北京通州区运河中学高三物理上学期期末试题.docx

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北京通州区运河中学高三物理上学期期末试题

北京通州区运河中学2020年高三物理上学期期末试题

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.在建筑装修中，工人用质量为M的磨石对斜壁（斜壁与竖直方向的夹角为θ）进行打磨，如图所示．当对磨石加竖直向上的推力F时，磨石恰好沿斜壁匀速向上运动．已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是（　　）

A．μ（F－mg）cosθ　　　　　     B．μ（mg－F）sinθ

C．μ（mg－F）                   D．μ（F－mg）

参考答案：

B

2.某研究性小组利用如图（a）所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系。

他们在试管中封闭了一定质量的气体，通过压强传感器和温度传感器测得试管内气体的压强和温度。

（1）采取了正确的操作后，他们针对同一部分气体在三个不同体积的情况下记录了相关数据，计算机绘出的p-t图像分别如图（b）中的①、②、③所示，其中p1为已知量，则图线①的函数表达式为_______________；

（2）图线①、②、③在图（c）中表示为（  ）

参考答案：

（1）

；

（2）（ B ）

3.X为未知放射源，将强磁场M移开，计数器的计数率不变，然后将薄铝片移开，则计数率大幅度上升，说明X为（   ）

      A．纯

粒子放射源

      B．纯

粒子和

粒子的混合放射源

      C．

粒子和

粒子的混合放射源

      D．

粒子和

粒子的混合放射源

参考答案：

答案：

D

4.在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个－q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（   ）

A．

　　　　　　B．

C．

　　　　　　D．

参考答案：

A

5.下列说法正确的是    ．

A．汤姆生发现了电子，并提出了原子的栆糕模型

B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的强度小

D．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，该元素的半衰期将增大

参考答案：

二、填空题：

本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.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6V，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220V的交流电，不能接直流电

7.如图，将半径分别为r和R、质量分别为m和M的光滑球放在水平面上，M靠在竖直墙上，且R=2r。

现用一过圆心的水平推力F推m，M恰好离开地面，重力加速度为g。

则m对地面的压力为________，M对墙的压力为________Mg。

参考答案：

解析：

把两个小球看作整体，由平衡条件可知，地面对m的支持力为（M+m）g，由牛顿第三定律，m对地面的压力为（M+m）g。

设墙对M的压力为F’，隔离M，分析受力，由Mgtanθ=F’，cosθ=R/L,R/L=r/（L-3r）联立解得F’=2

Mg。

8.如图，重为G的物体，用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞车D上．转动绞车，物体便能升起．设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆AB和BC的质量不计，A、B、C三处均用铰链连接．当物体处于平衡状态时，杆AB所受力的大小为　2.73G　，杆BC所受力的大小为　3.73G　．

参考答案：

考点：

力矩的平衡条件；共点力平衡的条件及其应用．

分析：

画出各个力，分别作出各个力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．

解答：

解：

以A为支点，AB受到BC的支持力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图1，设AB杆的长度为L，则：

竖直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：

BC杆的作用力的力臂：

由力矩平衡得：

GL1+GL2=FBC?

L3

代入数据得：

FBC=3.73G

同理，以B为支点，BC受到AB的拉力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图2，则：

竖直向下的拉力的力臂：

；BD的拉力的力臂：

BC杆的作用力的力臂：

由力矩平衡得：

GL4+GL5=FAB?

L6

代入数据得：

FAB=2.73G

故答案为：

2.73G；3.73G

点评：

本题的解题突破口是抓住AB杆和BC杆是二力杆，分别画出AB和BC的作用力方向，再根据力矩平衡条件求解．

9.如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。

小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌[边缘时，小球B也同时下落，用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像，相邻两像间实际下落距离已在图中标出，单位cm，如图所示。

两球恰在位置4相碰。

则两球经过     s时间相碰，A球离开桌面时的速度     m/s。

（g取10m/s2）

参考答案：

0.3    1.5

平抛运动水平方向为匀速运动，竖直方向为自由落体运动，由于在位置4相碰，所以有：

h=

gt2，x=v0t，将h=5cm+15cm+25cm=45cm，带入解得：

t=0.3s，v0=1.5m/s．

10.在《研究匀变速直线运动的规律》实验中，小车拖纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，处理时每隔4个点取一个记数点，测出的数据如图。

则打点计时器打下C点时小车的速度vC=      m/s，小车运动的加速度a=    m/s2。

参考答案：

2, 2.4

11.一个氡核

衰变成钋核

并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。

1g氡经过7.6天衰变了       g；衰变中放出的粒子是           。

参考答案：

0.75，α粒子（或

）

12.．2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。

神舟八号飞船远地点处圆轨道速度     （选填“大于”、“小于”或“等于”）近地点处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g、地球半径为R，则神舟八号的运行速度为       。

参考答案：

小于   

13.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。

实验序数

接触面的材料

正压力（N）

滑动摩擦力（N）

1

木块与木板

2

0.4

2

木块与木板

4

0.8

3

木块与木板

6

1.2

4

木块与木板

8

1.6

5

木块与毛巾

8

2.5

（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.

（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_________________

____________________________________________________________________________.

（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：

压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.

参考答案：

（1）控制变量法

（2）接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比

（3）4、5

解析：

根据上面设计的表格可以知道实验序数为1、2、3是保持接触面材料相同，研究滑动摩擦力大小与正压力大小关系；实验序数为4、5是保持压力相同，研究滑动摩擦力与接触面材料之间的关系。

该实验用的实验方法为控制变量法；分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比。

分析比较实验序数为4、5的两组实验数据，可得出的实验结论是：

压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

三、简答题：

本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.（6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。

现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。

①关于汽缸内气体，下列说法正确的是      。

A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少

B．所有分子的速率都增加

C．分子平均动能增大

D．对外做功，内能减少

②设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：

（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；

（Ⅱ）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。

参考答案：

AC（2分）；

（4分）

15.如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？

（结果保留两位有效数字）

参考答案：

1.7×108m/s

解：

光路图如图：

由几何关系得：

α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

 激光在棱镜中传播速

【点睛】几何光学要正确作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角是关键．知道光速和折射率的关系.

四、计算题：

本题共3小题，共计47分

16.翼型降落伞有很好的飞行性能．它被看作飞机的机翼，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作．其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响．已知：

空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1=C1v2；空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2=C2v2．其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，C1、C2满足如图b所示的关系．试求：

（1）图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹．试对两位置的运动员画出受力示意图并判断，①、②两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由；

（2）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为α，试从力平衡的角度证明：

tanα=

；

（3）某运动员和装备的总质量为70kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角α约37°（取tan37°=0.75），匀速飞行的速度v多大？

（g取10m/s2，计算结果保留三位有效数字）

参考答案：

解：

（1）①轨迹不可能存在．

轨迹②三力可能平衡或三力的合力可能与速度在一直线，

可做直线运动

轨迹①合力方向与速度方向不可能在一直线，

所以不会做直线运动

（2）由②位置的受力分析可知，匀速运动时，对重力进行分解，根据平衡条件得：

F1=mgcosα=C1v2

F2=mgsinα=C2v2

两式消去mg和v得

（3）在图b中过原点作直线，正确得到直线与曲线的交点

C2=2.4

C1=3.2

根据F2=mgsinα=C2v2

或F1=mgcosα=C1v2

得v=5

=13.3m/s

答：

（1）①轨迹是不可能的；

（2）以上已经证明；

（3）匀速飞行的速度是13.3m/s．

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．

【分析】

（1）物体做直线运动的条件是所受的合力方向与速度方向在一条直线上，根据运动员和翼型伞的受力情况进行判断；

（2）由①位置的受力分析，匀速运动时对重力进行分解，根据平衡条件求解；

（3）在图b中过原点作直线C2=0.75C1，正确得到直线与曲线的交点后求解．

17.太阳内部四个质子聚变成一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子（中微子不带电）．若太阳辐射能量的总功率为P，质子、氦核、正电子的质量分别为mp、mHe、me，真空中光速为c．求时间t内参与核反应的质子数．

参考答案：

核反应放出的能量

设t时间内参与核反应的质子数

18.一滑块（可视为质点）经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC.已知滑块的质量m=0.50kg，滑块经过A点时的速度vA=5.0m/s，AB长x=4.5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数

=0.10，圆弧轨道的半径R=0.50m，滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.10m.取g=l0m/s2.求

（1）滑块第一次经过B点时速度的大小；

（2）滑块刚刚滑上圆弧轨道时，对轨道上B点压力的大小；

（3）滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功.

参考答案：