1、高三物理第一学期期末试卷 第 1 页（共 11 页） 北京市西城区 20152016 学年度第一学期期末试卷高三物理 2016.1试卷满分:100 分 考试时间:120 分钟第一卷（共 48 分）一、单项选择题（本题共 12 小题，每小题 3 分，共 36 分。 ）1关于某个物体受到的力与运动的关系，下列说法正确的是 A. 物体受到的合力为零，速度一定为零B. 物体受到的合力恒定，速度一定恒定C. 物体受到的合力越大，速度一定越大D. 物体受到的合力越大，加速度一定越大2关于机械振动和机械波，下列说法正确的是 A有机械振动必有机械波B声音在空气中传播时是横波C在机械波的传播中质点并不随波迁移D
2、质点的振动方向与波的传播方向总在同一直线上3. 如图所示，汽车在一水平公路上转弯时，汽车的运动可视为匀速圆周运动的一部分。下列关于汽车转弯时的说法正确的是 A汽车处于平衡状态B汽车的向心力由重力提供C汽车的向心力由支持力提供D汽车的向心力由摩擦力提供4在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小。仪器中有一根轻质金属丝悬挂着一个金属球，无风时金属球自由下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度并保持恒定，如图所示。关于风力大小 F 与小球质量 m、偏角之间的关系，下列关系中正确的是 AF = mgtan BF = mgsin C Dcosmgtanmg F 高三物理第一学期期
3、末试卷 第 2 页（共 11 页） 0图乙t/sx/cm0.4 0.8 1.2 1.612-125. 某同学站在体重计上，通过做下蹲、起立的动作来探究超重和失重现象。下列说法正确的是 A下蹲过程中人始终处于超重状态B起立过程中人始终处于超重状态C下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态D起立过程中人先处于超重状态后处于失重状态6. 如图甲所示，弹簧振子以 O 点为平衡位置，在 M、N 两点之间做简谐运动。振子的位移 x 随时间 t 的变化图象如图乙所示。下列判断正确的是 A0.4s 时振子的加速度为零B0.8 s 时振子的速度最大C0.4 s 和 1.2 s 时振子的加速度相同D0.8s 和
4、1.6 s 时振子的速度相同7如图所示，实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带正电的粒子仅在电场力作用下通过电场，图中虚线为粒子的运动轨迹，a、b 是轨迹上的两点。下列判断正确的是 Aa 点场强小于 b 点场强Ba 点电势大于 b 点电势C带电粒子从 a 到 b 动能减小D带电粒子从 a 到 b 电势能减小 8如图所示，用理想变压器为一个“6V 、12W”的小灯泡供电，变压器原线圈中的输入电压为 220V。闭合开关 S，小灯泡恰好正常发光。则下列说法中错误的是 A变压器原副线圈的匝数之比为 110:3B变压器原线圈中的输入电流为 2AC变压器原线圈中的输入功率为 12WD变压器副线圈中的输出功
5、率为 12W abE M O N 图甲 0 x LS 高三物理第一学期期末试卷 第 3 页（共 11 页） 9. 如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差。实验中保持极板上的电荷量 Q 不变。设电容器两极板正对面积为 S，极板间的距离为 d，静电计指针偏角为 。下列关于实验现象的描述正确的是 A保持 S 不变，增大 d，则 变大B保持 S 不变，减小 d，则 不变 C保持 d 不变，减小 S，则 变小D保持 S、d 不变，在两板间插入电介质，则 变大10. 如图所示，在真空中有一对带电的平行金属板水平
6、放置。一带电粒子沿平行于板面的方向，从左侧两极板中央射入电场中，恰能从右侧极板边缘处离开电场。不计粒子重力。若可以改变某个量，下列哪种变化，仍能确保粒子一定飞出电场 A只增大粒子的带电量 B只增大电场强度 C只减小粒子的比荷D只减小粒子的入射速度 11. 如图所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图。由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场，磁场方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压 U 和励磁线圈的电流 I 来调节。适当调节 U 和 I，玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹。下列调节方式中
7、，一定能让圆形径迹半径增大的是 A同时增大 U 和 I B同时减小 U 和 I C增大 U，减小 I D减小 U，增大 I12. 如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图。单刀多掷开关 S 可以与不同接点连接。下列说法正确的是 A当 S 接 1 或 2 时为直流电流档，接 1 时量程较小B当 S 接 1 或 2 时为直流电压档，接 1 时量程较大C当 S 接 3 或 4 时为直流电流档，接 3 时量程较大D当 S 接 5 或 6 时为直流电压档，接 5 时量程较小Ev + + + + + + +- - - - - - - AE E12 34 56SB高三物理第一学期期末试卷 第 4 页（共 1
8、1 页） 二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 3 分，共 12 分。每小题全部选对的得 3 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分。 ）13两辆汽车在一条东西方向的平直公路上行驶，以向东为正方 向，两辆汽车的 v-t 图象如图所示。由图可知 A两辆汽车都向东行驶B乙车做匀减速直线运动C6s 时甲车的速度大于乙车D07s 内甲车的位移大于乙车14. 如图所示为一台小型发电机示意图，磁场为水平方向。当线圈转到如图所示的水平位置时，下列判断正确的是A通过线圈的磁通量最大B通过线圈的磁通量为零C线圈中产生的电动势最大D线圈中产生的电动势为零15. 如图所示，光滑绝缘的水平面上，一个边长为
9、 L 的正方形金属框，在水平恒力 F 作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域。磁场区域的宽度为 d（d L） 。已知ab 边进入磁场时，线框的加速度恰好为零。则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，下列分析正确的是 A线框中产生的感应电流方向相反B所受的安培力方向相反C两过程所用时间相等D进入磁场的过程中线框产生的热量较少16如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M 、 N 为轨道的最低点。则下列分析正确的是 A两个小球到达轨道最低点的速度 vM FN
10、 dBbL aF乙甲v/ms-1t/s1612840 2 4 6B M+qE N+q高三物理第一学期期末试卷 第 5 页（共 11 页） C小球第一次到达 M 点的时间小于小球第一次到达 N 点的时间D磁场中小球能到达轨道另一端最高处，电场中小球不能到达轨道另一端最高处第二卷（共 52 分）三、计算题（本题共 5 小题。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。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。 ）17 （9 分）如图所示，斜面 AC 长 L= 1m，倾角 =37，CD 段为与斜面平滑连
11、接的水平地面。一个质量 m = 2kg 的小物块从斜面顶端 A 由静止开始滑下。小物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为 = 0.5。不计空气阻力，g = 10m/s 2，sin37= 0.6，cos37 = 0.8。求： （1）小物块在斜面上运动时的加速度大小 a； （2）小物块滑到斜面底端 C 点时的速度大小 v； （3）小物块在水平地面上滑行的最远距离 x。18. （9 分）宇航员驾驶宇宙飞船到达月球，他在月球表面做了一个实验：在离月球表面高度为 h 处，将一小球以初速度 v0 水平抛出，水平射程为 x。已知月球的半径为R，万有引力常量为 G。不考虑月球自转的影响。求：（1）月球表面的重力加
12、速度大小 g0 ；（2）月球的质量 M；（3）飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的速度 v。ADC 高三物理第一学期期末试卷 第 6 页（共 11 页） 19. （11 分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨 MN、PQ 放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为 L，电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 B。导体棒 a 与 b 的质量均为 m，电阻值分别为 Ra=R，R b=2R。b棒放置在水平导轨上足够远处，a 棒在弧形导轨上距水平面 h 高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为 g。（1）求 a 棒刚进入磁场时受到的安培力
13、的大小和方向；（2）求最终稳定时两棒的速度大小；（3）从 a 棒开始下落到最终稳定的过程中，求 b 棒上产生的内能。BMPabNQh高三物理第一学期期末试卷 第 7 页（共 11 页） 20. （11 分）如图 1 所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一小球（可视为质点） ，弹簧处于原长时小球位于 O 点。将小球从 O 点由静止释放，小球沿竖直方向在 OP 之间做往复运动，如图 2 所示。小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。不计空气阻力，重力加速度为 g。（1）在小球运动的过程中，经过某一位置 A 时动能为 Ek1，重力势能为EP1，弹簧弹性势能为 E 弹 1，经过另一位置 B 时动
14、能为 Ek2，重力势能为EP2，弹簧弹性势能为 E 弹 2。请根据功是能量转化的量度，证明：小球由 A运动到 B 的过程中，小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒；（2）已知弹簧劲度系数为 k。以 O 点为坐标原点，竖直向下为 x 轴正方向，建立一维坐标系 O-x，如图 2 所示。a. 请在图 3 中画出小球从 O 运动到 P 的过程中，弹簧弹力的大小F 随相对于 O 点的位移 x 变化的图象。根据 F-x 图象求：小球从 O 运动到任意位置 x 的过程中弹力所做的功 W，以及小球在此位置时弹簧的弹性势能 E 弹 ；b. 已知小球质量为 m。求小球经过 OP 中点时瞬时速度的大小 v。xFO
15、图 3图 2OPx 图 1O高三物理第一学期期末试卷 第 8 页（共 11 页） 21. （12 分）在粒子物理学的研究中，经常用电场和磁场来控制或者改变粒子的运动。一粒子源产生离子束，已知离子质量为 m，电荷量为+ e 。不计离子重力以及离子间的相互作用力。（1）如图 1 所示为一速度选择器，两平行金属板水平放置，电场强度 E 与磁感应强度 B 相互垂直。让粒子源射出的离子沿平行于极板方向进入速度选择器。求能沿图中虚线路径通过速度选择器的离子的速度大小 v。（2）如图 2 所示为竖直放置的两平行金属板 A、 B，两板中间均开有小孔，两板之间的电压 UAB 随时间的变化规律如图 3 所示。假设
16、从速度选择器出来的离子动能为Ek=100eV，让这些离子沿垂直极板方向进入两板之间。两极板距离很近，离子通过两板间的时间可以忽略不计。设每秒从速度选择器射出的离子数为 N0 = 51015 个，已知 e =1.610-19C。从 B 板小孔飞出的离子束可等效为一电流，求从t = 0 到 t = 0.4s 时间内，从 B 板小孔飞出的离子产生的平均电流 I。（3）接（1） ，若在图 1 中速度选择器的上极板中间开一小孔，如图 4 所示。将粒子源产生的离子束中速度为 0 的离子，从上极板小孔处释放，离子恰好能到达下极板。求离子到达下极板时的速度大小 v，以及两极板间的距离 d。粒子源+ + + +
17、 + + +E 图 1v- - - - - - - BE 图 4+ + + + + +- - - - - - - B图 2A Bt /s0.2 0.4 0.6UAB / V200-200图 30高三物理第一学期期末试卷 第 9 页（共 11 页） 北京市西城区 2015 2016 学年度第一学期期末试卷高三物理参考答案及评分标准 20161 一、单项选择题（每小题 3 分。 ）1. D 2. C 3. D 4. A 5. D 6. B 7. C 8. B 9. A 10. C 11. C 12. D二、多项选择题（每小题全部选对的得 3 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分。 ） 1
18、3. ABC 14. BC 15. AD 16. BCD三、计算题17 （9 分）解：（1）根据牛顿第二定律 mg sin mgcos = ma （2 分）解得 a = 2m/s2 （1 分）（2） 根据匀变速直线运动规律 （ 2 分）Lv解得 v = 2m/s （1 分）（3） 根据动能定理 （2 分）0mxg解得 x = 0.4m （1 分）18（9 分）设飞船质量为 m解：（1）设小球落地时间为 t，根据平抛运动规律水平方向 （1 分）tvx0竖直方向 （1 分） 2gh解得 （1 分） 20x（2）在月球表面忽略地球自转时有 （2 分） 0mgRMG解得月球质量 （1 分） xhv20
19、（3）由万有引力定律和牛顿第二定律 （2 分）v解得 （ 1 分）hRxv0高三物理第一学期期末试卷 第 10 页（共 11 页） 19. （11 分）解：（1）设 a 棒刚进入磁场时的速度为 v，从开始下落到进入磁场 根据机械能守恒定律 （1 分） 2mvgha 棒切割磁感线产生感应电动势 E = BLv （1 分）根据闭合电路欧姆定律 （1 分） RIa 棒受到的安培力 F = BIL （1 分）联立以上各式解得 方向水平向左（1 分）ghLB32（注：或方向与速度方向相反。若方向错或没答方向均扣 1 分）（2）设两棒最后稳定时的速度为 v ，从 a 棒开始下落到两棒速度达到稳定根据动量守
20、恒定律 mv = 2m v （2 分） 解得 （1 分）gh1（3）设 a 棒产生的内能为 Ea ，b 棒产生的内能为 Eb 根据能量守恒定律 （1 分）av22两棒串联内能与电阻成正比 Eb = 2Ea （1 分）解得 （1 分）mgh3120. （11 分）解：（1）设重力做的功为 WG，弹力做的功为 W 弹根据动能定理 WG + W 弹 = Ek2 - Ek1 （1 分）由重力做功与重力势能的关系 WG = Ep1 Ep2 （1 分）由弹力做功与弹性势能的关系 W 弹 = E 弹 1- E 弹 2 （1 分） 联立以上三式可得 Ek1 + Ep1 +E 弹 1 = Ek2 +Ep2 +E
21、 弹 2 （1 分）（2）a. F-x 图象如右图所示 （1 分） 图中的图线和 x 轴围成的面积表示功的大小所以弹力做功为 （注：没有负号扣 1 分） （2 分）2kx由弹力做功与弹性势能的关系 W 弹 = 0 -E 弹 解得 （ 1 分）21E弹FxO xkx高三物理第一学期期末试卷 第 11 页（共 11 页） b. 小球由 O 点到 OP 中点，根据动能定理（1 分） 021mvkxg小球由 O 点到 P 点，根据机械能守恒定律 （1 分）2)(解得 （1 分） kgv21. （12 分）解：（1）离子做匀速直线运动，根据受力平衡 Ee = Bev （2 分）解得 （1 分）BEv（2
22、）A、B 之间加正向电压时，离子能够通过 B 板小孔；A、B 之间加反向电压时，电场力对离子做负功，电压小于 100V 时，离子能够通过 B 板小孔。由此可知，有离子通过 B 板小孔的时间 t = 0.3s （1 分）通过 B 板小孔的离子数 N = Nt = 1.51015 个 （1 分）根据 （1 分）teqI代入数据解得平均电流 I = 610-4A （1 分）（3）由题意可知，离子到达下极板时的速度方向为水平方向根据动能定理 （1 分）21mvEed设某时刻离子竖直方向速度为 vy。在很短时间 内，离子在竖直方向通过的t距离为 vyt ，在水平方向受到的冲量为 evyBt。离子从开始运动至到达下极板的过程水平方向，根据动量定理 evyBt = mv （1 分）竖直方向，根据运动学规律 vyt = d （1 分）联立以上各式解得 （1 分）E2（1 分）2eBm
