北京市西城區(qū)高三物理上學(xué)期期末考試試題

北京市西城區(qū)2021屆高三物理上學(xué)期期末考試試題北京市西城區(qū)2021屆高三物理上學(xué)期期末考試試題PAGEPAGE12北京市西城區(qū)2021屆高三物理上學(xué)期期末考試試題北京市西城區(qū)2021屆高三物理上學(xué)期期末考試試題本試卷共8頁，共100分?？荚嚂r長90分鐘.考生務(wù)必將答案寫在答題卡上,在試卷上作答無效。第一部分（選擇題共48分）一、單項選擇題（本題共12小題，每小題3分，共36分。）1.有關(guān)運動與相互作用的關(guān)系，下列說法正確的是A.一個物體速度向東,則其受合力一定向東B。一個物體速度越大，則其受合力一定越大C。一個物體受合力為0,則其速度一定為0D。一個物體受合力越大，則其速度變化一定越快2。如圖1所示，用手握住長繩的一端,t=0時刻在手的帶動下A點開始上下振動，其振動圖像如圖2所示，則以下四幅圖中能正確反映t1時刻繩上形成的波形的是txtx0t1圖2A圖1AABCDAAAA3．如圖所示，用理想變壓器為一個“6V、12W”的小燈泡L供電，變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為2：1。閉合開關(guān)S，小燈泡恰好正常發(fā)光.則下列說法中正確的是LSLS~B．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24WD．變壓器副線圈中的輸出功率為12W

4.若已知地球質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體,忽略地球自轉(zhuǎn)影響，僅由這些信息不能計算出A。地面附近的重力加速度B。地球的第一宇宙速度C.同步衛(wèi)星距地面的高度D。近地衛(wèi)星繞地球做圓周運動的周期ab5。伽利略曾設(shè)計過一個斜面實驗:讓小球沿一個斜面從靜止開始向下運動，小球?qū)ⅰ皼_"上另一個斜面；減小第二個斜面的傾角，重復(fù)實驗，直至斜面最終變?yōu)樗?右圖是現(xiàn)代所做的伽利略斜面實驗的頻閃照片（組合圖)。幾次實驗中小球都從同一位置釋放，且頻閃照相的頻閃頻率相同，有關(guān)小球在斜面a、b上的運abA.小球在斜面a、b上運動越來越慢,主要是摩擦作用的影響B(tài).小球在斜面a上運動的距離較短，因此小球在斜面a上運動的平均速度較小C.小球在斜面b上的影像個數(shù)較多，表示小球在斜面b上運動的時間較長D.頻閃照片中相鄰的兩個影像間的距離越大，表示這兩個影像間的運動時間越長F2F1F3圖2圖16．水上滑翔傘是一項很受青年人喜愛的水上活動。如圖1所示，滑翔傘由專門的游艇牽引，游客可以在空中體驗迎風飛翔的感覺。為了研究這一情境中的受力問題，可以將懸掛座椅的結(jié)點作為研究對象，簡化為如圖2所示的模型，結(jié)點受到牽引繩、滑翔傘和座椅施加的三個作用力F1、F2和F3,其中F2F1F3圖2圖1A.F1可能大于F2B.F2一定大于F3C。F1和F2的合力可能大于F3D。F2和F3的合力方向可能沿水平向右BB7。如圖所示，一輛裝滿石塊的貨車在平直道路上行駛。貨箱中石塊B的質(zhì)量為m，重力加速度為g,在貨車以加速度a加速運動位移x的過程中,下列說法正確的是A.周圍與石塊B接觸的物體對它的作用力的合力大小為mgB.周圍與石塊B接觸的物體對它的作用力的合力大小為maC.周圍與石塊B接觸的物體對它的作用力的合力做功為maxD。周圍與石塊B接觸的物體對它的作用力的合力做功為b0VABe15Vd10Vc5V8.右圖表示某電場等勢面的分布情況。將某一試探電荷先后放置在電場中的A點和B點,它所受電場力的大小分別為FA、Fb0VABe15Vd10Vc5VA.FA>FB B。FA〈FBC。EPA〉EPB D。EPA〈EPB北9.如圖所示，在一沿南北方向水平放置的直導(dǎo)線正下方有一小磁針。在導(dǎo)線中通有某一方向電流,小磁針靜止時N極指向西偏北方向,由此可推斷北A.此時導(dǎo)線中的電流方向為由北向南B。若導(dǎo)線中通有相反方向的電流,小磁針靜止時N極將指向東偏南方向C.若將小磁針放置到導(dǎo)線正上方，小磁針靜止時N極仍指向西偏北方向D.若將導(dǎo)線中的電流增大，小磁針N極將略向西偏轉(zhuǎn)RARAV10.右圖所示的閉合電路中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U、電流表的示數(shù)I、干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化。以下四幅圖中能正確反映P-U、P-I關(guān)系的是PPIPIOPOUUOPABCDOCBMN11。如圖所示，U形金屬框架豎直放置在絕緣地面上，框架的上端接有一電容器C，金屬框架處于水平方向的勻強磁場中。將一電阻為R的金屬棒CBMNA。金屬棒做自由落體運動B.電容器左側(cè)極板將帶上正電荷C。電容器儲存的電能等于金屬棒減少的重力勢能D.金屬棒減少的機械能大于電容器儲存的電能

12.以煤作燃料的工廠、電站，每天排出的煙氣帶走大量的煤粉,不僅浪費燃料，而且嚴重地污染環(huán)境，利用靜電除塵可以消除煙氣中的煤粉。右圖為靜電除塵的原理示意圖，除塵器由金屬管A和懸掛在管中的金屬絲B組成，A和B分別接到高壓電源的兩極，它們之間有很強的電場，空氣中的氣體分子被強電場電離成為電子和正離子。正離子被吸引到B上，得到電子,又成為分子.電子在向正極運動的過程中，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負電，吸附到正極上，最后在重力作用下，落入下面的漏斗中。有關(guān)這一物理情境下列說法正確的是A.空氣分子在距離金屬絲B越近的地方越容易被電離B.帶上負電的煤粉在向A運動的過程中做勻變速運動C.帶上負電的煤粉在向A運動的過程中其運動軌跡為拋物線D。帶上負電的煤粉在向A運動的過程中其電勢能增大二、多項選擇題(本題共4小題，每小題3分，共12分。每小題全部選對的得3分，選對但不全的得2分,有選錯的得0分。）x/myx/my/mv0＝0.02m/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速度為0的勻加速直線運動。測出t時刻R的x、y坐標值分別為0.25m和0。10m。則此時A.玻璃管的速度的大小為0.05m/sB.玻璃管的加速度的大小為0。02m/s2C.蠟塊的運動軌跡方程為D.蠟塊的運動軌跡方程為A用電器B等離子體A用電器B等離子體CDA．用電器中的電流方向從C到DB．帶負電的粒子受洛倫茲力向上C．若只增強磁場，發(fā)電機的電動勢將增大D．若將發(fā)電機與用電器斷開，A板積累的電荷會一直增多

15。下圖為某種鋰電池充電過程中電池電壓、充電電流隨時間變化的圖像。根據(jù)圖像,可以做出的正確推斷是001.02.03.04.01.02.03.04.05.02004006001000充電電流（mA）電池電壓（V）時間（小時）00800電池電壓充電電流A.該鋰電池的電動勢約為4.2VB.該鋰電池的充電電壓可能小于4。2VC.充電的1。0~3。0小時內(nèi),電池充入的電荷量為1000mA·hD。若該鋰電池的容量為1400mA·h，則整個充電過程中，鋰電池增加的電能不超過5.88W·h太陽AC火星地球B16。太陽AC火星地球B為了節(jié)省燃料，我們要等火星與地球之間相對位置合適的時候發(fā)射探測器。受天體運行規(guī)律的影響，這樣的發(fā)射機會很少.為簡化計算，已知火星的公轉(zhuǎn)周期約是地球公轉(zhuǎn)周期的1.9倍，認為地球和火星在同一平面上、沿同一方向繞太陽做勻速圓周運動，如圖所示。根據(jù)上述材料，結(jié)合所學(xué)知識,判斷下列說法正確的是A。地球的公轉(zhuǎn)向心加速度小于火星的公轉(zhuǎn)向心加速度B。當火星離地球最近時，地球上發(fā)出的指令需要約3分鐘到達火星C。如果火星運動到B點，地球恰好在A點時發(fā)射探測器，那么探測器將沿軌跡AC運動到C點時，恰好與火星相遇D。下一個發(fā)射時機需要再等約2.1年第二部分（非選擇題共52分）三、計算論述題(本題共5小題。解答應(yīng)有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。解題過程中需要用到，但題目中沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的，答案中必須寫出數(shù)值和單位。）17。(9分）滑板是年輕人喜歡的運動項目?；鍚酆谜呒盎蹇傎|(zhì)量m=60kg，以v0=2。0m/sx=40m到達坡底.將人和滑板整體看作質(zhì)點，設(shè)其在下滑過程中所受阻力的大小不變,重力加速度g取10m/s2,求下滑過程中（1）滑板及人的加速度的大小a；(2）滑板及人受到的阻力的大小f；（3)滑板及人受到的重力的沖量大小I。18.(9分)B1B2U1EⅠⅡⅢOPMN某一質(zhì)譜儀原理如圖所示，區(qū)域Ⅰ為粒子加速器,加速電壓為U1;區(qū)域Ⅱ為速度選擇器,磁場與電場正交，磁感應(yīng)強度為B1，板間距離為d；區(qū)域Ⅲ為偏轉(zhuǎn)分離器,磁感應(yīng)強度為B2。一質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子，初速度為0,經(jīng)粒子加速器加速后，該粒子恰能沿直線通過速度選擇器，B1B2U1EⅠⅡⅢOPMN（1）粒子進入速度選擇器的速度v；（2）速度選擇器的兩極板電壓U2；（3）OP之間的距離.RMNvB圖1RMNvB圖1如圖1所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,寬度為L，一端連接阻值為R的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。電阻為r的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距,與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動，速度大小為v。導(dǎo)軌的電阻可忽略不計。圖2tB0（1）求回路中的感應(yīng)電流I和圖2tB0（2）通過公式推導(dǎo)證明：導(dǎo)體棒向右勻速運動t時間內(nèi)，拉力做的功W等于電路獲得的電能W電;（3)若要使回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，在導(dǎo)體棒運動的過程中,磁感應(yīng)強度B應(yīng)隨時間t變化。設(shè)t=0時刻磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0，請在圖2中作出相應(yīng)的B—t圖像,并通過推導(dǎo)說明作圖依據(jù).20.（12分）新能源汽車的研發(fā)和使用是近幾年的熱門話題。新能源汽車是指采用非常規(guī)的燃料作為動力來源的汽車。新能源汽車的使用將把人類帶入清潔能源時代。圖1下面是某品牌新能源汽車介紹中的一段文字:圖1“將近6米的超長車身設(shè)計,使得整車車頂集成的太陽能芯片面積達到了6平方米左右。極富流線型的整車造型，隱藏式的輪轂設(shè)計，纖細的攝像頭式后視鏡，使整車風阻大幅下降.全車采用鋁合金框架并結(jié)合碳纖維車身，整車質(zhì)量僅700千克,這一輕量化設(shè)計使整車能耗極低.”F/NF/N7500v-1/(s·m-1)ABC0.025圖2（2)為進一步測試這種汽車的性能,該工程師在上述實驗路段上以某種方式行駛,通過計算機采集實驗數(shù)據(jù),繪出了汽車牽引力F與車速倒數(shù)v—1間的關(guān)系圖線ABC，如圖2所示,線段AB平行于橫軸，線段BC延長線過坐標原點.請根據(jù)圖線ABC判斷汽車做什么運動,并求B點時發(fā)動機的輸出功率。（3)已知太陽輻射的總功率P0=4×1026W，太陽到地球的距離r=1.5×1011m，太陽光傳播到達地面的過程中大約有34%的能量損失。目前,制作太陽能電池的最好的材料為砷化鎵，其將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率可達到31.6％。試通過計算分析，這種汽車只采用純太陽能驅(qū)動，且能保持最大輸出功率30kW不變的可行性。

21。(12分）碰撞是生活中常見的現(xiàn)象,某同學(xué)想對碰撞問題進行研究.圖1AB（1)圖1AB圖2ABa。若如圖1所示,滑塊A的右端、滑塊B的左端均裝有粘扣，碰后A、B將粘在一起運動.已知滑塊A的初速度為v圖2ABb.若如圖2所示，滑塊A的右端、滑塊B的左端均裝有彈簧圈，碰后A、B將分開且沿著相同方向運動。通過傳感器分別測得兩個滑塊碰撞前后的速度如下:碰撞前碰撞后實驗序號v10(m/s）v20(m/s）v1（m/s)v2（m/s）10.9000.301.2020。7300.240.9730。8100.271.08該同學(xué)通過處理數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)碰撞前后有mAv10=mAv1+mBv2,說明滑塊的碰撞過程滿足動量守恒定律；同時他還發(fā)現(xiàn)也成立，他認為這是一個運動的滑塊與一個靜止的滑塊發(fā)生彈性碰撞的必然結(jié)果。請你分析說明該同學(xué)的觀點是否正確。（2）為了對碰撞進行深入研究，該同學(xué)查閱資料了解到以下信息:不同材料制成的兩個小球甲、乙，若碰撞前的速度分別為v10和v20，碰撞后的速度分別為v1和v2,把v10-v20稱為接近速度，把v2—v1稱為分離速度。研究發(fā)現(xiàn)碰撞后的分離速度與碰撞前的接近速度成正比，這個比值稱為恢復(fù)系數(shù),用e表示,即:.請你根據(jù)以上信息結(jié)合碰撞的規(guī)律完成以下問題：小球甲在光滑水平面上以一定的速度與原來靜止的小球乙發(fā)生正碰,恢復(fù)系數(shù)為.若碰后甲、乙兩球速度的大小之比始終為2：1，則甲、乙兩球的質(zhì)量應(yīng)該滿足什么關(guān)系？北京市西城區(qū)2020—2021學(xué)年度第一學(xué)期期末試卷高三物理參考答案2021.1第一部分（選擇題共48分）一、單項選擇題（每小題3分）1．D2．B3．D4．C5．C6．B7．C8．A9．D10．D11.D12．A二、多項選擇題（每小題全部選對的得3分,選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）13．BC14．AC15．AD16．BD第二部分（非選擇題共52分）三、計算論述題17．（9分）（1)根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律（2分）解得（1分)（2）根據(jù)牛頓第二定律，有（2分)解得（1分)（3）重力的沖量大?。?分）18．（9分)（1）粒子加速過程根據(jù)動能定理,有（2分）解得（1分）(2）粒子經(jīng)過速度選擇器過程受力平衡，有（2分）解得（1分）（3)粒子在分離器中做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律,有(2分）（1分）19．(10分)（1）MN運動產(chǎn)生電動勢E=BLv(1分)根據(jù)閉合電路歐姆定律得（1分）路端電壓U=IR得(1分）（2）MN做勻速運動,受力平衡,有（1分）t內(nèi)MN運動的距離x=vt拉力做功（1分）電路獲得的電能(1分）可知，t時間內(nèi)，拉力做的功W等于電路獲得的電能W電。Bt0B0（3）若要使回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)保持回路中的磁通量不變，磁感應(yīng)強度B隨時間tBt0B0設(shè)t=0時導(dǎo)體棒MN距導(dǎo)軌左端的距離為d，回路中的磁通量B0Ldt時刻磁場的磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)體棒MN距導(dǎo)軌左端的距離為d+vt