2022年北京延庆县沈家营中学高三物理下学期期末试题含解析

2022年北京延庆县沈家营中学高三物理下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.地球赤道上有一物体甲随地球的自转而做圆周运动，所需的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1，；随绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星一起运动的物体乙所需的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；随地球同步卫星一起运动的物体丙所需的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3。假设甲乙丙的质量相等，则

A、F1=F2>F3

B、a2>a3>al

C、v1=v2>v3

D、ω1=ω3<ω2

参考答案：答案：BC2.（单选）一质点沿半径为R的圆周运动一周，回到原地．它发生的位移大小是（）A．2πRB．πRC．2RD．0参考答案：考点：位移与路程．专题：直线运动规律专题．分析：位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移是矢量，有大小也有方向；路程是指物体所经过的路径的长度，路程是标量，只有大小，没有方向．解答：解：只要是物体在运动，物体的路程就要增加，所以路程的最大值是在最后停止运动的时候，此时的路程为圆的周长，即为2πR；位移是从初位置到末位置的有向线段，转动一周位移为零．故选：D．点评：本题就是对位移和路程的考查，掌握住位移和路程的概念就能够解决了．3.如右图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是

(

)A.

B.

C.

D.参考答案：A4.下列说法中正确的是（）A．原子核平均结合能越大，结合得越牢固，原子核越稳定B．由爱因斯坦质能方程可知物体的质量在一定条件下可以转化成能量C．U哀变成Pb要经过8次α衰变和6次β衰变D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时，电子的动能增大，电势能减小，原子的总能量减少E．在光电效应实验中有这样的实验现象：对于某种特定频率的光，光照强度越大，则逸出的光电子的最大初动能就越大参考答案：ACD【考点】裂变反应和聚变反应；氢原子的能级公式和跃迁．【分析】核结合能除以质量数称为比结合能；质能方程E=mc2，可知一定质量相当于一定能量；根据电荷数守恒、质量数守恒确定α衰变和β衰变的次数；通过电子轨道半径的变化，通过库仑引力通过向心力，得出电子动能的变化，通过原子能量的变化得出电势能的变化．【解答】解：A、结合能是两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量，而比结合能是所释放能量与质量数的比值．故A正确．B、质能方程E=mc2，说明了质量与能量可以相当，并不能相互转．故B错误．C、因为β衰变的质量数不变，所以α衰变的次数n==8，在α衰变的过程中电荷数总共少16，则β衰变的次数m==6．故C正确；D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时，根据库仑力提供向心力得：k=，可知半径进行时，电子的速度增大，电子的动能增大；半径减小，库仑力做正功，电势能减小；原子放出光子，总能量减少．故D正确．E、根据光电效应方程可知，逸出的光电子的最大初动能与光照强度无关，与入射光的频率有关，故E错误；故选：ACD．5.（单选）下列关于摩擦力的说法中，错误的是（

）A．两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们间的弹力方向垂直B．两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比C．在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度D．滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：.F1保持不变，F2逐渐增大7.如图所示，在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，已知点电荷Q周围各点的电势φ=（r是各点离Q的距离）。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠（可以看作点电荷），液珠开始运动瞬间的加速度大小为（g为重力加速度）。静电常量为k，若液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，则液珠的电量与质量的比值为___________；若液珠向下运动，到离A上方h/2处速度恰好为零，则液珠的最大速度为___________。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.长L=0.5m的轻绳悬挂一质量m=0.2kg的小球（可看成质点），开始时绳竖直，小球与一倾角θ=45°的质量M=1kg的静止三角形物块刚好接触，如图所示，不计所有的摩擦。若用水平推力使斜面体缓慢地向左移动，直至轻绳与斜面平行，在此过程中推力F______（选填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）；若用水平恒力F向左推动三角形物块，当轻绳与斜面平行时小球的速度大小为v=0.2m/s，重力加速度g=10m/s2，则此过程中推力F做的功为_______J。参考答案：增大

0.33710.摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全，将身体及车身倾斜，车轮与地面间的动摩擦因数为μ，车手与车身总质量为M，转弯半径为R。为不产生侧滑，转弯时速度应不大于

；设转弯、不侧滑时的车速为v，则地面受到摩托车的作用力大小为

。参考答案：

；。11.（8分）如图所示，A、B、C为某质点作平抛运动的轨迹上的三个点，测得AB、BC间的水平距离为SAB=SBC=0.4m，竖直距离hAB=0.25m，hBC=0.35m，由此可知质点平抛运动的初速度vo=

m/s，抛出点到A点的水平距离为

m，竖直距离为

m。（取g=10m/s2）

参考答案：4；0.8；0.212.如图所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽L，足够长且电阻不计，右端接有电阻R。磁场的磁感强度为B。一根质量为m，电阻不计的金属棒以v0的初速沿框架向左运动。棒与框架间的动摩擦因数为μ。测得棒在整个运动过程中，通过电阻的电量为q，则棒能运动的距离为______________，电阻R上消耗的电能为______________。

参考答案：，

13.用速度大小为v1的中子轰击静止的碳原子核，结果中子以速度大小v2反向弹回。认为质子、中子质量均为m，以v1的方向为正方向，则轰击前后中子的动量改变量为________；不计其它力的作用，碰后碳原子核获得的初速度为___________．

参考答案：.-m(v2+v1)，(v2+v1)/12三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统误差，按如图所示的电路进行测量，可以较大程度减小这种系统误差．选取合适的器材，按电路图连接好电路后，该实验操作过程的第一步是：闭合开关S1，将开关S2接1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些，读出这时电压表和电流表的示数U1和I1．（1）请你写出该实验操作过程的第二步，并说明需要记录的数据：

（2）请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式：Rx=

．参考答案：（1）将开关S1接2，（只能调节滑动变阻器R2，不能改变R1），读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2．（2）﹣．【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】由电路图可知，当闭合电键S1，电键S2接1时电压表测Rx与RA和滑动变阻器两端的电压之和，电流表测通过Rx与RA以及滑动变阻器的电流；保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，此时电流表测的电流为RA和滑动变阻器的电流，电压表测RA以及滑动变阻器两端的电压，读出此时电压表的示数U2，根据欧姆定律求出两次测量电路的电阻，根据串联知识可知待测电阻的阻值．【解答】解：（1）第二步：将开关S2接2，（只能调节滑动变阻器R2，不能改变R1），读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2．（2）当S2合向1时有：

RX+RA+R1=．当S2合向2时有：RA+R1=解以上两式得RX=﹣．故答案为：（1）将开关S1接2，（只能调节滑动变阻器R2，不能改变R1），读出这时的电压表和电流表的示数U2和I2．（2）﹣．15.某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验．(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_______，理由是____________________________________________________________________________________________________.(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02s，请根据纸带计算出B点的速度大小为________m/s.(结果保留三位有效数字)(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v2－h图线如图所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)参考答案：(1)甲采用乙方案时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故乙方案不能用于验证机械能守恒定律．(2)vB＝m/s≈1.37m/s.(3)因为mgh＝mv2，所以g＝＝k，k为图线的斜率，求得g＝9.8m/s2.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.总质量为24kg的气球，以2m／s的速度竖直匀速上升。当升至离地面300m高处时，从气球上落下一个质量为4kg，体积很小可以看作质点的物体。（1）试求物体脱离气球5s后气球距地面的高度(6分)；（2）此时物体离开地面的距离是多少(6分)？(g取10m／s2)。参考答案：（1）335m

（2）185m17.质量为M＝2kg的小平板车C静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为mA＝2kg的物体A(可视为质点)，如图所示，一颗质量为mB＝20g的子弹以600m/s的水平速度射穿A后，速度变为100m/s，最后物体A静止在车上，求平板车最后的速度是多少？整个系统损失的机械能是多少？参考答案：解析：子弹射穿A时，以子弹与A组成的系统为研究对象．由动量守恒定律得mBvB＝mAvA′＋mBvB′A在小车上相对滑动，设最后速度为v″.以A与小车组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得mAvA′＝(mA＋M)v″可得v″＝2.5m/s.整个系统损失的机械能是ΔE=18.一列车的质量是5.0×105kg，在平直的轨道上以额定功率3000kW加速行驶，当速度由10m/s加速到所能达到的最大速率30m/s时，共用了2min，若阻力保持不变，则列车受到的阻力为1.0×105N，在这段时间内列车前进的距离是1600m．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．分析：汽车匀速运动时，速度最大，此时汽车的牵引力与阻力平衡．由功率求出