北京師范大學第三附屬中學2021-2022學年高三物理上學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）有一靜電場，其電勢隨x坐標的改變而改變，變化的圖線如圖所示．若將一帶負電粒子（重力不計）從坐標原點O由靜止釋放，電場中P、Q兩點的坐標分別為1mm、4mm．則下列說法正確的是（）A．粒子將沿x軸正方向一直向前運動B．粒子在P點與Q點加速度大小相等、方向相反C．粒子經(jīng)過P點與Q點時，動能相等D．粒子經(jīng)過P點與Q點時，電場力做功的功率相等參考答案：考點：電勢能；功率、平均功率和瞬時功率；動能定理的應用；電勢．專題：電場力與電勢的性質專題．分析：根據(jù)順著電場線方向電勢降低可判斷出電場線的方向，確定出粒子所受的電場力方向，分析其運動情況．φ﹣x圖象的斜率大小等于場強E．加速度a=．根據(jù)電勢關系，分析電勢能關系，由能量守恒定律判斷動能的關系．功率P=Fv．解答：解：A、根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知，0﹣2mm內(nèi)，電場線沿x軸負方向，粒子所受的電場力方向沿x軸正方向做加速運動；在2﹣6mm內(nèi)電場線沿x軸正方向，粒子所受的電場力方向沿x負方向做減速運動，6mm處粒子的速度為零；然后粒子向左先做加速運動后做減速運動．即在0﹣6mm間做往復運動．故A錯誤．B、φ﹣x圖象的斜率大小等于場強E．則知P點的場強大于Q點的場強，則粒子在p點的加速度大于在Q點的加速度，加速度方向相反．故B錯誤．C、粒子經(jīng)過P點與Q點時，電勢相等，則其電勢能相等，由能量守恒知動能相等．故C正確．D、粒子經(jīng)過P點與Q點時，速率相等，但電場力不同，則電場力做功的功率不等．故D錯誤．故選C點評：本題關鍵是抓住φ﹣x圖象的斜率大小等于場強E，確定電場線方向，判斷粒子的運動情況．2.質量為m的物體從高處釋放后豎直下落，在某時刻受到的空氣阻力為f，加速度為a＝，則f的大小為A．B．C．f＝mgD．參考答案：答案：B解析：以物體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，選項B正確。3.（多選）如圖所示，理想變壓器初級線圈接一正弦式交變電流，交變電流的電壓有效值恒定不變．則下列說法中正確的是()A．只將S1從2撥向1時，電流表示數(shù)變小B．只將S2從4撥向3時，電流表示數(shù)變小C．只將變阻器R3的滑動觸頭上移，變壓器的輸入功率減小D．只將S3從閉合變?yōu)閿嚅_，電阻R2兩端電壓增大參考答案：BC4.（多選）兩列波速相同的簡諧波沿x軸相向而行，實線波的頻率為3Hz，振幅為10cm，虛線波的振幅為5cm。t＝0時，兩列波在如圖所示區(qū)域內(nèi)相遇，則（A）兩列波在相遇區(qū)域內(nèi)會發(fā)生干涉現(xiàn)象（B）實線波和虛線波的頻率之比為3∶2（C）t＝0時，x＝9m處的質點振動方向向上（D）x＝4m處的質點位移＞12.5cm參考答案：BD5.一個小球從4m高處落下，被地面彈回，在1m高處被接住，則小球在整個過程中(

)A．位移是5m

B．路程是3m

C．位移大小是3m

D．以上均不對參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.靜電除塵器示意如右圖所示，其由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成。A和B分別接到高壓電源正極和負極，A、B之間有很強的電場，B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到_______（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的煙就成為清潔的了。已知每千克煤粉會吸附nmol電子，每晝夜能除mkg煤粉，設電子電量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜時間為t，則高壓電源的電流強度為_______。參考答案：A

2emnNA/t

7.吊橋AB長L，重G1，重心在中心。A端由鉸鏈支于地面，B端由繩拉住，繩繞過小滑輪C掛重物，重量G2已知。重力作用線沿鉛垂線AC，AC=AB。當?shù)鯓蚺c鉛垂線的夾角θ=_____________吊橋能平衡，此時鉸鏈A對吊橋的作用力FA=_____________。參考答案：2arcsin，8.在“探究功與物體速度變化關系”的實驗中，某實驗研究小組的實驗裝置如圖甲所示，彈簧與木塊接觸但并沒有拴連。木塊從A點靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長的木板運動到B1點停下，O點為彈簧原長時所處的位置，測得OB1的距離為L1，并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為W。用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進行第2次、第3次……實驗，每次實驗木塊均從A點釋放，木塊分別運動到B2、B3……停下，測得OB2、OB3……的距離分別為L2、L3……作出彈簧對木塊做功W與木塊停下的位置距O點的距離L的圖象如圖乙所示。（1）根據(jù)圖線分析，彈簧對木塊做功W與木塊在O點的速度v0之間的關系為

（2）W—L圖線不通過原點的原因是

。（3）求出彈簧被壓縮的長度為

cm。參考答案：1）W與成線性關系（2）未計木塊通過AO段時摩擦力對木塊所做（3）

3

cm9.歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應，經(jīng)過加速后用動能為0.5MeV的質子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應方程為___________。②質量虧損為_______________kg。參考答案：①

②10.（4分）如圖所示為龍門吊車的示意圖，質量為2t的均勻水平橫梁，架在相距8m的A、B兩面豎直墻上，一質量為3.2t的吊車停在橫梁上距A墻3m處。不計墻的厚度和吊車的大小，則當?shù)踯囅露宋磻业踔匚飼r，A墻承受的壓力等于______N；若吊車將一質量為1.6t的重物P向上吊起，P到橫梁的距離以d=H–2.5t2（SI）（SI表示國際單位制，式中H為橫梁離地面的高度）規(guī)律變化時，A墻承受的壓力等于______N。（g取10m/s2）參考答案：

答案：3×104N、4.5×104N11.一定質量的氣體經(jīng)過如圖所示a→b、b→c、c→d三個過程，壓強持續(xù)增大的過程是

，溫度持續(xù)升高的過程是_______。參考答案：答案：c→d、b→c12.一電子以4×106m/s的速度沿與電場垂直的方向從A點水平垂直于場

強方向飛入，并從B點沿與場強方向成150°的方向飛出該電場，如圖所示，則A、B兩點的電勢差為________V．(電子的質量為9.1×10－31kg，電荷量為－1.6×10－19C)參考答案：－136.513.核電池又叫“放射性同位素電池”，一個硬幣大小的核電池，就可以讓手機不充電使用5000年.燃料中钚（）是一種人造同位素，可通過下列反應合成：①用氘核（）轟擊鈾（）生成镎（NP238）和兩個相同的粒子X，核反應方程是；②镎（NP238）放出一個粒子Y后轉變成钚（），核反應方程是+．則X粒子的符號為

▲

；Y粒子的符號為

▲

．參考答案：，（2分）；（2分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在驗證機械能守恒定律的實驗中，已知電磁打點計時器工作周期T=0.02s，自由下落的重錘質量m=2kg，如圖所示為某同學實驗后選出的一條理想的紙帶，O點是自由落體的第一個點，A、B、C是在紙帶上取出的三個計數(shù)點，AB、BC間各有一個點未畫出。經(jīng)測得A、B、C三點到O點的距離分別為：S1=12.90cm，S2=20.60cm，S3=28.90cm，g=10m/s2，完成以下問題：（本題中的數(shù)值計算，結果均保留兩位有效數(shù)字）①紙帶的______端與重錘連接（填左或右）。②打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度vB=_________m/s。③從起點O到打下計數(shù)點B的過程中，重力勢能的減少量△EP=________J，此過程中物體動能的增量△EK=__________J。④在此實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘重力勢能的減少量總是大于動能的增加量，其主要原因是因為在重錘下落過程存在阻力作用，可以通過該裝置測定該阻力的大小。設重錘所受阻力大小F恒定，試用題目中所給物理量的符號表示出重錘所受阻力大小F=____________。(用m、T、g、S1、S2、S3表示)參考答案：①左，

②2.0，

③4.1，4.0

④或15.（1）某同學用如圖甲所示的裝置來探究機械能守恒定律，得到了甲、乙、丙三條實驗紙帶，如圖乙所示，打點計時器的周期T=0.02s，則應選_

__紙帶好。在實驗中若所用重物的質量為1.00kg，當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，在某次實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，如圖丙所示，把第一個點記作O，另選取連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm。（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于_

___J，動能的增加量等于____J（取三位有效數(shù)字）。（3）由以上的計算結果看出，重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量

（填大、小或等）于動能的增加量，造成這一結果的主要理由是

（說出一條即可）。參考答案：（1）甲（2）7.62

7.57（3）大由于空氣的阻力或紙帶與打點計時器之間有摩擦（1）打點計時器每隔0.02s打一個點，因此開始兩點之間的距離接近于：h=gt2=2mm，據(jù)此可知選擇紙帶甲最好．故答案為：甲．

（2）重力勢能的減小量為：mghOC=7.62J

C點的速度為：vC==3.8875m/s,C點時的動能為：EK=7.56J

故答案為：7.62，7.56．

(3)由于重物下落過程中存在空氣阻力，重物克服阻力做功消耗能量，故△Ep

略大于△Ek．

故答案為：大，由于空氣的阻力，紙帶與打點計時器之間有摩擦．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑斜面長為a、寬為b、傾角為θ。一物塊沿斜面左上方頂點P水平射入，而從右下方頂點Q離開斜面，求①物體的加速度，②物體運行的時間，③入射初速度。參考答案：17.如圖是磁流體發(fā)電工作原理示意圖。發(fā)電通道是個長方體，其中空部分的長、高、寬分別為、、，前后兩個側面是絕緣體，上下兩個側面是電阻可略的導體電極，這兩個電極與負載電阻相連。發(fā)電通道處于勻強磁場里，磁感應強度為B，方向如圖。發(fā)電通道內(nèi)有電阻率為的高溫等離子電離氣體沿導管高速向右流動，運動的電離氣體受到磁場作用，產(chǎn)生了電動勢。發(fā)電通道兩端必須保持一定壓強差，使得電離氣體以不變的流速通過發(fā)電通道。不計電離氣體所受的摩擦阻力。根據(jù)提供的信息完成下列問題：（1）判斷發(fā)電機導體電極的正負極，求發(fā)電機的電動勢E；（2）發(fā)電通道兩端的壓強差；（3）若負載電阻R阻值可以改變，當R減小時，電路中的電流會增大；但當R減小到R0時，電流達到最大值(飽和值)Im；當R繼續(xù)減小時，電流就不再增大，而保持不變。設變化過程中，發(fā)電通道內(nèi)電離氣體的電阻率保持不變。求R0和Im。參考答案：見解析（1）（4分）發(fā)電機上導體電極為正極、下導體電極為負極。

（2分）

電機的電動勢

①（2分）（2）（10分）外電路閉合后：

②（2分）發(fā)電通道內(nèi)電離氣體的等效電阻為

③（2分）等離子電離氣體等效電流受到的安培力為

④（2分）等離子電離氣體水平方向由平衡條件得

⑤（2分）聯(lián)立①②③④⑤解得

⑥（2分）注：用能量守恒處理一樣給分（3）（4分）當所有進入發(fā)電機的等離子全都偏轉到導體電極上形成電流時，電流達到最大值Im，

⑦（2分