北京市丰台区学年度高三第一学期期末考试物理含答案.docx
- 文档编号:10178037
- 上传时间:2023-02-09
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:273.72KB
北京市丰台区学年度高三第一学期期末考试物理含答案.docx
《北京市丰台区学年度高三第一学期期末考试物理含答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《北京市丰台区学年度高三第一学期期末考试物理含答案.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
北京市丰台区学年度高三第一学期期末考试物理含答案
北京市丰台区2020~2021学年度高三第一学期期末考试物理
2021.01
(本试卷满分为100分,考试时间90分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必先将答题卡上的学校、年级、班级、姓名、准考证号用黑色字迹签字笔填写清楚,并认真核对条形码上的准考证号、姓名,在答题卡的“条形码粘贴区”贴好条形码。
2.本次考试所有答题均在答题卡上完成。
选择题必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑,如需改动,用橡皮擦除干净后再选涂其它选项。
非选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写,要求字体工整、字迹清楚。
3.请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试卷、草稿纸上答题无效。
4.请保持答题卡卡面清洁,不要装订、不要折叠、不要破损。
第Ⅰ卷(选择题共42分)
一、本题共14小题,每小题3分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.如图所示,质量为m的箱子在恒力F作用下向右匀速运动。
F与水平方向夹角为α,箱子与地面间的动摩擦因数为μ。
下列说法正确的是
A.箱子受到的支持力大小为mg
B.箱子受到的支持力大小为Fsinα
C.箱子受到的摩擦力大小为Fcosα
D.箱子受到的摩擦力大小为μmg
2.对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是
A.气体压强只与气体分子的密集程度有关
B.气体温度升高,每一个气体分子的动能都增大
C.气体的温度升高,气体内能一定增大
D.若气体膨胀对外做功50J,则内能一定减少50J
3.一列沿x轴传播的简谐横波,波速为4m/s。
某时刻波形如图所示,此时x=4m处质点沿y轴负方向运动。
下列说法正确的是
A.这列波沿x轴负方向传播
B.这列波的振幅是4cm
C.这列波的周期为8s
D.此时x=8m处质点的速度为0
4.关于布朗运动,下列说法正确的是
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.悬浮在液体中的颗粒越小、液体温度越高,布朗运动越明显
C.悬浮颗粒越大,在某一瞬间撞击它的分子数越多,布朗运动越明显
D.布朗运动的无规则性反映了颗粒内部分子运动的无规则性
5.如图所示,一束可见光经过玻璃三棱镜折射后分为a、b两束单色光。
下列说法正确的是
A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B.玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
C.真空中a光的波长大于b光的波长
D.如用a光照射某金属能发生光电效应,则用b光照射该金属也一定发生光电效应
6.2020年12月4日,我国新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置正式建成,为本世纪中叶实现聚变能应用的目标打下了坚实的基础。
“人造太阳”利用聚变反应放出巨大能量,并且实现聚变反应的持续可控。
下列核反应方程中,属于核聚变的是
A.
B.
C.
D.
7.下列选项中,属于光的衍射现象的是
8.将图甲所示的正弦交变电流加在图乙所示的理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,电路中电表均为理想交流电表,定值电阻R1=5Ω,热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小。
下列说法正确的是
A.原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=10sin50πt(V)
B.t=0.01s时,电压表示数为0
C.R1消耗的电功率为0.02W
D.R2温度升高时,电流表示数增大
9.如图所示,甲乙同学根据自由落体运动规律将一把刻度尺制作成“人的反应时间测量尺”。
g取10m/s2,以下四幅图中反应时间刻度线标注正确的是
10.如图所示,摩天轮是游乐园中常见的大型游乐设施之一。
摩天轮绕中心轴在竖直平面内匀速转动,将某一座舱及其乘客组成的系统作为研究对象,下列说法正确的是
A.转动过程中,系统的机械能守恒
B.转动过程中,系统的动量守恒
C.从最高点转动到最低点,合力做功为零
D.从最高点转动到最低点,合力的冲量为零
11.在示波器、电子显微镜等器件中都需要将电子束聚焦,常采用的聚焦装置之一是静电透镜。
静电透镜内电场分布的截面图如图中所示,虚线为等势面,实线为电场线,相邻等势面间电势差相等。
现有一束电子以某一初速度从左侧进入该区域,P、Q为电子运动轨迹上的两点。
下列说法正确的是
A.P点的电场强度大于Q点的电场强度
B.P点的电势高于Q点的电势
C.电子在P点的电势能小于在Q点的电势能
D.电子在P点的动能小于在Q点的动能
12.利用如图所示电路研究某小型手持风扇的电动机性能。
调节滑动变阻器R0,测得风扇运转时电压表示数为U1,电流表示数为I1;扇叶被卡住停止转动时,电压表的示数为U2,电流表的示数为I2,且I2>I1。
下列说法正确的是
A.电动机线圈电阻r=
B.扇叶被卡住时,电流增大是因为电动机的线圈电阻变小
C.风扇运转时线圈发热功率P热=
D.风扇运转时输出的机械功率P出=
13.利用如图甲所示的实验电路观察电容器的充电过程。
实验中,电压传感器与计算机相连,显示出电容器两端电压随时间变化的U-t图像如图乙所示。
关于电容器充电过程中电流I、电荷量Q随时间t变化的关系,正确的是
14.如图所示,来自外层空间的大量带电粒子进入地磁场影响范围后,粒子将绕地磁感线做螺旋运动,形成范艾伦辐射带。
螺旋运动中回转一周的时间称为周期,回转一周前进的距离称为螺距。
忽略带电粒子之间以及带电粒子与空气分子之间的相互作用,带电粒子向地磁场两极运动的过程中,下列说法正确的是
A.粒子运动的速率逐渐变大
B.粒子运动的周期不变
C.粒子螺旋运动的半径不变
D.粒子螺旋运动的螺距逐渐变小
Ⅱ卷(非选择题共58分)
二、本题共2小题,共18分。
把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
15.“用单摆测量重力加速度”的实验中:
(1)用游标卡尺测量小球的直径,如图甲所示,测出的小球直径为mm;
(2)实验中下列做法正确的是(多选);
A.摆线要选择伸缩性大些的,并且尽可能短一些
B.摆球要选择质量大些、体积小些的
C.拉开摆球,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔作为单摆周期T的测量值
D.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°。
释放摆球,从平衡位置开始计时,记下摆球做30次全振动所用的时间t,则单摆周期
(3)实验中改变摆长L获得多组实验数据,正确操作后作出的
T2-L图像为图乙中图线②。
某同学误将悬点到小球上端的距离记为摆长L,其它实验步骤均正确,作出的图线应当是图乙中
(选填①、③、④);利用该图线求得的重力加速度(选填“大于”、“等于”、“小于”)利用图线②求得的重力加速度。
16.用多用电表测量某一电阻:
(1)将选择开关旋转到欧姆挡的“×10”挡,指针指在图甲中a位置。
为减小测量误差,应当将选择开关旋转到(选填“×1”、“×100”、“×1K”)位置。
(2)接下来的实验操作步骤为(请按操作顺序写出)
A.将红表笔和黑表笔接到待测电阻两端
B.将红表笔和黑表笔短接
C.调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
D.调节欧姆调零旋钮使指针指向电流的0刻度线
(3)经以上正确操作后指针指在图甲中b位置,则该电阻的测量值为Ω.
(4)图乙为简化后的某型号多用电表内部构造原理图,其中R1=13.6Ω,R2=151Ω,R3=1670Ω。
(1)中将选择开关从“×10”位置旋转到正确位置后,应当(选填“增大”、“减小”、“不改变”)欧姆调零电阻R0的大小,理由是
。
三、本题共4小题,共40分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后结果的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
17.图甲所示为2022年北京冬奥会上以“雪如意”命名的跳台滑雪场地。
图乙为跳台滑雪赛道的简化图,由助滑道、起跳区、着陆坡等几段组成,助滑道和着陆坡与水平面的夹角θ均为37°,直线AB段长度L=100m。
运动员连同装备总质量m=60kg,由A点无初速下滑,从起跳区的C点起跳后降落在着陆坡上的D点。
重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若忽略运动员在助滑道上受到的一切阻力,求运动员下滑到B点的速度大小v1;
(2)若由于阻力的影响,运动员实际下滑到B点的速度大小v2=30m/s,求运动员从A点下滑到B点过程中克服阻力做的功;
(3)若运动员从C点起跳时的速度大小v3=32m/s,方向沿水平方向。
忽略其在空中运动时受到的一切阻力,求CD间的距离。
18.如图所示,光滑平行导轨置于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在平面。
导轨间距l=0.4m,一端接有电阻R=0.4Ω,其余部分电阻不计。
导体棒ab的电阻r=0.1Ω,以v=5m/s的速度向右匀速运动,运动过程中与导轨接触良好。
求:
(1)回路中感应电流I的大小并判断导体棒ab中的电流方向;
(2)导体棒所受安培力F的大小;
(3)电阻R上消耗的功率P。
19.量子理论是20世纪物理学发展的重大成就之一,玻尔提出的原子结构理论推动了量子理论的发展。
玻尔理论的一个重要假设是原子能量的量子化,1914年,弗兰克和赫兹利用粒子碰撞的方式证明了原子能量的量子化现象。
弗兰克—赫兹实验原理如图甲所示,灯丝K发射出初速度不计的电子,K与栅极G间加有电压为U的电场使电子加速,GA间加0.5V的反向电压使电子减速。
当电子通过K-G空间加速后进入G-A空间时,如果能量较大,就可以克服G-A间的反向电场到达接收极A,形成电流通过电流表。
在原来真空的容器中充入汞蒸汽,当电子的动能小于汞原子从基态跃迁到第一激发态所需的能量时,由于汞原子的能量不能连续变化,电子与汞原子发生弹性碰撞;当电子的动能大于汞原子从基态跃迁到第一激发态所需的能量时,电子与汞原子发生非弹性碰撞,汞原子吸收电子的一部分动能,使自己从基态跃迁到第一激发态。
已知电子质量为m,电荷量为e,汞原子质量远大于电子质量。
(1)求容器中未充入汞蒸汽时电子被加速到栅极G的速度大小;
(2)证明一个运动的电子与一个静止的汞原子发生弹性正碰时,电子几乎不会因碰撞损失能量;(证明过程中需要用到的物理量请自行设定)
(3)实验得到如图乙所示的I-U图像,从图中看出,每当KG间电压增加4.9V时,电流就会大幅下降,请解释这一实验结果。
20.2020年11月24日,我国“嫦娥五号”探测器成功发射并进入地月转移轨道。
28日“嫦娥五号”在图甲B处成功实施近月制动,进入环月椭圆轨道,月球在椭圆轨道的焦点上;29日探测器在椭圆轨道的近月点A处再次“刹车”,进入环月圆轨道(图甲没有按实际比例画图)。
研究探测器在椭圆轨道上的运动可以按照以下思路进行:
对于一般的曲线运动,可以把这条曲线分割为许多很短的小段,质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分,其半径称为曲线在某点的曲率半径。
图乙中最大内切圆的半径ρ即为曲线在P点的曲率半径,图甲中椭圆在A点和B点的曲率半径
,rA为A点到月球球心的距离,rB为B点到月球球心的距离。
已知月球质量为M,引力常量为G。
(1)求探测器在环月圆轨道1上运行时线速度v1的大小;
(2)证明探测器在椭圆轨道2上运行时,在近月点A和远月点B的线速度大小满足:
vA·rA=vB·rB;
(3)某同学根据牛顿运动定律分析得出:
质量为m的探测器在圆轨道1和椭圆轨道2上经过A点时的加速度a1、a2均满足
=ma,因此a1=a2。
请你利用其它方法证明上述结论。
(若规定两质点相距无限远时引力势能为零,则质量分别为m1和m2的两个质点相距r时的引力势能Ep=
。
)
物理参考答案
2021.1
第Ⅰ卷(选择题)
一、本题共14小题,每小题3分,共42分
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
C
A
B
A
B
A
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
D
A
C
D
C
B
D
Ⅱ卷(非选择题共58分)
二、本题共2小题,共18分
15.(8分)
(1)14.5mm
(2)BD
(3)①,等于
16.(10分)
(1)“×100”
(2)BCA
(3)1900Ω
(4)增大;选择开关旋转到正确位置后,总电阻变大,总电流变小,路端电压变大,流过表头的电流I增大,欧姆调零时指针指在欧姆零点右侧。
增大R0,I总减小,流过电流表的电流
,因此增大R0使得I减小指针重新指向欧姆零点。
三、本题共4小题,40分
17.(9分)
(1)由牛顿第二定律可得mgsinθ=ma(1分)
代入数据可得a=6m/s2
由匀加速直线运动公式
v12=2aL(1分)
代入数据可得
m/s(1分)
(2)从A到B,根据动能定理mgLsinθ-W克f=
(2分)
解得W克f=9000J(1分)
(3)设CD间距离为
,根据平抛运动的规律
(1分)
(1分)
联立解得
(1分)
18.(8分)
(1)导体棒切割产生的感应电动势E=Blv(1分)
回路中感应电流
(1分)
联立解得I=0.4A(1分)
方向由b到a(1分)
(2)导体棒ab所受安培力F=BIl(1分)
F=0.016N(1分)
(3)电阻R上消耗的功率P=I2R(1分)
P=0.064W(1分)
19.(11分)
(1)对某一电子从K与栅极G间,应用动能定理得;
eU=
(2分)
解得
(1分)
(2)设汞原子的质量为M,碰撞前电子的速度为v,碰后瞬间电子和汞原子速度分别为v1、v2,电子与汞原子发生弹性正碰时,
由动量守恒定律得:
mv=mv1+Mv2(1分)
由机械能守恒定律得:
mv2=
mv12+
Mv22(1分)
联立解得
(1分)
当m< (1分) 因此发生弹性正碰时电子几乎没有能量损失(1分) (3)当K-G间电压达到4.9V时,电子在到达G极附近时获得的能量是4.9eV,与汞原子发生非弹性碰撞时,有可能把全部能量传递给汞原子,使汞原子从基态跃迁到最近的一个能量较高(4.9eV)的激发态,碰后的电子无法克服G-A间的反向电压到达A极,因此A极电流大幅度下降。 (2分) 等到K-G间的电压超过4.9V较多时,电子在K-G空间与汞原子碰撞而转移掉4.9eV的能量后,还留有足够的能量,又能克服反向电压从G极到达A极,电流又上升了。 当K-G间的电压是4.9V的2倍或3倍时,电子在K-G空间有可能经过两次或三次碰撞而耗尽能量,从而使电流再次下降。 (1分) 20.(12分) (1)探测器在圆轨道1上运行时,万有引力提供向心力: (2分) 得: (1分) (2)在轨道2的A点、B点分别取一段相等的极短时间 ,根据开普勒第二定律,有: (2分) 得: ----------①(1分) (3)探测器在圆轨道1上的加速度 = (1分) 探测器在椭圆轨道2上经过A点时的加速度为 -----②(1分) 探测器在椭圆轨道2上从A点到B点过程中,由机械能守恒,有: ------------③(2分) 联立①③可得: (1分) 结合 联立②可得: 因此 (1分)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 北京市 丰台区 学年度 高三第 一学期 期末考试 物理 答案