北京平谷县马昌营中学高三物理下学期期末试卷含解析

北京平谷县马昌营中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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.（单选）小船横渡一条河，船头始终垂直河岸，且船速大小不变．若小船的运动轨迹如图所示，则河水的流速（

）A．越接近B岸水速越大

B．越接近B岸水速越小C．由A到B水速先增大后减小

D．水流速度恒定参考答案：B2.某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究求合力的方法，如下图所示，三根橡皮筋在0点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。在实验中，可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小，并通过0A、OB、OC的方向确定三个拉力的方向，从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法。在实验过程中，下列说法正确的是（

）

(填入正确选项前的字母)。A．实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长B．为减小误差，应选择劲度系数尽量大的橡皮筋C．以0B、OC为两邻边做平行四边形，其对角线必与0A在一条直线上且长度相等D．多次实验中0点不必固定参考答案：AD胡克定律F=kx中的x是变化量，故A正确B错。实验有一定的误差，故以0B、OC为两邻边做平行四边形的对角线不一定与0A在一条直线上，C错。3.以下说法中正确的是（）A．牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性B．速度大的物体惯性大，速度小的物体惯性小C．力是维持物体运动的原因D．做曲线运动的质点，若将所有外力都撤去，则该质点因惯性仍可做曲线运动参考答案：A【考点】牛顿第一定律；惯性．【分析】惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性，惯性的大小只跟质量有关，与其它因数无关，力是改变物体运动状态的原因，物体不受力时将保持静止或匀速直线运动状态．【解答】解：A、牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性，惯性是物体的固有属性，故A正确；B、惯性的大小只跟质量有关，与其它因数无关，故B错误；C、力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，故C错误；D、做曲线运动的质点，若将所有外力都撤去，物体将做匀速直线运动，故D错误．故选：A．4.两个完全相同的金属小球A、B，球A所带电荷量为＋4Q，球B不带电．现将球B与球A接触后，移到与球A相距为d处（d远远大于小球半径）．已知静电力常量为k，则此时两球A、B之间相互作用的库仑力大小是A．

B．

C．

D．参考答案：

C5.如图所示，在一个质量为M的斜面上固定一物块，斜面倾角为，物块质量为m，当斜面按照以下方式运动时，下列判断正确的是A．若斜面向左匀速移动距离x，斜面对物块的作用力做功（M-m）gxB．若斜面向上匀速移动距离x,斜面对物块的作用力做功mgxC．若斜面向左以加速度口移动距离x，斜面对物块的作用力做功maxD．若斜面向下以加速度口移动距离x，物块的机械能减少m(g-a)x参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.打点计时器用频率50Hz交流电打出的匀变速运动的纸带，以原始点作为计数点，则根据此纸带的数据，纸带的加速度大小是

m/s2和打点计时器打第3个点时的纸带速度是

m/s（保留3位有效数字）参考答案：9.40；

1.877.潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源．（1）在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________________（2）核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后______________（将选项前的字母代号填在横线上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．运到月球

D．深埋海底（3）图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上lmm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图乙分析工作人员受到了_______射线的辐射；当所有照相底片都被感光时，工作人员受到了_________射线的辐射。参考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

8.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为E=_________J。

参考答案：EK=60J、

E=28J9.“探究加速度与物体质量，物体受力关系”的实验装置如图所示，（1）本实验的研究对象是

。（2）当作用力一定时（悬挂的小盘和盘内的砝码重力不变），探究加速度与质量的关系时，以下说法中正确的是（

）A．平衡摩擦力时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．小车运动的加速度可用天平测出小车的质量M和小盘及盘内砝码的质量m后，直接用公式求出。（3）若确保小车质量一定时，加速度a与合外力F的关系数据如下表：1.984.065.958.129.951.002.003.004.005.00①根据表中数据在右侧坐标纸中画出a—F图象。②从图象可以判定

。参考答案：（1）小车

（2分）

（2）B

（2分）

（3）①如图：

（3分）

②当小车质量一定时，加速度与合外力成正比

（2分）10.如图所示，用跨过光滑定滑轮的质量不计的缆绳将海面上一艘小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船从A点沿直线加速运动到B点的速度大小分别为v0和v，经历的时间为t，A、B两点间距离为d。则小船在全过程中克服阻力做的功Wf＝__________，若小船受到的阻力大小为f，则经过B点时小船的加速度大小a＝[jf24]

__________。参考答案：Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m11.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线．图中V0和P0为已知量．（1）从状态A到B，气体经历的是等温（选填“等温”“等容”或“等压”）过程；（2）从B到C的过程中，气体做功大小为p0V0；（3）从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为放热（选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”）．参考答案：：解：（1）据题知A到B曲线为双曲线，说明p与V成反比，即pV为定值，由=c得知气体的温度不变，即从状态A到B，气体经历的是等温过程．（2）从B到C的过程中，气体做功大小等于BC线与V轴所围的“面积”大小，故有：W=×（p0+2p0）×V0=p0V0；（3）气体从A经状态B，再到C气体对外做功，从C到A外界对气体，根据“面积”表示气体做功可知：整个过程气体对外做功小于外界对气体做功，而内能不变，根据热力学第一定律得知气体要放热．故答案为：①等温；②p0V0；③放热；【解析】12.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中___________是F1、F2合力的理论值，___________是合力的实验值，需要进行比较的是_________和___________，通过本实验，可以得出结论：在误差允许的范围___________是正确的。参考答案：F;

F’;

F和F’;其合力的大小和方向为F1和F2的线段为邻边的对角线13.如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的＿＿＿＿＿点为振动加强的位置，图中的＿＿＿＿＿点为振动减弱的位置。参考答案：答案：b，a三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案：（1）波沿负方向传播；

（2）xQ=9cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。由图（a）知，处，因此

④由图（b）知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

⑥15.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)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：（2）,

,

,

解得t=2s

（3）木板末速度

第一问4分，第二问4分，第三问4分17.如图所示，有一与地面平行的、沿水平方向的有界匀强磁场，磁场区域高度为h，有一宽度为b（b<h）、电阻为R、质量为m的矩形金属线框（导线粗细均匀），紧贴磁场区域的上边界从静止起竖直下落，结果线框下边刚出磁场下边界时，线框就做匀速运动。已知线框穿出磁场过程产生的热量是穿入磁场过程产生热量的2倍。重力加速度为g，求：（1）线框匀速穿出磁场时的速度大小；（2）线框穿出磁场过程中，线框中感应电流大小；（3）线框下落速度时，线框的加速度大小；（4）换用相同材料的导线较粗的线框，其它条件均不变，试描述线框穿出磁场过程的运动情况，并比较粗、细两个线框穿越整个磁场过程产生热量的大小关系。参考答案：（1）由题意，线框匀速穿出磁场区域，设穿出时产生的热量为Q2，由动能定理得：

（1分）设线框穿入时产生的热量为Q1，由题意有：

设线框穿出磁场时的速度大小为vm，对线框由静止到刚要离开磁场区域过程，由动能定理可得：

（2分）解得：

（2分）（2）设磁场的磁感应强度为B，线框切割磁感线的长度为l。线框匀速穿出时，由平衡条件可得：

（1分）又由：

（1分）即：

将代入上式得：

（1分）代入上式得：

（2分）（3）设线框恰好完全进入磁场时的速度为v1，对线框由恰好完全进入磁场到刚要穿出磁场过程研究，线框只受重力作用，由动能定理可得：可得：，说明当时，线框还未完全进入磁场。

（2分）对线框由牛顿第二定律得：

（1分）代入得：

（2分）（4）换用相同材料的导线较粗的线框时，唯一不同的是两线框导线横截面积s的不同，若能说明线框的速度与s无关，便可知道线框的运动情况跟原来的完全相同。当线框进入磁场后速度为v时，对线框研究，由牛顿第二定律得：加速度：

（1分）设导线的电阻率为，密度为，线框总长度为L，则有：

（1分）可见，此时加速度a与导线横截面积s无关，由此类推，便可知速度v与导线横截面积s无关。故粗线框穿出磁场过程也是匀速运动，速度大小也为。

（2分）设全过程线框产生的热量为Q，取线框从静止开始到完全离开磁场过程研究，由动能定理得：可得：

（2分）由上式可得：线框穿越整个磁场过程产生的热量与导线横截面积s有关且成正比，而上式的其他物理量均与线框粗细无关，因此粗线框产生的热量大于细线框产生的热量。

（1分）18.如图所示，A、B为一对平行板，板长为L，两板距离为d，板间区域内充满着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，一个质量为m，带电荷量为+q的带电粒子自静止开始经M、N两平行金属板间的电场加速后，从A、B两板的中间沿垂直于磁感线的方向射入磁场。（不计粒子的重力）求：（1）若粒子的初速度为0，射出电场时粒子的速度为v,求M、N两板间的