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  • 2021-10-12 发布

北京市2019届高三物理上学期期末考试试题

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石景山区2019-2020学年第一学期期末考试试卷高三物理 ‎ (全卷考试时间:100分钟,满分:100分) ‎ 第Ⅰ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.学习物理不仅要掌握物理知识,还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法。在图1所示的几个实验中,研究物理问题的思想方法相同的是 图丁 探究加速度与力、质量的关系 图甲 比较平抛运动和自由落体运动 图乙 观察桌面微小形变 图丙 测定万有引力常量 图1‎ A.甲、乙 B.乙、丙 C.甲、丙 D.丙、丁 图2‎ 蜗牛 藤蔓 ‎(‎ ‎2.一只重为G的蜗牛沿着藤蔓缓慢爬行,如图2所示。若藤蔓的倾角为α ,则藤蔓对蜗牛的作用力为 ‎ A. B. C. D.G ‎3.投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动。某运动员将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘,结果飞镖打在靶心的正下方,如图3所示。假设飞镖运动过程中所受空气阻力不计,在其他条件不变的情况下,为使飞镖命中靶心,该运动员在下次投掷时应该采取的正确方法是 图3‎ A.适当增大飞镖投出时的初速度 B.适当减小飞镖投出时的高度 C.到离靶盘稍远些的地方投飞镖 D.换用质量稍大些的飞镖 ‎4.1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。实验时,用宇宙飞船(质量为m)去接触正在轨道上运行的火箭(质量为 11‎ ‎,发动机已熄火),如图4所示。接触以后,开动飞船尾部的推进器,使飞船和火箭共同加速,推进器的平均推力为F,开动时间,测出飞船和火箭的速度变化是,下列说法正确的是 ‎ 图5‎ ‎·‎ ‎·‎ m mx F 图4‎ A.火箭质量应为 B.宇宙飞船的质量m应为 C.推力F越大,就越大,且与F成正比 D.推力F通过飞船传递给火箭,所以飞船对火箭的弹力大小应为F ‎ ‎5.图5是一列简谐横波在t = 0 时的波形图,若波的传播速度为2m/s,此时质点P向上振动。下列说法正确的是 A.质点P的振动周期为0.25s B.经过任意时间,质点Q和P的振动情况总是相同的 C.经过△t = 0.4s,质点P向右移动0.8m D.经过△t = 0.4s,质点P仍在平衡位置,它通过的路程为0.2m 图6‎ 天宫1号 神舟8号 地球 ‎6.2011年11月,“神舟8号”飞船与“天宫1号” 目标飞行器在太空实现两次交会对接,开启了中国空间站的新纪元。在对接前的某段时间内,若“神舟8号”和“天宫1号”分别处在不同的圆形轨道上逆时针运行,如图6所示。下列说法正确的是 A.“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率 B.“天宫一号”的运行周期小于“神舟八号”的运行周期 C.“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度 D.“神舟八号”适当加速有可能与“天宫一号”实现对接 水银 直铜棒 磁铁 绝缘支架 导体柱 S O 图7‎ ‎7.法拉第曾做过如下的实验:在玻璃杯侧面底部装一导体柱并通过导线与电源负极相连,直立的细圆柱形磁铁棒下端固定在玻璃杯底部的中心,往杯内加入水银。在玻璃杯的正上方O点吊一可自由转动的直铜棒,铜棒的上端与电源的正极相接,下端浸入玻璃杯的水银中。由于水银的密度比铜大,铜棒静止时处于倾斜状态,如图7所示。这样,可动铜棒、水银、导体柱和电源就构成了一个回路。闭合开关S,可观察到的现象是 ‎ A.与闭合S前相比,铜棒与竖直方向的夹角不变且仍静止 B.与闭合S前相比,铜棒与竖直方向的夹角会增大但仍可静止 C.与闭合S前相比,铜棒与竖直方向的夹角会减小但仍可静止 D.铜棒会以磁铁棒为轴转动 11‎ A B O D C ‎+Q ‎-Q ‎30°‎ 图8‎ ‎8.如图8所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,半径为R。电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称,+Q与O点的连线和OC间夹角为30°。下列说法正确的是 A.O点的场强大小为 B.O点的场强大小为 C.B、D两点的电势关系是 R1‎ A1‎ R3‎ R2‎ a b E r S V A2‎ 图9‎ ‎·‎ ‎·‎ ‎·‎ ‎·‎ ‎·‎ D.电荷量为q的正电荷在A点的电势能小于在C点的电势能 ‎9.在图9所示的电路中,E为电源电动势,r为其内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。当R2的滑动触头在a、b间中点时闭合开关S,三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触头向a端移动,则三个电表示数的变化情况是 A.I1增大,I2 不变,U增大 B.I1减小,I2 增大,U减小 C.I1增大,I2 减小,U增大 D.I1减小,I2 不变,U减小 O x x1‎ x2‎ x3‎ x4‎ 图10‎ ‎10.静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图10所示的折线。下列说法正确的是 A.x轴上x1与x2之间的电场强度小于x2与x3之间的电场强度 B.正电荷沿x轴从0移到x1的过程中,电场力做正功,电势能减小 C.正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电场力做正功,电势能减小 B I 图甲 图乙 ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ B0‎ ‎-B0‎ B/T O t/s ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 图11‎ D.负电荷沿x轴从x3移到x4的过程中,电场力做负功,电势能增加 ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ I0‎ ‎-I0‎ i /A O ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ A ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ I0‎ ‎-I0‎ i /A O ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ C ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ I0‎ ‎-I0‎ i /A O ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ D ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ I0‎ ‎-I0‎ i /A O t /s ‎ ‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ B t /s ‎ ‎ t /s ‎ ‎ t /s ‎ ‎ ‎11.在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图11(甲)所示,磁场方向竖直向上为正。当磁感应强度 B 随时间 t 11‎ ‎ 按图(乙)变化时,下列能正确表示导体环中感应电流随时间变化情况的是 O Am m Mm NMm 图甲 图乙 t/s v v1‎ ‎-v1‎ ‎1‎ ‎4‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎5‎ 图12‎ ‎12.如图12(甲)所示,一个小球放在光滑水平面上,在竖直界线MN的左方始终受到水平恒力F1作用,在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用。小球从A点由静止开始运动,运动的v-t图象如图(乙)所示。下列说法正确的是 A.F1与F2大小的比值为2:3 B.F1与F2大小的比值为3:5 ‎ C.t=5s时,小球经过界线MN D.在小球向右运动的过程中,F1 做的功大于F2 做的功 L/m T2/s2‎ O 图甲 图乙甲 图丙甲 图13‎ 第Ⅱ卷(共64分)‎ 二、本题共2小题,共18分。‎ ‎13.(1)(10分)某同学在“用单摆测定重力加速度” 的实验中进行了如下的操作:‎ ‎① 用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直 径如图13(甲)所示,摆球直径为______cm 。把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长L。‎ ‎② 用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n = 0,单摆每经过最低点记一次数,当数到n = 60时秒表的示数如图13(乙)所示,该单摆的周期是T=____s(结果保留三位有效数字)。‎ ‎③ 测量出多组周期T、摆长L数值后,画出T2—L 图象如图13(丙),此图线斜率的物理意义是 A. B. C. D.‎ ‎④ 与重力加速度的真实值比较,发现测量结果偏大,分析原因可能是 A.振幅偏小 B.在单摆未悬挂之前先测定其摆长 C.将摆线长当成了摆长 D.开始计时误记为n=1‎ 11‎ ‎⑤ 该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是:先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1,然后把摆线缩短适当的长度,再测出其振动周期T2。用该同学测出的物理量表达重力加速度为=________________。‎ 图13 (丁)‎ ‎(2)(8分)有一个小灯泡上标有“4.8V 2W”的字样,现在测定小灯泡在不同电压下的电功率,并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U 2的关系曲线。有下列器材可供选用:‎ ‎ A.电压表V1(0~3V,内阻3kΩ)   B.电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)‎ C.电流表A(0~0.6A,内阻约1Ω) D.定值电阻R1=3kΩ ‎ E.定值电阻R2=15kΩ F.滑动变阻器R(10Ω,2A)‎ ‎ G.学生电源(直流6V,内阻不计) H.开关、导线若干 ‎ ①为了使测量结果更加准确,实验中所用电压表应选用 ,定值电阻应选用 ,从而改装电压表;‎ ‎ ②为减小实验误差,并要求从零开始多测几组数据,请在图13(丁)的方框内画出满足实验要求的电路图;‎ ‎ ③根据实验数据作出P-U2图象,下面的四个图象中可能正确的是 。‎ ‎6‎ P/W U2/V2‎ O ‎12‎ ‎18‎ ‎0.5‎ ‎24‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ B C ‎6‎ P/W U2/V2‎ O ‎12‎ ‎18‎ ‎0.5‎ ‎24‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ ‎6‎ P/W U2/V2‎ O ‎12‎ ‎18‎ ‎0.5‎ ‎24‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ A ‎6‎ P/W U2/V2‎ O ‎12‎ ‎18‎ ‎0.5‎ ‎24‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ D ‎ 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。‎ ‎14.(8分)图14为一滑梯的示意图,滑梯的长度AB为 L= 5.0m,倾角θ=37°,BC段为与滑梯平滑连接的水平地面。一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下。小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ = 0.3,与水平地面间的动摩擦因数为μ′=0.5。不计空气阻力。‎ A B θ C 图14‎ 取g = 10m/s2。已知sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。求:‎ ‎(1)小孩沿滑梯下滑时加速度的大小a;   ‎ ‎(2)小孩滑到滑梯底端B时速度的大小v; ‎ ‎(3)小孩在水平地面上滑行的距离S。 ‎ 11‎ v B R M N 图15‎ ‎15.(8分) 如图15所示,宽度为L=0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B = 0.2 T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,速度为v = 5.0 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:‎ ‎(1)在闭合回路中产生感应电流的大小I;‎ ‎(2)作用在导体棒上拉力的大小F;‎ ‎(3)当导体棒移动50cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量Q。‎ 图16‎ x ‎16.(9分)“头脑风暴法”是一种培养学生创新思维能力的方法。‎ 某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”,以“保护鸡蛋”为题,要求制作一个装置,让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不会摔坏。如果没有保护,鸡蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不会摔坏。一位同学设计了如图16所示的装置来保护鸡蛋,用A、B两块粗糙的夹板夹住鸡蛋,鸡蛋下端离装置下端的距离为x=0.45 m,夹板A和B与鸡蛋之间的滑动摩擦力都为鸡蛋重力的5倍。现将该装置从距地面某一高度由静止释放,装置在下落过程中始终保持竖直状态,与地面作用时间极短,落地后没有反弹。取g=10m/s2。求:‎ ‎(1)鸡蛋如果不会摔坏,直接撞击地面的最大速度v;‎ ‎(2)如果使用该保护装置,鸡蛋落地后不会摔坏,该装置由静止释放时其下端离地面的最大高度H;‎ ‎(3)为了使该装置从更高的地方由静止释放,鸡蛋落地后不会摔坏,请你至少提供一种可行而又简单的方法。‎ 11‎ D θ B U1‎ U2‎ v1‎ L 图17‎ ‎17.(9分)如图17所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,偏转电压为U2=100V,接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d =17.3cm,带电微粒的重力忽略不计。求:‎ ‎(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1;‎ ‎(2)带电微粒射出偏转电场时的速度偏转角;‎ ‎(3)为使带电微粒不会从磁场右边界射出,该匀强磁场的磁感应强度的最小值B。‎ ‎18.(12分)如图18所示 ,粗糙斜面与光滑水平地面通过光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角,滑块A、C、D的质量均为,滑块B的质量为,各滑块均可视为质点。A、B间夹着微量火药。K为处于原长的轻质弹簧,两端分别栓接滑块B和C。火药爆炸后,A与D相碰并粘在一起,沿斜面前进L = 0.8 m 时速度减为零,接着使其保持静止。已知滑块A、D与斜面间的动摩擦因数均为 μ = 0.5,运动过程中弹簧始终处于弹性限度内,取 g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos37°= 0.8。求:‎ ‎(1)火药爆炸后A的最大速度vA;‎ ‎(2)滑块B、C和弹簧K构成的系统在相互作用过程中,弹簧的最大弹性势能Ep;‎ ‎(‎ θ ‎(3)滑块C运动的最大速度vC。‎ 11‎ 石景山区2019~2020学年第一学期期末考试 高三物理试题参考答案 一、选择题(每小题3分,共36分) ‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 B D A C B D D A C D C B 二、实验题(共2小题,共18分)‎ ‎13.(1) (10分,每小题2分)‎ ‎① 2.06 cm ‎ ‎② 2.24s ‎ ‎③ C ‎ ‎④ D ‎ ‎⑤ ‎ ‎(2)① A (2分) D (2分) ‎ ‎② 电路图如右图所示(2分) ‎ ‎③ C(2分)‎ N mg f 三、计算题(共5小题,共46分)‎ ‎14.(8分)解:(1)物体受力如右图所示 ‎ 由牛顿运动定律   mgsinθ -μN = ma    (1分)‎ ‎            N - mgcosθ = 0    (1分)‎ 解得 a = gsinθ -μgcosθ a = 3.6m/s2 (1分)‎ ‎ (2) 由          (1分)‎ ‎ 求出             (1分)‎ ‎(3)由匀变速直线运动规律 ‎ ‎ (1分)‎ 由牛顿第二定律   (1分)‎ 解得             (1分)‎ 11‎ ‎15.(8分)解:(1)感应电动势为 E=BLv E=0.2V ‎ 感应电流为 ‎ ‎ (3分)‎ ‎(2)导体棒匀速运动,安培力与拉力平衡 ‎ ‎ F=BIL F =0.008N (2分)‎ ‎(3) 导体棒移动50cm的时间为 ‎ 根据焦耳定律 Q1 = I2R t 或Q1=Fs ‎ Q1 = 0.004J ‎ 根据能量守恒 Q2= ‎ Q2= 0.125J 电阻R上产生的热量 Q = Q1+Q2 ‎ Q = 0.129J (3分)‎ ‎16.(9分)解:(1)没有保护时,鸡蛋自由下落而不会摔坏,由机械能守恒定律得:‎ ‎ (1分)‎ m/s (1分)‎ ‎(2)在装置开始下落到着地过程,对鸡蛋应用机械能守恒定律得:‎ ‎ (2分)‎ 在装置着地到鸡蛋撞地过程,对鸡蛋应用动能定理得:‎ ‎ (2分) ‎ ‎ ‎ m (1分)‎ ‎ (3)略 (2分)‎ 11‎ ‎17.(9分)(1)带电微粒经加速电场加速后速度为v1,根据动能定理 ‎=1.0×104m/s (3分)‎ ‎(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动。‎ 在水平方向: ‎ 带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2,‎ 竖直方向: ‎ ‎ ‎ 由几何关系 ‎ 联立求解 ‎ ‎ (3分)‎ ‎(3)带电微粒进入磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,设微粒轨道半径为R,由几何关系知: ‎ 设微粒进入磁场时的速度为 由牛顿运动定律及运动学规律 ‎ ‎ D θ B U1‎ U2‎ v L B=0.1T (3分)‎ 若带电粒子不射出磁场,磁感应强度B至少为0.1T。‎ 11‎ ‎18.(12分)解:(1)设A和D碰后的速度为v1,AD滑上斜面,由动能定理:‎ ‎ ‎ 得:‎ m/s (2分)‎ 火药爆炸后,A的速度最大为vA,‎ 由动量守恒定律有:‎ ‎ ‎ vA=8m/s (2分)‎ ‎(2)火药爆炸过程,对A和B系统,由动量守恒定律,设B获得的速度为vB,‎ ‎ ‎ vB = 2 m/s (1分)‎ 当B与C共速为时,弹簧弹性势能最大。‎ 由B、C系统动量守恒,‎ ‎  ‎ m/s (2分)‎ 弹簧的最大弹性势能为:‎ ‎ ‎ EP = 1.6 J  (1分)‎ ‎(3)当弹簧为原长时,滑块C的速度最大为,则:‎ ‎ (1分)‎ ‎ (1分)‎ ‎ (1分)‎ ‎ (1分) ‎ ‎ ‎ 11‎