吉林省吉林市普通中学2018届高三第二次调研测试物理
03月08日
北京市西城区2016届高三上学期期末考试物理试卷.doc
北京市西城区2015 — 2016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）
- 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- 物体受到的合力为零，速度一定为零
- 物体受到的合力恒定，速度一定恒定
- 物体受到的合力越大，速度一定越大
- 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．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θ之间的关系，下列关系中正确的是
A．F=mgtanθB．F=mgsinθ
C．
D．
5. 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
A．0.4s时振子的加速度为零
B．0.8 s时振子的速度最大
C．0.4 s和1.2 s时振子的加速度相同
D．0.8s和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
A．a点场强小于b点场强
B．a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110:3
B．变压器原线圈中的输入电流为2A
C．变压器原线圈中的输入功率为12W
D．变压器副线圈中的输出功率为12W
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θ。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θ变大
B．保持S不变，减小d，则θ不变
C．保持d不变，减小S，则θ变小
D．保持S、d不变，在两板间插入电介质，则θ变大
10. 如图所示，在真空中有一对带电的平行金属板水平放置。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，一定能让圆形径迹半径增大的是
A．同时增大U和IB．同时减小U和I
C．增大U，减小ID．减小U，增大I
12. 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
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
C．6s时甲车的速度大于乙车
D．0~7s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<vN
B．两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力FM>FN
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θ=37°，CD段为与斜面平滑连接的水平地面。
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μ = 0.5。不计空气阻力，g= 10m/s2，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。
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，Rb=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。
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。- 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；
- 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。
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 = 5×1015个，已知e=1.6×10-19C。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。
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 2016．1
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。）
13. ABC 14. BC 15. AD 16. BCD
三、计算题
17．（9分）
解：（1）根据牛顿第二定律 mgsinθ－μmgcosθ=ma（2分）
解得 a= 2m/s2（1分）
（2） 根据匀变速直线运动规律 
（2分）
解得 v= 2m/s （1分）
（3） 根据动能定理 
（2分）
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）
竖直方向
（1分）
解得
（1分）
（2）在月球表面忽略地球自转时有
（2分）
解得月球质量
（1分）
（3）由万有引力定律和牛顿第二定律
（2分）
解得
（1分）
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）
a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）
a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）
（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
根据动量守恒定律mv = 2m v ′ （2分）
解得
（1分）
（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）
两棒串联内能与电阻成正比Eb = 2Ea（1分）
解得
（1分）
20. （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）
由弹力做功与弹性势能的关系W弹 = 0 -E弹
解得
（1分）
b. 小球由O点到OP中点，根据动能定理
（1分）
小球由O点到P点，根据机械能守恒定律
（1分）
解得
（1分）
21. （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）
（2）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′ = 1.5×1015个 （1分）
根据
（1分）
代入数据解得平均电流I= 6×10-4A （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）
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距离为vy△t，在水平方向受到的冲量为evyB△t。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 ∑evyB△t=mv（1分）
竖直方向，根据运动学规律∑vy△t=d（1分）
联立以上各式解得
（1分）
（1分）
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