北京市西城區(qū)2017屆高三物理上學(xué)期期末考試試題

1、北京市西城區(qū)2016 2017學(xué)年度第一學(xué)期期末試卷 高三物理 2017.1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功的單位是焦耳（J），焦耳與基本單位米（m）、千克（kg）、秒（s）之間的關(guān)系正確的是A1J=1kgm/sB1J=1kgm/s2 C1J=1kgm2/s D1J=1kgm2/s22下列情景中，物體M所受摩擦力f的示意圖正確的是A物體靜止在粗糙的水平面上MfB汽車停在斜坡上MfC物體貼著豎直墻面自由下落fvMD瓶子被握在手中處于靜止?fàn)顟B(tài)fMCAOfF OfFDOfFOfF3用一個(gè)水平拉力F拉著一物體在水平面

2、上繞著O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。關(guān)于物體受到的拉力F和摩擦力f的受力示意圖，下列四個(gè)圖中可能正確的是2B134一個(gè)帶電導(dǎo)體周圍的電場線和等勢面的分布情況如圖所示，關(guān)于圖中各點(diǎn)的場強(qiáng)和電勢的關(guān)系，下列描述正確的是A1、2兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等B2、3兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等C1、2兩點(diǎn)的電勢相等D2、3兩點(diǎn)的電勢相等x圖甲yKOLMN圖乙tyO5一列橫波某時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，圖乙表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖象。下列說法正確的是A若波沿x軸正方向傳播，則圖乙表示的是質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)圖象B若波沿x軸負(fù)方向傳播，則圖乙表示的是質(zhì)點(diǎn)K的振動(dòng)圖象C若圖乙表示的是質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)圖象，則波沿x軸正方向傳播D若圖乙表示的是質(zhì)點(diǎn)

3、M的振動(dòng)圖象，則波沿x軸負(fù)方向傳播6如圖所示，地球繞著太陽公轉(zhuǎn)，而月球又繞著地球轉(zhuǎn)動(dòng)，他們的運(yùn)動(dòng)均可近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如果要通過觀測求得地球的質(zhì)量，需要測量下列哪些量地球月球太陽A地球繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑和周期B月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑和周期C地球的半徑和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期D地球的半徑和月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期v0bac7有質(zhì)量相同的三個(gè)小物體a、b、c?，F(xiàn)將小物體a從高為h的光滑斜面的頂端由靜止釋放，同時(shí)小物體b、c分別從與a等高的位置開始做自由落體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示。有關(guān)三個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，下列判斷正確的是A三個(gè)物體同時(shí)落地B三個(gè)物體落地前瞬間的動(dòng)能相同C重力對三個(gè)物體做功相同D重力對三個(gè)

4、物體的沖量相同8如圖所示，用絕緣柱支持的導(dǎo)體A和B彼此接觸，起初它們不帶電，貼在兩端下部的金屬箔是閉合的。把帶正電的物體C移近A端，然后把A和B分開較遠(yuǎn)的距離，再移去C，則AC移近A端時(shí)，A端的金屬箔張開，B端的金屬箔閉合BC移近A端時(shí)，A端的金屬箔閉合，B端的金屬箔張開C. A和B分開，移去C后，B端的金屬箔會(huì)立即閉合DA和B分開，移去C后，A端的金屬箔仍會(huì)張開0.1圖乙/ Wb0t/s0.150.109如圖甲所示，20匝的線圈兩端M、N與一個(gè)電壓表相連，線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場，線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化。下列說法正確的是MNVB圖甲A線圈中產(chǎn)生的感生電場沿順時(shí)針方向B電壓表的正

5、接線柱接線圈的N端C線圈中磁通量的變化率為1.5Wb/sD電壓表的讀數(shù)為10VREAB10某同學(xué)把電流表、干電池和一個(gè)定值電阻串聯(lián)后，兩端連接兩支測量表筆，做成了一個(gè)測量電阻的裝置，如圖所示。兩支表筆直接接觸時(shí)，電流表的讀數(shù)為5.0mA；兩支表筆與300WW 的電阻相連時(shí)，電流表的讀數(shù)為2.0mA。由此可知，這個(gè)測量電阻裝置的內(nèi)阻是A200WW B300WW C500WW D800WW11在如圖所示的電路中，L1、L2、L3是三盞相同的燈泡。當(dāng)a、b兩端接交流6V時(shí)，三盞燈的發(fā)光情況相同。若將a、b兩端接直流6V時(shí)，穩(wěn)定后觀察到的現(xiàn)象是C L1 L2 L3 abL R A三盞燈的亮度相同BL1

6、不亮，L2、L3的亮度相同CL1不亮，L2比L3亮DL1不亮，L3比L2亮12質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的比荷和分析同位素的重要工具。P1P2P3如圖所示，帶電粒子從容器A下方的小孔S1飄入電勢差 為U的加速電場，其初速度幾乎為零，然后經(jīng)過S3沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打到照相底片D上?，F(xiàn)有某種元素的三種同位素的原子核由容器A進(jìn)入質(zhì)譜儀，最后分別打在底片P1、P2、P3三個(gè)位置。不計(jì)粒子重力。則打在P1處的粒子A質(zhì)量最小B比荷最小C動(dòng)能最小D動(dòng)量最小二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題3分，共12分。每小題全部選對的得3分，選對但不全的得1分，有選錯(cuò)的得0分。）13如圖

7、所示，甲、乙兩人靜止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，結(jié)果兩人向相反方向滑去。已知甲的質(zhì)量為45kg，乙的質(zhì)量為50kg。則下列判斷正確的是A甲的速率與乙的速率之比為10:9B甲的加速度大小與乙的加速度大小之比為9:10C甲對乙的沖量大小與乙對甲的沖量大小之比為1:1D甲的動(dòng)能與乙的動(dòng)能之比為1: 1R1R2S220V14電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)的水燒干以前的加熱 狀態(tài)，另一種是水燒干以后的保溫狀態(tài)。如圖所示是電飯鍋的電路圖，R1是電阻，R2是加熱用的電熱絲，S是自動(dòng)開關(guān)。下列說法正確的是A開關(guān)S接通時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)B開關(guān)S接通時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)C當(dāng)R1: R2=1:

8、1時(shí)，R2在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)下功率的一半D當(dāng)R1: R2=1:1時(shí)，R2在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)下功率的四分之一U EE油滴噴霧器- - - - - - - + + + +15如圖所示為密立根油滴實(shí)驗(yàn)示意圖。實(shí)驗(yàn)中要設(shè)法使帶負(fù)電的油滴懸浮在電場之中。若在實(shí)驗(yàn)中觀察到某一個(gè)帶負(fù)電的油滴向下加速運(yùn)動(dòng)。在該油滴向下運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是A電場力做正功B重力和電場力的合力做正功C電勢能逐漸增大D重力勢能的減少量小于動(dòng)能的增加量O+a+16把a(bǔ)、b兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體小球分別用長為l的絕緣細(xì)線栓接，小球質(zhì)量均為m。先讓a球帶上+q的電量并懸掛于O點(diǎn)，如圖所示?，F(xiàn)將不帶電的小球b也懸掛

9、于O點(diǎn)（圖中未畫出），兩球接觸后由于靜電斥力分開，平衡時(shí)兩球相距l(xiāng)。已知重力加速度為g，靜電力常量為k，帶電小球可視為點(diǎn)電荷。關(guān)于a球所受的靜電力大小F及O點(diǎn)處的場強(qiáng)大小E，下列判斷正確的是 A BC D第二卷（共52分）三、計(jì)算題（本題共5小題。解答應(yīng)有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。解題過程中需要用到，但題目中沒有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說明。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫出數(shù)值和單位。）17. （9分）如圖所示，冰車靜止在冰面上，小孩與冰車的總質(zhì)量m = 20kg。大人用F = 20N的恒定拉力，使冰車開始沿水平冰面移動(dòng)，拉力方向與水平面的夾角為 =

10、37。已知冰車與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)= 0.05，重力加速度g =10m/s2，sin37= 0.6，cos37= 0.8。求：（1）小孩與冰車受到的支持力FN的大?。唬?）小孩與冰車的加速度a的大??；（3）拉力作用t =8s時(shí)間，冰車位移x的大小。18（9分）天宮二號在距地面h高度處繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2016年10月19日，神舟十一號飛船發(fā)射成功，與天宮二號空間站圓滿完成自動(dòng)交會(huì)對接。已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G。（1）求天宮二號在軌運(yùn)行線速度v的大??；（2）求天宮二號在軌運(yùn)行周期T；（3）若天宮二號在軌運(yùn)行周期T = 90分鐘，在赤道上空由西向東運(yùn)動(dòng)。請結(jié)合計(jì)算，分析說明天宮

11、二號中的航天員在24小時(shí)之內(nèi)大約能看到幾次日出。19. （11分）電子束圖1U0+ 電子槍金屬絲金屬板- 利用電場和磁場來控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。如圖1所示為電子槍的結(jié)構(gòu)示意圖，電子從熾熱的金屬絲發(fā)射出來，在金屬絲和金屬板之間加以電壓U0，發(fā)射出的電子在真空中加速后，沿電場方向從金屬板的小孔穿出做直線運(yùn)動(dòng)。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子重力及電子間的相互作用力。設(shè)電子剛剛離開金屬絲時(shí)的速度為零。（1）求電子從金屬板小孔穿出時(shí)的速度v0的大??；（2）示波器中的示波管是利用電場來控制帶電屏 + + + + + + - - - - - - Y圖2O P

12、L x h YO d v0粒子的運(yùn)動(dòng)。如圖2所示，Y和Y為間距為d的兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極，兩板長度均為L，極板右側(cè)邊緣與屏相距x， O O為兩極板間的中線并與屏垂直，O點(diǎn)為電場區(qū)域的中心點(diǎn)。接（1），從金屬板小孔穿出的電子束沿O O射入電場中，若兩板間不加電場，電子打在屏上的O點(diǎn)。為了使電子打在屏上的P點(diǎn)， P與O相距h，已知電子離開電場時(shí)速度方向的反向延長線過O點(diǎn)。則需要在兩極板間加多大的電壓U；圖3屏blv0ac（3）電視機(jī)中顯像管的電子束偏轉(zhuǎn)是用磁場來控制的。如圖3所示，有一半徑為r的圓形區(qū)域，圓心a與屏相距l(xiāng)，b是屏上的一點(diǎn)，ab與屏垂直。接（1），從金屬板小孔穿出的電子束沿ab方向進(jìn)入圓形區(qū)

13、域，若圓形區(qū)域內(nèi)不加磁場時(shí)，電子打在屏上的b點(diǎn)。為了使電子打在屏上的c點(diǎn)，c與b相距l(xiāng)，則需要在圓形區(qū)域內(nèi)加垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場。求這個(gè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。20. （11分）v0圖1BMRPabNQit0圖 2如圖1所示，水平面上有兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，兩導(dǎo)軌間距為l，電阻均可忽略不計(jì)。在M和P之間接有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)體桿ab質(zhì)量為m、電阻為r，并與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于方向豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)給ab桿一個(gè)初速度v0，使桿向右運(yùn)動(dòng)。（1）當(dāng)ab桿剛好具有初速度v0時(shí)，求此時(shí)ab桿兩端的電壓U，a、b兩端哪端電勢高；（2）請?jiān)趫D2中定性畫出通過

14、電阻R的電流i隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象；（3）若將M和P之間的電阻R改為接一電容為C的電容器，如圖3所示。同樣給ab桿一個(gè)初速度v0，使桿向右運(yùn)動(dòng)。請分析說明ab桿的運(yùn)動(dòng)情況，并推導(dǎo)證明桿穩(wěn)定后的速度為 。v0BMCPabNQ圖321（12分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測量物體質(zhì)量的電子裝置，其結(jié)構(gòu)如圖甲、乙所示。E形磁鐵的兩側(cè)為S極，中心為N極，可認(rèn)為只有磁極間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場。一邊長為L橫截面為正方形的線圈套于中心磁極，線圈、骨架與托盤連為一體，總質(zhì)量為m0，托盤下方連接一個(gè)輕彈簧，彈簧下端固定在磁極上，支撐起上面的整個(gè)裝置，線圈、骨架與磁極不接觸。線圈的兩個(gè)頭與外電路連接（圖上未標(biāo)

15、出）。當(dāng)被測量的重物放在托盤上時(shí)，彈簧繼續(xù)被壓縮，托盤和線圈一起向下運(yùn)動(dòng)，之后接通外電路對線圈供電，托盤和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止，此時(shí)由對應(yīng)的供電電流可確定重物的質(zhì)量。已知彈簧勁度系數(shù)為k，線圈匝數(shù)為n，重力加速度為g。線圈托盤彈簧骨架磁極圖甲：截面L圖乙：俯視磁極線圈L圖丙OxF（1）當(dāng)線圈與外電路斷開時(shí)a. 以不放重物時(shí)托盤的位置為位移起點(diǎn)，豎直向下為位移的正方向。試在圖丙中畫出，托盤輕輕放上質(zhì)量為m的重物后，托盤向下運(yùn)動(dòng)過程中彈簧彈力F的大小與托盤位移x的關(guān)系圖象；b根據(jù)上面得到的F-x圖象，求從托盤放上質(zhì)量為m的重物開始到托盤達(dá)到最大速度的過程中，彈簧彈力所做的功W；（2）當(dāng)

16、線圈與外電路接通時(shí)a通過外電路給線圈供電，托盤和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止。若線圈能夠承受的最大電流為I，求該裝置能夠測量的最大質(zhì)量M；b在線圈能承受的最大電流一定的情況下，要增大質(zhì)量的測量范圍，可以采取哪些措施？（至少答出2種）北京市西城區(qū)2016 2017學(xué)年度第一學(xué)期期末試卷高三物理參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn) 20171一、單項(xiàng)選擇題（每小題3分）1. D 2. B 3.C 4.C 5.C 6.B 7.C 8.D 9.D 10.A 11. C 12. B二、多項(xiàng)選擇題（每小題全部選對的得3分，選對但不全的得1分，有選錯(cuò)的得0分。）13. AC 14. BD 15.BC 16.AD三、計(jì)算題

17、17. （9分）FFNGf解：（1）冰車和小孩受力如圖所示豎直方向合力為零 FN+Fsin=mg （2分）解得支持力 FN=188N （1分）（2）水平方向根據(jù)牛頓第二定律Fcos-f=ma（2分）摩擦力 f=FN解得加速度 a = 0.33m/s2 （1分）（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 （2分）解得 x =10.6m 或10.56m （1分）18（9分）解：（1）設(shè)天宮二號質(zhì)量為m，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律萬有引力提供向心力 （2分）解得線速度 （1分）（2）根據(jù)周期公式 或 （2分）解得周期 （1分）（3）一天之內(nèi)，可認(rèn)為地球相對于太陽的位置近似不變，所以天宮二號繞行地球一周，可看到

18、1次日出。因?yàn)樵?4小時(shí)之內(nèi)天宮二號繞地球的圈數(shù)圈，所以一天之內(nèi)大約能看到16次日出。 （3分）19. （11分）解：（1）電子在電場中運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理 （2分）解得電子穿出小孔時(shí)的速度 （1分）+ + + + + + Yv0O P L xhYOy- - - - - -d（2）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場做類平拋運(yùn)動(dòng)，在垂直于極板方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)電子剛離開電場時(shí)垂直于極板方向偏移的距離為y根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 根據(jù)牛頓第二定律 電子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) L = v0t聯(lián)立解得 （2分）由圖可知 （1分） D v0b c lav0ABR 解得 （1分）（3）電子以速度v0在磁場中沿圓弧AB運(yùn)動(dòng)，圓心為D，半徑為R，如右圖所示。洛侖茲力提供向心力有 （1分）電子離開磁場時(shí)偏轉(zhuǎn)角度為，由圖可知 （1分） （1分）聯(lián)立解得 （1分）20. （11分）解：（1）ab桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢 E = Blv0 （1分）根據(jù)全電路歐姆定律 ab桿兩端電壓即路端電壓 （1分）聯(lián)立解得 a端電勢高 （2分）i