北京冯家峪中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

北京冯家峪中学2021年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.我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T。若以R表示月球的半径，引力常量为G，则

A．卫星运行时的线速度为

B．卫星运行时的向心加速度为

C．物体在月球表面自由下落的加速度为D．月球的质量为参考答案：BD2.如图所示，一圆盘可绕通过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做匀速圆周运动.则关于小木块A的受力情况，下列说法中正确的是A.A受重力、支持力和向心力B.A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力方向总是与木块运动方向相反C.A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力方向总是与木块运动方向相同D.A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力方向总是指向圆心参考答案：D3.图甲、乙、丙分别是力学中的三个实验装置的示意图，这三个实验共同的物理思想是（甲图中M、N为平面镜）（）A．放大的思想方法 B．控制变量的思想方法C．比较的思想方法 D．猜想的思想方法参考答案：A【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定；弹性形变和范性形变．【分析】测万有引力常数：由于引力较小，转动角度较小，故需要放大转动角度；观察桌面微小形变时：桌面受力发生形变由于微小，故需要放大；显示玻璃瓶受力形变时：通过细管来放大液面是否上升．【解答】解：测万有引力常数时，使转动的位移放大．而观察桌面形变时，形变微小故运用放大来体现．及显示玻璃瓶受力形变时：通过细管来放大液面是否上升．故这三个实验均用放大思想方法．故选：A4.如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为N分别为（重力加速度为g）(

)A.

B.

C.

D.

参考答案：A5.伽俐略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，或者说给出了科学研究过程的基本要素．关于这些要素的排列顺序应该是A．提出假设?对现象的观察?运用逻辑得出推论?用实验检验推论?对假说进行修正和推广B．对现象的观察?提出假设?运用逻辑得出推论?用实验检验推论?对假说进行修正和推广C．提出假设?对现象的观察?对假说进行修正和推广?运用逻辑得出推论?用实验检验推论D．对现象的观察?提出假设?运用逻辑得出推论?对假说进行修正和推广?用实验检验推论参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图3所示，A、B两轮半径之比为1：3，两轮边缘挤压在一起，在两轮转动中，接触点不存在打滑的现象，则两轮边缘的线速度大小之比等于______。A轮的角速度与B轮的角速度大小之比等于______。参考答案：1∶1，（2分）

3∶1（2分）不存在打滑的轮边缘线速度相等，大小之比等于1∶1，根据，则。7.在学了自由落体运动这一部分内容后，有同学计算，若有雨滴从距地面2.5km高空自由落下，到达地面时速度将超过200m／s，事实上谁也未见过如此高速的雨滴．这引发了一些同学的思考：雨滴在下落时肯定受到了空气阻力的作用．那它究竟是如何运动的呢?有一组同学设计了一个实验，用胶木球在水中的自由下落来模拟雨滴在空气中的下落过程．实验中，胶木球从某一高度竖直落下，用闪光照相方法拍摄了小球在不同时刻的位置，如图所示．(1)请你根据此闪光照片定性描述出小球的运动情形：_______________；(2)对于小球下落时所受的阻力，我们可以作最简单的猜想：阻力(F)与小球速度(v)_________________，即F＝k__________(k为阻力常数)．已知照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，小球的质量为m．若猜想成立，则由此闪光照片及上述已知条件可求得胶木球在水中下落时的阻力常数k＝________________。参考答案：8.如图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点。在以AB为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带点小球（可视为点电荷，重力可忽略），若带点小球在P点保持静止，则该小球带

电荷（选填“正”或“负”或“正或负”），设这时连线PA与AB的夹角为a，则tana=

。参考答案：

答案：正或负

9.如图所示，是一列简谐横波在t=0时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时，x=1．5m处的质点向y轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿x轴(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为___________m／s．写出x=1．5m处质点做简谐运动的表达式_________________________________________________。参考答案：10.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图议所示。打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。（2）物块减速运动过程中加速度的大小为=

m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：6

和

7

，

2.0

m/s2

。

偏大

11.某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×10”挡测量时，指针指示位置在第11和第12刻度线的正中间（如图甲所示），则其电阻值

（填“大于”、“等于”或“小于”）115Ω．如果要用这只多用电表测量一个约2000Ω的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是

（填“×10”、“×100”或“×1k”）．用多用电表测量性能良好的晶体二极管的电阻（如图乙所示），交换两表笔前后两次测得的电阻差异明显，那么多用电表测得电阻较小的一次，其

（填“红”或“黑”）表笔相连的一端为二极管的A极．参考答案：小于；×100；

红【考点】用多用电表测电阻．【分析】欧姆表表盘刻度左密右疏，从而估算图中指针的示数；选择开关应选的欧姆挡应尽量使指针指在中央刻度附近读数误差较小；二极管的特点是：正向电阻很小，反向电阻很大【解答】解：欧姆表表盘刻度左密右疏，则115Ω应该在第11和第12刻度线的正中间偏左，则在指针指示位置在第11和第12刻度线的正中间其电阻值小于115Ω；尽量使指针指在中央刻度附近读数，测量一个约2000Ω的电阻则应使指针指在20的位置，选择开关选取×100档；多用电表测得电阻较小的一次应是电流从B（二极管正极）流入，而电流从多用电表黑表笔（接内部电源正极）流出，故黑表笔接的是B极，则红表笔接的是A极，故答案为：小于；×100；

红．12.一列简谐横波沿x轴的正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，此时该波恰好传播到x=4m处，t=0.1s时，质点a第一次到达最低点，则该波的传播速度为10m/s；t=0.6s时，位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置．参考答案：解：简谐横波沿x轴的正方向传播，图示时刻a质点正向下运动，经过T第一次到达最低点，即有T=0.1s，得T=0.4s由图知λ=4m，则波速v===10（m/s）当图示时刻a质点的状态传到b点处时，质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置，则所用时间为t==s=0.6s，即t=0.6s时，位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置．故答案为：10，0.6．13.如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B，其方向垂直纸面向外，一个阻值为R、边长为a的等边三角形导线框架EFG正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内平均感应电动势=Ba2，通过导线框任一截面的电量q=Ba2．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势．专题：电磁感应与电路结合．分析：本题的关键是根据几何知识求出时间内磁通量的变化△?，再根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求出平均感应电动势和平均感应电流，由q=It求电荷量．解答：解：两等边三角形所夹的小三角形为等边三角形，小三角形高为：h=根据对称性可知，小三角形的底边长为：，则小三角形的面积为S=a2根据法拉第电磁感应定律可知：Ba2有：q==Ba2故答案为：Ba2；Ba2点评：求平均感应电动势时应用E=，q=来求．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了验证机械能守恒定律，某同学在墙壁上固定了竖直的标尺，让小钢球在标尺附近无初速释放，然后启动数码相机的连拍功能，连拍两张照片的时间间隔为T，得到了如图所示的照片．测量出A、B、C、D、E相邻两点间的距离依次为L1、L2、L3、L4，当地重力加速度为g．（1）为了获得钢球在C位置的动能，需要求得经C位置时的速度vc，则vc=．（2）钢球经E位置时的速度表示为C．（填序号）A．vE=4gT

B．vE=

C．vE=（3）用B、E两点验证钢球的机械能是否相等，实际得到的关系式为mvE2﹣mvB2＜mg（L2+L3+L4）（填“＞”、“＜”或“=”），原因是钢球下落过程中受到阻力．参考答案：【考点】：验证机械能守恒定律．【专题】：实验题．【分析】：根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出C点的速度以及E点的速度．钢球在下落过程中，由于阻力的存在，重力势能的减小量大于动能的增加量．：解：（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，．（2）设E与下面一个计数点间的距离为x，因为相等时间内的位移之差△x=L3﹣L2，则x=L4+△x=L4+L3﹣L2，则E点的速度=．故选：C．（3）钢球动能的增加量小于重力势能的减小量，因为钢球下落的过程中受到阻力．故答案为：（1），（2）C，（3）＜，钢球下落过程中受到阻力．15.现代社会人们倡导绿色生活，电瓶车已经进入千家万户，蓄电池是电瓶车的主要组成部分，一节蓄电池的电动势约为2V，内阻很小。某研究小组为获得该蓄电池较精确的电动势和内阻，除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：①电压表V（量程3V，内阻约1KΩ）②电流表A1（量程0.6A，内阻很小）③电流A2（量程5A，内阻很小）④定值电阻R0（阻值为2Ω）⑤电阻箱（阻值范围0～99.9Ω，额定电流1A）⑥滑动变阻器（阻值范围0～300Ω，额定电流1A）（1）甲、乙两同学分别设计了如图甲、乙两种测量电路，则▲

（填字母符号）A．应选择甲同学设计的电路B．应选择乙同学设计的电路C．甲、乙两同学设计的电路都是合理的D．甲、乙两同学设计的电路都不合理，合理的设计应该用电压表V、电流表A1及滑动变阻器伏安法测量（2）甲乙两同学在设计中都把定值电阻R0接入了电路，你认为R0所起的作用是：▲（3）甲同学按他所设计的电路进行测量，得到如下表所示的测量数据电阻箱阻值/Ω17.410.67.04.63.42.31.51.1电流表读数/A0.100.150.200.250.300.350.400.45①我们不讨论甲同学的方案是否合理，仅就甲同学所记录的数据，请你帮助甲同学在坐标纸上作出恰当的图像，以确定电动势和内阻的测量值。②从图像中得到的电动势E＝

▲

V,内阻r=▲Ω（保留两位有效数字）参考答案：（1）B(2分)（2）使电压表示数变化更明显

(2分)（3）①如右图所示

(4分)

②2.1(1.9~2.3)(2分)

1.5(1.3~1.7)(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑水平面上有带有光滑圆弧轨道的滑块，其质量为2m，一质量为m的小球以速度v0沿水平面滑上轨道，到达滑块最高点时，二者速度相同，求：

①二者的共同速度；该过程中小球的机械能损失。参考答案：17.如图所示，折射率为n=的正方形透明板ABCD位于真空中，透明板边长为3a．点光源S位于透明板的中分线MN上，S与AB边相距a，它朝着AB边对称射出两束光线，入射角为i=60°，只考虑一次反射，求两入射光射到AB边后的交点到CD的距离．参考答案：考点：光的折射定律．专题：光的折射专题．分析：先作出光路图，然后根据反射定律和全反射规律丙结合几何关系列式求解．解答：解：S1与S2关于透明板对称、两入射光关于MN对称，则入射光关于MN对称，则反射光必定相交于MN上，根据对称性作出光路图，如图所示，光从透明板射向空气时发生全反射的临界角为：C=arcsin根据折射定律可知：n=解得：sinα=则sinβ=＞=sinC，则在BC面上发生全反射，没有折射光线根据反射定律可知γ=β应用数学知识可知BF=（）tanβ=GH=（）tanγ=则G到CD的距离为：L=3a﹣BF﹣GH=（3﹣2）a答：两入射光射到AB边后的交点到CD的距离为（3﹣2）a．点评：几何关系的问题最关键的是画出光路图，然后结合反射定律和全反射知识列式求解，基础题目．18.如图所示，将小砝码