石景山高三物理期末测试及答案.pdf

石景山区2015-2016学年第一学期期末考试试卷 高三物理 （全卷考试时间：100分钟，满分：100分） 2016年1月 第卷（共36分） 一、本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项 中，只有一个选项符合题目要求。 C 图1 A B 1如图1所示，一位同学从操场A点出发，向西走了30m，到达B点，然 后又向北走了40m，达到C点。在从A点到C点的过程中，该同学的位 移是 A. 70m B. 50m C. 40m D. 30m 2如图2所示，一条鱼在水中正沿直线水平向左加速游动。在这个过程 中，关于水对鱼的作用力的方向，下图中合理的是 F B F A F C F D 图2 3如图3所示，在A、B两点分别放置两个电荷量相等的正点电荷，O点 为A、B连线的中点，M点位于A、B连线上，N点位于A、B连线的中 垂线上。关于、M、N三点的电场强度E和电势的判断正确的是 M A O N 图3 B AN O BM O CEN EO DEM EO 4近年来，我国一些地区出现了雾霾天气，影响了人们的正常生活。在 一雾霾天，某人驾驶一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上， 突然发现正前方有一辆大卡车正以10 m/s的速度同方向匀速行驶，小 汽车紧急刹车，但刹车过程中刹车失灵。已知小汽车刚刹车时与大卡 车相距40m，并开始计时，得到小汽车和大卡车的v-t图象分别如图4 中a、b所示，以下说法正确的是 图4 t/s v/ms-1 2 1 3 4 5 0 10 30 20 a b A由于初始距离太近，即使刹车不失灵也会追尾 B在t=1s时追尾 C在t=5s时追尾 D在t=5s时两车相距最近，但没有追尾 5如图5所示，我们常见有这样的杂技表演：四个人A、B、C、D体型相 似，B站在A的肩上，双手拉着C和D，A撑开双手支持着C和D。如果 四个人的质量均为m=60kg，g=10m/s2，估算A的手臂受到的压力和B 的手臂受到的拉力分别为 A B C D 图5 A120N，240N B240N，480N C350N，700N D600N，1200N 6“神舟十号”飞船发射后，经过多次变轨进入距地面高度为h的圆形轨 道。已知飞船质量为m，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。 设飞船进入圆形轨道后运动时的动能为EK，则 A B C D 7一简谐横波在x轴上传播，t=0时的波形如图甲所示。x=8m处质点P的 振动图线如图乙所示。下列说法正确的是 t/s y/cm 1 0 0.2 2 3 4 乙 x/m y/cm 2 0 0.2 4 6 8 P 甲 图6 A这列波的波长为8m B这列波的频率为2Hz C这列波的波速为4m/s D这列波向左传播 8如图7所示，斜面光滑且绝缘。在斜面上A点固定一点电荷，从B点无 初速释放一带负电的小物块（可视为质点），小物块在运动中电荷量 始终保持不变，运动到C点时速度恰好为零。小物块从B运动到C的过 程中，下列说法正确的是 图7 A B C A. 小物块先做匀加速运动，后做匀减速运动 B. 小物块的电势能一直增大 C. 小物块的电势能先增大后减小 D. 小物块所受到的合外力一直减小 9如图8所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁。当磁铁向下运 动（但未插入线圈内部）时，线圈中 A没有感应电流 v S N G 图8 B感应电流的方向与图中箭头方向相反 C感应电流的方向与图中箭头方向相同 D感应电流的方向不能确定 10如图9所示，一个不计重力的带电粒子以v0沿各图的虚线射入场中。 图A中，I是两条垂直纸面的长直导线中等大反向的电流，虚线是两 条导线垂线的中垂线；图B中，Q是两个位置固定的等量同种点电 荷的电荷量，虚线是两位置连线的中垂线；图C中，I是圆环线圈中 的电流，虚线过圆心且垂直圆环平面；图D中，有正交的匀强电场和 匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外。 其中，带电粒子不可能做匀速直线运动的是 v0 I I A v0 D E B v0 C I B +Q +Q v0 图9 11如图10所示，一物体作匀加速直线运动，依次经过A、B、C三点， 其中B是A、C的中点。已知物体在AB段的平均速度为3m/s，在BC段 的平均速度为6m/s，则物体经过B点时的速度是 图10 C A B A4m/s B4.5m/s C5m/s D5.5m/s 12如图11所示，小铁块从一台阶顶端以初速度v0=4m/s水平抛出。如果 每级台阶的高度和宽度均为1m，台阶数量足够多，重力加速度g取 10m/s2，则小铁块第一次所碰到的台阶的标号是 1 2 3 4 图11 v0 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 第卷（共64分） 二、本题共2小题，共18分。 13（6分）图12为小车由静止开始沿斜面匀加速下滑的频闪照片示意 图，已知闪光频率为每秒10次，且第一次闪光时小车恰好从A点开始 运动。根据照片测得各闪光时刻小车位置间的实际距离分别 为AB=2.42cm，BC=7.31cm，CD=12.20cm，DE=17.13cm。由此可 知，小车运动的加速度大小为 m/s2，小车运动到D点时的速度大 小为 m/s。（结果均保留2位有效数字） 图12 E A B C D 14. （12分）某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G（量程为1mA、内 阻约为100）的内阻。实验室中可供选择的器材有： 图13 电流表A1：量程为3mA，内阻约为200； 电流表A2：量程为0. 6A，内阻约为0.1； 定值电阻R1：阻值为10； 定值电阻R2：阻值为60； 滑动变阻器R3：最大电阻20，额定电流1.5A； 直流电源：电动势1.5V，内阻0.5； 开关，导线若干。 （1）为了精确测量电流表G的内阻，你认为该小组同学应选择的 电流表为 （选填“A1”或“A2”）、定值电阻为 （选 填“R1”或“R2”）。 （2）在图13的方框中画出你设计的实验电路图。 （3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A的示数为I1，电流表G的 示数为I2，则电流表G的内阻的表达式为rg = 。 三、本题共5小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要 步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须 明确写出数值和单位。 Q P h A B 图14 15（8分）如图14所示，竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑 水平面相切。质量为M=2.0kg的小物块B静止在水平面上。质量 为m=1.0kg的小物块A从距离水平面高h0.45m的P点沿轨道从静止 开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰，碰后两个 物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s2。求： （1）A经过Q点时速度的大小v0； （2）A与B碰后速度的大小v； （3）碰撞过程中系统（A、B）损失的机械能E。 16（9分）如图甲所示，质量为2kg的木板B静止在水平面上。某时刻物 块A（可视为质点）从木板的左侧沿木板上表面滑上木板，初速度 v0=4m/s。此后A和B运动的v-t图象如图乙所示，取重力加速度 g=10m/s2，求： 图15 v0 图甲 B A 图乙 t/s v/ms-1 2 1 3 0 2 4 （1）A与B上表面之间的动摩擦因数1； （2）B与水平面间的动摩擦因数2； （3）A的质量。 17（9分）如图甲所示，一小物块随足够长的水平传送带一起运动，一 水平向左飞来的子弹击中小物块并从中穿过。固定在传送带右端的 位移传感器记录了小物块被击中后的位移x随时间t的变化关系如图乙 所示。已知图线在前3.0s内为二次函数，在3.0 s4.5 s内为一次函 数，取向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，g取10 m/ s2。 图乙 t/s x/m 2 1 3 4 5 0 1 3 2 4 图甲 图16 （1）定性描述小物块在前3.0s内的运动情况； （2）求传送带速度v的大小； （3）求小物块与传送带间的动摩擦因数。 18（9分）质量m=2.010-4kg、电荷量q=1.010-6C的带电微粒静止在 空间范围足够大的匀强电场中，电场强度大小为E1。在t=0时刻，电 场强度的大小突然增加到E2=4.0103N/C，电场方向保持不变； 到t1=0.20s时刻再把电场方向改为水平向右，场强大小E2保持不变。 取g=10m/s2。求： （1）电场强度E1的大小； （2）t1=0.20s时刻带电微粒的速度大小； （3）带电微粒在速度方向为水平向右时刻的动能。 19（11分）如图17所示，宽度为L的粗糙平行金属导轨PQ和PQ倾斜放 置，顶端QQ之间连接一个阻值为R的电阻和开关S，底端PP处与一 小段水平轨道用光滑圆弧相连。已知底端PP离地面的高度为h，倾 斜导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场（图中未画出）中。若断开 开关S，一根质量为m、电阻为r、长也为L的金属棒从AA处由静止开 始滑下，金属棒落地点离PP的水平距离为x1；若闭合开关S，该金 属棒仍从AA处由静止开始滑下，则金属棒落地点离PP的水平距离 为x2。不计导轨电阻，忽略金属棒经过PP处的机械能损失，已知重 力加速度为g，求： （1）开关断开时，金属棒离开底端PP的速度大小； （2）开关闭合时，在下滑过程金属棒中产生的焦耳热。 （3）开关S仍闭合，金属棒从比AA更高处由静止开始滑下，水平射程仍 为x2，请定性说明金属棒在倾斜轨道上运动的规律。 R Q Q A P P S x A R 图17 石景山区20152016学年第一学期期末 高三物理 参考答案 一、选择题（每小题3分，共36分） 2016年1月 题号123456789101112 答案BAADCADBCBCB 二、实验题（共18分） 答图1 G R2 R3 A1 E r 13（1）4.9（3分）（2）1.5（3分） 14（1）A1（3分）R2（3分）（2）答图1（3分）（3）（3分） 三、计算题（共5小题，共46分） 15（8分） （1）A从P滑到Q的过程中，根据机械能守恒定律得 （2分） 解得A经过Q点时速度的大小 （1分） （2）A与B相碰，由动量守恒定律得 mv0=(m + M ) v（2分） 解得 .0m/s（1分） （3）由能量守恒定律得 （1分） 解得A与B碰撞过程中系统损失的机械能E = 3.0 J（1分） 16（9分） （1）由图象可知，A在0-1s内的加速度，解得 对A由牛顿第二定律 ，解得（3分） （2）由图象知，AB在1-3s内的加速度，解得 对AB由牛顿第二定律 ，解得（3分） （3）由图象可知B在0-1s内的加速度，解得 对B由牛顿第二定律得，解得（3分） 17（9分） （1）小物块在前2s内向左匀减速运动，在第3s内向右匀加速运动。（3 分） （2）因为3 s4.5 s内s-t图像为一次函数，说明小物块已与传送带保持相 对静止，即与传送带一起匀速运动，又因为此段时间图像斜率为负 值，所以传送带的速度方向为顺时针方向。传送带速度v的大小v=。 （3分） （3）由图像可知在第3s内小物块做初速度为零的匀加速运动，则 (其中 s=1m，t=1s)，又，解得。（3分） 18（9分） （1）带电微粒静止，受力平衡：q E1=mg（2分），解得 E1=2.0103N/C（1分） （2）在E2电场中，设带电微粒向上的加速度为a1，根据牛顿第二定律 q E2-mg=ma1（1分），解得a1=10m/s2（1分） 设0.20s末带电微粒的速度大小为v1，则v1=a1t，解得v1=2. 0m/s（1 分） （3）把电场E2改为水平向右后，带电微粒在竖直方向做匀减速运动，设 带电微粒速度达到水平向右所用时间为t1，则 0-v1=-gt1，解得 t1=0.20s（1分） 设带电微粒在水平方向电场中的加速度为a2，根据牛顿第二定律 q E2=ma2 解得a2=20m/s2（1分） 设此时带电微粒的水平速度为v2，v2=a2t1，解得v2=4.0m/s 设带电微粒的动能为Ek，Ek=，解得Ek=1.610-3J（1 分） 19（11分） （1）开关断开时，金属棒离开底端PP的速度大小为v1，在空中运动的时间 为t， x1=v1t （1分） （1分） 解得 （1分） （2）