2022-2023学年北京平谷县刘家合联办中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年北京平谷县刘家合联办中学高三物理期末试题含解析一、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.甲乙两物体从同一地点向同一方向运动，其速度随时间变化关系如图所示，图中t2=，两段曲线均为圆弧（乙物体的速度﹣时间图线），则（）A．两物体在t1时刻加速度相同B．两物体在t2时刻的运动方向均改变C．两物体在t3时刻，相距最远，t4时刻相遇D．0～t4时间内甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度参考答案：C【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】根据速度图象与时间轴所围的“面积”大小等于位移、斜率等于加速度，平均速度等于位移与时间之比，运用数学知识进行分析．【解答】解：A、根据斜率等于加速度，可知在t1时刻两物体的加速度方向相反，则加速度不同，故A错误．B、两个物体一直沿正向运动，运动方向没有改变，故B错误．C、图象的“面积”等于位移大小，根据数学知识可知0～t4时间内甲物体的位移为x甲=，乙物体的位移为x乙=v0t2=v0?，则知两个物体的位移相等，所以t4时刻相遇．在t3时刻之前，两者间距增大，在t3时刻之后，两者间距减小，则在t3时刻，相距最远．故C正确．D、由平均速度公式，则知0～t4时间内甲、乙两物体的平均速度相等，故D错误．故选：C．2.在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体，当它所受的合力逐渐减小而方向不变时，则物体的（

）

A.加速度越来越大，速度越来越大

B.加速度越来越小，速度越来越小

C.加速度越来越大，速度越来越小

D.加速度越来越小，速度越来越大参考答案：D3.（多选）如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，M、N分别是甲、乙两船的出发点，两船头与河岸均成α角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果划船速度大小相同，且两船相遇，不影响各自的航行，下列判断正确的是（

）A．甲船也能到达正对岸

B．两船渡河时间一定相等C．渡河过程中两船不会相遇

D．两船相遇在NP直线上参考答案：BD4.如图所示是某示波管的示意图，如果水平放置的偏转电极上加一个电压，则电子束将偏转，每单位电压引起的偏转距离叫做示波管的灵敏度.下面这些措施中对提高示波管的灵敏度有用的是（

）

A.尽可能把偏转电极的极板L做得长一点B.尽可能把偏转电极的极板L做得短一点C.尽可能把偏转电极极板之间的距离d做得短一点D.将电子枪的加速电压提高参考答案：

答案：BD5.（单选）如图a所示，水平面上质量相等的两木块A、B，用以轻弹簧相连接，这个系统处于平衡状态，现用～竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动（如图b），研究从力F刚作用在木块A瞬间到木块B刚离开地面瞬间的这一过程，并选定该过程中木块A的起点位置为座标原点，则下面图中能正确表示力F和术块A的位移x之间关系的图是(

)参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.首先发现电流周围存在磁场的是丹麦物理学家________，他把一根水平放置的导线沿南北方向放在小磁针的上方，当给导线通以由南向北的电流时，发现小磁针的N极将向______方向偏转。发现电磁感应现象的科学家是

。参考答案：奥斯特，西，法拉第7.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W最小充电风速2.0m/s太阳能转化效率15%最大限制风速12.0m/s蓄电池500Ah-12V最大输出功率400W大功率LED路灯80W-12V当风速为6m／s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由20％充至90％所需时间为

h；如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W／m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要＿＿＿＿＿m2。参考答案：8418.一带电液滴静止在水平放置的两平行金属板间，距离下板的高度差为10mm，此时两板的电压为300V，如果两板间的电压减小为240V，液滴运动到下极板所需的时间为_________s。(g=10m／S)参考答案：答案：0.19.某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三点间水平距离=12.40cm，g取10m／s2，则物体平抛运动的初速度大小为__________m／s，轨迹上B点的瞬时速度大小为__________m／s。（计算结果保留三位有效数字）参考答案：1.24

1.96

10.（3分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经过0.50s再次听到回声，已知声速为340m/s，则两峭壁间距离为_________。参考答案：

答案：425m11.当每个具有5．0eV的光子束射人金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大初动能是1．5eV。为了使这种金属产生光电效应，入射光子的最低能量是_________eV。为了使从金属表面逸出的电子具有的最大初动能加倍，入射光子的能量是_________eV。参考答案：3.5、3.512.（5分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I=

。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=

。

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、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？参考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离15.为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为△t=2.50×10-3s，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）参考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）试题分析：(1)游标卡尺的读数是主尺读数加上游标读数；(2)挡光片通过光电门的时间很短，因此可以用其通过的平均速度来代替瞬时速度；(3)根据牛顿运动定律写出表达式，求动摩擦因数的大小。解：(1)主尺读数是2mm，游标读数是，则窄片K的宽度；(2)木块经B点时的速度(3)对木块受力分析，根据牛顿运动定律有：据运动学公式有其中、联立解得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量m=10kg的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸中，开始时活塞距汽缸底高度h1=0.40m.现缓慢给气体加热，活塞上升到距离汽缸底h2=0.60m处，已知活塞面积S=5.0×10-3m2,大气压强p0=1.0×105Pa,不计活塞与汽缸之间的摩擦.给气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q=420J的热量，则气体增加的内能ΔU多大？高考资源网参考答案：300J17.如下图所示，在直角坐标系的第—、四象限内有垂直于纸面的匀强磁场，第二、三象限内沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，y轴为磁场和电场的理想边界。一个质量为m，电荷量为e的质子经过x轴上A点时速度大小为vo，速度方向与x轴负方向夹角θ=300。质子第一次到达y轴时速度方向与y轴垂直，第三次到达y轴的位置用B点表示，图中未画出。已知OA=L。

求磁感应强度大小和方向；求质子从A点运动至B点时间参考答案：(1)质子在第一象限内只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，设半径为R，则有：ev0B=

由几何关系有:R=2L,解得:B=,方向垂直纸面向里.18.如图所示，半径为r=1m的长圆柱体绕水平轴OO′以角速度ω=2rad/s匀速转动，将一质量为m=1kg的物体A放在圆柱体的正上方，并用光滑挡板挡住使它不能随着圆柱体一起转动，现用平行于水平轴的F=2N的力推物体，可使物体以v=2m/s的速度向右匀速滑动，整个过程没有脱离圆柱体，重力加速度g取10m/s2，求（1）推力F在时间t=2s内做的功；（2）物体与圆柱体间的动摩擦因数μ．参考答案：考点：动能定理的应用；平抛运动．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）求出在推力方向的位移，然后由位移公式求出推力做的功．（2）求出摩擦力与推力夹角，然后求出摩擦力