①2.4②（m1+m2）v2=（m2﹣m1）gh

③0.58、0.60④9.7四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长12m，质量100kg的小车静止在光滑水平地面上．一质量为50kg的人从小车左端，以4m/s2加速度向右匀加速跑至小车的右端（人的初速度为零）．求：（1）小车的加速度大小；（2）人从开始起跑至到达小车右端所经历的时间；（3）人从开始起跑至到达小车右端对小车所做的功．参考答案：解：（1）设人的质量为m，加速度为a1，人受的摩擦力为f，由牛顿第二定律有：f=ma1=200N

由牛顿第三定律可知人对小车的摩擦力大小f′=200N设小车的质量为M，加速度为a2，对小车由牛顿第二定律有：f′=Ma2代入数据得a2=2m/s2（2）设人从左端跑到右端时间为t，由运动学公式：L=a1t2+a2t2解得t=2s（3）木板末速度v2=a2t根据动能定理得：W==800J答：（1）小车的加速度大小为2m/s2；（2）人从开始起跑至到达小车右端所经历的时间为2s；（3）人从开始起跑至到达小车右端对小车所做的功为800J．【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．【专题】动能定理的应用专题．【分析】（1）对人由牛顿第二定律即可求得所受摩擦力；由牛顿第三定律可知人对小车的摩擦力大小等于人所受摩擦力大小，对小车运用牛顿第二定律即可求出加速度；（2）设人从左端跑到右端时间为t，由运动学公式求出各自的位移表达式，根据位移之和等于L即可求解．（3）根据动能定理即可求得人从开始起跑至到达小车右端对小车所做的功．17.（10分）如图所示，已知平行金属板间距为d，与水平面夹角为θ，要使一质量为m、电量为+q的小球能从AB板A端沿直线以初速度V0开始运动，并恰能沿水平方向运动至CD板的D端射出，求（1）两金属板间的电压U是多少？（重力加速度为g）（2）要使此小球从D端静止出发