北京市東城區(qū)2017-2018第一學(xué)期高三物理期末試題(有答案)

1、東城 區(qū) 2017 2018學(xué)年度第一學(xué)期期末教學(xué)統(tǒng)一檢測(cè)高 三 物 理2018.01本試卷分第卷（選擇題）和第卷 （非選擇題）兩部分， 共 120分?？荚嚂r(shí)長(zhǎng)100分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第卷 （選擇題，共48分）一單項(xiàng)選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確）1 由萬(wàn)有引力定律可知，任何兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量分別為FGm1 和m2，其間距離為r 時(shí)，它們之m1 m2 ，式中G 為引力常量。若用國(guó)際單位制表示，G 的單 位是A kg2N / m 2B kg m2 / NC kg2 m/ ND N m2 / kg 22如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m 的鋼

2、球，放在傾角為 的固定斜面上，用一垂直于斜面的擋板擋住，處于靜止?fàn)顟B(tài)。各個(gè)接觸面均光滑，重力加速度為AmgcosB mgsin Cmgcos3阻值R=10 的電阻與交流電源連接，通過(guò)電阻4如圖所示，閉合導(dǎo)線(xiàn)框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示。則A通過(guò) R的電流有效值是0.6 2 AB R 兩端的電壓有效值是6VC此交流電的周期是2sD 此交流電的頻率是100Hzg，則球?qū)π泵鎵毫Φ拇笮∈荄 mgA 當(dāng)B 增大時(shí)，俯視線(xiàn)框，電流為逆時(shí)針?lè)较駼 當(dāng)B 增大時(shí)，線(xiàn)框中的感應(yīng)電流一定增大C當(dāng)B 減小時(shí)，俯視線(xiàn)框，電流為逆時(shí)針?lè)较駼 的大小隨時(shí)D 當(dāng)B 減小時(shí)，線(xiàn)框中的感應(yīng)電流一

3、定增大5一列沿x 軸傳播的簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)。已知波的周期T=0.4s，則該波A沿x軸正方向傳播，波速v = 12.5 m/sB 沿 x 軸正方向傳播，波速v = 5 m/sC沿x 軸負(fù)方向傳播，波速v = 12.5 m/sP 沿 y 軸正方向運(yùn)D 沿x 軸負(fù)方向傳播，波速v = 5 m/s6下列情況中物體速度不為零而加速度為零的是A傾斜傳送帶上的貨物勻速運(yùn)行時(shí)B 單擺的擺球運(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí)C彈簧振子運(yùn)動(dòng)到最大位移處時(shí)D 向上拋出的小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)2017 年 6 月 15 日上午， 我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射首顆X 射線(xiàn)調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星。它的總質(zhì)量約2.5 噸，在距

4、離地面550 公里的軌道上運(yùn)行，其運(yùn)動(dòng)軌道可近似看6400 公里，根據(jù)上述信息可知該衛(wèi)星A運(yùn)行速度大于7.9 km/sB 軌道平面可能不通過(guò)地心C周期小于更低軌道近地衛(wèi)星的周期D 向心加速度小于地球表面重力加速度值 8如圖所示為“感受向心力”的實(shí)驗(yàn)，用一根輕繩，一端拴著一個(gè)小球，在光滑桌面上掄A只減小旋轉(zhuǎn)角速度，拉力增大 B 只加快旋轉(zhuǎn)速度，拉力減小 C只更換一個(gè)質(zhì)量較大的小球，拉力增大 D突然放開(kāi)繩子，小球仍作曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)9如圖所示，質(zhì)量為m 的足球在離地高h(yuǎn) 處時(shí)速度剛好水平向左，大小為v1，守門(mén)員在此v2 的速度水平向右飛出，手和球作用的時(shí)間極短，則A擊球前后球動(dòng)量改變量的方向水平向左B擊球

5、前后球動(dòng)量改變量的大小是mv2- mv1C擊球前后球動(dòng)量改變量的大小可能是mv2+ mv1D 球離開(kāi)手時(shí)的機(jī)械能不可能是mgh+ 2 mv12 10如圖所示是電容式話(huà)筒的原理圖，膜片與固定電極構(gòu)成一個(gè)電容器，用直流電源供電，bR 兩端就輸出了A電容式話(huà)筒是通過(guò)改變正對(duì)面積來(lái)改變電容的B 電阻R 兩端電壓變化的頻率與電流的頻率相同C當(dāng)膜片靠近固定電極時(shí)，電流從b 流向 aD 當(dāng)膜片靠近固定電極時(shí)，電容器處于放電狀態(tài)11 光滑斜面上，某物體在沿斜面向上的恒力作用下從靜止開(kāi)始沿斜面運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去恒力，不計(jì)空氣阻力，設(shè)斜面足夠長(zhǎng)。物體的速率用v 表示，物體的動(dòng)能用Ek表示，物體和地球組成系統(tǒng)的重

6、力勢(shì)能用EP 表示、機(jī)械能用E 表示，運(yùn)動(dòng)時(shí)間用t 表示、位移用x表示。對(duì)物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到最高點(diǎn)的過(guò)程，下圖表示的可能是，帶正電的小球P 固定在細(xì)桿下端，將另一A v 隨 t 變化的v -t 圖像Ek 隨 x變化的Ek -x 圖像C EP 隨 x 變化的 EP -x 圖像D E 隨 x變化的 E-x圖像如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿與水平方向的夾角為穿在桿上的帶正電的小球Q 從桿上某一位置A 由靜止釋放，小球?qū)⒀貤U在A(yíng) 下方一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)區(qū)間的長(zhǎng)度為l，動(dòng)能最大時(shí)與P 的距離為a，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總滿(mǎn)足兩小球的直徑遠(yuǎn)小于二者間距離。在其它條件不變的情況下，只將桿與水平方向的夾角變大，則關(guān)于l 和 a

7、 的變化情況判斷正確的是A l減小，a 增大B l增大，a 減小Cl減小，a減小D l增大，a 增大第卷（實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題，共72分）二 實(shí)驗(yàn)題 （ 13題 4分，14題 4分，15題 10分，共18分）（ 4分）如圖為演示 “通電導(dǎo)線(xiàn)之間通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用”的實(shí)驗(yàn)示意圖，接通電源時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩導(dǎo)線(xiàn)會(huì)相互靠近或遠(yuǎn)離。已知接線(xiàn)柱是按如圖所示方式連接的。（ 1 ）請(qǐng)?jiān)趫D中虛線(xiàn)框中標(biāo)出B導(dǎo)線(xiàn)在A(yíng)導(dǎo)線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向（用 “ ”或“ ”表示） ；（2）在圖中標(biāo)出A導(dǎo)線(xiàn)所受安培力的方向。（ 4 分）對(duì)于“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完成下面兩問(wèn)。（ 1 ）研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是（請(qǐng)將正確選項(xiàng)

8、前的字母填在橫線(xiàn)上）A 應(yīng)使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放B 斜槽軌道必須光滑C斜槽軌道的末端必須保持水平 （ 2）右圖是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫(huà)出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上任取兩點(diǎn)A、 B，分別測(cè)得A 點(diǎn)的豎直坐標(biāo)豎直坐標(biāo)y2=44.10cm， A、 B 兩點(diǎn)水平坐標(biāo)間的距離9.80m/s ）將合金絲緊密地并排繞制成一個(gè)線(xiàn)圈，用刻度尺測(cè)出它的寬度，如圖甲所示線(xiàn)圈的寬度是cm，用寬度除以圈數(shù)，就是合金絲的直徑；把合金絲拉直，用刻度尺量出它的長(zhǎng)度。（ 2）采用圖乙所示的電路圖進(jìn)行電阻的測(cè)量，這種測(cè)量電阻的方法由于（選填“電壓表”或“電流表” ）的測(cè)量值與真實(shí)值不同，會(huì)使得電阻阻值的測(cè)量值真實(shí)值（

9、選填“大于”、 “小于”或“等于” ） 。（ 3） 圖丙是測(cè)量合金絲阻值的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線(xiàn)，滑動(dòng)變阻器的滑片 P置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)圖乙電路圖補(bǔ)充完成圖丙中實(shí)物間的連線(xiàn)，并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。（ 4）請(qǐng)對(duì)圖乙電路從理論上進(jìn)行分析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P 從 a 端向 b 端滑動(dòng)時(shí)，電阻 Rx的電流Ix隨滑動(dòng)變阻器a、 P 之間的電阻RaP的變化而變化，下列反映Ix RaP關(guān)系的示意（不計(jì)電源內(nèi)阻，將電表視為理想電表，不考慮溫度對(duì)電阻的，則平拋小球的初速度v0為m/s。（ 10 分） 在 “探究決定導(dǎo)體電阻的因素”的實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量導(dǎo)體（如合金絲）

10、的長(zhǎng)度、 橫截面積和電阻，進(jìn)而用控制變量的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。丙影響。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在橫線(xiàn)上）三 計(jì)算題 （本題共5小題，共 54分。解答應(yīng)有必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫(xiě)出數(shù)值和單位）（ 10 分）如圖所示，光滑固定斜面AB 長(zhǎng) L= 2m，傾角 =37， BC 段為與斜面平滑連接的水平地面。一個(gè)質(zhì)量m = 1kg 的小物塊從斜面頂端A由靜止開(kāi)始滑下。小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 = 0.4。不計(jì)空氣阻力，小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，g = 10m/s2， sin37 = 0.6， cos37 = 0.8。求：（ 1 ）小物塊在斜面上運(yùn)

11、動(dòng)時(shí)的加速度大小a；（ 2）小物塊在水平地面上滑行的最遠(yuǎn)距離x。（ 10 分） 如圖裝置可用來(lái)研究電荷間的相互作用，帶電球 A 靜止于絕緣支架上。質(zhì)量為m，電荷量為q 的帶電小球B 用長(zhǎng)為 L 的絕緣輕繩懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)繩與豎直方向的夾角為 （此時(shí)小球B 受的電場(chǎng)力水平向右，小球體積很小，重力加速度用g 表示） 。求： TOC o 1-5 h z （ 1 ）小球 B 所受電場(chǎng)力的大小F ；（ 2）帶電球A 在小球 B 所在處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；3）由于漏電，A的電荷量逐漸減小至零，與此同時(shí)小球B 緩慢回到最低點(diǎn)，求此過(guò)程中B 做的功W（不計(jì)其他能量損失）。（ 10 分）在光滑水平面

12、上存在某勻強(qiáng)矩形磁場(chǎng)區(qū)域，該磁場(chǎng)的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，寬度為l，俯視圖如圖所示。一邊長(zhǎng)也為l 的正方形導(dǎo)線(xiàn)框，電阻為R，在水平向右v0勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，求：1 ）恒力的大小F ；2）導(dǎo)線(xiàn)框穿越磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q。（ 12 分）圖甲為洛倫茲力演示儀的實(shí)物照片，圖乙為其工作原理圖。勵(lì)磁線(xiàn)圈為兩個(gè)圓形線(xiàn)圈，線(xiàn)圈通上勵(lì)磁電流I （可由電流表示數(shù)讀出）后，在兩線(xiàn)圈間可得到垂直線(xiàn)圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和I 成正比，比例系數(shù)用k 表示， I 的大小可通過(guò)“勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)節(jié)；電子從被加熱的燈絲逸出（初速不計(jì)） ，經(jīng)加速電壓U（可由電壓表示數(shù)讀出）加速形成高速電子束，U 的大

13、小可通過(guò)“加速電壓調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)節(jié)。玻璃泡內(nèi)充有稀薄氣體，在電子束通過(guò)時(shí)能夠顯示電子的徑跡。請(qǐng)討論以下問(wèn)題：（1 ）調(diào)整燈絲位置使電子束垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，電子的徑跡為圓周。若垂直線(xiàn)圈平面向里看電子的繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針，那么勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向是怎樣的？（2）用游標(biāo)瞄準(zhǔn)圓形電子束的圓心，讀取并記錄電子束軌道的直徑D、勵(lì)磁電流I、加速電壓 U 。請(qǐng)用題目中的各量寫(xiě)出計(jì)算電子比荷q 的計(jì)算式。m（3）某次實(shí)驗(yàn)看到了圖丙所示的電子徑跡，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)“勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)旋鈕”又看到了圖丙所示的電子徑跡，游標(biāo)測(cè)量顯示二者直徑之比為2： 1 ；只調(diào)節(jié)“加速電壓調(diào)節(jié)旋鈕”也能達(dá)到同樣的效果。a通過(guò)計(jì)算分別說(shuō)明兩種調(diào)節(jié)方法是如何操作的

14、；b求通過(guò)調(diào)節(jié)“勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)旋鈕”改變徑跡的情況中，電子沿、軌道運(yùn)動(dòng)一周所 用時(shí)間之比。20 （ 12 分）人類(lèi)總想追求更快的速度，繼上海磁懸浮列車(chē)正式運(yùn)營(yíng)，又有人提出了新設(shè)想“高速飛行列車(chē)”，并引起了熱議。如圖1 所示， “高速飛行列車(chē)”擬通過(guò)搭建真空管道，讓列車(chē)在管道中運(yùn)行，利用低真空環(huán)境和超聲速外形減小空氣阻力，通過(guò)磁懸浮減小摩擦阻力，最大時(shí)速可達(dá)4 千公里。我們可以用高中物理知識(shí)對(duì)相關(guān)問(wèn)題做一些討論，為計(jì)算方便，取“高速飛行列車(chē)”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“飛行列車(chē)”）的最大速度為v1m=1000m/s；取上海磁懸浮列車(chē)的最大速度為v2m=100 m/s；參考上海磁懸浮列車(chē)的加速度，設(shè)“飛行列車(chē)”的最

15、大加速度為a=0.8m/s2。（ 1 ）若“飛行列車(chē)”在北京和昆明（距離為 L=2000km）之間運(yùn)行，假設(shè)列車(chē)加速及減速運(yùn)動(dòng)時(shí)保持加速度大小為最大值，且功率足夠大，求從北京直接到達(dá)昆明的最短運(yùn)行時(shí)間t。（ 2）列車(chē)高速運(yùn)行時(shí)阻力主要來(lái)自于空氣阻力，因此我們采用以下簡(jiǎn)化模型進(jìn)行估算：設(shè)列車(chē)所受阻力正比于空氣密度、列車(chē)迎風(fēng)面積及列車(chē)相對(duì)空氣運(yùn)動(dòng)速率的平方；“ 飛行列車(chē)”與上海磁懸浮列車(chē)都采用電磁驅(qū)動(dòng)，可認(rèn)為二者達(dá)到最大速度時(shí)功率相同，且外形相同。在上述簡(jiǎn)化條件下，求在“飛行列車(chē)”的真空軌道中空氣的密度 1 與磁懸浮列車(chē)運(yùn)行環(huán)境中空氣密度2 的比值。（ 3）若設(shè)計(jì)一條線(xiàn)路讓“飛行列車(chē)”沿赤道穿過(guò)非

16、洲大陸，如圖2 所示，甲站在非洲大陸的東海岸，乙站在非洲大陸的西海岸，分別將列車(chē)?？吭谡九_(tái)、從甲站駛向乙站（以最大速度） 、 從乙站駛向甲站（以最大速度）三種情況中，車(chē)內(nèi)乘客對(duì)座椅壓力的大小記為F1、 F2、F3，請(qǐng)通過(guò)必要 的計(jì)算將F1、 F2、 F3 按大小排序。（已知地球赤道長(zhǎng)度約為4104km，一天的時(shí)間取86000s）圖1圖2東城區(qū)2017 2018學(xué)年度第一學(xué)期期末教學(xué)統(tǒng)一檢測(cè)參考答案13（4分）見(jiàn)答圖 1F安答圖 2（本題共12小題，每小題4分，共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確）123456789101112DABCBADCCBDB實(shí)驗(yàn)題 （ 13題 4分，14題 4分，16題

17、10分，共18分）14（4分）（1） AC （ 2） 2.0015（10分 ）（ 1） 2.51 2.542）電流表小于（ 3）見(jiàn)答圖2（ 4） B三 計(jì)算題 （本題共5小題， 共 54分。解答應(yīng)有必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫(xiě)出數(shù)值和單位）16 （ 10 分）解：牛頓第二定律得：1） 小 物 塊 在 光 滑 斜 面 上 受 重 力 和 支 持 力 ，mgsin mg sin6m/s 2a在水平地面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓定律得加速度mg m2g 4m/s2減速到零時(shí)有0 v2a x ，代入數(shù)據(jù)解得：x=3m。（ 10 分）解：1 ）

18、小球在重力、電場(chǎng)力和拉力的作用下處?kù)o止?fàn)顟B(tài)于，電場(chǎng)力mgtan2）由場(chǎng)強(qiáng)的定義可知E Fmgtanqq3）對(duì)小球B 緩慢回到最低點(diǎn)的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理：W mg(L1 cos )0可得，此過(guò)程中電場(chǎng)力做的功Wmg(L1 cos )（ 10分）解：1 ）導(dǎo)線(xiàn)框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E Blv 0E Blv 0導(dǎo)線(xiàn)框中的電流I0導(dǎo)線(xiàn)框右邊受到的安培力F安BIl22Bl v0R導(dǎo)線(xiàn)框勻速運(yùn)動(dòng)，所以受到的外力與安培力相等B2l 2v 0R2）導(dǎo)線(xiàn)框從右邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域到左邊穿出磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程所用的時(shí)間為2lv0產(chǎn)生的熱量為Q I 2Rt2B2l 3v 00 （用其他方法只要正確均給分）R（ 12 分）

19、解：1 ）磁場(chǎng)方向垂直線(xiàn)圈平面向里2）設(shè)電子加速后的速度為v，對(duì)電子從燈絲逸出后經(jīng)加速電壓U 加速的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定12理，有 qU mv 2Bqvmv2Dq8UD2k 2I 2其中 B kI ； RD2 ， 聯(lián)立、解得：m（ 3）由可得出：D 正比于Ua為使直徑D 變?yōu)樵瓉?lái)的，兩種調(diào)節(jié)方法分別是：保持“加速電壓調(diào)節(jié)旋鈕”的位置不變，調(diào)節(jié)“勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)旋鈕”使勵(lì)磁電流 I 變?yōu)樵瓉?lái)的2 倍；或保持“勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)1 TOC o 1-5 h z 旋鈕”的位置不變，調(diào)節(jié)“加速電壓旋鈕”使加速電壓U 變?yōu)樵瓉?lái)的。42R2mb電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期T，與式聯(lián)立得TvBq通過(guò)調(diào)節(jié)“勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)旋鈕”改變徑跡的情況中，軌跡從變?yōu)?，是因?yàn)閯?lì)磁電流改變從而改變了磁場(chǎng)大小，因此電子沿、軌道運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間之比T1B2I 22T2B1I 112R（或由周期T 2 ，通過(guò)調(diào)節(jié)“勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)旋鈕”改變徑跡的情況中， “加速電