北京龙湾屯中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

北京龙湾屯中学2022年高三物理上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.(多选)如图所示，在xoy平面的第Ⅰ象限内存在垂直xoy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，两个相同的带电粒子以相同的速度v0先后从y轴上坐标（0，3L）的A点和B点（坐标未知）垂直于y轴射入磁场，在x轴上坐标（L，0）的C点相遇，不计粒子重力及其相互作用．根据题设条件可以确定（）A．带电粒子在磁场中运动的半径B．带电粒子的电荷量C．带电粒子在磁场中运动的时间D．带电粒子的质量参考答案：AC带电粒子在匀强磁场中的运动．解：A、已知粒子的入射点及入射方向，同时已知圆上的两点，根据入射点速度相互垂直的方向及AC连线的中垂线的交点即可明确粒子运动圆的圆心位置；由几何关系可知AC长为2L；∠BAC=30°，则R==2L；因两粒子的速度相同，且是同种粒子，则可知，它们的半径相同；即两粒子的半径均可求出；同时根据几何关系可知A对应的圆心角为120°，B对应的圆心角为30°；即可确定对应的圆心角，则由t=可以求得转动的时间；故AC正确；B、由于不知磁感应强度，故无法求得荷质比，更不能求出电荷量或质量；故BD错误；故选：AC．2.（单选）如图所示，斜面上A、B、C三点等距，小球从A点正上方D点以初速度v0水平抛出，忽略空气阻力，恰好落在C点。若小球落点位于B，则其初速度应满足

A．

B．

C．

D．参考答案：B3.某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如下图中的①、②图线所示．由图可知，启用ABS后

A．t1时刻车速更小

B．0～t1的时间内加速度更小

C．加速度总比不启用ABS时大D．刹车后前行的距离比不启用ABS更短参考答案：BD4.地球同步卫星A和一颗轨道平面为赤道平面的科学实验卫星B的轨道半径之比为4:1，两卫星的公转方向相同，那么关于A、B两颗卫星的说法正确的是A.A、B两颗卫星所受地球引力之比为1:16B.B卫星的公转角速度小于地面上跟随地球自转物体的角速度C.同一物体在B卫星中时对支持物压力更大D.B卫星中的宇航员一天内可看到8次日出参考答案：D卫星所受地球引力与卫星的质量和卫星到地球的距离有关，由于卫星的质量关系未知，引力之比无法求出，A错误；地球同步卫星A的公转角速度等于地面上跟随地球自转物体的角速度，卫星半径越小，角速度越大，B卫星的公转角速度大于A卫星的公转角速度，B错误；卫星中的物体随卫星一起绕地球做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，物体处于完全失重状态，对支持物的压力为零，C错误；根据，，A和B的轨道半径之比为4:1，周期之比为8:1，地球同步卫星A的周期为一天，B卫星的周期为天，所以B卫星中的宇航员一天内可看到8次日出，D周期。故选D5.北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS),建

成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。对于其中的5颗同

步卫星，下列说法中正确的是

A、它们运行的线速度一定不小于7.9km/s

B.地球对它们的吸引力一定相同[]

C．一定位于空间同一轨道上

D.它们运行的加速度大小一定相同参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；线速度大小为___________；周期为____________。参考答案：，，（提示：卫星的轨道半径为4R。利用GM=gR2。）7.（4分）用塑料部件代替金属部件可以减小汽车质量，从而可以节能。假设汽车使用塑料部件后质量为原来的4/5，而其它性能不变。若车行驶时所受的阻力与车的质量成正比，则与原来相比，使用塑料部件的汽车能节省

%的汽油。

参考答案：答案：20%8.如图所示的电路中，电源电动势V，内电阻Ω，当滑动变阻器R1的阻值调为Ω后，电键S断开时，R2的功率为W，电源的输出功率为W，则通过R2的电流是A．接通电键S后，A、B间电路消耗的电功率仍为W．则Ω．参考答案：0.5；9.已知氢原子的基态能量为E，激发态能量,其中n=2,3…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为________参考答案：原子从n=2跃迁到+∞所以故：10.2011年我国第一颗火星探测器“萤火一号”将与俄罗斯火卫一探测器“福布斯一格朗特”共同对距火星表面一定高度的电离层开展探测，“萤火一号”探测时运动的周期为T，且把“萤火一号”绕火星的运动近似看做匀速圆周运动；已知火星的半径为R，万有引力常量为G；假设宇航员登陆火星后，在火星表面某处以初速度v0竖直上抛一小球，经时间f落回原处。则：火星表面的重力加速度____________________，火星的密度_________________。参考答案：11.一物块以一定的初速度冲上斜面，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图象如图所示，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.则：物块下滑时的加速度大小为

；物块与斜面间的动摩擦因数为

。.参考答案：2m/s2

，

12.一个静止的钚核94239Pu自发衰变成一个铀核92235U和另一个原了核X，并释放出一定的能量．其核衰变方程为：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符号为______；(2)钚核的质量为239.0522u，铀核的质量为235.0439u，X核的质量为4.0026u，已知1u相当于931MeV，则该衰变过程放出的能量是______MeV；(3)假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核与铀核的动能之比是______。参考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)13.直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角=60°．已知这种玻璃的折射率n=，则：①这条光线在AB面上的的入射角为

；②图中光线ab

（填“能”或“不能”）从AC面折射出去．参考答案：①45°(2分)

②不能三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(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)15.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（7分）如图所示，一质量M=2.0kg的长木板静止放在光滑水平面上，在木板的右端放一质量m=1.0kg可看作质点的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2。用恒力F向右拉动木板使木板在水平面上做匀加速直线运动，经过t=1.0s后撤去该恒力，此时小物块恰好运动到距木板右端l=1.0m处。在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来。求：（1）小物块在加速过程中受到的摩擦力的大小和方向；（2）作用于木板的恒力F的大小；（3）木板的长度至少是多少？参考答案：解析：（1）小物块受力分析如图所示，设它受到的摩擦力大小为f

f=0.2×1.0×10N=2N

方向水平向右（2）设小物块的加速度为a1，木板在恒力F作用下做匀加速直线运动时的加速度为a2，此过程中小物块的位移为s1，木板的位移为s2则有：

对木板进行受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律：F-f’=Ma2，则F=f’+Ma2,代入数值得出F=10N。

（3）设撤去F时小物块和木板的速度分别为v1和v2，撤去F后，木板与小物块组成的系统动量守恒，当小物块与木板相对静止时，它们具有共同速度V共

根据动量守恒定律得：mv1+Mv2=(m+M)V共对小物块：根据动能定理：对木板：根据动能定理：代入数据：所以木板的长度至少为L=l+l'=m≈1.7m17.一物块以一定的初速度沿斜面向上滑，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系如图所示，g=10m/s2。求：（1）物块上滑和下滑的加速度大小a1、a2，及向上滑行的最大距离s；（2）斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ．参考答案：（1）8m/s2；2m/s2；1m

（2）30°解析：（1）物块上滑时做匀减速直线运动，对应于速度图象中0-0.5s时间段，该段图线的斜率的绝对值就是加速度的大小，即a1=8m/s2，该段图线与坐标轴围成图形的面积值表示位移大小，所以向上滑行的最大距离s=；物块下滑时做匀加速直线运动，对应于速度图像中0.5-1.5s时间段，同理可得a2=2m/s2。（2）上滑时由牛顿第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma1下滑时由牛顿第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma2；联立以上两式并代入数据，解得：μ=，θ=30°。18.如图所示，传送带的水平部分AB长为L=4m，以v0=5m/s的速度顺时针转动，水平台面BC与传送带平滑连接于B点，BC长S=1m，台面右边有高为h=0.5m的光滑曲面CD，与BC部分相切于C点．一质量m=1kg的工件（视为质点），从A点无初速释放，工件与传送带及台面BC间的动摩擦因数均为μ=0.2，g=10m/s2，求（1）工件运动到B点时的速度大小；（2）通过计算说明，工件能否通过D点到达平台DE上；（3）求工件在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．参考答案：考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；力的合成与分解的运用．版权所有专题： 传送带专题．分析： （1）根据牛顿第二定律求出工件在传送带上的加速度，结合速度时间公式求出工件与传送带速度相等经历的时间，根据位移时间公式求出工件的位移，判断出工件在传送带上一直做匀加速直线运动，根据速度位移公式求出工件到达B点的速度．（2）根据动能定理判断工件能否到达平台DE．（3）根据工件在传送带上的相对位移大小，根据Q=μmg△x求出产生的热量．解答： 解：（1）工件刚放上时，做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：μmg=ma代入数据解得：a=2m/s2当两者速度相等时，，工件对地的位移为：所以工件在传送带上一直做初速度为零的匀加速直线运动因此，工件到达B点的速度为：m/s=4m/s．（2）设工件沿曲面CD上升的最大高度为h′，整个过程由动能定理得：μmgL﹣μmgS﹣mgh′=0代入数据解得：