北京市东城区示范校届高三教学质量调研物理试题Word版含答案.docx

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北京市东城区示范校届高三教学质量调研物理试题Word版含答案

北京市东城区普通高中示范校2014届高三12月教学质量调研

物理试卷

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，Ⅰ卷和Ⅱ卷，共120分。

考试时长100分钟。

第Ⅰ卷（选择题共48分）

一、单项选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。

每小题只有一个选项正确。

1.一质点沿x轴运动，加速度与速度方向相同，在加速度数值逐渐减小至零的过程中，关于质点的运动，下列判断正确的是

A.速度始终减小B.速度先增大后减小

C.速度始终增大D.速度先减小后增大

2.有以下物理现象：

在平直公路上行驶的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光；降落伞在空中匀速降落；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，并在线圈中产生感应电流。

在这些现象所包含的物理过程中，运动物体具有的相同特征是

A.都有重力做功B.物体都要克服阻力做功

C.都有动能转化为其他形式的能D.都有势能转化为其他形式的能

3.一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，波源的平衡位置坐标为x＝0。

当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x＝2m的质点所处位置及运动情况是

A.在其平衡位置下方且向上运动

B.在其平衡位置下方且向下运动

C.在其平衡位置上方且向上运动

D.在其平衡位置上方且向下运动

4.现有两颗绕地球匀速圆周运动的人造地球卫星A和B，它们的轨道半径分别为rA和rB。

如果rA>rB，则

A.卫星A的运动周期比卫星B的运动周期大

B.卫星A的线速度比卫星B的线速度大

C.卫星A的角速度比卫星B的角速度大

D.卫星A的加速度比卫星B的加速度大

5.如图所示，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ。

斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦。

用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑。

在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止。

地面对楔形物块的支持力为

A.

B.

C.

D.

6.某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示。

如果其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交流电动势的最大值变为

A.200VB.

C.50VD.25V

7.如图是阴极射线管的示意图。

接通电源后，会有电子从阴极K射向阳极A，并在荧光屏上看到一条亮线。

要使荧光屏上的亮线向下偏转，下列措施中可行的是

A.加一方向平行纸面向上的磁场

B.加一方向垂直纸面向里的磁场

C.加一方向平行纸面向下的磁场

D.加一方向垂直纸面向外的磁场

8.如图所示，A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连，置于固定斜面体的两个斜面上的相同高度处，且都处于静止状态，两斜面的倾角分别为α和β，若不计摩擦，剪断细绳后，下列关于两物体说法中正确的是

A.两物体着地时的速度一定相同

B.两物体着地时的动能一定相同

C.两物体着地时的机械能一定相同

D.两物体着地时所受重力的功率一定相同

9.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，导轨平面的倾角为θ，导轨的下端接有电阻。

当空间没有磁场时，使ab以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨平面，ab上升的最大高度为H；当空间存在垂直导轨平面的匀强磁场时，再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面，ab上升的最大高度为h。

两次运动中导体棒ab始终与两导轨垂直且接触良好。

关于上述情景，下列说法中正确的是

A.两次上升的最大高度比较，有H＝h

B.两次上升的最大高度比较，有H

C.有磁场时，ab上升过程的最大加速度为gsinθ

D.有磁场时，ab上升过程的最小加速度为gsinθ

10.为了科学研究的需要，常常将质子（

H）和α粒子（

He）等带电粒子贮存在圆环状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场（偏转磁场）中，磁感应强度为B。

如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同（如图中虚线所示），偏转磁场也相同。

比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能

和

、运动的周期

和

的大小，有

A.

B.

C.

D.

11.如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝3kg。

质量m＝1kg的铁块以水平速度v0＝4m／s，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端。

在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为

A.3JB.4JC.6JD.20J

12.如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L。

一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行。

t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置Ⅰ），导线框的速度为v0。

经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置Ⅱ），导线框的速度刚好为零。

此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置Ⅰ。

则

A.上升过程中，导线框的加速度逐渐增大

B.下降过程中，导线框的加速度逐渐增大

C.上升过程中合力做的功与下降过程中的相等

D.上升过程中克服安培力做的功比下降过程中的多

第Ⅱ卷（非选择题，共8题，共72分）

二、填空题（每小题6分，共18分）

13.如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，且2AB＝BC。

小物块P（可视为质点）与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为

、

。

已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，则

＝_______。

14.如图所示，水平放置的旋转平台上有一质量m＝2kg的小物块，物块与转轴间系有一劲度系数k＝100N/m的轻质弹簧。

当旋转平台转动的角速度ω在2rad/s至4rad/s之间时物块可与平台一起转动而无相对滑动，此时物块到转轴间的距离R＝50cm。

据此可判断平台表面__________，（选填“一定光滑”、“一定不光滑”或“光滑和不光滑均可能”）；轻质弹簧的原长为________cm。

15.如图所示，匀强电场分布在正方形ABCD区域内，M、N分别为AB边和BC边的中点。

一个具有初动能E0的带电粒子射入电场（沿纸面运动）。

如果带电粒子从M点垂直于电场方向进入电场后，恰好从D点离开电场。

带电粒子从D点离开电场时的动能为________；如果带电粒子从N点垂直于BC边方向射入电场，它离开电场时的动能为__________。

三、计算题（本题共5小题，共54分。

解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。

）

16.（8分）如图所示，竖直悬挂的弹簧测力计吊一物体，处于静止状态，弹簧测力计示数表示物体对弹簧的拉力，其大小为F，试论证物体受到重力大小等于F，每一步推导都要写出所根据的物理规律。

17.（10分）有一质量为m的卫星以轨道半径为r、周期为T环绕某行星做圆轨道运动，已知引力常量为G。

求：

（1）行星的质量M；

（2）作用于卫星上的引力F；

（3）若行星的半径是卫星轨道半径的

，行星表面的重力加速度g是多大？

18.（12分）带负电的小物体A放在倾角为θ（sinθ＝0.6）的绝缘斜面上，整个斜面处于范围足够大、方向水平向右的匀强电场中，如图所示。

物体A的质量为m、电量为－q，与斜面间的动摩擦因数为μ，它在电场中受到的电场力的大小等于重力的一半。

物体A在斜面上由静止开始下滑，经时间t后突然在斜面区域加上范围足够大的匀强磁场，磁场方向与电场强度方向垂直，磁感应强度大小为B，此后物体A沿斜面继续下滑距离L后离开斜面。

重力加速度为g。

求：

（1）物体A在斜面上的运动情况？

说明理由。

（2）加磁场前A沿斜面运动的距离为多少？

（3）物体A在斜面上运动过程中有多少能量转化为内能？

（结果用字母表示）

19.（12分）10只相同的轮子并排水平排列，圆心分别为O1、O2、O3…O10，已知O1O10＝3.6m，水平转轴通过圆心，轮子均绕轴以n＝±

的转速顺时针转动。

现将一根长0.8m、质量为2.0kg的匀质木板平放在这些轮子的左侧，木板左端恰好与O1竖直对齐（如图所示），木板与轮子间的动摩擦因数为0.16，不计轴与轮间的摩擦，g取10m/s2。

求：

（1）木板在轮子上水平移动的总时间；

（2）轮子由于传送木板所多消耗的能量。

20.（12分）如图所示，一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动，经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的最小的圆形匀强磁场区域（图中未画出磁场区域），粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场。

电场强度大小为E，方向竖直向上。

当粒子穿出电场时速度大小变为原来的

倍。

已知带电粒子的质量为m，电量为g，重力不计。

粒子进入磁场前的速度如图与水平方向成θ＝60°角。

求：

（1）粒子带什么性质的电荷；

（2）粒子在磁场中运动时速度多大；

（3）该最小的圆形磁场区域的面积为多大？

【试题答案】

第Ⅰ卷（选择题，共48分）

一、单项选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分）。

1.C2.B3.A4.A5.C6.C7.B8.D9.D

10.B11.A12.D

第Ⅱ卷（非选择题，共8题，共72分）

二、填空题（每小题6分，共18分）

13.

（每空6分）

14.一定不光滑；40（每空3分）

15.

（每空3分）

三、计算题（本题共5小题，共54分。

解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

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。

）

16.（8分）解：

弹簧测力计的示数F等于弹簧受到的拉力，设物体受到弹簧的拉力为F＇，物体受到的重力为G（2分）

（不说明受力情况，但画出如图所示的受力示意图也给1分）。

物体静止受力平衡，根据共点力平衡条件F＇＝G（2分）

F与F＇是作用力和反作用力，根据牛顿第三定律F＝F＇（2分）

所以：

物体重力大小G＝F（2分）

17.（10分）

解：

（1）由万有引力公式

（2分）

可得

（2分）

（2）作用于卫星的万有引力为F

（2分）

（3）设行星半径为R，在行星表面卫星的重力等于万有引力

（2分）

将

、行星半径

代入上式，可得

（2分）

18.（12分）

解：

（1）物体A在斜面上受重力、电场力、支持力和滑动摩擦力的作用，方向如图。

由此可知：

①小物体A在恒力作用下，先在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动；②加上匀强磁场后，还受方向垂直斜面向上的洛伦兹力作用，方可使A离开斜面，故磁感应强度方向应垂直斜面向里。

随着速度的增加，洛伦兹力增大，斜面的支持力减小，滑动摩擦力减小，物体继续做加速度增大的加速运动，直到斜面的支持力变为零，此后小物体A将离开斜面。

（2分）

（2）加磁场之前，物体A做匀加速运动，据牛顿运动定律有

（1分）

又有

（1分）

（1分）

又

解得

（1分）

A沿斜面运动的距离为

（1分）

（3）加上磁场后，受洛伦兹力

，随速度v增大，支持力FN减小，直到

＝0时，物体A将离开斜面，有

（1分）

解得

（1分）

物体A在斜面上运动的全过程中，重力和电场力做正功，滑动摩擦力做负功，洛伦兹力不做功。

根据动能定理有

（1分）

物体A克服摩擦力做功，机械能转化为内能

（2分）

19.（12分）

解：

（1）轮子转动的线速度：

（1分）

板运动的加速度：

（1分）

所以板在轮子上做匀加速运动的时间：

（1分）

板在做匀加速运动中所发生的位移：

（1分）

板在做匀速运动的全过程中发生的位移为：

（1分）

板运动的总时间为：

（1分）

（2）由功能关系知：

轮子在传送木板的过程中所多消耗的能量一部分转化成了木板的动能，另一部分因克服摩擦力做功转化成了内能，即

木板获得的动能：

（1分）

摩擦力做功产生的内能：

（1分）

木板与轮子间的相对位移：

（1分）

轮子多消耗的能量：

（1分）

联立上述四个方程解得：

（2分）

20.（12分）

解：

（1）根据粒子在磁场中偏转的情况和左手定则可知，粒子带负电。

（1分）

（2）由于洛伦兹力对粒子不做功，故粒子以原来的速率进入电场中，设带电粒子进入电场的初速度为v0，在电场中偏转时做类平抛运动，由题意知粒子离开电场时的末速度大小为

，将

分解为平行于电场方向和垂直于电场方向的两个分速度

由几何关系知

①（1分）

②（1分）

③（1分）

④（1分）

⑤（1分）

联立求解①②③④⑤得

（1分）

（3）如图所示，带电粒子在磁场中所受洛伦兹力作为向心力，设在磁场中做圆周运动的半径为R，圆形磁场区域的半径为r，则

⑦（1分）

⑧（1分）

由几何知识可得：

r＝Rsin30°⑨（1分）

磁场区域的最小面积为

⑩（1分）

联立求解⑧⑨⑩得

（1分）