高三第一学期期末试题北京市房山区2012届高三上学期期末考试物理试题

房山区 2011 2012 学年度统练试卷 高三年级物理 一 单项选择题 每题 4 分 共 15 小题 60 分 1 在科学发展进程中 许多科学家做出了卓越贡献 下列叙述符合物理学史实的是 A 法拉第最早发现电流的磁效应现象 B 库仑通过扭秤实验测出了静电力常量 C 伽利略通过实验和逻辑推理说明力是维持物体运动的原因 D 汤姆孙发现了电子并提出原子核式结构模型 2 如图所示 一束复合光束 c 从玻璃射向空气 经折射后形成光 a b 两束光线 则下列说 法正确的是 A a 光光子的能量比 b 光光子的能量大 B 从玻璃射向空气时 a 光的临界角小于 b 光的临界角 C 若 a 光能发生光电效应 b 光也一定能发生光电效应 D 经同一双缝干涉装置得到干涉条纹 a 光干涉条纹间距小 3 下列说法正确的是 A 天然放射现象说明原子核内部有电子 B 发现质子的核反应方程是 7 14 2 4 8 16 1 1 NHeOH C 由爱因斯坦质能方程Emc 2 可知 物体的能量与 物体的速度的平方成正比 D 从能级图中可知 氢原子从 n 2 跃迁到 n 1 能级释放出的光子能量高于从 n 4 跃 迁到 n 2 能级所释放出的光子能量 4 一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动 其线圈两端电压的瞬时值表达式u t 100sin2220 V 那么 A 该交变电流的频率是 l00 Hz B 当 t 0 时 线圈平面恰好与中性面垂直 C 当 t 200 1 s 时 u 有最大值 D 该交变电流电压的有效值为 2220 V 5 如图所示 沿 x 轴正方向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线 其波速为 200m s 则可推出 A 图中质点 b 的加速度正在减小 B 从图示时刻开始 经过 0 01s 质点 a 通过的路程为 4m 位移为零 C 若此波遇到另一波并发生稳定干涉现象 则该波所遇到的波的频率为 50Hz 1 2 3 4 E eV n 13 6eV 3 40eV 0 85eV 1 51eV c 空气 玻璃 a b O D 从图示时刻开始 经过 0 01s 质点 c 沿 x 轴正方向移动 2m 6 神舟八号无人飞行器 是中国 神舟 系列飞船的第八个 也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表 神八已于 2011 年 11 月 1 日 5 时 58 分 10 秒由改进型 长征二号 F 遥 八火箭顺利发射升空 升空后 神八 与此前发射的 天宫 一号 成功实现交会对接 于 2011 年 11 月 16 日 18 时 30 分 神舟八号飞船与天宫一号目 标飞行器成功分离 如图所示 返回舱已于 11 月 17 日 19 时许返回地面 对于神八返回舱 返回地球的过程中 假设返回舱的质量不变 返回舱返回时作圆周运动 A 动能 重力势能和机械能都逐渐减小 B 重力势能逐渐减小 动能逐渐增大 机械能不变 C 重力势能逐渐增大 动能逐渐减小 机械能不变 D 重力势能逐渐减小 动能逐渐增大 机械能逐渐减小 7 如图所示 质量为 M 的木板放在水平桌面上 一个质量为 m 的物块置于木板上 木板与 物块间 木板与桌面间的动摩擦因数均为 现用一水平恒力 F 向右拉木板 使木板和物 块体共同向右做匀加速直线运动 物块与木板保持相对静止 已知重力加速度为 g 下列说 法正确的是 A 木板与物块间的摩擦力大小等于 0 B 木板与桌面间的摩擦力大小等于 F C 木板与桌面间的摩擦力大小等于 Mg D 木板与桌面间的摩擦力大小等于 M m g 8 电梯的顶部挂有一个弹簧秤 秤下端挂了一个重物 电梯匀速直线运动时 弹簧秤的 示数为 10N 电梯做匀变速运动 在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为 8N 关于 电梯的运动 以下说法正确的是 A 电梯可能向上加速运动 加速度大小为 4m s2 B 电梯可能向下加速运动 加速度大小为 4m s2 C 电梯可能向上减速运动 加速度大小为 2m s2 b O 2 2 y m m x m 135 a c F M m D 电梯可能向下减速运动 加速度大小为 2m s2 9 一质量为 m 的小球 用长为 l 的轻绳悬挂于 O 点 小球在水平 拉力 F 作用下 从平衡位置 P 点由静止迅速拉到 Q 点 并使其获得速率 v 如图所示 则力 F 所做的功为 A mglcos B mgl 1 cos C Flcos D mgl 1 cos mv2 2 1 10 如图所示 放在光滑水平面上的矩形滑块是由不同材料的上下两层粘在一起组成的 质量为 m 的子弹以速度 v 水平射向滑块 若击中上层 则子弹刚好不穿出 如图 a 若 击中下层 则子弹嵌入其中 如图 b 比较上述两种情况 以下说法中不正确的是 A 两次滑块对子弹的阻力一样大 B 两次子弹对滑块做功一样多 C 两次滑块受到的冲量一样大 D 两次系统产生的热量一样多 11 下列说法是某同学对电场中的概念 公式的理解 其中不正确不正确的是 A 根据电场强度定义式 电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量 q 无关 q F E B 根据电容的定义式 电容器极板上的电荷量每增加 1C 电压就增加 1V U Q C C 根据电场力做功的计算式 一个电子在 1V 电压下加速 电场力做功为qUW 1eV D 根据电势差的定义式 带电荷量为C 的正电荷 从 a 点移动到 q W U ab ab 5 101 b 点克服电场力做功为J 则 a b 两点的电势差为V 5 101 1 12 如图所示 A B 为大小 形状相同但用不同材料制成的空心圆管 其中 A 的材料为铝质 B 的材质为玻璃 竖直固定在相同高度 两个相同的磁性很强的小圆片 小圆片的直径略 小于管的内径 同时从 A B 管上端的管口无初速释放 对于两管中磁性小圆片的描述正 确的是 A 两个磁性小圆片同时落地 B 穿过 A 管的小圆片穿过 B 管的小球先落到地 C A B 管中的小圆片作匀加速直线运动 但 A 管中的小球加速度较大 D 如果换用一条有竖直裂缝的铝管 则小圆片在铝管中下落就快多了 13 如图甲所示 A B 是某电场中一条电场线上的两点 一个带负电的点电荷仅受电场 力作用 从 A 点沿电场线运动到 B 点 在此过程中 该点电荷的速度 随时间 t 变化 的规律如图乙所示 则下列说法中正确的是 A A 点的电场强度比 B 点的大 B A B 两点的电场强度相等 C A点的电势比 B 点的电势高 A B 图甲 O t 图乙 AB b a 图 45 50 0 35 40 D A 点的电势比 B 点的电势低 14 一平行板电容器 C 极板是水平放置的 电路如图所示 闭合电键 今有一质量为 m 的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动 下列说法正确的是 A 油滴带正电 B 要使油滴上升 可增大滑动变阻器 R1的阻值 C 只增大两极板间的距离 油滴将向下加速 D 只将平行板电容器上极板向右平移少许 带电液滴将加速上升 15 医生做某些特殊手术时 利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度 电磁血流计由一 对电极 a 和 b 以及磁极 N 和 S 构成 磁极间的磁场是均匀的 使用时 两电极 a b 均与 血管壁接触 两触点的连线 磁场方向和血流速度方向两两垂直 如图所示 由于血液中 的正负离子随血流一起在磁场中运动 电极 a b 之间会有微小电势差 在达到平衡时 血 管内部的电场可看作是匀强电场 血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零 在某 次监测中 两触点的距离为 3 0mm 血管壁的厚度可忽略 两触点间的电势差为 160 V 磁感应强度的大小为 0 040T 则血流速度的近似值和电极 a b 的正负为 A 1 3m s a 正 b 负 B 2 7m s a 正 b 负 C 1 3m s a 负 b 正 D 2 7m s a 负 b 正 二 实验题 18 分 16 某同学在一次 测定金属的电阻率 的实验中 用米尺测量金属丝的接入长度为 l 用 螺旋测微器测量金属丝直径 刻度位置如图所示 用伏安法测出金属 丝的电阻 阻值大约为 6 然后根据电阻定律计算出该金属材料的 电阻率 在用伏安法测定金属丝的电阻时 除被测电阻丝外 还有如下实验 器材 A 直流电源 电动势约 3 V 内阻很小 B 电流表 A 量程 0 0 6 A 内阻约为 0 125 C 电压表 V 量程 0 3 V 内阻约 3 k D 滑动变阻器 最大阻值 20 0 5A E 开关 导线等 1 从图中读出金属丝的直径 d 为 mm 2 根据所提供的器材 在如图所示的方框中画出测定金属丝电阻率的实验电路图 R1R1 R A B b a A B R2 R1 t s v m s 1 2 3 5 0 图 3 若根据伏安法测出电阻丝的阻值为 R 则这种金属材料的电阻率的表达式为 17 描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图 所用小电珠的额定电压是 3 8V 关于该实验的系统误差 下列说法中正确的是 系统误差主要是由电压表的分流引起的 系统误差主要是由电流表的分压引起的 系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的 系统误差主要是由读数时的估读引起的 根据某次实验记录的数据在坐标系中描点如右图 试在坐标系中画出该小电珠的伏 安曲线 并从图象中可求出该小电珠的额定功率是 W 该小电珠在 1V 电压下不发光 当时灯丝的实际电阻是 结果保留两位有 效数字 该小电珠在 2V 电压下开始发出微弱的黄光 当时灯丝的实际电阻又是 结 果保留两位有效数字 小电珠在不同电压下的实际电阻为什么不相同 小电珠灯丝的电阻率是随温度升高 而增大的 某同学已连接如图所示的电路 在连接最后一根导线的 c 端到直流电源正极之前 请指出其中仅有的 2 个不当之处 并说明如何改正 A B 三 计算题 72 分 0 3 0 2 0 1 O 1 2 3 4U V I A AV AV R S L E P a b A V a b P S 18 9 分 质量为 0 5kg 的物体由静止开始沿光滑斜面下滑 下滑到斜面的底端后进入粗 糙水平面滑行 直到静止 它的 v t 图象如图所示 g 取 10m s2 求 斜面的倾角 1 物体与水平面的动摩擦因数 2 摩擦阻力做的功 3 19 10 分 如图所示 质量为 m 的小物块以水平速度 v0滑上原来静止在光滑水平面 上质量为 M 的小车上 物块与小车间的动摩擦因数为 小车足够长 求 1 小物块相对小车静止时的速度 2 从小物块滑上小车到相对小车静止所经历的时间 3 从小物块滑上小车到相对小车静止时 物块相对小车滑行 的距离 20 11 分 发射地球同步卫星时 可认为先将卫星发射至距地面高度为 h1的圆形轨道上 在卫星经过 A 点时点火 喷气发动机工作 实施变轨进入椭圆轨道 椭圆轨道的近地点为 A 远地点为 B 在卫星沿椭圆轨道运动经过 B 点再次点火实施变轨 将卫星送入同步轨道 远地点 B 在同步轨 道上 如图所示 两次点火过程都是使卫星沿切向方向加速 并且 点火时间很短 已知同步卫星的运动周期为 T 地球的半径为 R 地 球表面重力加速度为 g 求 1 地球的第一宇宙速度 2 卫星在圆形轨道运行接近 A 点时的加速度大小 3 卫星同步轨道距地面的高度 21 12 分 如图一所示 abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框 金属线框的质 量为m 电阻为R 在金属线框的下方有一匀强磁场区域 MN和M N 是匀强磁 场区域的水平边界 并与线框的bc边平行 磁场方向与线框平面垂直 现金属线框 由距MN的某一高度从静止开始下落 图二是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁 场区域瞬间的v t图象 图像中坐标轴上所标出的字母均为已知量 0t1t2t3t4 v1 v3 v2 v tN MN M a bc d 图一图二 地球 A B 同步轨道 v0 m M 求 1 金属框的边长 2 磁场的磁感应强度 3 金属线框在整个下落过程中所产生的热量 22 14 分 如图所示 匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的 且宽度相等均为 d 电 场方向在纸平面内 而磁场方向垂直纸面向里 一带正电粒子从 O 点以速度 v0 沿垂直 电场方向进入电场 在电场力的作用下发生偏转 从 A 点离开电场进入磁场 离开电场 时带电粒子在电场方向的位移为电场宽度的一半 当粒子从 C 点穿出磁场时速度方向与进 入电场 O 点时的速度方向一致 带电粒子重力不计 求 l 粒子从 C 点穿出磁场时的速度 v 2 电场强度 E 和磁感应强度 B 的比值 E B 3 粒子在电 磁场中运动的总时间 23 16 分 如图所示 AB 是一段位于竖直平面内的光滑轨道 高度为h 末端B 处的切线方 向水平 一个质量为m 的小物体P 从轨道顶端A 处由静止释放 滑到B 端后飞出 落到地面 上的C 点 轨迹如图中虚线BC 所示 已知它落地时相对于B 点的水平位移OC l 现在轨道下方紧贴 B 点安装一水平传送带 传送带的右端与 B 的距离为 l 2 当传送 带静止时 让 P 再次从 A 点由静止释放 它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出 仍然落在地面的 C 点 当驱动轮转动从而带动传送带以速度 v 匀速向右运动时 其他条件 不变 P 的落地点为 D 不计空气阻力 1 求 P 滑至 B 点时的速度大小 2 求 P 与传送带之间的动摩擦因数 3 求出 O D 间的距离 s 随速度 v 变化的函数关系式 A O P B C 2 l v 0 l s D 2 d v0 A O d d E B 房山区 2011 2012 学年度统练试卷 高三年级物理答题纸 选择题 题号题号 1 12 23 34 45 56 67 78 8 答案答案 B BC CD DC CC CD DD DC C 题号题号 9 9101011111212131314141515 答案答案 D DA AB BD DD DC CA A 二 实验题 16 1 d 0 935 mm 2 电路图 3 表达式 l dR 4 2 17 1 A 2 1 14 W 图 3 6 9 7 1 9 1 1 2 小电珠灯丝的电阻率是随温度升高而增大的 3 4 A 滑动变阻器的滑片 P 应滑至 b 端 B 电键 k 应该断开 18 1 由图可知物体在斜面的加速度为 5m s2 1 05 1 a 又 ma mgsin 所以 30 3 分 2 物体在水平面的加速度为 2 5m s2 2 a 0 3 0 2 0 1 O 1 2 3 4 U V I A RK Rx V A 由牛顿第二定律得 解得 3 分mgma 2 25 0 3 由动能定理得 6 25J 3 分 2 2 1 0mvwf 19 物块滑上小车后 受到向后的摩擦力而做减速运动 小车受到向前的摩擦力而做加速运动 因小车足够长 最终物块与小车相对静止 如图所示 由于 光滑水平面 系统所受合外 力为零 故满足动量守恒定律 1 由动量守恒定律 物块与小车系统 mv0 M m V共 0 mv V Mm 共 3 分 2 由动量定理 3 分 0 0 mv mm mv mmgt 0 mMg Mv t 3 由功能关系 物块与小车之间一对滑动摩擦力做功之和 摩擦力乘以相对位移 等于系统机械能的增量 22 0 1 2 1 f lM m Vmv 2 共 2 0 2 Mv l M m g 4 分 20 1 卫星作圆周运动向心力由重力提供 解得 3 分 R v mmg 2 gRv 2 设地球质量为 M 卫星质量为 m 万有引力常量为 G 卫星在近地圆轨道运动接近 A 点时的加 速度为 根据牛顿第二定律 物体在地球表面上受到的万有引力等于重力 解 4 分 3 设同步轨道距地面高度为 h2 根据牛顿第二定律有 由上式解得 4 分 21 12 分 解 1 由图象可知 金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动 速度为 1 v 运动时间为 t2 t1 1 分 所以金属框的边长 2 分 121 ttvl 2 在金属框进入磁场的过程中 金属框所受安培力等于重力 图 v0 m M V共 s1 s2 l 1 分 1 分 BIlmg R Blv I 1 解得 1 分 1122 1 v mgR ttv B 3 金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为 Q1 重力对其做正功 安培力对其做 负功 由动能定理得 W重 W安 0 1 分 Q1 W安 1 分 Q1 W重 mgl 1 分 金属框在离开磁场过程中金属框产生的热为 Q2 重力对其做正功 安培力对其做负功 由动能定理得 1 分 2 2 2 3 2 1 2 1 mvmvWW 安重 Q2 安 W 线框产生的总热量 Q Q1 Q2 1 分 解得 1 分 2 1 2 2 3 2 2121 vvmttmgvQ 22 1 粒子在电场中偏转 在垂直电场方向 平行电场分量 0 vv v 所以tvtvd 0 t vd 22 0 vv 得 4 分 0 2vv 2 在电场中运动时 0 qEqEd vt mmv 得 3 分 2 0 mv E qd 在磁场中运动如右图 运动方向改变 45 运动半径 R 又2 sin45 d Rd 2 mv qvB R 3 分 得 1 分 00 2 2 mvmvmv B qRqdqd 0 E v B 3 粒子在磁场中运动时间 1 分 1 分 0 0 4 2844 4 Tmmd tT mv qBv q qd 0 d t v 运动总时间 t总 t t 1 分 00 4 dd vv 23 16 分 45 45 v v 1 物体 P 在 AB 轨道上滑动时 物体的机械能守恒 根据机械能守恒定律 得物体 P 滑到 B 点时的速度为 2