北京庞各庄中学高三物理上学期期末试卷含解析

北京庞各庄中学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. 如图所示，一束光从空气中射向折射率n=2的某种玻璃的表面i表示入射角，则下列说法中不正确的是        A.当i>45°时会发生全反射现象        B.无论入射角是多大，折射角r都不会超过45°        C.欲使折射角r=30°，应以i=45°的角度入射     D.当入射角i=arctan2时，反射光线跟折射光线恰好垂直 参考答案：    答案：A 2. 如图所示，某赛车手在一次野外训练中，先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9km，实际从A运动到B用时5min，赛车上的里程表指示的里程数增加了15km，当他经过某路标C时，车内速度计指示的示数为150km/h，那么可以确定的是（　　） A. 整个过程中赛车的平均速度为108km/s B. 整个过程中赛车的平均速度为180km/s C. 赛车经过路标C时的瞬时速度大小为150km/s D. 赛车经过路标C时瞬时速度方向为由A指向B 参考答案： AC 已知赛车手行驶的位移和时间，利用得到行驶的平均速度，平均速率是路程比时间。位移为由初位置指向末位置的有向线段。 A、平均速度等于位移与时间的比值即，故A正确，B错误； C、车内速度计指示的示数为150km/h，只有大小，没有方向，为瞬时速率，或瞬时速度的大小，故C正确； D、赛车经过路标C时瞬时速度方向为C点的切线方向，故D错误 故选：AC。 【点睛】考查平均速度是由位移与时间的比值，平均速率是路程比时间。位移为初位置到末位置的有向线段。 3. （单选）如图所示是某卫星绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道。A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的的运行速率为7.7km/s，则下列说法中正确的是（  ） A．卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7km/s B．卫星在2轨道经过B点时的速率可能大于7.7km/s C．卫星分别在1、2轨道经过A点时的加速度不同 D．卫星在3轨道所具有的机械能等于2轨道所具有的机械能 参考答案： 4. (多选)以下情景中,加点的人或物体可看成质点的是(　　) A.研究一列火车通过长江大桥所需的时间 B.计算在传送带上输送的工件数量 C.研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作 D.用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置 参考答案： 选B、D。把物体看成质点的条件:物体的大小或形状对研究的问题没有影响,或者对研究问题的影响可以忽略时,物体就可以看作质点。研究火车通过长江大桥的时间不能把火车看成质点;B项中研究的是工件的数量,与工件的大小无关,故可将工件视为质点;研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时,不能把翟志刚看成质点;用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时,可以把“武汉”舰看成质点。故应选B、D。 5. 两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上，将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2（位于坐标原点）的过程中，试探电荷的电势能Ep随位置变化的关系如图所示，则下列判断正确的是 A．M点电势为零，N点场强为零     B．M点场强为零，N点电势为零 C．Q1带负电，Q2带正电，且Q2电荷量较小     D．Q1带正电，Q2带负电，且Q2电荷量较大 参考答案： AC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一条纸带与做匀加速直线运动的小车相连，通过打点计时器打下一系列点，从打下的点中选取若干计数点，如图中A、B、C、D、E所示，纸带上相邻的两个计数点之间都有四个点未画出。现测出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打点计时器电源频率为50Hz。 ①打D点时，小车的瞬时速度大小为___      ____m/s（保留两位有效数字）。 ②小车运动的加速度大小为___      ____m/s2（保留两位有效数字）。 ③在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某同学设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止，本探究实验可以通过比较两小车的位移来得到两小车加速度关系。若测量得到两个小车的位移分别为x1和x2，设两个小车的加速度分别为a1和a2，上述四个物理量的关系式为______________________。 参考答案： ① 0.72  ② 2.0   ③  7. 新发现的双子星系统“开普勒-47”有一对互相围绕运行的恒星，运行周期为T，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一。已知引力常量为G。大、小两颗恒星的转动半径之比为_____________，两颗恒星相距______________。 参考答案： 1:3， 8. 一个氮14原子核内的核子数有______个；氮14吸收一个α粒子后释放出一个质子，此核反应过程的方程是________。 参考答案： 14， 9. 氢原子能级如图所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢离子需要吸收的能量至少是          eV；一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射      种不同频率的光子。 参考答案： 13.6eV （3分）  3（3分）解析：要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少等于氢原子的电离能13.6eV。一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射2+1=3种不同频率的光子。 10. 在《测定匀变速直线运动的加速度》的实验中，电火花打点计时器是用于测量     的仪器，工作电源是     （填“交流电”或“直流电”），电源电压是      V。 参考答案： 时间  交流电   220 结合实验的原理以及器材的相关选择注意事项易得答案。 11. （4分）如图所示，河水的流速为4m/s，一条船要从河的南岸A点沿与河岸成30°角的直线航行到北岸下游某处，则船的开行速度（相对于水的速度）最小为          。 参考答案：     答案： 12. A.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，若运行线速度之比是v1∶v2＝1∶2，则它们运行的轨道半径之比为__________，所在位置的重力加速度之比为[jf21] __________。 参考答案： 4∶1，1∶16  13. 某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点． (1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2－v02，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立△v2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为___________．（填写表达式） (2)若测出小车质量为0．4 kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N． (3)另一名同学用如图装置探究小车加速度a和小车所受合外力F（弹簧秤读数）的关系图像，但由于忘记了平衡摩擦力，则他得出的结论是（    ） 参考答案： 2F/m   1   B 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量： ①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线． ②将K旋转到电阻挡“×100”的位置． ③将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件_____，使指针对准电阻的_____(填“0刻线”或“∞刻线”)． ④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_____的顺序进行操作，再完成读数测量． A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置 B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 参考答案： ①S　③T　0刻线　④ADC 15. 如图所示，电路中电表都是理想电表。某同学按此电路进行实验，将变阻器的滑动触片P移到不同位置，观察各电表的示数，记录下多组数据。关于该实验的下列说法中正确的是 A．通过实验，能够测定R2和R3的阻值，不能测定R1的阻值 B．通过实验，能够测定电源电动势E的大小，但不能测定电源内阻的值 C．若调节滑动变阻器时，电压表V2示数始终为零，其他三个电表读数有变化，可能原因是R1发生断路故障 D．若调节滑动变阻器时各电表示数均不变，可能原因是R2发生断路故障 参考答案： ABD 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 拓展训练可以增强员工的团队意识和协作精神。图是拓展训练中的高空断桥示意图。队员跨越断桥后，在保险绳拉力作用下，由静止开始竖直向下降落地面。假设保险绳中串联一个拉力传感器，在队员下落过程中，传感器显示的拉力如图所示。已知队员下落过程先匀加速，然后匀速，最后匀减速，落地速度为零，F1-F2>F2-F3，求：（图中标示各量均为已知） (1)队员的质量； (2)队员下落过程的最大加速度； (3)队员下落过程的最大速度； 参考答案： 解：（1）队员质量m=        （4分） （2）队员加速下落过程加速度大小       （2分） 队员减速下落过程加速度大小       （2分）         最大加速度大小         （2分） （3）加速下落结束时速度最大       17. 如图所示，空间存在竖直向下的有界匀强磁场B，一单匝边长为L，质量为m的正方形线框abcd放在水平桌面上，在水平外力作用下从左边界以速度v匀速进入磁场，当cd边刚好进入磁场后立刻撤去外力，线框ab边恰好到达磁场的右边界，然后将线框以ab边为轴，以角速度ω匀速翻转到图示虚线位置．已知线框与桌面间动摩擦因数为μ，磁场宽度大于L，线框电阻为R，重力加速度为g，求： （1）当ab边刚进入磁场时，ab两端的电压Uab； （2）水平拉力F的大小和磁场的宽度d； （3）匀速翻转过程中线框产生的热量Q． 参考答案：               （1） （2）， 撤去拉力后，线框匀减速运动，， 所以， （3）线框在绕ab轴翻转过程中，，有效值， 产生焦耳热 18. 如图所示，半径为R，光滑半圆轨道BC竖直放置。一个质量为m的小球以速度为v0从A点出发，经AB段进入半圆轨道，恰能通过最高点C点，AB段摩擦力恒定，动摩擦因数为μ。 求：(1)AB段的距离； （2）从C点抛出后，落地点距B点的水平距离。 参考答案： （1）（2）2R （1）在C点，由牛顿第二定律可得, 由C至B，由动能定理可得 由A至B，由动能定理可得 联立以上3式可得=。 （2）从C点抛出后，小球做平抛运动，竖直方向有 水平方向有，解得x=2R.