西城區(qū)2024年第一學(xué)期高三物理期末試題及答案

北京市西城區(qū)2024—2024學(xué)年度第一學(xué)期期末試卷

高三物理2024.1

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。）

1.一輛汽車起步后在10s內(nèi)速度達(dá)到80km/h,一列火車起步后達(dá)到這個(gè)速度須要60s。

兩車的上述過(guò)程均可看作是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于該過(guò)程下列說(shuō)法正確的是

A.汽車的加速度大B.火車的加速度大

C.兩車通過(guò)的位移相同D.汽車通過(guò)的位移大

2.計(jì)算機(jī)硬盤上的磁道為一個(gè)個(gè)不同半徑的同心圓，如圖所示。M,N是不同磁道上的

兩個(gè)點(diǎn)。當(dāng)磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，比較M,N兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列推斷正確的是

A.M、N的線速度大小相等

B.M、N的角速度大小相等

C.M點(diǎn)的線速度大于N點(diǎn)的線速度

D.M點(diǎn)的角速度小于N點(diǎn)的角速度

3.如圖所示，一單擺在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是

A.單擺的振幅越大，振動(dòng)周期越大/

B.擺球質(zhì)量越大，振動(dòng)周期越大\

C.若將擺線變短，振動(dòng)周期將變大/|

D.若將單擺拿到月球上去，振動(dòng)周期將變大?6

4.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖所示。此時(shí)質(zhì)點(diǎn)K與〃處于

最大位移處，質(zhì)點(diǎn)L與N處于平衡位置。下列說(shuō)法正確的是

A.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)Z的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向

B.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向

C.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)K的加速度為零

D.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)/的速度為零

5.在水平地面旁邊某一高度處，將一個(gè)小球以初速度壞水平拋出，小球經(jīng)時(shí)間f落地，

落地時(shí)的速度大小為v,落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為無(wú)，不計(jì)空氣阻力。若將小球

從相同位置以2%的速度水平拋出，則小球v0

A.落地的時(shí)間將變?yōu)?f-、、、

B.落地時(shí)的速度大小將變?yōu)?V\

C.落地的時(shí)間仍為f說(shuō),

D.落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離仍為x

6.某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖所示，M、N是電場(chǎng)中的兩個(gè)點(diǎn)。

下列推斷正確的是

A.M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

B.M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)/

C.一個(gè)正點(diǎn)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能

D.一個(gè)正點(diǎn)電荷在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力

7.在如圖所示的平行板器件中，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)一

度8相互垂直，兩平行板水平放置。具有不同水平速

I窯

能把具有某一特定速度的粒子選擇出來(lái)，所以叫做速…fS

度選擇器?，F(xiàn)有一束帶電粒子以速度vo從左端水平

射入，不計(jì)粒子重力。下列推斷正確的是

A.若粒子帶正電且速度環(huán)=￡,則粒子將沿圖中虛線方向通過(guò)速度選擇器

B.若粒子帶負(fù)電且速度叫=￡,則粒子將偏離虛線方向向上做曲線運(yùn)動(dòng)

B

F

C.若粒子帶正電且速度%<2，則粒子將偏離虛線方向向上做曲線運(yùn)動(dòng)

D.若粒子帶負(fù)電且速度二，則粒子將偏離虛線方向向上做曲線運(yùn)動(dòng)

8.如圖所示，志向變壓器接在電壓有效值不變的溝通電源上。燈泡匕和心完全相同（阻

值不變），R是一個(gè)定值電阻。閉合開關(guān)Si、S2,兩燈泡正常發(fā)光，然后斷開S2,下

列推斷正確的是

人.燈泡心變暗

B.電阻R兩端的電壓變大o北X,Is2

C.變壓器輸入功率不變|1廣

D.變壓器輸出功率變小

9.在如圖所示的電路中，電壓表、電流表均為志向電表。電源電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻為1Q,

電動(dòng)機(jī)線圈電阻為0.5Q。開關(guān)閉合，電動(dòng)機(jī)正常工作，電壓表示數(shù)為10V。則

A.電源兩端的電壓為12V

B.電源的輸出功率為24W

C.電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為80W

D.電動(dòng)機(jī)所做機(jī)械功的功率為18W

10.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有a、b兩個(gè)閉合線圈，它們用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10

匝，半徑小=2①。磁場(chǎng)方向與線圈所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間勻稱減小。

兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb，感應(yīng)電流分別為/a和/b。不考慮兩線圈

間的相互影響。下列說(shuō)法正確的是

XXX

A.￡a：￡b=2：1,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向b

B.Ea：Eb=4：l,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向

C./a：/b=2：1,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向B

D./a：/b=4：l,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向

11.如圖所小，雙量程電壓表由表頭G和兩個(gè)電阻串

聯(lián)而成。已知該表頭的內(nèi)阻Rg=500。，滿偏電流

/g=lmAo下列說(shuō)法正確的是

A.表頭G的滿偏電壓為500V

B.運(yùn)用°、6兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，其量程比運(yùn)用八c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)大

C.運(yùn)用°、6兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，若量程為。?10V,則Ri為9.5kQ

D.運(yùn)用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，若量程為。?100V,則(4+&)為95kQ

12.如圖所示，水平面上有兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行,N

金屬導(dǎo)軌MN和PQ,兩導(dǎo)軌間距為I,電阻均可忽

略不計(jì)。在/和P之間接有阻值為R的定值電阻，

導(dǎo)體桿ab電阻為r并與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處

于磁感應(yīng)強(qiáng)度為8、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給ab桿一個(gè)瞬時(shí)沖量，使它獲

得水平向右的初速度如。下列圖象中，關(guān)于加桿的速度丫、通過(guò)電阻R中的電流八

電阻R的電功率P、通過(guò)MPabM的磁通量①隨時(shí)間變更的規(guī)律，可能正確的是

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，

選對(duì)但不全的得1分，有選錯(cuò)的得0分。)

13.如圖所示，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸。。'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的溝通電

動(dòng)勢(shì)e=100后sinlOO兀f(V)。下列說(shuō)法正確的是“/.

A.溝通電的頻率為100HzD\

B.溝通電動(dòng)勢(shì)的有效值為100V乜

c.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖所示的位置時(shí)電動(dòng)勢(shì)為零

D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖所示的位置時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量為零

14.如圖所示，在光滑的水平面上有一輛平板車，人和車都處于靜止?fàn)顟B(tài)。一個(gè)人站在

車上用大錘敲打車的左端。在連續(xù)的敲打下，下列說(shuō)法正確的是

A.車左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)B.車持續(xù)地向右運(yùn)動(dòng)L_______

C.大錘、人和車組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒

D.當(dāng)大錘停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，人和車也停止運(yùn)動(dòng)\

15.在高能物理探討中，回旋加速器起著重要作用，其工作原理如圖所和6是兩

個(gè)中空的半圓金屬盒，它們之間有肯定的電勢(shì)差。兩個(gè)半圓盒處于與盒面垂直的勻

強(qiáng)磁場(chǎng)中。中心。處的粒子源產(chǎn)生的a粒子，在兩盒之間被電B

場(chǎng)加速，a粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。忽視a粒子在電

場(chǎng)中的加速時(shí)間，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是

A.a粒子運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周之后，電場(chǎng)的方向必需變更

B.a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期越來(lái)越大

C.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，a粒子離開加速器時(shí)的動(dòng)能就越大接溝蠹源

D.兩盒間電勢(shì)差越大，a粒子離開加速器時(shí)的動(dòng)能就越大

16.如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別是風(fēng)和他的兩物塊相連，它們靜止在光

滑水平地面上?，F(xiàn)給物塊恤一個(gè)瞬時(shí)沖量，使它獲得水平向右的速度均，從今時(shí)刻

起先計(jì)時(shí)，兩物塊的速度隨時(shí)間變更的規(guī)律如圖乙所示。則下列推斷正確的是

"7777777777777777777777777777777777777777777777

t3t4t

fl時(shí)刻彈簧長(zhǎng)度最短B.f2時(shí)刻彈簧復(fù)原原長(zhǎng)

在時(shí)間內(nèi)，彈簧處于壓縮狀態(tài)

在t2~以時(shí)間內(nèi)，彈簧處于拉長(zhǎng)狀態(tài)

其次卷（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)程中須要用到，但題目中沒有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說(shuō)明。只寫

出最終答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必需寫出數(shù)值和單位。）

17.（9分）

航空母艦上的起飛跑道由水平跑道和傾斜跑道兩部分組成，飛機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)的推力作

用下，在水平和傾斜跑道上滑行。我們可以把這種情景簡(jiǎn)化為如圖所示的模型，水平面

長(zhǎng)度xi=2m,斜面8C長(zhǎng)度尤2=1m,兩部分末端的高度差//=0.5m。一個(gè)質(zhì)量機(jī)=2kg

的物塊，在推力/作用下，從A點(diǎn)起先在水平面和斜面上運(yùn)動(dòng)，推力大小恒為尸=12N,

方向沿著水平方向和平行斜面方向。物塊與水平面、斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2。g取

10m/s2o求：

（1）物塊在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小。；

（2）物塊到達(dá)水平面末端B點(diǎn)時(shí)的速度大小v；

18.(9分)

我國(guó)放射的“嫦娥三號(hào)”登月探測(cè)器靠近月球后，經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程，在離月球表面

高為〃處懸停，即相對(duì)于月球靜止。關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，探測(cè)器自由下落，落到月球表面時(shí)

的速度大小為也已知萬(wàn)有引力常量為G,月球半徑為R,九《凡忽視月球自轉(zhuǎn)。求：

(1)月球表面的重力加速度go；

(2)月球的質(zhì)量M；

(3)假如你站在月球表面，將某小球水平拋出，你會(huì)發(fā)覺，拋出時(shí)的速度越大，小

球落回到月球表面的落點(diǎn)就越遠(yuǎn)。所以，可以設(shè)想，假如速度足夠大，小球就不再落回

月球表面，它將繞月球做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，成為月球的衛(wèi)星。則這個(gè)拋出速度

V1至少為多大？

19.(10分)

如圖所示，質(zhì)量為機(jī)、電荷量為+q的粒子，從容器A下方的小孔Si不斷飄入加速電

場(chǎng)，其初速度幾乎為零。粒子經(jīng)過(guò)小孔S2沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為2的

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，隨后離開磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力及粒子間的

相互作用。

(1)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小V；

(2)求加速電場(chǎng)的電壓U；

(3)粒子離開磁場(chǎng)時(shí)被收集。已知時(shí)間f內(nèi)收集到粒子的質(zhì)量為求這段時(shí)間內(nèi)

粒子束離開磁場(chǎng)時(shí)的等效電流I.

必

干一「S2

―^\I????-I~

\/B

20.(12分)

游樂場(chǎng)的過(guò)山車可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行，游客卻不會(huì)掉下來(lái)，如圖甲所示。我

們把這種情形抽象為如圖乙所示的模型：弧形軌道的下端N與豎直圓軌道平滑相接，P

為圓軌道的最高點(diǎn)。使小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從弧形軌道上端滾下，小球進(jìn)入圓軌道下端

后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。不考慮小球運(yùn)動(dòng)所受的摩擦等阻力。

N

乙

(1)小球沿弧形軌道運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)某一位置A時(shí)動(dòng)能為Eki，重力勢(shì)能為EPI，

經(jīng)過(guò)另一位置8時(shí)動(dòng)能為&2，重力勢(shì)能為12。請(qǐng)依據(jù)動(dòng)能定理和重力做功的特點(diǎn)，證

明：小球由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，總的機(jī)械能保持不變，即E*i+Epi=￡ji2+Ep2；

(2)已知圓形軌道的半徑為R,將一質(zhì)量為電的小球，從弧形軌道距地面高7/=2.5R

處由靜止釋放。

a.請(qǐng)通過(guò)分析、計(jì)算，說(shuō)明小球能否通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)產(chǎn)；

b.假如在弧形軌道的下端N處?kù)o置另一個(gè)質(zhì)量為m2的小球。仍將質(zhì)量為如的小

球，從弧形軌道距地面高/?=2.5R處由靜止釋放，兩小球?qū)l(fā)生彈性正撞。若要使被碰

小球碰后能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)P,那么被碰小球的質(zhì)量”及須要滿意什么條件？請(qǐng)通過(guò)

分析、計(jì)算，說(shuō)明你的理由。

21.(12分)

電磁彈射在電磁炮、航天器、艦載機(jī)等須要超高速的領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，圖1

所示為電磁彈射的示意圖。為了探討問題的便利，將其簡(jiǎn)化為如圖2所示的模型(俯視

圖)。放射軌道被簡(jiǎn)化為兩個(gè)固定在水平面上、間距為L(zhǎng)且相互平行的金屬導(dǎo)軌，整個(gè)裝

置處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。放射導(dǎo)軌的左端為充電電路，已知電

源的電動(dòng)勢(shì)為E,電容器的電容為C。子彈載體被簡(jiǎn)化為一根質(zhì)量為加、長(zhǎng)度也為工的

金屬導(dǎo)體棒，其電阻為人金屬導(dǎo)體棒垂直放置于平行金屬導(dǎo)軌上。忽視一切摩擦阻力以

及導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻。

Oq

圖1圖2圖3

(1)放射前，將開關(guān)S接。，先對(duì)電容器進(jìn)行充電。

a.求電容器充電結(jié)束時(shí)所帶的電荷量Q

b.充電過(guò)程中電容器兩極板間的電壓"隨電容器所帶電荷量q發(fā)生變更。請(qǐng)?jiān)趫D

3中畫出u-q圖象；并借助圖象求出穩(wěn)定后電容器儲(chǔ)存的能量￡oo

(2)電容器充電結(jié)束后，將開關(guān)接b,電容器通過(guò)導(dǎo)體棒放電，導(dǎo)體棒由靜止起先

運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒離開軌道時(shí)放射結(jié)束。電容器所釋放的能量不能完全轉(zhuǎn)化為金屬導(dǎo)體棒的

動(dòng)能，將導(dǎo)體棒離開軌道時(shí)的動(dòng)能與電容器所釋放能量的比值定義為能量轉(zhuǎn)化效率。若

某次放射結(jié)束時(shí)，電容器的電量減小為充電結(jié)束時(shí)的一半，不計(jì)放電電流帶來(lái)的磁場(chǎng)影

響，求這次放射過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化效率〃。

北京市西城區(qū)2024-2024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)2024.1

一'單項(xiàng)選擇題（每小題3分）

l.A2.B3.D4.D5.C6.C7.A8.D9.D10.Cll.C12.B

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.BC14.ACD15.AC16.ABD

三、計(jì)算題

17.（9分）

解：（1）物塊在水平面上受力如圖1所示

水平方向依據(jù)牛頓其次定律F-fi=ma（1分）

摩擦力fi=/.img（1分）

代入數(shù)據(jù)解得加速度a=4m/s2（1分）

（2）依據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律/=2“國(guó)（2分）

代入數(shù)據(jù)解得速度v=4m/s（1分）

（3）物塊在斜面上受力如圖2所示

物塊從A運(yùn)動(dòng)到C,依據(jù)動(dòng)能定理

F（無(wú)i+X2）一力Xi-fiX2-mgh=Ek-0（1分）

在斜面上摩擦力fi=〃％gcos6?（1分）

代入數(shù)據(jù)解得動(dòng)能Ek=14.54J（1分）

18.（9分）

2

解：（1）依據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律v=2goh（2分）

2

解得重力加速度g0=±（1分）

2h

（2）在月球表面，設(shè)探測(cè)器的質(zhì)量為“

萬(wàn)有引力等于重力G^=mg

0（2分）

解得月球質(zhì)量M=—（1分）

2hG

（3）設(shè)小球質(zhì)量為〃一,拋出時(shí)的速度也即為小球做圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度

萬(wàn)有引力供應(yīng)向心力（2分）

R

V2R

解得小球速度至少為T分）

19.（10分）

解：（1）洛侖茲力供應(yīng)向心力Bqv^Hi--（2分）

R

解得速度v=?（1分）

（2）依據(jù)動(dòng)能定理qU』相廣（2分）

解得電壓u=絲配J（1分）

（3）設(shè)時(shí)間f內(nèi)收集到的粒子薪%N

依據(jù)題意有M=Nm（1分）

依據(jù)電流定義有/=啊（2分）

t

聯(lián)立解得等效電流/=%（1分）

mt

20.（12分）

解：（1）依據(jù)動(dòng)能定理卬總=WG=Ek2-Eki（1分）

依據(jù)重力做功的特點(diǎn)可知WG=Epl-Ep2（1分）

聯(lián)立以上兩式a-Eki=￡P(guān)i-Ep2

整理得到&2+Ep2=Epi+Eki（1分）

（2）a.假設(shè)小球剛好能過(guò)最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)時(shí)小球只受重力作用

2

此時(shí)重力供應(yīng)向心力m1g=呵%（1分）

解得小球能過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為％山=標(biāo)（1分）

小球從M到P,設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)P時(shí)的速度為VP

2

依據(jù)機(jī)械能守恒定律m1gh=m,vp+mlgx2R（1分）

解得vp=7^=vmin,即小球剛好能過(guò)最高點(diǎn)。（1分）

b,以小球如為探討對(duì)象，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)的速度為0

2

從M到N,依據(jù)機(jī)械能守恒定律mlg/i=1m1v1（1分）

以兩個(gè)小球?yàn)樘接憣?duì)象，碰后兩小球的速度分別為nJ、也'

依據(jù)動(dòng)量守恒定律m\v\=mw\'+m2v2'（1分）

依據(jù)能量守恒定律!叫V，=；町片2+；叫弘2（1分）

聯(lián)立解得小球預(yù)碰后的速度