北京第五十六中學2022年度高三物理期末試卷含解析

北京第五十六中學2022年度高三物理期末試卷含解析一、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.（多選）下列現(xiàn)象說明光具有波粒二象性的是（

）A．光的直線傳播和干涉

B．光的衍射和干涉C．光的干涉和光電效應

D．泊松亮斑和光電效應參考答案：CD2.如圖所示，一些商場安裝了智能化的臺階式自動扶梯。為了節(jié)約能源，在沒有乘客乘行時，自動扶梯以較小的速度勻速向左上方運行，當有乘客乘行時自動扶梯經(jīng)過先加速再勻速兩個階段運行。則電梯在運送乘客的過程中：

A．乘客始終受摩擦力作用

B．乘客經(jīng)歷先超重再失重

C．乘客對扶梯的作用力先指向右下方，再豎直向下

D．扶梯對乘客的作用力始終豎直向上參考答案：C3.質量相等的A、B兩物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力F1、F2的作用而從靜止開始從同一位置出發(fā)沿相同方向做勻加速直線運動。經(jīng)過時間t0和4t0，當二者速度分別達到2v0和v0時分別撤去F1和F2，以后物體做勻減速運動直至停止。兩物體運動的v–t圖象如圖所示。下列結論正確的是

A．物體A、B的位移大小之比是6:5

B．在2t0—3t0之間的某一時刻B能追上A

C．F1和F2的大小之比是8:1

D．整個運動過程中F1和F2做功之比是3:5參考答案：A4.（單選）某區(qū)域的電場線分布如圖所示，其中間一根電場線是直線，一帶正電的粒子從直線上的O點由靜止開始在電場力作用下運動到A點．取O點為坐標原點，沿直線向右為x軸正方向，粒子的重力忽略不計．在O到A運動過程中，下列關于粒子運動速度v和加速度a隨時間t的變化、粒子的動能Ek和運動徑跡上電勢φ隨位移x的變化圖線可能正確的是參考答案：B5.下列關于原子和原子核的說法正確的是A．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分

B．α粒子散射實驗揭示了原子具有核式結構C．氫原子核外電子軌道半徑越大，其能量越高D．氫原子核外電子軌道半徑越小，其能量越高參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1=0時的波形圖，虛線為t2=0.5s時的波形圖，已知0＜t2－t1＜T，t1=0時x=2m處的質點A正向y軸正方向振動。①質點A的振動周期為

s；

②波的傳播方向是

；③波速大小為

m/s。參考答案：

答案：①2；②向右；③27.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持

不變，用鉤碼所受的重力作為

，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是

。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）（A）小車與軌道之間存在摩擦

（B）導軌保持了水平狀態(tài)（C）所掛鉤碼的總質量太大

（D）所用小車的質量太大參考答案：1）小車的總質量，小車所受外力，ks5u（2）①在質量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，8.某同學通過實驗對平拋運動進行研究，他在豎直墻上記錄了拋物線軌跡的一部分，如圖所示．O點不是拋出點，x軸沿水平方向，由圖中所給的數(shù)據(jù)可求出平拋物體的初速度是_________m/s,拋出點的坐標x＝

m，y＝

m(g取10m/s2)（結果保留2位有效數(shù)字）參考答案：9.如圖，寬為L的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h=1.2m，離地高H=2m的質點與障礙物相距x．在障礙物以v0=4m/s勻速向左運動的同時，質點自由下落．為使質點能穿過該孔，L的最大值為0.8m；若L=0.6m，x的取值范圍是0.8≤x≤1m．m．（取g=10m/s2）參考答案：考點：平拋運動．專題：平拋運動專題．分析：根據(jù)自由落體運動的公式求出小球通過矩形孔的時間，從而通過等時性求出L的最大值．結合小球運動到矩形孔上沿的時間和下沿的時間，結合障礙物的速度求出x的最小值和最大值．解答：解：小球做自由落體運動到矩形孔的上沿的時間s=0.2s；小球做自由落體運動到矩形孔下沿的時間，則小球通過矩形孔的時間△t=t2﹣t1=0.2s，根據(jù)等時性知，L的最大值為Lm=v0△t=4×0.2m=0.8m．x的最小值xmin=v0t1=4×0.2m=0.8mx的最大值xmax=v0t2﹣L=4×0.4﹣0.6m=1m．所以0.8m≤x≤1m．故答案為：0.8，0.8m≤x≤1m．點評：解決本題的關鍵抓住臨界狀態(tài)，運用運動學公式進行求解．知道小球通過矩形孔的時間和障礙物移動L的最大值時間相等．10.用一根細繩，一端系住一個質量為m的小球，另一端懸在光滑水平桌面上方h處，繩長l大于h，使小球在桌面上做如右圖所示的勻速圓周運動.若使小球不離開桌面，其轉速最大值是

參考答案：11.如圖甲所示是用主尺最小分度為1mm，游標上有20個小的等分刻度的游標卡尺測量一工件的內(nèi)徑的實物圖，圖乙是游標部分放大后的示意圖．則該工件的內(nèi)徑為

cm．用螺旋測微器測一金屬桿的直徑，結果如圖丙所示，則桿的直徑是

mm．參考答案：2.280；2.697；【考點】刻度尺、游標卡尺的使用；螺旋測微器的使用．【分析】解決本題的關鍵掌握游標卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．【解答】解：20分度的游標卡尺，精確度是0.05mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為22mm，游標尺上第16個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為16×0.05mm=0.80mm，所以最終讀數(shù)為：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋測微器的固定刻度為2.5mm，可動刻度為19.7×0.01mm=0.197mm，所以最終讀數(shù)為2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案為：2.280；2.697；12.如圖，質量為20kg的物體，在水平面上向右運動，物體與水平面接觸處的摩擦系數(shù)是0．2與此同時物體還受到一個水平向左大小為5N的推力作用，則物體的加速度是

；方向

參考答案：13.質量為20kg的小孩，平推一質量為4kg的物體使它得到對地4m/s的速度，若小孩靠著墻，則小孩做功為___________，若小孩站在光滑的冰面上，則小孩做的功將是_________。參考答案：32J，38.4J三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應用，分析向心力的來源是解題的關鍵．15.如圖所示,在真空中一束平行復色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長最長,衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最?。畡tc的頻率最小，波長最長衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對a色光的折射率。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.質量分別為m1和m2的兩個小物塊用輕繩連接，m1=4m0，m2=5m0．繩跨過位于傾角α=37°的光滑斜面頂端的輕滑輪，滑輪與轉軸間的摩擦不計，斜面固定在水平桌面上，如圖所示．m1懸空，m2放在斜面上，m2自斜面底端由靜止開始運動至斜面頂端，用時為t．已知重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）將m1和m2位置互換，使m2懸空，m1放在斜面上，m1自斜面底端由靜止開始運動至斜面頂端，兩次繩中拉力之比；（2）將m1懸空，m2放在斜面上，增加m2的質量，使m2從斜面頂端由靜止開始運動至斜面底端的時間也為t，m2增加的質量．參考答案：考點：牛頓第二定律；力的合成與分解的運用．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）沿繩對AB整體受力分析，由牛頓第二定律可得出兩種情況下加速度的關系，由位移公式可得出兩次拉力之比（2）由于時間相同，故向下和向上加速度大小相同，依次采用整體和隔離法，對兩物體由牛頓第二定律列方程求解解答：解：（1）第一次：對于m1：m1g﹣T1=m1a1，對于m2：T1﹣m2g?sinα=m2a1所以，第二次：對于m2：m2g﹣T2=m2a2，對于m1：T2﹣m1g?sinα=m1a2，所以，，所以：；

（2）第一次：對于m1：m1g﹣T1=m1a1對于m2：T1﹣m2g?sinα=m2a1，所以，，增加m2的質量后，對于m2：，對于m1：T3﹣m1g=m1a3，所以，根據(jù)：，可得：，．

答：（1）兩次繩中拉力之比1：1（2）m2增加的質量為m0點評：無論上升還是下降，繩中的拉力都不等于懸掛物體的重力，因為存在超重或是失重現(xiàn)象，因此只能采用整體和隔離思想，依次解決17.如圖所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圓錐，頂角∠AOB＝120°，頂點O與桌面的距離為4a，圓錐的底面半徑R＝a，圓錐軸線與桌面垂直．有一半徑為R的圓柱形平行光垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率n＝，求光束在桌面上形成的光斑的面積．參考答案：4πa2

解析：如圖所示，射到OA界面的入射角α＝3