1、高三物理试卷 第 1 页共 6 页石景山区 2017-2018 学年第一学期高三期末考试试卷物 理第 卷 （ 共 36 分 ）一、本题共 12 小题，每小题 3 分，共 36 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。1由万有引力定律可知，两个物体的质量分别为 m1 和 m2，其间距为 r 时，它们之间万有引力的大小为 ，式中 G 为引力常量。在国际单位制中，G 的单位12mFr是ANm 2/kg2 Bkg 2/ (Nm2) CNm 2/kg DNkg 2/m22质点做直线运动的速度时间图象如图所示，该质点A在第 1 秒末速度方向发生了改变B在第 2 秒末加速度方向发生了改变C在
2、前 2 秒内发生的位移为零D第 1 秒末和第 3 秒末的位置相同3周期为 2.0 s 的简谐横波沿 x 轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点P 沿 y 轴负 方向运动。则该波A沿 x 轴正方向传播，波速 v = 10 m/s B沿 x 轴正方向传播，波速 v = 5 m/sC沿 x 轴负方向传播，波速 v = 10 m/sD沿 x 轴负方向传播，波速 v = 5 m/s4 重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5 价重离子束，其束流强度为 1.210-5A，则在 1s 内发射的重离子个数为（ e=1.610-19 C）A3.010 12 B1.510 13 C7.510 13 D3.
3、7510 14考生须知1本试卷共 6 页，共 3 道大题，19 道小题，满分 100 分。考试时间 100 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。2 018 年 1 月0 10 20 30 40 x/my/cm5-5P1/msv/st204563高三物理试卷 第 2 页共 6 页5发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个初速度不同的乒乓球（忽略空气的影响） 。 初速 度 较 大 的 球 越 过 球 网 ， 初速 度 较
4、 小 的 球 没 有 越 过 球 网 。 其 原 因 是A初速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大B初速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少C初速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大D初速度较小的球下降相同距离所用的时间较多6将一小球竖直向上抛出，小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略。P 为小球运动轨迹上的一点，小球上升和下降经过 P 点时的动能分别为 和 。从抛出开k1E2始到第一次经过 P 点的过程中小球克服重力做功的平均功率为 ，从抛出开始到第P二次经过 P 点的过程中小球克服重力做功的平均功率为 。下列选项正确的是2A ， B ，k12E12 k112C ， D
5、 ， 2E7如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，运行的周期为 ，图中 P 为近日点，Q0T为远日点，M、N 为轨道短轴的两个端点。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从 P 经 M、Q 到 N 的运动过程中A从 P 到 M 所用的时间等于 0/4TB从 Q 到 N 阶段，机械能逐渐变大C从 P 到 Q 阶段，速率逐渐变小D从 P 到 M 阶段，万有引力对它做正功8如图所示，在点电荷 Q 产生的电场中，实线 MN 是一条方向未标出的电场线，虚线AB 是一个电子只在电场力作用下的运动轨迹。设电子在 A、B 两点的加速度大小分别为 aA、a B，电势能分别为 EpA、E pB。下列说法正
6、确的是A若 aA aB，则 Q 靠近 M 端且为正电荷CE pA=EpBDE pAEpBMPNQ太阳海王星高三物理试卷 第 3 页共 6 页9如图所示，直线 a、b 和 c、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P 和 Q 是它们的交点，四点处的电势分别为 、 、 和 。一带正电的粒子由 M 点分别PQ运动到 N 点和 P 点的过程中，电场力所做的负功相等。则A若带正电的粒子由 M 点运动到 Q 点，电场力做正功B若带正电的粒子由 P 点运动到 Q 点，电场力做负功C直线 c 位于某一等势面内， ND直线 a 位于某一等势面内， M10如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电
7、阻 。金属棒 与Rab两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，金属棒 始终保持静止，下列说法正确ab的是A金属棒 中的感应电流方向由 到abB金属棒 中的感应电流逐渐减小C金属棒 所受的安培力保持不变D金属棒 所受的静摩擦力逐渐减小11如图所示，电阻 R、电容 C 和电感 L 并联后，接入输出电压有效值恒定、频率可调的交流电源。当电路中交流电的频率为 f 时，通过 R、C和 L 的电流有效值恰好相等。若将频率降低为 ，分别12f用 I1、I 2 和 I3 表示此时通过 R、C 和 L 的电流有效值，则A B C D12I32I
8、23I12扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对 STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如右图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是STM 扫描头紫铜薄板可加磁场区域底盘R C L abBRBA C DQbcdMN Pa高三物理试卷 第 4 页共 6 页高三物理试卷 第 5 页共 6 页第卷（共 64分）二、本题共 2 小题，共 18 分。13 （6 分）现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中
9、，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是 10 Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取 A、 B、 C、 D 和 E 5 个连续影像间的距离依次为x1=10.76cm、x 2=15.05cm、x 3=19.34cm 和 x4=23.65cm。根据数据，完成下列问题：（1）物块的加速度 m/s2（保留 3 位有a效数字） 。（2）请判断当物块的速度为 2m/s 时物块处于x1、x 2、x 3 和 x4 中的_段，理由是_14 （12 分）某同学对毫安表进行改装和校准。（1）如图（1）所示，已知毫安表表头的内阻为 100 ，满偏电流为 1 mA；R 1 和 R2 为阻值固定的电阻。
10、若使用 a 和 b 两个接线柱，电表量程为 3 mA；若使用 a 和 c两个接线柱，电表量程为 10 mA。则表头中电阻 ， 。1R2R（2）如图（2）所示，现用一量程为 3 mA、内阻为 150 的标准电流表对改装电表的 3 mA 挡进行校 A准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA。电池的电动势为 ，内阻1.5V忽略不计；定值电阻 有两种规0R格，阻值分别为 300 和 1000 ；滑动变阻器 有两种规格，最大阻值分别R为 750 和 3000 。则 R0 应选用阻值为 的电阻，R 应选用最大阻值为 的滑动变阻器。R2R1mA图（2）abcRAR0R2R
11、1mA图（1）abcABCDE高三物理试卷 第 6 页共 6 页（3）若电阻 和 中有一个被短路，1R2利用图（3）的电路可以判断出被短路的电阻，图（3）中 为R保护电阻。则图中的 d 点应和接线柱 （填“b”或“c” ）相连。判断依据是： 。三、本题共 5 小题，共 46 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。15 （8 分）如图所示，某台式弹簧秤的秤盘水平，一物块放在秤盘中处于静止状态。试证明物块对秤盘的压力大小等于物块所受的重力大小。16 （9 分）有一辆质量为 800 kg 的小汽车驶上圆弧半径为 50 m
12、 的拱桥。取重力加速度大小 g=10 m/s2。（1）若汽车到达桥顶时速度为 5 m/s，求汽车对桥的压力大小。（2）若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，求汽车的速度大小。汽车对地面的压力过小是不安全的，对于同样的车速，请说明拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全。（3）如果拱桥的半径增大到与地球半径 R=6400 km 一样，汽车要在桥面上腾空，求汽车最小速度的大小。17 （9 分）已知氚核的质量约为质子的 3 倍，带正电荷，电荷量为一个元电荷； 粒子即氦原子核，质量约为质子的 4 倍，带正电荷，电荷量为元电荷的 2 倍。现在氚核和 粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。求以下情况
13、下它们运动半径之比：（1）它们的速度大小相等；（2）它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场。图（3）R dR2R1mAa bc高三物理试卷 第 7 页共 6 页18 （9 分）如图所示，一正方形金属框边长 l=0.1 m，每条边的电阻 r=0.1 ，金属框以 v=1.0 m/s 的速度匀速穿过矩形匀强磁场区域 MNPQ，其平面始终保持与磁场方向垂直，且 cd 边始终平行于磁场边界MN。已知金属框的边长小于 MN 的长度，磁场宽度L=0.3 m，磁感应强度 B=0.2 T。（1）取逆时针方向为正方向，请通过计算分析，在图 1 中画出金属框穿过磁场区域的过程中，金属框内感应电流 I 随时间 t
14、 变化的图线。（2）请通过计算分析，在图 2 中画出 ab 两端电压 Uab 随时间 t 变化的图线。19 （11 分）如图所示，半径为 R 的光滑圆形轨道固定在竖直面内。小球 A、B 质量分别为 m、3m。A 球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的 B 球相撞，碰撞中无机械能损失。重力加速度为 g。（1）求第一次与小球 B 碰前瞬间，小球 A 的速度大小；（2）求第一次碰撞过程中，小球 A 对小球 B 的冲量大小；（3）请通过推理论证，说明小球 A、B 每次碰撞的地点，vlLBbacdNMPQI/At/s0Uab/Vt/s0图 1 图 2高三物理试卷 第 8 页共 6
15、 页并讨论小球 A、B 在每次碰撞刚结束时各自的速度。石景山区 2017-2018 学年第一学期高三期末考试试卷物理试题评分参考一、选择题（每小题 3 分，共 36 分） 2018 年 1 月题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案 A D C B B A C B C D C D二、实验题（共 18 分）13 （ 6 分） （1）4.30（填 4.29 或 4.31 同样给分） （3 分）（2）x 3，因为物块在位置 C 的速度 vC=1.72 m/s 2m/s，所以物块位于 CD 之间。 （3 分）14 （12 分） （1）15，35（各 2 分）（2）300，3000
16、（各 2 分）（3）c，闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是 R2；若电表指针不动，则损坏的电阻是 R1。 （各 2 分）三、计算题（共 5 小题，共 46 分）15 （8 分）设一质量为 m 的物体放在秤盘上，秤盘对物体的支持力大小为 FN，物体对秤盘的压力大小为 FN，物体静止， FN 和 mg 是一对平衡力， FN=mg （4分）FN 和 FN是一对作用力与反作用力，据牛顿第三定律，F N=FN所以，F N=mg，即物体对秤盘的压力的大小等于物体所受重力的大小。 （4 分）高三物理试卷 第 9 页共 6 页16 （9 分）（1）汽车到达桥顶时，重力和支持力的合力提供向心力，据牛顿第
17、二定律（1 分）2NvmgFrFN =7600 N （1 分）据牛顿第三定律，汽车对桥顶的压力大小 FN= FN =7600 N （1 分）（2）汽车经过桥顶恰好对桥没有压力而腾空，则 N=0，汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供，有 （1 分）2vmgr解得 m/s=22.4m/s （1 分）105vr汽车经过桥顶做圆周运动的向心力由重力和支持力的合力提供2vgFmrN汽车所受支持力 ，对于相同的行驶速度，拱桥圆弧半径越大，桥2vmgrFN面所受压力越大，汽车行驶越安全 （2 分）（3）汽车要在地面上腾空，所受的支持力为零，重力提供向心力，则有（1 分）2vmgR得： =8000m/
18、s （1 分）17 （9 分）（1）由洛伦兹力提供向心力 解得 （2 分）2vqBmRmvqB高三物理试卷 第 10 页共 6 页入射粒子速度相同时，运动半径之比 （2 分）34:2氚 mRe（2）电荷从静止开始在电场中加速 （1 分）21vqU在磁场中做匀速圆周运动 （1 分）2BmR解得 （1 分）qU1运动半径之比 （2 分）34:3:2mRe氚高三物理试卷 第 11 页共 6 页18 （9 分）（1）线框进入磁场区域时E1=B l v=0.02 V （1 分）A（1 分）10.54Ir电流方向沿逆时针，如图（1）实线 abcd 所示，感应电流持续的时间 s （1 分）10.ltv线框在
19、磁场中运动时，E 2=0，I 2=0无电流的持续时间 （1 分）.sLltv线框穿出磁场区时，E 3= B l v=0.02 V，0.5A4EIr3.1sltv此电流的方向为顺时针，如图（1）虚线 abcd 所示，规定电流方向逆时针为正，得 I-t 图线如图（2）所示。（1 分）（2）线框进入磁场区域 ab 两端电压U1=I1 r=0.050.1=0.005V （1 分）线框在磁场中运动时，ab 两端电压等于感应电动势U2=B l v=0.02V （1 分）线框出磁场时 ab 两端电压，U 3=E-I2 r=0.015V （1 分）由此得 U-t 图线如图（3）所示。 （1 分）0.5图（2）
20、t/sI/A0.1 0.2 0.3 0.4 0.5.2t/sU/V0.1 0.2 0.3 0.4图（3）0.215图（1）LBbacdbacd高三物理试卷 第 12 页共 6 页19 （11 分）（1）A 球滑下，机械能守恒 （1 分）21mvgR（1 分）（2）取向右为正方向，A 、 B 球弹性碰撞（1 分）213mvv（1 分）2解得 （1 分）gRv2121vg对 B 球由动量定理 （1 分）30BIm解得 （1 分）2BIgR（3）第一次碰撞后，两球速度大小相等，方向相反，因为两边轨道完全对称，根据机械能守恒定律，两球沿轨道上升的任意相同高度处速度大小都相等，故两球沿轨道同时运动到最高点，再同时滑至最低点，滑至最低点的速度大小均为 ，gR2在最低点发生第二次弹性碰撞。 （1 分）（1 分）121233mvmv22221 1v解得 （1 分）vgR20v可见，第二次碰撞后，B 球停在最低点，A 球能返回到最初的位置，第三次碰撞与第一次碰撞相同，第四次碰撞与第二次碰撞相同，以后以此类推。每次碰撞都在最高三物理试卷 第 13 页共 6 页低点发生。由此可得，当碰撞次数为奇数时，小球 A、 B 碰撞刚结束时的速度分别与第一次碰撞刚结束时相同， ， ；gRv21gv21当碰撞次数为偶数时，小球 A、 B 在碰撞刚结束时的速度分别与第二次碰撞刚结束时相同， ， （1 分）120
