2022年北京第115中学高三物理下学期期末试题含解析

2022年北京第115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. （多选）如图，当风水平吹来时，风筝面与水平面成一夹角，人站在地面上拉住连接风筝的细线．则（　　） 　 A． 空气对风筝的作用力方向水平向右 　 B． 地面对人的摩擦力方向水平向左 　 C． 地面对人的支持力大小等于人和风筝的总重力 　 D． 风筝处于稳定状态时拉直的细线不可能垂直于风筝面 参考答案： 解：A、D、设细线与水平面的夹角为α，风力大小为F．先研究风筝，分析受力如图， 空气对风筝的作用力方向垂直于风筝的平面，风筝处于稳定状态时拉直的细线不可能垂直于风筝面．故A错误，D正确； 根据平衡条件得：     B、对该同学分析受力可知，人受到重力、地面的支持力、绳子向右上的拉力和地面对人的摩擦力方向水平向左，故B正确．     C、对人和风筝整体研究，竖直方向上有：（M+m）g=N+Fcosβ，β是风筝与水平面之间的夹角； 则得：N=（M+m）g﹣Fcosβ＜（M+m）g．故C错误． 故选：BD 2. （多选题）如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（　　） A．人拉绳行走的速度为vcosθ B．人拉绳行走的速度为 C．船的加速度为 D．船的加速度为 参考答案： AC 【考点】运动的合成和分解；牛顿第二定律． 【分析】绳子收缩的速度等于人在岸上的速度，连接船的绳子端点既参与了绳子收缩方向上的运动，又参与了绕定滑轮的摆动．根据船的运动速度，结合平行四边形定则求出人拉绳子的速度，及船的加速度． 【解答】解：A、船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度．如右上图所示根据平行四边形定则有，v人=vcosθ．故A正确，B错误． C、对小船受力分析，如左下图所示，则有Fcosθ﹣f=ma，因此船的加速度大小为，故C正确，D错误； 故选：AC． 3. （多选）在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动、在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两板与冰面间的动摩擦因数相同．已知甲在冰上滑行的距离比乙远，由以上信息可判读下面说法中正确的是（　　） 　 A． 在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力 　 B． 在推的过程中，甲受的合外力大于乙受的合外力 　 C． 在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度 　 D． 在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小 参考答案： 考点： 牛顿第三定律．版权所有 分析： 在推的过程中，甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反；根据牛顿第二定律，两人受到的合力都是摩擦力，a=；由运动﹣2μgx=0﹣v2，可知道甲在冰上滑行的距离比乙远． 解答： 解：A、在推的过程中，甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向相反．故A错误．    C、D、分开后，两人受到的合力都是摩擦力，根据牛顿第二定律，a=；所以甲乙的加速度大小相等，由运动学公式﹣2μgx=0﹣v2知，刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度；故C正确，D错误． B、刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度；由v=at可知，在推的过程中，由于作用的时间相同，所以甲的加速度大于乙的加速度，甲受的合外力大于乙受的合外力．故B正确． 故选：BC． 点评： 解决本题的关键是熟悉牛顿第三定律：作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，以及能熟练运用牛顿第二定律． 4. （单选题）小明撑一雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R=1m，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度=2rad/s匀速旋转，伞边缘上的水滴（认为沿伞边缘的切线水平飞出）落到地面，落点形成一半径为r=3m的圆形，当地重力加速度的大小为=10m/s2，不计空气阻力，根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为（   ）ks5u… A．10m B．m C．5m            D．m 参考答案： A 5. 在点电荷Q的电场中，一个α粒子()通过时的轨迹如图实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断中正确的是(  　　  ) 　A．Q可能为正电荷，也可能为负电荷 　B．在运动过程中，粒子总是克服电场力做功 　C．α粒子经过两等势面的动能Eka＞Ekb 　D．α粒子在两等势面上的电势能Epa＞Epb 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 2008年北京奥运会场馆周围 80％～90％ 的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP = 1.0073u，α粒子的质量mα = 4.0015u，电子的质量me = 0.0005u． 1u的质量相当于931.5MeV的能量． ①写出该热核反应方程：___________________________________ ②一次这样的热核反应过程中释放出____________MeV的能量?（结果保留三位有效数字） 参考答案： （2）①4H →He +2e ②Δm = 4mP－ mα－2me = 4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u = 0.0267 u ΔE = Δ mc2  = 0.0267 u×931.5MeV/u ＝24.87 MeV =24.9 MeV ⑶根据动量守恒定律得：          解得： 7. （12分）一简谐横波在时刻t=0时的波形图象所示，传播方向自左向右，已知t2=0.6s末，A点出现第三次波峰。试求：         （1）该简谐波的周期；     （2）该简谐波传播到B点所需的时间；     （3）B点第一次出现波峰时，A点经过的路程。 参考答案： （1）由题意知，A点经过2.5个周期后第三次出现波峰， 　　2.5T=0.6，T=0.24s（4分）      （2）由图知m（1分） 　　波速m/s　（1分） 　　波传播到B点的时间他t=s/v=1.8/5=0.36s（2分）      （3）方法一：B点第一次出现波峰所需时间就是第一个波峰传播到B点的时间， t=2.7/5=0.54s=2.25T， 　　A点经过的路程s=4A×2.25=4×0.1×0.25=0.9m 　　方法二：波传播到B点时B点起振方向向下，从开始振动到到第一次到达波峰需要时间 　　T=0.18s 　　则B点第一次到达波峰的时间t=0.36+0.18=0.54s=2.25T， 　　A点经过的路程s=4A×2.25=4×0.1×2.25=0.9m 8. 质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示。g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数           ；水平推力        。 参考答案： 0.2；6  9. 质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成氘核时，发出r射线，已知普朗克恒量为h，真空中光速为c，则这个核反应的质量亏损△m=             ，r射线的频率v=             。 参考答案： 10. （选修3—3）如图一活塞与汽缸密封了一定质量的气体，活塞与汽缸之间摩擦不计，可在汽缸中自有移动，汽缸固定在地面上不动。现通过一热源对汽缸加热，某同学测出气体吸收的热量为2.0×106J，算出活塞移动对外做功为2.5×106J，则气体内能______（选填“增加”或“减少”）______J,该同学测算出的数据有何问题？____________________________ 参考答案： 答案：减少、5×10-4、违反热力学第二定律 11. 如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，导线中通有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆右端，轻杆左端通过竖直的弹簧与地面相连，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动．在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为　　；弹簧受到的拉力为　mg+nBIL　． 参考答案： 解：穿过线圈的磁通量为：=； 根据左手定则可知，CD边所受安培力为nBIL，而方向竖直向下； 由杠杆平衡条件得：mg+nBIL=F拉， 解得：F拉=mg+nBIL 故答案为：，mg+nBIL 12. 在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据． a/ms-2 2.01 2.98 4.02 6.00 F/N 1.00 2.00 3.00 5.00   （1）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线； （2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：_____    __________； （3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图(b)所示．从理论上分析，该实验图线的斜率将___________．（填“变大”，“变小”，“不变”） 参考答案： （1）图略  （2）倾角过大   （3）变大 13. 如图所示为某运动员在平静的湖面训练滑板运动的示意图，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板的速率。某次运动中，在水平牵引力F作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=50 kg/m，人和滑板的总质量为100 kg，水平牵引力的大小为        牛，水平牵引力的功率为        瓦。 参考答案：     答案：750N、   3750 W 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下： （1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为L=　   　mm； （2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为D=　   　mm； （3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为　   　Ω． 参考答案： （1）50.15；（2）4.700；（3）120； 【考点】测定金属的电阻率． 【专题】实验题；定性思想；实验分析法；恒定电流专题． 【分析】（1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数，注意读卡尺时不需要估读； （2）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数； （3）欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数； 【解答】解：（1）由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为50mm，游标尺示数为3×0.05mm=0.15mm，游标卡尺示数为50mm+0.15mm=50.15mm； （2）由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为4.5mm，游标尺示数为20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋测微器示数为4.5mm+0.200mm=4.700mm； （3）用多用电表的电阻“×10”挡，由图丙所示可知，电阻阻值为12×10=220Ω； 故答案为：（1）50.15；