北京崇文实验中学高三物理期末试题含解析

北京崇文实验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. 对下列各图蕴含的信息理解正确的是
A．图甲的重力—质量图像说明同一地点的重力加速度相同
B．图乙的位移—时间图像表示该物体受力平衡
C．图丙的重力势能—时间图像表示该物体克服重力做功
D．图丁的速度—时间图像表示该物体的合力随时间增大
参考答案：
AB
2. （多选）一个质量为0．3kg的物体沿水平面做直线运动，如图所示，图线a表示物体受水平拉力时的v-t 图象，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v-t 图象，g=10m/s2，下列说法中正确的是
A．撤去拉力后物体还能滑行13．5m
B．物体与水平面间的动摩擦因数为0．1
C．水平拉力的大小为0．1N，方向与摩擦力方向相同[
D．水平拉力对物体做正功
参考答案：
AC
3. （多选）17世纪，意大利物理学家伽利略根据“伽利略斜面实验”指出：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故，你认为下列陈述正确的是A．该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果是荒谬的
B．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律
C．该实验证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论
D．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据
参考答案：
BD 解析： AB、伽利略的斜面实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出的结论，所以A错误B正确．C、伽利略由此推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体运动状态的原因，故C错误．D、牛顿总结了前人的经验，指出了物体运动的原因，即牛顿第一定律，故D正确．故选BD．
4. 如右图所示，一根长为l的轻杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，轻杆靠在一个高为h的物块上。

若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，物块与轻杆的接触点为B，下列说法正确的是（）
A. A、B的线速度相同 B．A、B的角速度相同
C．轻杆转动的角速度为 D．小球A的线速度大小为
参考答案：
BD
5. （单选）半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O点为圆心。

在该截面内有a 、b 两束单色可见光从空气垂直于AB摄入玻璃砖，两入射点到O的距离相等。

两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示：则a、b两束光有（）
A a光频率比b光大
B以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大
C在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较小
D分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大
参考答案：
D
A、由图知，b光发生了全反射，a光未发生全反射，说明b光全反射临界角较小，根据得知，b光的折射率大，则b光的频率大，故A错误；
B、以相同的入射角从空气斜射入水中，根据可知，b光的折射率大，则b光的折射角小，故B错误；
C、b光的折射率大，根据知，b光的传播速度小，a光的传播速度大，故C正确；
D、a光的折射率小，频率小，波长大，根据干涉条纹的间距知，a光的干涉条纹间距大，故D正确。

故选D。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示电路中，L为带铁芯电感线圈，和为完全相同的小灯泡，当开关S断开的瞬间，流过
灯的电流方向为_______，观察到灯______________（填“立即熄灭”，“逐渐熄灭”，“闪亮一下再逐渐熄灭”）。

参考答案：断开开关S时，灯泡中原来的电流I2突然减小到零，线圈产生的感应电流流过灯泡，灯泡中
电流由Il逐渐减为零，方向由a至b，与I2相反，由于线圈有一定的内阻，故Il< I2，灯泡逐渐熄灭，不会发生闪亮一下。

7. 某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。

他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。

①图线________是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“甲”或“乙”）；
②滑块和位移传感器发射部分的总质量m=____________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数
μ=____________。

参考答案：
⑵甲，0.5，0.2
8. 在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为______。

若用波长为
（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。

已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常
量分别为e，c和h
参考答案：
9. 如下图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后
的示意图，图中A为沙桶和沙砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E
为
电火花计时器，F为蓄电池、电压为6 V，G是开关，请指出图中的三处错误：
(1)______________________________________________________________；
(2)______________________________________________________________；
(3)______________________________________________________________．
参考答案：
(1)定滑轮接滑块的细线应水平(或与导轨平行)
(2)滑块离计时器太远
(3)电火花计时器用的是220 V的交流电，不能接直流电
10.
参考答案：
6
11. （4分）如图所示，在平静的水面下有一点光源s，点光源到水面的距离为H，水对该光源发出的单色光的折射率为n。

①在水面上方可以看到一圆形的透光面，该圆的半径为。

②该单色光在真空中的波长为，该光在水中的波长为。

参考答案：
①(2分)②(2分)
12.
在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如表所示，人们推测第二、三列数据可能分
别表示时间和长度。

伽利略时代的1个长度单位相当于现在的mm，假设1个时间单位相当于现在的0.5s。

由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为 m，斜面的倾角约
为度。

（g取10m/s2）
参考答案：
答案：2.04，1.5°
解析：依题意，第一列数据为时间的平方t2，从数据分析可
知第一列数据与第三列数据之比约为1:32（取平均值后比值为
1：32.75），即斜面长度与时间的平方成正比，根据当时数据与
现在的数据换算关系和匀变速运动公式，可得角度约为1.5°。

13. （4分）如图所示为龙门吊车的示意图，质量为2t的均
匀水平横梁，架在相距8m的A、B两面竖直墙上，一质量为
3.2t的吊车停在横梁上距A墙3m处。

不计墙的厚度和吊车的大
小，则当吊车下端未悬吊重物时，A墙承受的压力等于______
N；若吊车将一质量为1.6t的重物P向上吊起，P到横梁的距离以d=H–2.5t2（SI）（SI表示国际单位制，式中H为横梁离地面的高度）规律变化时，A墙承受的压力等于______N。

（g 取10m/s2）
参考答案：
答案：3×104N、4.5×104N
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 将下图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求：
A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；
B．使小磁针静止时如图所示。

参考答案：
（图略）要求画出电源和滑动变阻器，注意电源的正负极。

15. （6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。

参考答案：
；P点沿y轴正向振动
考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨，一端接有阻值为的电阻，一匀强磁场在如图区域中与导轨平面垂直。

在导轨上垂直导轨跨放质量的金属直杆，金属杆的电阻为，金属杆与导轨接触良好，导轨足够长且电阻不计。

以位置作为计时起点，开始时金属杆在垂直杆
的水平恒力作用下向右匀速运动，电阻R上的电功率是。

（1）求金属杆匀速时速度大小；
（2）若在时刻撤去拉力后，时刻R上的功率为时，求金属棒在时刻的加速度，以及-之间整个回路的焦耳热。

参考答案：
（1）0.6m/s；（2）1.25m/s2，方向向左 0.27J
试题分析：（1）根据公式可得回路中的感应电流，，
由于金属棒匀速运动，拉力的功率等于电流的电功率，即：--2分
代入数据得： 1分
（2）当电阻R上的电功率为0.5W时，设此时电流为，则：
所以，此时金属棒所受安培力 1分
根据牛顿第二定律：
代入数据解得：，方向水平向左。

2分
设时刻的速度为则
得
-之间整个回路的焦耳热，根据动能定理：
代入数据得： 2
考点：考查了安培力，动能定理，电功率的计算，牛顿第二定律
17. 光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮（不计定滑轮的质量和摩擦），绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30kg，两车间的距离足够远。

现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当乙车的速度为0.5m/s时，停止拉绳。

求：
（1）人在拉绳过程做了多少功？
（2）若人停止拉绳后，至少以多大速度立即从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？
参考答案：
（1）设甲、乙两车和人的质量分别为m甲、m乙和m人，停止拉绳时
甲车的速度为v甲，乙车的速度为v乙，由动量守恒定律得
（m甲+m人）v甲= m乙v乙（2分）
求得： v甲= 0.25m/s ( 1分)
由功与能的关系可知，人拉绳过程做的功等于系统动能的增加量。

W= （m甲+m人）v甲2 + m乙v乙2 =5.625J （2分）
（2）设人跳离甲车时人的速度为v人，人离开甲车前后由动量守恒定律得
（2分）
人跳到乙车时：（2分）
代入得：（1分）
当人跳离甲车的速度大于或等于0.5m/s时，两车才不会相撞。

18. (15分）带有等量异种电荷的两个金属板A和B水平放置，相距为d（d远小于板的长和宽），一个带正电的油滴M悬浮在两板的正中央，处于平衡，油滴的质量为m,带电量为q，如图所示。

在油滴的正上方距A板d处有另一个质量也为m的带正电的油滴N，油滴N 由静止释放后，可以穿过A板上的小孔，进入两金属板间与油滴M相碰，并立即结合成大油滴（设在碰撞瞬间不考虑重力、电场力的影响）整个装置处于真空环境中，如不计油滴M、N间的库仑力和万有引力以及金属板的厚度，要使油滴N能与M相碰，且结合成大油滴（油滴可视为质点）又不至于与金属板B相碰。

求：
（1）两个金属板A、B间的电压是多少？哪一个板的电势较
高？
（2）油滴N所带电量的范围是多少？
参考答案：
解析：（1）油滴M带正电，在两金属板之间处于平衡，则B板电势较高， 2分
由平衡得：
可得两板电压： 2分
（2）设油滴N带电量为Q，油滴N与M相碰前的瞬间速度为v0，有：
2分
油滴N能与M相碰应有： > 0
求得电量：Q < 3q 2分
油滴N和M相碰后，结合成大油滴，设速度为v ，有
1分
可得： 2分
此后，大油滴向下运动，不碰到B板，有
代入v和U的值，解得： 2分所以油滴所带电量的范围是： 2分。