2021年北京延庆县太平庄中学高三物理期末试卷含解析

2021年北京延庆县太平庄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1.7（单选）水平面上有一个直尺竖直放置，某时刻起从静止开始向右做匀加速直线运动，同时用笔尖靠在直尺上端匀速向下滑动，则笔尖画出的图形是()参考答案：【知识点】运动的合成和分解．D1【答案解析】D解析：铅笔尖既随直尺向右的匀加速直线运动，又沿直尺边向下做匀速直线运动，其运动轨迹是向右弯曲的抛物线，即为D正确，ABC错误．故选：D．【思路点拨】铅笔尖参与两个运动：既随直尺向右的匀加速直线运动，又沿直尺边向下做匀速运动，与平抛运动类似，得出轨迹形状．曲线运动中物体速度的方向是该点轨迹的切线方向．根据运动的合成确定加速度的方向．本题中采用类比的方法得到笔尖的运动情况，也可以采用数学参数方程的方法定量分析笔尖的运动情况．2.如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，那么关于物体受几个力的说法正确的是

（

）A．A受6个，B受2个，C受4个

B．A受5个，B受3个，C受3个C．A受5个，B受2个，C受4个

D．A受6个，B受3个，C受4个参考答案：A3.如图(a)所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度随外力F变化的图像如图(b)所示，若重力加速度g取10m/s2.根据图(b)中所提供的信息可以计算出（

）A.物体的质量B.斜面的倾角

C.斜面的长度

D.加速度为6m/s2时物体的速度参考答案：AB4.（多选题）一个半径为R的绝缘光滑的圆环竖直放置在方向水平向右的、场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可以沿环无摩擦滑动．已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时的速度恰好为零．由此可知，下列说法正确的是（）A．小球在d点时的加速度为零B．小球在d点时的电势能最大C．小球在b点时的机械能最大D．小球在运动中动能的最大值为（1+）mgR参考答案：BCD【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．【分析】小球由a点释放，受到重力、电场力和环的弹力作用，根据电场力做功与电势能变化的关系得到电势能的变化情况，根据动能定理判断动能的变化情况，根据除重力外其余力做功判断机械能的变化情况．【解答】解：A、小球到达d点的速度为零，向心加速度为零，向心力为零，电场力和轨道的支持力的合力为0，小球还受到竖直向下的重力，加速度方向竖直向下，加速度不为零．故A错误；B、根据功能关系，电场力做负功，电势能增加；电场力向左，故运动到d点时克服电场力做的功最多，电势能增加的最多，故B正确；C、根据功能关系，除重力外其余力做功等于机械能的增加量；小球受到重力、电场力和环的弹力作用，弹力沿径向，速度沿着切向，故弹力一直不做功，除重力外只有电场力做功，由于电场力水平向左，故运动到b点时，电场力做的正功最多，机械能增量最大，故C正确；D、根据动能定理，合力做的功等于动能的增加量；从a到d过程，有：mg?R﹣qE?R=0解得

qE=mg即电场力与重力大小相等，故重力场和电场的复合场中的最低点在bc段圆弧的中点处，bc中点类似于单摆的平衡位置，小球经中点时动能最大．小球运动此处时动能最大，根据动能定理，有解得，故D正确；故选：BCD．5.（09年长沙一中、雅礼中学联考）物体正在粗糙的水平面上，在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，从某时刻起，对物体再施加一水平恒力F，那么，在此后的一段时间内（

）A.如果物体改做匀速运动，力F一定对物体做正功B.如果物体改做匀加速运动，力F一定对物体做正功C.如果物体改做匀减速运动，力F一定对物体做负功D.如果物体改做曲线运动，力F可能对物体不做功参考答案：

答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一列简谐波沿+x方向传播,实线为t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度v＝________m/s；这列波的频率f＝___________Hz。参考答案：0.25m/s，6.25Hz。7.金属杆在竖直面内构成足够长平行轨道，杆间接一阻值为R的电阻，一个质量为m的、阻值为r的长度刚好是轨道宽L的金属棒与轨道间的摩擦力恒为f，金属棒始终紧靠轨道运动。此空间存在如图所示的水平匀强磁场（×场），磁感应强度为B，当金属棒由静止下滑h时已经匀速，则此过程中整个回路产生的焦耳热为__________。参考答案：答案：8.（4分）一个单摆做简谐运动，其振动图象如图所示，该单摆的周期T＝__________s；在2.0s末，摆球对于平衡位置的位移x＝__________cm。

参考答案：答案：2.0（或2）109.（4分）如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。参考答案：收缩，变小解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。10.核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年.燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：2

氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是；②镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是+．则X粒子的符号为

；Y粒子的符号为

．参考答案：；11.在圆轨道运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R，已知地面上的重力加速度为g，则卫星运动的加速度为

，卫星的动能为

。参考答案：g/4，mgR／412.设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若某质量为m的地球同步通讯卫星，离开地面的高度为H，则它绕地球运行时所受的向心力大小为________，运行时的线速度大小为________。参考答案：

13.我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的____________现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是_________图。参考答案：答案：干涉；C

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学设计了一个监测河水电阻率的实验．他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图甲所示，两电极相距L＝0.314m，其间充满待测的河水．安装前他用如图乙所示的游标卡尺测量玻璃管的内径，结果如图丙所示．他还选用了以下仪器：量程为15V、内阻约为300kΩ的电压表，量程为300μA、内阻约为50Ω的电流表，最大阻值为1kΩ的滑动变阻器，电动势E＝12V、内阻r＝6Ω的电池组、开关各一个以及导线若干．图丁所示坐标系中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值．根据以上材料完成下列问题：(1)测量玻璃管的内径时，应用图乙所示的游标卡尺的A、B、C三部分中的______部分与玻璃管内壁接触．(填代号)，由图丙可知，玻璃管的内径d＝________mm.(2)利用丁图U－I图像可得到水柱的电阻R＝

，再用电阻率的公式可算出水柱的电阻率。

(3)图戊所示的仪器部分已连线，请将其他部分连接成能测出图丁中数据的实物连接图．(4)开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至________端．参考答案：(1)测量爪A是测量玻璃管内径的．读数为：56mm＋6×0.1mm＝56.6mm.(2)在坐标纸中画出U－I图像如图所示．算出水柱的电阻R＝1.0×105Ω(允许误差在10%以内)(3)如图所示(4)闭合开关时应保证测量电路的电压为零，故滑动触头应滑至最左端(A端)15.用如图所示的实验装置来进行“探究加速度与力的关系”研究，细线跨过定滑轮连接小车和重物，小车在细线的拉力作用下自左向右运动，将光电门1、2分别固定在木板上B、C两点，用它们可以准确地记录遮光条通过光电门的时间。

（1）未悬挂重物时，利用现有条件怎样操作并判定小车与木板间的摩擦力已经得到平衡？

；

（2）撤去光电门1，保持小车质量M不变，不断改变重物的质量m，每次让小车都从同一位置A点由静止释放，得到小车遮光条通过光电门2的时间t；记录数据．利用测量数据描点作图，横轴用重物质量m，若要得到一条过坐标原点的倾斜直线，则纵轴应用

（选填“t”、“t－1”、“t2”或“t-2”）表示，若得到的确为一直线，则由图线得出结论

；

（3）在实验操作正确的前提下，实验中测得多组数据，并按照第⑵问中的坐标系描点作图，发现直线在末端发生弯曲，则此结果对应于下图中的图

（选填“甲”或“乙”）。参考答案：：⑴将木板倾斜，轻轻推动小车，若两个光电传感器记录时间相同，就平衡了摩擦力（2分）

⑵t-2

（2分）

在质量一定时，加速度与力成正比

（2分）⑶甲（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某介质中形成一列简谐波，t=0时刻的波形如图中实线所示（1）若波向右传播．零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振，求：①该列波的周期T；②从t=0时刻起到P点第一次达到波谷的过程中，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？（2）若此列波的传播速度大小为20m/s，且波形由实线变为虚线需要经历0.525s时间，则该列波的传播方向如何？（要写出具体判断过程）参考答案：考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系．专题：振动图像与波动图像专题．分析：（1）波向右匀速传播，根据传播距离x=6m，时间t=0.6s，求出波速；由图读出波长，根据求出周期；当图示时刻x=0.5m处的振动传到P点时，P点第一次达到波谷．根据波形的平移求出从t=0时刻起到P点第一次达到波谷时所经历的时间，分析O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0．（2）先求解波形平移的距离，看其与波长的关系，再判断波形平移的方向．解答：解：（1）由图象可知：λ=2m，A=2cm当波向右传播时，点B的起振方向向下，包括P点在内的各质点的起振方向均向下．波速

==10m/s

由得：T=0.2s由t=0至P点第一次到达波峰止，经历的时间：=0.75s=（3+），而t=0时O点的振动方向向上，故经△t2时间，O点振动到波谷，即y0=2cmS0=（3+1/4）×4A=0.26m（2）当波速v=20m/s时，经历0.525s时间，波沿x轴方向传播的距离x=vt=10.5m=（5+）λ，故波沿x轴负向传播；答：（1）①该列波的周期T为0.2s；②从t=0时刻起到P点第一次达到波谷的过程中，O点对平衡位置的位移为2cm，其所经过的路程s0为为0.26cm；（2）若此列波的传播速度大小为20m/s，且波形由实线变为虚线需要经历0.525s时间，则该列波沿x轴负向传播．点评：本题考查通过两个时刻的波形来研究波传播的距离、波速、周期的问题，属于中档题．17.（8分）如图所示，一个质量为10kg的木箱放在水平面上，木箱与水平面间的动摩擦因数为0.5。现有一个与水平方向成53°角的拉力拉着木箱沿水平方向以4m/s速度匀速前进，求：

（1）拉力F的大小是多少？

（2）拉力F撤消后木箱还能滑行多远？（已知sin53°=0.8

cos53°=0.6

取g=10m/s2）参考答案：解析：（1）根据题意有（1分）

（1分）

（1分）

联立解得（2分）

（2）F撤消后物体做匀减速运动，加速度大小（1分）

（1分）

（1分）

18.如图10所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传送带的左端，传送带长L＝8m，匀速运动的速度v0＝5m/s.一质量m＝1kg的小物块轻轻放在传送带上xP＝2m的P点，小物块随传送带运动到Q点后冲上光滑斜面且刚好到达N点．(小物块到达N点后被收集，不再滑下)若小物块经过Q处无机械能损失，小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2.图10求：(1)N点的纵坐标；(2)小物块在传送带上运动产生的热量；(3)若将小物块轻轻放在传送带上的某些位置，最终均能沿光滑斜面越过纵坐标yM＝0.5m的M点，求这些位置的横坐标范围．参考答案：(1)小物块在传送带上匀加速运动的加速度a＝μg＝5m/s2①小物块与传送带共速时，