2024北京石景山高三（上）期末物理（教師版）

第1頁/共1頁2024北京石景山高三（上）期末物理本試卷共8頁，100分?？荚嚂r長90分鐘。考生務(wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將答題卡交回。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。MNP1P2θ1如圖所示，一個帶正電的球體M放在絕緣支架上，把系在絕緣絲線上的帶電小球N先后掛在橫桿上的P1和P2處。當(dāng)小球N靜止時，絲線與豎直方向的夾角分別為θ1MNP1P2θ1A．小球N帶負電，θ1<θ2B．小球N帶負電，θ1>θ2C．小球N帶正電，θ1<θ2D．小球N帶正電，θ1>θ2“神舟十六號”載人飛船安全著陸需經(jīng)過分離、制動、再入和減速四個階段。如圖所示，在減速階段，巨型降落傘為返回艙提供阻力，假設(shè)返回艙做直線運動，則在減速階段A．傘繩對返回艙的拉力大于返回艙對傘繩的拉力B．傘繩對返回艙的拉力小于返回艙對傘繩的拉力C．合外力對返回艙做的功等于返回艙機械能的變化D．除重力外其他力對返回艙做的總功等于返回艙機械能的變化如圖所示，傾角為θ的斜面固定在水平地面上，一小球從斜面頂端向右水平拋出，初速度為v，重力加速度為g，不計空氣阻力。下列說法正確的是A．小球落到斜面上時，速度方向與水平方向的夾角為2θB．小球做平拋運動的時間為C．小球落到斜面上時，速度大小為D．小球做平拋運動的水平位移大小為我國首次火星探測任務(wù)被命名為“天問一號”。已知火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10%，半徑約為地球半徑的50%，下列說法正確的是A．火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第二宇宙速度B．火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)介于地球的第一和第二宇宙速度之間C．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度如圖所示，輕細線與豎直方向夾角為θ，長為L，下端懸掛質(zhì)量為m的小球，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，忽略小球運動中受到的阻力。將小球視為質(zhì)點，重力加速度為g。則A．輕細線對小球的拉力F=mgcosθB．小球勻速圓周運動的周期C．小球勻速圓周運動的線速度大小D．在半個周期內(nèi)，合外力對小球的沖量大小如圖所示，為營造節(jié)日氣氛，同學(xué)們用輕質(zhì)細線在墻角懸掛彩燈。已知兩彩燈質(zhì)量均為m，OA段細線與豎直方向夾角為37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8），BC段細線保持水平，重力加速度為g。關(guān)于三段細線拉力FOA、FAB、FBC，下列表達式正確的是A．FOA=mg、FAB=mg、FBC=mgB．FOA=mg、FAB=mg、FBC=mgC．FOA=mg、FAB=mg、FBC=mgD．FOA=4mg、FAB=mg、FBC=mg位于坐標(biāo)原點處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。t=0時波源開始振動，其位移y隨時間t變化的關(guān)系式為，則t=時的波形圖為AABCDAO-AAO-AAO-AAO-Axyxyxyxy如圖所示，電路中電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在滑動變阻器R0的滑片向下滑動的過程中，下列說法正確的是A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小B．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大C．電阻R2消耗的電功率增大D．電源內(nèi)阻消耗的功率減小如圖所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡，分別與電學(xué)元件M、N串聯(lián)。當(dāng)接線柱a、b接某直流電源時，無論電源的正極與哪一個接線柱相連，甲燈均正常發(fā)光，乙燈不亮；當(dāng)a、b接某交流電源時，甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈正常發(fā)光。則下列推斷可能MNMN甲乙abA．M是電容器，N是電感線圈B．M是電感線圈，N是電容器C．M是二極管，N是電容器D．M是電感線圈，N是二極管如圖所示，兩個固定的等量正點電荷，其連線中點為O，a、b、c、d四個點位于以O(shè)為圓心的同一個圓周上，bd⊥ac。下列說法正確的是A．a(chǎn)、c兩點的場強大小和方向均相同電流傳感器B．若一電子從b點由靜止釋放，以后將在b、d之電流傳感器C．從O點開始，沿Ob向上各處場強大小越來越小D．從O點開始，沿Ob向上各處電勢越來越高某同學(xué)用傳感器做“觀察電容器的充放電”實驗，采用的實驗電路如圖所示。將開關(guān)先與“1”端閉合，對電容器進行充電，充電完畢后再將開關(guān)與“2”端閉合，電容器放電。在下列通過傳感器的電流i隨時間t變化的四個圖像中，正確的是一理想變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為n，原線圈接電壓為U的正弦交流電，輸出端接有一個交流電流表和一個電動機，電動機線圈電阻為R。當(dāng)輸入端接通電源后，電動機帶動一重物勻速上升，電流表讀數(shù)為I。下列說法正確的是UAR~UAR~B．變壓器的輸入功率為C．電動機輸出的機械功率為I2RD．電動機兩端電壓為IR如圖所示的平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長直導(dǎo)線右側(cè)，固定一矩形金屬線框abcd，ad邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點的磁感應(yīng)強度隨時間均勻減小，IabIabcdA．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為a→d→c→b→aB．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸減小C．線框ad邊所受的安培力大小恒定D．線框整體受到的安培力方向水平向左如圖所示，用絕緣支架將帶電荷量為+Q的小球a固定在O點，一粗糙絕緣直桿與水平方向的夾角θ=30°，直桿與小球a位于同一豎直面內(nèi)，桿上有A、B、C三點，C與O兩點位于同一水平線上，B為AC的中點，OA=OC=L。小球b質(zhì)量為m，帶電荷量為-q，套在直桿上，從A點由靜止開始下滑，第一次經(jīng)過B點時速度是v，運動到C點時速度為0。在+Q產(chǎn)生的電場中取C點的電勢為0，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是A．小球b經(jīng)過B點時加速度為0B．小球b從A點到C點過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為C．小球b的電勢能最小值為D．小球b到C點后又從C點返回到A點第二部分本部分共6題，共58分。15．（10分）（1）用單擺測重力加速度實驗中，單擺擺線長為l，擺球直徑為d，用秒表測得n個周期的總時間為t，圓周率為π，則實驗中重力加速度的表達式g=___________（2）某同學(xué)采用圖1所示的電路圖測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。①實驗時，閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)處在___________(填“M”或“N”)端。圖2abc②按照圖1連接實物圖，如圖2所示。閉合開關(guān)前檢查電路時，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯，該導(dǎo)線為___________(填“a”“b”或“c”)圖2abcAAV圖1SMNP（3）如圖3所示，用伏安法測量待測電阻Rx的阻值，M、N間電壓為U0保持不變。選用三種不同規(guī)格的滑動變阻器，最大阻值分別是R1=5Ω，R2=20Ω，R3=200Ω，從左向右移動滑片P，研究待測電阻Rx兩端的電壓U與滑片的滑動距離L（滑片從左向右滑動的最大距離為L0）的關(guān)系，獲得如圖4所示的數(shù)據(jù)結(jié)果。請你結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)果判斷：在使用圖3所示電路測量待測電阻Rx阻值的實驗中，選擇哪一種規(guī)格的滑動變阻器最合適，簡要說明理由。L/L/L0圖4OUU01.00.20.6圖3RxNAVPNNM16．（8分）如圖所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律。（1）圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓入射球ml多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其平均落點的位置P，測量平拋射程OP。然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球ml從斜軌上S位置由靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是________A．用天平分別測量兩個小球的質(zhì)量ml、m2B．測量小球m1開始釋放時的高度hC．測量拋出點距地面的高度HD．分別找到m1、m2相碰后平均落點的位置M、N，測量OM、ON的長度（2）若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為_______________________(用前面測量的量表示)。（3）有同學(xué)認為若碰撞是彈性碰撞，則ON=OM+OP，請判斷該同學(xué)的結(jié)論是否正確，并說明理由。17．（9分）如圖所示，把一個質(zhì)量m=0.1kg的小鋼球用細線懸掛起來，就構(gòu)成一個擺。懸點O距地面的高度h=1.45m，擺長L=1m。將擺球拉至擺線與豎直方向成37°角的位置，由靜止釋放，忽略空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8。（1）求小球運動到最低點時細線對小球拉力的大小F；（2）若小球運動到最低點時細線斷了，小球沿水平方向拋出，求它做平拋運動水平位移的大小x；（3）求小球落地時重力的瞬時功率P。v0EBba+q18．（9分）如圖所示，水平放置的兩塊帶電金屬極板a、b平行正對，極板長度和極板間距都為L，板間存在方向豎直向下、場強大小為E的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子，以水平速度v0從兩極板的左端正中央v0EBba+q（1）求勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大?。唬?）若撤去磁場，粒子能從極板間射出，求粒子剛穿出電場時的動能Ek；（3）若撤去電場，調(diào)整磁感應(yīng)強度B的大小使粒子剛好能從極板a的右端射出，求粒子穿過磁場過程中運動方向的偏轉(zhuǎn)角度θ。19．（10分）如圖a所示，在足夠長的傾角θ=30°的光滑斜面上，寬度D=0.4m的區(qū)域內(nèi)有垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=0.5T，單匝矩形線框cdef質(zhì)量m=0.1kg，總電阻R=0.25Ω。從t=0時刻開始，線框受到沿斜面向上的恒力F，從靜止開始沿斜面向上做直線運動，線框速度v隨時間t變化的部分圖像如圖b所示。已知線框cd邊的長度與磁場寬度D相等，重力加速度g=10m/s2。（1）求恒力F的大??；（2）求線框cf邊的長度L；（3）求整個過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱Q；（4）請在圖b中畫出0.6s后線框速度隨時間變化的圖像。20．（12分）黑洞是愛因斯坦廣義相對論預(yù)言的一種質(zhì)量極大的天體，即使光也不能逃離它的引力，因而無法通過光學(xué)觀測直接確定黑洞的存在。但可以通過恒星運動、黑洞邊緣的吸積盤及噴流乃至引力波來進行探測。已知引力常量為G，光在真空中的傳播速度為c。（1）因為黑洞對其他天體具有強大的引力影響，可以通過其他天體的運動來推測黑洞的存在。天文學(xué)家觀測到一恒星獨自在宇宙中做周期為T0、半徑為r0的勻速圓周運動，由此猜測，圓周軌道的中心可能有個黑洞。請利用所學(xué)知識推測該黑洞的質(zhì)量M0；（2）2019年4月10日，天文學(xué)家公布了首次直接拍攝到黑洞的照片。此次探測動用了遍布全球的8個毫米/亞毫米波射電望遠鏡，組成了一個“事件視界望遠鏡”，該虛擬望遠鏡通過觀測黑洞邊緣的噴射情況而得到黑洞的照片。已知此次探測中，該虛擬望遠鏡單位面積上接收到的功率為P1，該黑洞到地球的距離為r1。求此次觀測中黑洞邊緣的噴射功率P；（3）嚴格解決黑洞問題需要利用廣義相對論的知識，但早在相對論提出之前就有人利用牛頓力學(xué)體系預(yù)言過黑洞的存在。在牛頓力學(xué)中，當(dāng)兩個質(zhì)量分別為m1、m2的質(zhì)點相距r時具有引力勢能（規(guī)定無窮遠處勢能為零）。假定黑洞是質(zhì)量分布均勻的球形天體，有一黑洞質(zhì)量為M1,請利用所學(xué)知識推測它可能的最大半徑R。

參考答案第一部分共14題，每題3分，共42分。題號1234567891011121314答案DDBACACABBABDC第二部分共5題，共58分。15．（1）（2分）；（2）①M（2分）；②c；開關(guān)不是接在干路上，無法控制電壓表，閉合前電壓表已經(jīng)有示數(shù)，應(yīng)該將c線接電源正極端改接至開關(guān)右端。（4分）（3）滑動變阻器R1最合適；使用R1可使待測電阻兩端的電壓隨滑動頭移動趨近線性變化，方便調(diào)節(jié)使用。（2分）16．（1）AD（2分）；（2）ml?OP=ml?OM+m2?ON（2分）（3）結(jié)論正確；彈性碰撞動量守恒、機械能守恒，即ml?OP=ml?OM+m2?ON，ml?OP2=ml?OM2+m2?ON2，解得，，可得ON=OM+OP（4分）17．（9分）（1）由機械能守恒定律 解得（1分）由牛頓第二定律 （1分）解得 （1分）（2）小球平拋運動 解得（1分）（1分）解得 （1分）（3）小球落地時 解得（1分）重力的瞬時功率 （1分） 解得（1分）18．（9分）（1）由受力平衡 解得（3分）（2）粒子做類平拋運動 v0EBbav0EBba+q解得 由動能定理 解得（3分）（3）粒子剛好從極板間射出，如答圖1所示，由幾何關(guān)系解得 粒子偏轉(zhuǎn)角等于圓心角θ 解得（3分）19．（10分）（1）由圖像可知，0-0.4s線框運動的加速度由牛頓第二定律 解得（3分）（2）線框進入磁場后勻速運動，受力平衡由閉合電路歐姆定律 解得