北京市西城區(qū)2016屆高三第一學(xué)期期末考試物理試卷

1、北京市西城區(qū)2015 2016學(xué)年度第一學(xué)期期末試卷 高三物理 2016.1試卷滿分:100分 考試時(shí)間:120分鐘第一卷（共48分）一、 單項(xiàng)選擇題（本題共12小題，每小題3分，共36分。）1關(guān)于某個(gè)物體受到的力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是 A. 物體受到的合力為零，速度一定為零B. 物體受到的合力恒定，速度一定恒定C. 物體受到的合力越大，速度一定越大D. 物體受到的合力越大，加速度一定越大2關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波，下列說(shuō)法正確的是 A有機(jī)械振動(dòng)必有機(jī)械波B聲音在空氣中傳播時(shí)是橫波C在機(jī)械波的傳播中質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移D質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向總在同一直線上3. 如圖所示，汽車在一水平公路

2、上轉(zhuǎn)彎時(shí)，汽車的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一部分。下列關(guān)于汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的說(shuō)法正確的是 A汽車處于平衡狀態(tài)B汽車的向心力由重力提供C汽車的向心力由支持力提供D汽車的向心力由摩擦力提供 F 4在科學(xué)研究中，可以用風(fēng)力儀直接測(cè)量風(fēng)力的大小。儀器中有一根輕質(zhì)金屬絲懸掛著一個(gè)金屬球，無(wú)風(fēng)時(shí)金屬球自由下垂，當(dāng)受到沿水平方向吹來(lái)的風(fēng)時(shí)，金屬絲偏離豎直方向一個(gè)角度并保持恒定，如圖所示。關(guān)于風(fēng)力大小F與小球質(zhì)量m、偏角之間的關(guān)系，下列關(guān)系中正確的是 AF = mgtan BF = mgsin C D5. 某同學(xué)站在體重計(jì)上，通過(guò)做下蹲、起立的動(dòng)作來(lái)探究超重和失重現(xiàn)象。下列說(shuō)法正確的是 A下蹲過(guò)程中人始終處于超重狀態(tài)

3、B起立過(guò)程中人始終處于超重狀態(tài)C下蹲過(guò)程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)D起立過(guò)程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)6. 如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在M、N兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。振子的位移x隨時(shí)間t的變化圖象如圖乙所示。下列判斷正確的是 A0.4s時(shí)振子的加速度為零B0.8 s時(shí)振子的速度最大C0.4 s和1.2 s時(shí)振子的加速度相同0圖乙t/sx/cm0.40.81.21.612-12D0.8s和1.6 s時(shí)振子的速度相同MON圖甲0x7如圖所示，實(shí)線是一簇由負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線。一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)電場(chǎng)，圖中虛線為粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)。下列判斷正確的是

4、 abE Aa點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)Ba點(diǎn)電勢(shì)大于b點(diǎn)電勢(shì)C帶電粒子從a到b動(dòng)能減小D帶電粒子從a到b電勢(shì)能減小 8如圖所示，用理想變壓器為一個(gè)“6V、12W”的小燈泡供電，變壓器原線圈中的輸入電壓為220V。閉合開關(guān)S，小燈泡恰好正常發(fā)光。則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 LS A變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為110:3B變壓器原線圈中的輸入電流為2AC變壓器原線圈中的輸入功率為12WD變壓器副線圈中的輸出功率為12W 9. 如圖所示，平行板電容器已經(jīng)充電，靜電計(jì)的金屬球與電容器的一個(gè)極板連接，外殼與另一個(gè)極板連接，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)指示電容器兩極板間的電勢(shì)差。實(shí)驗(yàn)中保持極板上的電荷量Q不變。設(shè)電容器兩極板正對(duì)面

5、積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是 A保持S不變，增大d，則變大B保持S不變，減小d，則不變 C保持d不變，減小S，則變小D保持S、d不變，在兩板間插入電介質(zhì)，則變大10. 如圖所示，在真空中有一對(duì)帶電的平行金屬板水平放置。一帶電粒子沿平行于板面的方向，從左側(cè)兩極板中央射入電場(chǎng)中，恰能從右側(cè)極板邊緣處離開電場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。若可以改變某個(gè)量，下列哪種變化，仍能確保粒子一定飛出電場(chǎng) E v + + + + + + +- - - - - - - A只增大粒子的帶電量 B只增大電場(chǎng)強(qiáng)度 C只減小粒子的比荷D只減小粒子的入射速度 11. 如圖所示為洛倫茲力演示儀

6、的結(jié)構(gòu)示意圖。由電子槍產(chǎn)生電子束，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，在電子束通過(guò)時(shí)能夠顯示電子的徑跡。前后兩個(gè)勵(lì)磁線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與兩個(gè)線圈中心的連線平行。電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以分別通過(guò)電子槍的加速電壓U和勵(lì)磁線圈的電流I來(lái)調(diào)節(jié)。適當(dāng)調(diào)節(jié)U和I，玻璃泡中就會(huì)出現(xiàn)電子束的圓形徑跡。下列調(diào)節(jié)方式中，一定能讓圓形徑跡半徑增大的是 A同時(shí)增大U和I B同時(shí)減小U和I C增大U，減小I D減小U，增大IAEE123456SB12. 如圖所示為一個(gè)多量程多用電表的簡(jiǎn)化電路圖。單刀多擲開關(guān)S可以與不同接點(diǎn)連接。下列說(shuō)法正確的是 A當(dāng)S接1或2時(shí)為直流電流檔，接1時(shí)量程較小B當(dāng)S接1或2時(shí)為直流電

7、壓檔，接1時(shí)量程較大C當(dāng)S接3或4時(shí)為直流電流檔，接3時(shí)量程較大D當(dāng)S接5或6時(shí)為直流電壓檔，接5時(shí)量程較小二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題3分，共12分。每小題全部選對(duì)的得3分，乙甲v/ms-1t/s1612840246選對(duì)但不全的得1分，有選錯(cuò)的得0分。）13兩輛汽車在一條東西方向的平直公路上行駛，以向東為正方 向，兩輛汽車的v-t圖象如圖所示。由圖可知 A兩輛汽車都向東行駛B乙車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C6s時(shí)甲車的速度大于乙車D07s內(nèi)甲車的位移大于乙車14. 如圖所示為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)示意圖，磁場(chǎng)為水平方向。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖所示的水平位置時(shí)，下列判斷正確的是 A通過(guò)線圈的磁通量最大 B通過(guò)線

8、圈的磁通量為零C線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大D線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為零dBbL aF15. 如圖所示，光滑絕緣的水平面上，一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框，在水平恒力F作用下運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)方向如圖的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d（d >L）。已知ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度恰好為零。則線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程和從磁場(chǎng)另一側(cè)穿出的過(guò)程相比較，下列分析正確的是 A線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反B所受的安培力方向相反C兩過(guò)程所用時(shí)間相等D進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量較少BM+qEN+q16如圖所示，兩個(gè)半徑相同的半圓形光滑軌道置于豎直平面內(nèi)，左右兩端點(diǎn)等高，分別處于沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。兩個(gè)相同的

9、帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放。M、N為軌道的最低點(diǎn)。則下列分析正確的是 A兩個(gè)小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度vM < vN B兩個(gè)小球第一次經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FM > FN C小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間小于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間D磁場(chǎng)中小球能到達(dá)軌道另一端最高處，電場(chǎng)中小球不能到達(dá)軌道另一端最高處第二卷（共52分）三、計(jì)算題（本題共5小題。解答應(yīng)有必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。解題過(guò)程中需要用到，但題目中沒(méi)有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說(shuō)明。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫出數(shù)值和單位。）17（9分）如圖所示，斜面AC長(zhǎng)L= 1m

10、，傾角 =37°，CD段為與斜面平滑連接的水平地面。一個(gè)質(zhì)量m = 2kg的小物塊從斜面頂端A由靜止開始滑下。小物塊與斜面、地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 = 0.5。不計(jì)空氣阻力，g = 10m/s2，sin37°= 0.6，cos37° = 0.8。求：（1）小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a；（2）小物塊滑到斜面底端C點(diǎn)時(shí)的速度大小v； （3）小物塊在水平地面上滑行的最遠(yuǎn)距離x。ADC 18. （9分）宇航員駕駛宇宙飛船到達(dá)月球，他在月球表面做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在離月球表面高度為h處，將一小球以初速度v0水平拋出，水平射程為x。已知月球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G。不考慮

11、月球自轉(zhuǎn)的影響。求：（1）月球表面的重力加速度大小g0 ；（2）月球的質(zhì)量M；（3）飛船在近月圓軌道繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度v。19. （11分）如圖所示，兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在水平面上，左端向上彎曲，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)。水平段導(dǎo)軌所處空間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體棒a與b的質(zhì)量均為m，電阻值分別為Ra=R，Rb=2R。b棒放置在水平導(dǎo)軌上足夠遠(yuǎn)處，a棒在弧形導(dǎo)軌上距水平面h高度處由靜止釋放。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直，重力加速度為g。（1）求a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力的大小和方向；（2）求最終穩(wěn)定時(shí)兩棒的速度大?。唬?）從a棒開

12、始下落到最終穩(wěn)定的過(guò)程中，求b棒上產(chǎn)生的內(nèi)能。BMPabNQh20. （11分）圖2OPx 圖1O如圖1所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上，下端掛一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)小球位于O點(diǎn)。將小球從O點(diǎn)由靜止釋放，小球沿豎直方向在OP之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如圖2所示。小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。（1）在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)某一位置A時(shí)動(dòng)能為Ek1，重力勢(shì)能為EP1，彈簧彈性勢(shì)能為E彈1，經(jīng)過(guò)另一位置B時(shí)動(dòng)能為Ek2，重力勢(shì)能為EP2，彈簧彈性勢(shì)能為E彈2。請(qǐng)根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，證明：小球由A運(yùn)動(dòng)到B 的過(guò)程中，小球、彈簧和地球組成的物體系統(tǒng)機(jī)械能

13、守恒；xFO圖3（2）已知彈簧勁度系數(shù)為k。以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下為x軸正方向，建立一維坐標(biāo)系O-x，如圖2所示。a. 請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出小球從O運(yùn)動(dòng)到P的過(guò)程中，彈簧彈力的大小F隨相對(duì)于O點(diǎn)的位移x變化的圖象。根據(jù)F-x圖象求：小球從O運(yùn)動(dòng)到任意位置x的過(guò)程中彈力所做的功W，以及小球在此位置時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能E彈；b. 已知小球質(zhì)量為m。求小球經(jīng)過(guò)OP中點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度的大小v。21. （12分）在粒子物理學(xué)的研究中，經(jīng)常用電場(chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)控制或者改變粒子的運(yùn)動(dòng)。一粒子源產(chǎn)生離子束，已知離子質(zhì)量為m，電荷量為+e 。不計(jì)離子重力以及離子間的相互作粒子源+ + + + + + +E 圖1v- - - -

14、 - - - B用力。（1）如圖1所示為一速度選擇器，兩平行金屬板水平放置，電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直。讓粒子源射出的離子沿平行于極板方向進(jìn)入速度選擇器。求能沿圖中虛線路徑通過(guò)速度選擇器的離子的速度大小v。圖2ABt /s0.20.40.6UAB / V200-200圖30（2）如圖2所示為豎直放置的兩平行金屬板A、B，兩板中間均開有小孔，兩板之間的電壓UAB隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖3所示。假設(shè)從速度選擇器出來(lái)的離子動(dòng)能為Ek=100eV，讓這些離子沿垂直極板方向進(jìn)入兩板之間。兩極板距離很近，離子通過(guò)兩板間的時(shí)間可以忽略不計(jì)。設(shè)每秒從速度選擇器射出的離子數(shù)為N0 = 5×1015個(gè)

15、，已知e =1.6×10-19C。從B板小孔飛出的離子束可等效為一電流，求從t = 0到t = 0.4s時(shí)間內(nèi)，從B板小孔飛出的離子產(chǎn)生的平均電流I。E 圖4+ + + + + +- - - - - - - B（3）接（1），若在圖1中速度選擇器的上極板中間開一小孔，如圖4所示。將粒子源產(chǎn)生的離子束中速度為0的離子，從上極板小孔處釋放，離子恰好能到達(dá)下極板。求離子到達(dá)下極板時(shí)的速度大小v，以及兩極板間的距離d。北京市西城區(qū)2015 2016學(xué)年度第一學(xué)期期末試卷 高三物理參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 20161 一、單項(xiàng)選擇題（每小題3分。）1. D 2. C 3. D 4. A 5. D 6

16、. B 7. C 8. B 9. A 10. C 11. C 12. D二、多項(xiàng)選擇題（每小題全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得1分，有選錯(cuò)的得0分。） 13. ABC 14. BC 15. AD 16. BCD三、計(jì)算題17（9分）解：（1）根據(jù)牛頓第二定律mgsin mgcos = ma （2分） 解得 a = 2m/s2 （1分） （2） 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 （2分） 解得v = 2m/s （1分） （3） 根據(jù)動(dòng)能定理 （2分） 解得 x = 0.4m （1分）18（9分）設(shè)飛船質(zhì)量為m解：（1）設(shè)小球落地時(shí)間為t，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律水平方向 （1分）豎直方向 （1分） 解得 （1分）

17、 （2）在月球表面忽略地球自轉(zhuǎn)時(shí)有 （2分） 解得月球質(zhì)量 （1分） （3）由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律 （2分） 解得 （1分） 19. （11分）解：（1）設(shè)a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v，從開始下落到進(jìn)入磁場(chǎng) 根據(jù)機(jī)械能守恒定律 （1分） a棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E = BLv （1分）根據(jù)閉合電路歐姆定律 （1分） a棒受到的安培力 F = BIL （1分）聯(lián)立以上各式解得 方向水平向左（1分） （注：或方向與速度方向相反。若方向錯(cuò)或沒(méi)答方向均扣1分）（2）設(shè)兩棒最后穩(wěn)定時(shí)的速度為v ，從a棒開始下落到兩棒速度達(dá)到穩(wěn)定根據(jù)動(dòng)量守恒定律 mv = 2m v （2分） 解得 （1分） （

18、3）設(shè)a棒產(chǎn)生的內(nèi)能為Ea ，b棒產(chǎn)生的內(nèi)能為Eb 根據(jù)能量守恒定律 （1分）兩棒串聯(lián)內(nèi)能與電阻成正比 Eb = 2Ea （1分）解得 （1分）20. （11分）解：（1）設(shè)重力做的功為WG，彈力做的功為W彈根據(jù)動(dòng)能定理 WG + W彈 = Ek2 - Ek1 （1分）由重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系 WG = Ep1 Ep2 （1分）由彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系 W彈 = E彈1- E彈2 （1分） FxOxkx聯(lián)立以上三式可得 Ek1 + Ep1 +E彈1 = Ek2 +Ep2 +E彈2 （1分）（2）a. F-x圖象如右圖所示 （1分） 圖中的圖線和x軸圍成的面積表示功的大小所以彈力做功為 （注：沒(méi)有負(fù)號(hào)扣1分） （2分）由彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系 W彈 = 0 -E彈 解得 （1分）b. 小球由O點(diǎn)到OP中點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理 （1分） 小球由O點(diǎn)到P點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律 （1分）解得 （1分） 21. （12分）解：（1）離子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)受力平衡 Ee = Bev （2分）解得 （1分）（2）A、B之間加正向電壓時(shí)，離子能夠通過(guò)B板小孔；A、B之間加反向電壓時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)離子做負(fù)功，電壓小于100V時(shí)，離子能夠通過(guò)B板小孔。由此可知，有離子通過(guò)B板小孔的時(shí)間