北京中國建筑第一工程局子弟中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

北京中國建筑第一工程局子弟中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域II的磁場方向垂直斜面向下，磁場的寬度HP及PN均為L，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，t1時(shí)刻ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場I區(qū)域，此時(shí)導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)；t2時(shí)刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時(shí)導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g，下列說法中正確的是(

)

A．當(dāng)ab邊剛越過JP時(shí)，導(dǎo)線框具有加速度大小為a=gsinθB．導(dǎo)線框兩次勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v1:v2=4：1C．從t1到t2的過程中，導(dǎo)線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少D．從t1到t2的過程中，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能參考答案：BD2.如圖所示的直角三角板緊貼在固定的刻度尺上方，一支鉛筆沿三角板直角邊向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)同時(shí)，三角板沿刻度尺向右勻加速運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于鉛筆尖的運(yùn)動(dòng)及其留下的痕跡的判斷，其中正確的有A.筆尖留下的痕跡是一條傾斜的直線B.筆尖留下的痕跡是一條曲線C.在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖的速度方向始終保持不變D.在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖的加速度方向始終保持不變參考答案：BD由題可知，鉛筆尖既隨三角板向右勻加速運(yùn)動(dòng)，又沿三角板直角邊向上做勻速運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡是向下彎曲的拋物線．故A錯(cuò)誤，B正確．在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖運(yùn)動(dòng)的速度方向是軌跡的切線方向，時(shí)刻在變化．故C錯(cuò)誤．筆尖豎直方向的加速度為零，水平方向加速度的方向水平向右，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成規(guī)律可知，筆尖運(yùn)動(dòng)的加速度方向始終水平向右，保持不變．故D正確．3.宇宙飛船繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若已知飛船繞地球飛行的周期T、地球的半徑R和地面附近的重力加速度g，則由以上物理量不能計(jì)算出的物理量是①飛船離地面的高度；

②飛船的飛行速率；

③飛船所受的向心力

④飛船所處高度處的重力加速度A．①③

B．②④

C．③

D．①②參考答案：

C4.（多選）一端裝有定滑輪的粗糙斜面體放在地面上，A、B兩物體通過細(xì)繩連接，并處于靜止?fàn)顟B(tài)(不計(jì)繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦)，如圖所示.現(xiàn)用水平力F作用于物體B上，緩慢拉開一小角度，此過程中斜面體與物體A仍然靜止.則下列說法正確的是(

)A．水平力F不變B．物體A所受斜面體的摩擦力一定變大C．物體A所受的合力不變D．斜面體所受地面的支持力一定不變參考答案：CD5.（單選）如圖示，一個(gè)小滑塊由左邊斜面上A1點(diǎn)由靜止開始下滑，又在水平面上滑行，接著滑上右邊的斜面，滑到D1速度減為零，假設(shè)全過程中軌道與滑塊間的動(dòng)摩擦因素不變，不計(jì)滑塊在轉(zhuǎn)彎處受到撞擊的影響，測得A1、D1兩點(diǎn)連線與水平方向的夾角為θ1，若將物體從A2靜止釋放，滑塊到D2點(diǎn)速度減為零，A2D2連線與水平面夾角為θ2，則（

）A.θ2＜θ1

B.θ2＞θ1

C.θ2=θ1

D.無法確定參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.我們繞發(fā)聲的音叉走一圈會(huì)聽到時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的聲音，這是聲波的現(xiàn)象；如圖是不同頻率的水波通過相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是圖．參考答案：:干涉，

C7.設(shè)地球的半徑為R0，質(zhì)量為m的衛(wèi)星在距地面2R0高處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地面的重力加速度為g，則衛(wèi)星的加速度為

，衛(wèi)星的周期為

。參考答案：1

0.16

8.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為_______N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

9.如圖所示，質(zhì)量為m1的滑塊置于光滑水平地面上，其上有一半徑為R的光滑圓弧。現(xiàn)將質(zhì)量為m2的物體從圓弧的最高點(diǎn)自由釋放，在物體下滑過程中m1和m2的總機(jī)械能________（選填“守恒”或“不守恒”），二者分離時(shí)m1、m2的速度大小之比為___________。參考答案：守恒，10.用實(shí)驗(yàn)探究單擺的周期與擺長的關(guān)系，為使單擺周期的測量值更精確，測量n次全振動(dòng)的時(shí)間t，n應(yīng)適當(dāng)

(選填"大"或"小")些；改變擺線長，測量多組擺長l和相應(yīng)的振動(dòng)周期T的數(shù)據(jù)，用圖象處理數(shù)據(jù).要得到線性圖象，應(yīng)選用

(選填"T-l"、"T-l2"或"T2-l")圖象.參考答案：11.一列簡諧波在t=0.8s時(shí)的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負(fù)”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時(shí)刻，x=4m處質(zhì)點(diǎn)的位移是

▲

m．參考答案：負(fù)（1分）

5（2分）

-0.0512.置于鉛盒中的放射源發(fā)射的、和三種射線，由鉛盒的小孔射出。在小孔外放一張鋁箔，鋁箔后的空間有一勻強(qiáng)電場。射線進(jìn)入電場后，變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進(jìn)，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為

射線，射線b為

射線。參考答案：

13.一個(gè)人由高H=20m的高臺上將質(zhì)量為m=0.5kg的小球以v0=16m/s的初速度豎直向上拋出，則人對小球所做的功為________J；小球落地時(shí)速度大小為24m/s，整個(gè)過程中小球克服空氣阻力做功為________J。（g=10m/s2）參考答案：答案：64J；20J。

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置．（1）將圖中所缺導(dǎo)線補(bǔ)接完整．（2）如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后：A．將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將

．（填“向左偏轉(zhuǎn)一下”或“向右偏轉(zhuǎn)一下”或“不偏轉(zhuǎn)”）B．原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針

．（填“向左偏轉(zhuǎn)一下”或“向右偏轉(zhuǎn)一下”或“不偏轉(zhuǎn)”）參考答案：解：（1）探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路分兩部分，要使原線圈產(chǎn)生磁場必須對其通電，故電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、原線圈組成閉合電路，靈敏電流計(jì)與副線圈組成另一個(gè)閉合電路，如圖所示：（2）閉合開關(guān)，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流表的指針向右偏；A、閉合電鍵，將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，磁場方向不變，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流計(jì)指針將向右偏轉(zhuǎn)．B、原線圈插入副線圈后，由電路圖可知，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，原線圈電流變小，穿過副線圈的磁場方向不變，但磁通量變小，靈敏電流計(jì)指針將左偏轉(zhuǎn)．故答案為：（1）電路圖如圖所示．（2）向右偏轉(zhuǎn)一下；向左偏轉(zhuǎn)一下．【考點(diǎn)】研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．【分析】（1）注意該實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)回路，一是電源、電鍵、變阻器、小螺線管串聯(lián)成的回路，二是電流計(jì)與大螺線管串聯(lián)成的回路，據(jù)此可正確解答．（2）磁場方向不變，磁通量的變化不變時(shí)電流方向不變，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向相同，磁通量的變化相反時(shí)，電流表指針方向相反．15.為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置：（1）以下實(shí)驗(yàn)操作正確的是

A．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在砝碼及砝碼盤的牽引下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)B．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與木板平行C．先接通電源后釋放小車D．實(shí)驗(yàn)中小車的加速度越大越好（2）在實(shí)驗(yàn)中，得到一條如圖乙所示的紙帶，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.1S，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分別為3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm，則小車的加速度a=

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．（3）有一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，他們在軌道水平及傾斜兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a﹣F圖線，如圖丙所示．圖線

是在軌道傾斜情況下得到的（填“①”或“②”）；小車及車中砝碼的總質(zhì)量m=

kg．參考答案：（1）BC；（2）0.33～0.34；（3）①；

0.5．【考點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【專題】實(shí)驗(yàn)題；定量思想；推理法；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．【分析】（1）平衡摩擦力就是讓小車在無拉力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讓重力沿斜面的分力等于小車受到的摩擦力．（2）從紙帶上求加速度可以用逐差法求解．（3）由圖象可知，當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，根據(jù)F=ma得a﹣F圖象的斜率k=．【解答】解：（1）A、平衡摩擦力就是讓小車在無拉力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讓重力沿斜面的分力等于小車受到的摩擦力．所以平衡時(shí)應(yīng)為：將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、為了使繩子拉力代替小車受到的合力，需要調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與木板平行，故B正確；C、使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，先接通電源后釋放小車，故C正確；D、試驗(yàn)中小車的加速度不是越大越好，加速度太大，紙帶打的點(diǎn)太少，不利于測量，故D錯(cuò)誤．故選：BC（2）由勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得：s4﹣s1=3aT2s5﹣s2=3aT2s6﹣s3=3aT2聯(lián)立得：（s4+s5+s6）﹣（s1+s2+s3）=9aT2解得：a===0.33m/s2，（3）由圖象可知，當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過高．所以圖線①是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的．根據(jù)F=ma得a﹣F圖象的斜率k=，由a﹣F圖象得圖象斜率k=2，所以m=0.5kg．故答案為：（1）BC；（2）0.33～0.34；（3）①；

0.5．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（19分）如圖所示，離子源A產(chǎn)生的初速為零、帶電量均為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準(zhǔn)直管，垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)后通過極板HM上的小孔S離開電場，經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于邊界MN進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。已知HO＝d，HS＝2d，＝90°。（忽略粒子所受重力）（1）求偏轉(zhuǎn)電場場強(qiáng)E0的大小以及HM與MN的夾角φ；（2）求質(zhì)量為m的離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；（3）若質(zhì)量為4m的離子垂直打在NQ的中點(diǎn)S1處，質(zhì)量為16m的離子打在S2處。求S1和S2之間的距離以及能打在NQ上的正離子的質(zhì)量范圍。參考答案：解析：（1）正離子被電壓為U0的加速電場加速后速度設(shè)為V1，設(shè)對正離子，應(yīng)用動(dòng)能定理有eU0＝mV12，

正離子垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，作類平拋運(yùn)動(dòng)受到電場力F＝qE0、產(chǎn)生的加速度為a＝，即a＝，垂直電場方向勻速運(yùn)動(dòng)，有2d＝V1t，沿場強(qiáng)方向：Y＝at2，聯(lián)立解得E0＝又tanφ＝，解得φ＝45°；（2）正離子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小為V2＝，

正離子在勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛侖茲力提供向心力，qV2B＝，解得離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R＝2；（3）根據(jù)R＝2可知，質(zhì)量為4m的離子在磁場中的運(yùn)動(dòng)打在S1，運(yùn)動(dòng)半徑為R1＝2，質(zhì)量為16m的離子在磁場中的運(yùn)動(dòng)打在S2，運(yùn)動(dòng)半徑為R2＝2，又ON＝R2－R1，由幾何關(guān)系可知S1和S2之間的距離ΔS＝－R1，聯(lián)立解得ΔS＝4(－)；由R′2＝(2R1)2+(R′－R1)2解得R′＝R1，再根據(jù)R1＜R＜R1，解得m＜mx＜25m。17.一輛值勤的警車停在直公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以的速度勻速行駛的貨車有違章行為時(shí)，決定去追趕，經(jīng)警車發(fā)動(dòng)起來，以加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，試問：

（1）在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是多少？

（2）若警車能達(dá)到的最大速度是，達(dá)到最大速度后勻速運(yùn)動(dòng)。則警車發(fā)動(dòng)起來后至少要多長的時(shí)間才能追上違章的貨車？參考答案：（1）在警車追上貨車之前，兩車速度相等時(shí)，兩車間的距離最大，設(shè)警車發(fā)動(dòng)起來后兩車速度相等，兩車間的距離最大為

則

4分（2）若警車的最大速度是，則警車發(fā)動(dòng)起來后加速時(shí)間為，加速位移為則

所以警車還沒追上貨車，這以后勻速運(yùn)動(dòng)追趕

3分設(shè)再經(jīng)時(shí)間追上：則

解得

2分

所以警車發(fā)動(dòng)起來后追上貨車經(jīng)歷的時(shí)間為18.在校運(yùn)會(huì)上，100米迎面接力賽成為一大亮點(diǎn)．比賽中某同學(xué)接棒后，開始以a1=4m/s2的加速度勻加速起跑，一段時(shí)間后達(dá)到最大速度，接著以最大速度持續(xù)奔跑10s，再以大小為a2=2m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)跑到終點(diǎn)，速度為4m/s，完成交接棒．則：（1）該同學(xué)在奔跑中的最大速度vm是多少？（2）該同學(xué)跑完100米的時(shí)間t是多少？參考答案：考點(diǎn)：勻變速