北京市西城区2013届高三物理上学期期末考试试题新人教版

1 北京市西城区北京市西城区 20122012 20132013 学年度第一学期期末试卷学年度第一学期期末试卷 高三物理高三物理 2013 1 本试卷分第一卷 选择题 和第二卷 非选择题 两部分 共 100 分 考试时 间为 120 分钟 第一卷第一卷 选择题 共 48 分 一 一 单项选择题单项选择题 本题共 12 小题 每小题 3 分 共 36 分 每小题只有一个选项正 确 1 下列物理量的 号表示方向的是 A 室外气温t 5 0 B 物体的速度v 2 0m s C 物体的重力势能Ep 12 0J D A B两点间的电势差 5 0V 2 一频闪仪每隔 0 04 秒发出一次短暂的强烈闪光 照亮运动的小球 于是胶片上 记录了小球在几个闪光时刻的位置 下图是小球从A点运动到B点的频闪照片示 意图 由图可以判断 小球在此运动过程中 A 速度越来越小 B 速度越来越大 C 受到的合力为零 D 受到合力的方向由A点指向B点 3 如图所示 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 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 4 实验室常用到磁电式电流表 其结构可简化为如图所示的模型 最基本的组成部 分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈 O O 为线圈的转轴 忽略线圈转动中的摩 擦 当静止的线圈中突然通有如图所示方向的电流时 顺着O O 的方向看 A 线圈保持静止状态 B 线圈开始沿顺时针方向转动 C 线圈开始沿逆时针方向转动 D 线圈既可能顺时针方向转动 也可能逆时针方向转动 A B O SN O v S N G 2 5 如图所示 理想变压器原 副线圈的匝数比为 2 1 电阻 0 55R 原线圈两端 接一正弦式交变电流 电压u随时间t变化的规律为tu 20sin2110 V 时 间t的单位是 s 那么 通过电阻R的电流有效值和频率分别为 A 1 0A 20Hz B 2A 20Hz C 2A 10Hz D 1 0A 10Hz 6 一座大楼中有一部直通高层的客运电梯 电梯的简化模型如图 1 所示 已知电梯 在t 0 时由静止开始上升 电梯的加速度a随时间t的变化如图 2 所示 如图 1 所示 一质量为M的乘客站在电梯里 电梯对乘客的支持力为F 根据a t可 以判断 力F大小不变 且F Mg的时间段为 A 1 8s 内 B 8 9s 内 C 15 16s 内 D 16 23s 内 7 如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线 横轴和纵轴分别表示电压U和电流I 图 线上点A的坐标为 U1 I1 过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2 小灯泡两 端电压为U1时 电阻等于 A 1 1 U I B 1 1 I U C 2 1 I U D 21 1 II U 8 如图所示 电路中RT为热敏电阻 R1和R2为定值电阻 当温度升高时 RT阻值 变小 开关 S 闭合后 RT的温度升高 则下列物理量中变小的是 A 通过RT的电流 B 通过R1的电流 C 通过R2的电流 D 电容器两极板间的电场强度 9 如图 1 所示 弹簧振子以点O为平衡位置 在A B两点之间做简谐运动 取向 u R R1 S R2 RT to 图 1 电梯 a m s 2 1 0 0 1 0 1 8 9 15 16 23 24 图 2 t s U I O I1 U1 A I2 图 2 1 6 12 0 12 x cm t s 0 8 3 右为正方向 振子的位移x随时间t的变化如图 2 所示 下列说法正确的是 A t 0 8s 振子的速度方向向左 B t 0 2s 时 振子在O点右侧 6cm 处 C t 0 4s 和t 1 2s 时 振子的加速度完全相同 D t 0 4s 到t 0 8s 的时间内 振子的速度逐渐减小 10 如图所示 质量为m的物体 A 在竖直向上的力F F mg 作用下静止于斜面上 若减小力F 则 A 物体A所受合力不变 B 斜面对物体A的支持力不变 C 斜面对物体A的摩擦力不变 D 斜面对物体A的摩擦力可能为零 11 如图所示 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 中点 M点位于A B连线上 N点位于A B连线的中垂线上 则关于 M N 三点的电场强度E和电势 的判定正确的是 A EM EO B M O C EN EO D N O 12 如图所示 在水平面内有一质量分布均匀的木杆可绕端点O在水平面上自由转动 一颗子弹以垂直于杆的水平速度v0击中静止木杆上的P点 并随木杆一起转动 已知木杆质量为M 长度为L 子弹质量为m 点P到点O的距离为x 忽略木杆 与水平面间的摩擦 设子弹击中木杆后绕点O转动的角速度为 下面给出 的四个表达式中只有一个是合理的 根据你的判断 的合理表达式应为 A 22 0 3 3 MLmx xmv B 22 2 0 3 3 MLmx xmv C 22 0 3 3 mLMx xMv D 22 0 3 3 MxmL Lmv 二 二 不定项选择题不定项选择题 本题共 4 小题 每小题 3 分 共 12 分 每小题给出的四个选项 MBA O N F A 图 1 AB O v 0 x O P 4 图 2图 1 L d b v0 h m E机 J 02 0 30 50 1 03 0 图 2 5 0 5 y cm x cm 4 812 P 中 有一个或多个选项正确 全部选对的得 3 分 选对但不全的得 1 分 不选 或有选错的得 0 分 13 一列波源在x 0 处的简谐波 沿x轴正方向传播 周期为 0 02s t0时刻的波形 如图所示 此时x 12cm 处的质点P恰好开始振动 则 A 质点P开始振动时的方向沿y轴正方向 B 波源开始振动时的方向沿y轴负方向 C 此后一个周期内 质点 P 通过的路程为 8cm D 这列波的波速为 4 00m s 14 磁流体发电是一项新兴技术 如图所示 平行金属板之间有一个很强的磁场 将 一束含有大量正 负带电粒子的等离子体 沿图中所示方向喷入磁场 图中虚线 框部分相当于发电机 把两个极板与用电器相连 则 A 用电器中的电流方向从A到B B 用电器中的电流方向从B到A C 若只增强磁场 发电机的电动势增大 D 若只增大喷入粒子的速度 发电机的电动势增大 15 某同学设计了一种静电除尘装置 如图 1 所示 其中有一长为L 宽为b 高为 d的矩形通道 其前 后面板为绝缘材料 上 下面板为金属材料 图 2 是装置 的截面图 上 下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连 带负电的尘埃被吸 入矩形通道的水平速度为v0 当碰到下板后其所带电荷被中和 同时被收集 将 被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值 称为除尘率 不计尘埃的 重力及尘埃之间的相互作用 要增大除尘率 则下列措施可行的是 A 只增大电压UB 只增大长度L C 只增大高度dD 只增大尘埃被吸入水平速度v0 16 如图 1 所示 物体以一定初速度从倾角 37 的斜面底端沿斜面向上运动 上 升的最大高度为 3 0m 选择地面为参考平面 上升过程中 物体的机械能E机随 高度h的变化如图 2 所示 g 10m s2 sin37 0 60 cos37 0 80 则 A 物体的质量m 0 67kg B 物体与斜面间的动摩擦因数 0 40 C 物体上升过程的加速度大小a 10m s2 D 物体回到斜面底端时的动能Ek 10J A 用电器 B 等离子体 v0 图 1 5 第二卷第二卷 计算题 共 52 分 解答应有必要的文字说明 方程式和重要的演算步骤 只写出最后答案的不能解答应有必要的文字说明 方程式和重要的演算步骤 只写出最后答案的不能 得分 有数值计算的 答案中必须写出数值和单位 得分 有数值计算的 答案中必须写出数值和单位 17 9 分 如图所示为半径R 0 50m 的四分之一圆弧轨道 底端距水平地面的高度 h 0 45m 一质量m 1 0kg 的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放 到达轨道底 端B点的速度v 2 0m s 忽略空气的阻力 取g 10m s2 求 1 小滑块在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小FN 2 小滑块由A到B的过程中 克服摩擦力所做的功W 3 小滑块落地点与B点的水平距离x 18 6 分 已知地球质量为M 半径为R 自转周期为T 引力常量为G 如图所示 A 为在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星 B 为地球的同步卫星 1 求卫星 A 运动的速度大小v 2 求卫星 B 到地面的高度h O A B h R A B R A 6 19 12 分 如图 1 所示 两根足够长平行金属导轨MN PQ相距为L 导轨平面与 水平面夹角为 金属棒ab垂直于MN PQ放置在导轨上 且始终与导轨接触良 好 金属棒的质量为m 导轨处于匀强磁场中 磁场的方向垂直于导轨平面斜向 上 磁感应强度大小为B 金属导轨的上端与开关 S 定值电阻R1和电阻箱R2相 连 不计一切摩擦 不计导轨 金属棒的电阻 重力加速度为g 现在闭合开关 S 将金属棒由静止释放 1 判断金属棒ab中电流的方向 2 若电阻箱R2接入电路的阻值为 0 当金属棒下降高度为h时 速度为v 求 此过程中定值电阻上产生的焦耳热Q 3 当B 0 40T L 0 50m 37 时 金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱 R2阻值的变化关系 如图 2 所示 取g 10m s2 sin37 0 60 cos37 0 80 求阻值R1和金属棒的质量m 20 12 分 如图所示 一质量M 1 0kg 的砂摆 用轻绳悬于天花板上O点 另有一 玩具枪能连续发射质量m 0 01kg 速度v 4 0m s 的小钢珠 现将砂摆拉离平衡 位置 由高h 0 20m 处无初速度释放 恰在砂摆向右摆到最低点时 玩具枪发射 的第一颗小钢珠水平向左射入砂摆 二者在极短时间内达到共同速度 不计空气 阻力 取g 10m s2 1 求第一颗小钢珠射入砂摆前的瞬间 砂摆的速度大小v0 2 求第一颗小钢珠射入砂摆后的瞬间 砂摆的速度大小v1 3 第一颗小钢珠射入后 每当砂摆向左运动到最低点时 都有一颗同样的小 钢珠水平向左射入砂摆 并留在砂摆中 当第n颗小钢珠射入后 砂摆能 达到初始释放的高度h 求n 2 0 60 30 0 R2 S R2 R1 P M N Q a B 图 2图 1 b vm m s 1 h v O 7 21 13 分 如图 1 所示 在x轴上 0 到d范围内存在电场 图中未画出 x轴上 各点的电场沿着x轴正方向 并且电场强度大小E随x的分布如图 2 所示 在x 轴上d到 2d范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场 磁感应强度大小为B 一质量 为m 电量为q 的粒子沿x轴正方向以某一初速度从O点进入电场 最终粒子 恰从坐标为 2d d 3 3 的P点离开磁场 不计粒子重力 1 求在x 0 5d处 粒子的加速度大小a 2 求粒子在磁场中运动时间t 3 类比是一种常用的研究方法 对于直线运动 教科书中讲解了由v t图像 求 位移的方法 请你借鉴此方法 并结合其他物理知识 求电场对粒子的冲 量 大小I 北京市西城区 2012 2013 学年度第一学期期末试卷 高三物理参考答案及评分标准高三物理参考答案及评分标准 2013 1 一 单项选择题一 单项选择题 每小题 3 分 1 B2 A3 C4 B5 D6 D 7 B8 C9 A10 A11 D12 A 二 多项选择题二 多项选择题 全部选对的得 3 分 选对但不全的得 1 分 有选错的得 0 分 13 BD14 ACD 15 AB16 CD 三 计算题三 计算题 17 9 分 解 1 根据牛顿第二定律 R v mmgF 2 N 2 分 解得 N18 N F 1 分 2 根据动能定理 2 2 1 mvWmgR 2 分 解得 J3 2 1 2 mvmgRW 1 分 E d d O O d x 图 1 BE 图 2 y x E0 P mg FN 8 3 水平方向 xvt 1 分 竖直方向 2 1 2 hgt 1 分 解得 m6 0 2 g h vx 1 分 18 6 分 解 1 对卫星 A 由牛顿第二定律 R v m R Mm G 2 A 2 A 2 分 解得 R GM v 1 分 2 对卫星 B 设它到地面高度为h 同理 2 2 B 2 B hR T m hR Mm G 2 分 解得 h R GMT 3 2 2 4 1 分 19 12 分 解 1 由右手定则 金属棒ab中的电流方向为b到a 2 分 2 由能量守恒 金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳 热 Qmvmgh 2 2 1 2 分 解得 2 2 1 mvmghQ 1 分 3 设最大速度为v 切割磁感线产生的感应电动势 BLvE 由闭合电路的欧姆定律 21 RR E I 1 分 从b端向a端看 金属棒受力如图 金属棒达到最大速度时满足 0sin BILmg 1 分 由以上三式得 1 22 2 22 sinsin R LB mg R LB mg v 1 分 由图像可知 斜率 15m s m s 2 3060 k 纵截距v0 30m s 所以得到 1 22 sin R LB mg v0 1 分 mg b FN F B 9 22 sin LB mg k 1 分 解得 R1 2 0 1 分 m 0 1kg 1 分 20 12 分 解 1 砂摆从释放到最低点 由动能定理 2 0 2 1 MvMgh 2 分 解得 m s0 22 0 ghv 1 分 2 小钢球打入砂摆过程 由动量守恒定律 以右为正方向 10 vmMmvMv 2 分 解得 1 94m s 0 1 mM mvMv v 1 分 3 第 2 颗小钢球打入过程 由动量守恒定律 以左为正方向 21 2 vmMmvvmM 第 3 颗小钢球打入过程 同理 32 3 2 vmMmvvmM 第n颗小钢球打入过程 同理 nn vnmMmvvmnM 1 1 联立各式得 n vnmMmvnvmM 1 1 3 分 解得 1 1 nmM mvnvmM vn 1 分