北京市石景山区2020~2021学年第一学期期末考试高三物理试题(含答案解析)

1、石景山区20202021学年第一学期高三期末试卷2021.1考 生 须 知1 .本试卷共8页，共三道大题，20道小题，满分100分。考试时间90分钟。2 .在答题卡上准确填写学校名称、姓名和准考证号。3 .试题答案一律填涂或书写在答题卡上，选择题、作图题请用2B铅笔作答，其他 试题请用黑色字迹签字笔作答，在试卷上作答无效。4 .考试结束，请将本试卷和答题卡一并交回。2021年1月第I卷（共42分）一、本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。，,，1 .如图1所示，质量为?的物体用轻绳悬挂于天花板上。用水平向A左的力尸拉动绳的中点O缓慢移动小段距

2、离。用T表示绳O/段拉 仁 力的大小，在。点缓慢向左移动的过程中A.尸逐渐变大，r逐渐变大B.6逐渐变大，7逐渐变小吊C.尸逐渐变小，T逐渐变大D. E逐渐变小，7逐渐变小图12 .如图2所示，实线为一次实验中小车运动的v-t图像，为了 简化计算，用虚线作近似处理，下列表述正确的是A.小车做曲线运动B.在。时刻由虚线计算出的加速度比实际的小C.在0力时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的小图2D.用虚线作近似处理，改变了小车的运动描述，按照虚线计算出的位移与实际位移会有很大偏差，此做法不合理3.如图3所示，为了测定气垫导轨上滑块运动的加速度，在滑块上安装了宽度为"的光电匕匚网&quo

3、t;遮外条遮光条。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电 门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第个 光电门的时间4i，通过第二个光电门的时间加2, 遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二 个光电门的时间Z,则可估算滑块加速度的大小为高三物理试卷第1页共8页4 . 一列简谐横波沿x釉正方向传播，振幅为小 频率为了，在片fo时刻波形如图4所示, 则-0处质点的运动方程为A. y = sin (2nfi - 2tc/0 )B. y = 力sin(2叨一2四九)C. y = AcQS(2nft - 2nft0)D. y =-月cos(2"-2"(J5 .地球的公转轨道接近圆,但磬星

4、的运动轨道则是一个非常扁的椭圆台天文学家哈雷 成功预言哈雷彗星的回归,哈雷彗星最近出现的时间是1986年,预测下次飞近地球将在2061年。如图5所示，若哈雷蚌星在近日点与太阳中心的距离为由,线速度大 小为VI，加速度大小为在远FI点与太阳中心的距离为尸2,线速度大小为S，加图S速度大小为。26则A. 四,|二。2flB.历6，C,ai：a2=n2：/'22D. VV2， I 二。2=/22 -fV6.小船在河中。u平面内运动的轨迹如图6所示，卜列判断正确的是A.若小船在x方向上始终匀速运动.图6则布y方向上先加速运动后减速运动B.若小船在沙方向上始终匀速运动，则在x方向上先加速运动后减

5、速运动C.若小船在y方向上始终匀速运动，则在K方向上先减速运动后加速运动D.若小船在一1方向上始终匀速运动， 则在y方向上也一直匀速运动7.如图7所示，带支架的平板小乍沿水平面向左做宜线运动，小 球A用细线悬挂于支架前端，质状为m的物块B放在小车右端. ”.始终相对r小车静止。B与小车平板间的动摩擦因数为， 若观察到细线偏离竖直方向角，则此刻小乍对物块B产生的 作用力的大小和方向为A.人gjl十/6 ,斜向右上方B.而gjl+",斜向左上方C. 3却】仅水平向右D. ig,竖1工向上高三物理试卷 第2页 共8页8.真空中两个点电荷所带电荷量相等，其电场的等势面如图 8所示，图中相邻等

6、势面间电势差相等。下列说法正确的 是A.这两个点电荷电性相同，一定都是正电荷B.尸点的场强一定比。点的场强大C. P点电势一定比。点电势低D.正检验电荷在2点的F|i势能一定比在。点的电势能大9.如图9所示，将带正电荷。的导体球C靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带出荷量分别为0A、（?B：若沿虚线2将导体分成两部分，这两 部分所带电荷量分别为0 a'和。B'。对于上述实验，下列判断正确的是A. 0A<0B，Qa为正电荷工高B.。八=08, 0A为负电荷A .:BC. Oa'vQb'，0a'为负电荷；2D. 2A'

7、;=0b'，0a'为正电荷图910.如图10所示，矩形线圈MNP0位于通电长直导线附近，线圈与| 导线在同一平面内，线圈的两个边与导线平行，其中尸0边上接 有电容器C。如果在一段时间卜内，发现电容器C的上极板一直I. 一 带正电。那么，在这段时间内，通电长直导线中通过电流，（电 J流方向向上为正）的图像可能为* P图10ABCDII.探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L、L2,V2和理想交流电流表ArA2，导线电阻不计,电路中分别接入理想交流电压表VH 如图11所示。当开关S闭合后A. Ai示数变小,Ai与

8、A?示数的比值不变B. Ai示数变大，Ai与A?示数的比值变大C. V2示数变小，必与V?示数的比值变大D. V?示数不变，必与/示数的比值不变图II12.某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给 个灯泡供电，电路如图12所示。当线圈以较大的转速 匀速转动时，电压表示数是，额定电压为S的灯 泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为凡 手摇发电 机的线圈电阻是r,则A.电流表的示数是£ qB.变压器原副线圈的匝数比是5：5C.变压器输入电压的瞬时值u=U? sin 2iintD.手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是13 . 一个带正电的带电粒子沿垂直于磁场的方向，从点进入匀强磁场，由于

9、带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）。下歹U描述带电粒子运动的 径迹中，正确的是ABCD14 .图13为多用电表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300pA,内阻Rg=100C,调零电阻的最大值Ro=5Okd 电池电动势E=L5V,两表笔短接调零后,用它测量电阻R,当电流计指针指在满刻度的1/3时，尺的阻值是A. 100QB. 1k。C. 10k£2图13D. IOOkQ第II卷（共58分）二、本题共2小题，共18分。图1415. （6分）用如图14所示的装置验证动量守恒定律，即 研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。（1）在实验中，入射小球、被

10、碰小球的质量分别为 m和旅2,入射小球、被碰小球的半径分别为n和a 对于叩和川2、门和厂2的大小，下列关系正确的是A.门=厂2B. 11>朋2，/*1=/*2C. m<ni2>D. 八=62，f'>n（2）下列关于实验的说法正确的是A.轨道需要光滑无摩擦且末端需要保持水平B.通过测量小球做平抛运动的水平位移间接实现测定小球碰撞前后的速度C.用半径尽量小的圆把小球的多次落点圈起来，圆心可视为其落点的平均位置 D.若实验结果町而=/%而+町丽，则两球在碰撞前后动最:守恒16. （12分）用伏安法测某金属丝的电阻尺 （约为5Q）。现有电池组（电动势3V,内阻约 1。）

11、、滑动变阻器描（020d额定电流2A）、双量程电流表（00.6A,内阻约0.125Q； 03A,内阻约0.025C）、双量程电压表（03V,内阻约3kQ； 015V,内阻约15kC）、 开关、导线若干。（1）为减小测量误差，该实验中，电流表量程应选用一 一（选填“00.6A”或“0 3A”），电压表量程应选用（选填“03V”或“015V”）。（2）在图15 （。）中选择测量凡的电路原理图（选填“甲”或“乙”）,并在 图15 lb）中完成相应的实物连线图。（3）如图16所示，请利用实验数据绘出电阻心的U-/图线。由图线可得金属丝的 阻值凡=Q （保留两位有效数字）。高三物理试卷第9页共8页（4）

12、实验中，在不损坏电表的前提下，随着滑动变阻器滑片移动的距离x的变化, 电池组的总功率P也会发生变化。下列能正确反映P-x关系的是三、本题共4小题，共40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。17. （9分）一个质量为加、电荷量为q的带电粒子，以初速度。沿与磁场垂百的方向射 入磁感应强度为8的匀强磁场。（1）求粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径；（2）求粒子在磁场中做匀速I划周运动的周期；（3）若粒子质量加=1.67X 10-27kg、电荷最 q=1.6X10"9c,初速度 0=5X105 m/s, 磁

13、感应强度8=0.2T,通过计算说明为什么研究粒子在磁场中运动时可以忽略 粒子所受的重力。18. （9分）如图17 （甲）所示，在倾角为。的斜面顶端。点，以初速度内水平抛出一 质量为?的小球，小球落到斜面上的P点，不计空气阻力。（I）求小球从。点抛出至落到尸点过程中所用的时间九（2）求小球落到P点时重力的瞬时功率；（3）如图17 （乙）所示，某楼梯台阶的竖直高度均为0.15m,水平宽度均为0.30m。 若某小球自楼梯的平台上以？，=2m/s的速度水平飞出，求小球第次到达台阶 的位置。（=10nVs2）图17（甲）19. （10分）如图18（甲）所示，两根平行的光滑金属导轨MM、PQ,距离为心与左

14、侧 、/，间连接的电阻H构成一个固定的水平U型导体框架，导轨电阻不计且足够长。 框架置F一个方向竖直向下、范围足够大的匀强磁场中，磁感应强度为8,磁场 左侧边界是。二质量为“、电阻为八长度为乙的导体棒垂直放置在两导轨上， 并与导轨接触良好，给导体棒一个水平向右的初速度。进入磁场区域，求：（1）导体棒进入磁场瞬间加速度的大小劭：（2）导体棒运动全过程中电阻R上产生的热量0；（3）推导导体棒的速度o与其位移x的关系，并在图18（乙）中画出图线，标出关 键坐标。MO'N! 5 XXX秋）R -J: XXX；O0（甲）（乙）图1820. （12分）如图19所示，在光滑水平桌面上，弹簧J的一端固

15、定，另一端连接一个物块，弹簧质量不5gg口 i-h劲度系数为k,物块（可视为质点）的质量°,* X为静止在O点，此时弹簧处于原长状态。以图凶O点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立坐标系O-x。用力/将物块从O点 缓慢向右拉至某一位置总处，弹簧始终处于弹性限度内.（I）请画出/随物块位移工变化的示意图；并根据尸学图像求物块沿x轴从。点运动到位置内的过程中力广所做的功。“7茄9/.（2）在位置4处将力尸撤掉，证明力方撤掉后物块做简谐运动。4'（3）证明力尸撤掉后物块做简谐运动的机械能与振幅的平方成正比。/ （4）在摆角很小的情况下，单摆的运动是简谐运动.如图20所示， / 一

16、单摆的摆长为L,在悬点的正下方0.19处有一小钉，设摆角 ''很小，求单摆的左右两侧振幅之比幺。/4：1 i图20石景山区20202021学年第一学期高三期末物理试卷答案及评分参考题号1234567891011121314答案ACCBDBABDADAAC一、选择题（每小题3分，共42分）2021年1月二、实验题（共18分）15. (1)16. (1)(2)B （3 分）（2） BC （3 分）00.6A （2 分）03V （2 分）甲，实物连线图如答图1所示。（4分）答图1高三物理试卷答案及评分参考 第4页 共3页（3） 图线如答图2所示，（1分）取=4.5。（保留两位有效数字

17、）。（1分）(4) B (2 分)三、计算题（共4小题，共40分）17. （9 分）（1）由g8 = 粒子在磁场中做匀速圆周运动的凯道半径=理 （3分） RqB（2）山丁 二幺工，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期丁 = 到 （3分） vqBZ，（3）由七=go3 = 1.6xlO“N, G=mg = 1.67x 1046N ,=1.04xl012；即 G<<0,所以研究粒子在磁场中的运动时可以忽略粒子所受的重力（3分）18. （9 分）（1）由 vx = uor,上= tan。，解得f = "° 二 （3 分）2xg（2）由尸= 7g。、,，vv = gt,解得

18、尸=Ian。 （3 分）（3）如答图4所示，以。点为坐标原点建立直角坐标系，竖直向下为y轴正方向， 水平向右为x轴正方向，则所有台阶末端连线的直°线方程为尸= ；x,小球一定落在平抛轨迹与该直线交点的下方台阶上。2%由y二;k , y =, x =况；解得交点坐标（0.4m,答图40.2m）,故小球首先落在第二级台阶上，y=0.3m, x=2/,求得小球第,次到达台阶的位置为坐标（m ,）处（3分） 51019. （10分）（1 ）山=/（火 + 尸），BIL = inaQ解得导体棒进入磁场瞬间（3分） m（R + r）（2）电阻R与电阻/串联，据0=尸处，可得。：Qr = R： r又。+。,=3欣解得。严说（3分）2（7?+ r）（3）由动量定理= w-?以q*八岛后吟解得q =BLx nr,BLq