1石景山高三物理期末试题.docx

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1石景山高三物理期末试题

石景山区2016--2017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）2017年1月

考生须知

1．本试卷分为第Ⅰ卷、第Ⅱ卷和答题卡三部分；

2．认真填写学校、班级、姓名和考号；

3．考生一律用黑色签字笔在答题卡上按要求作答；

4．考试结束后，监考人员只收答题卡，试卷由学生自己保存供讲评使用。

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.由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，当所带电荷量分别q1和q2，其间距为r时，它们之间静电力的大小为

，式中k为静电力常量。

在国际单位制中，k的单位是

A．N·m2/C2B．C2/（N·m2）C．N·m2/CD．N·C2/m2

2.周期为4.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图像如图1所示，此时质点P沿y轴正方向运动。

则该波

A．沿x轴正方向传播，波速v=10m/s

B．沿x轴正方向传播，波速v=5m/s

C．沿x轴负方向传播，波速v=10m/s

D．沿x轴负方向传播，波速v=5m/s

3.如图2所示，一轻绳上端固定，下端系一木块，处于静止状态。

一颗子弹以水平初速度射入木块内（子弹与木块相互作用时间极短，可忽略不计），然后一起向右摆动直至达到最大偏角。

从子弹射入木块到它们摆动达到最大偏角的过程中，对子弹和木块，下列说法正确的是

A．机械能守恒，动量不守恒

B．机械能不守恒，动量守恒

C．机械能不守恒，动量不守恒

D．机械能守恒，动量守恒

4．如图3所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端系一个小球（可视为质点）。

小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力加速度。

下列说法正确的是

A．小球通过最高点时速度不可能小于

B．小球通过最高点时所受轻杆的作用力可能为零

C．小球通过最高点时所受轻杆作用力随小球速度的增大而增大

D．小球通过最高点时所受轻杆作用力随小球速度的增大而减小

5.如图4所示，在A、B两点分别放置两个电荷量相等的正点电荷，O点为A、B连线的中点，M点位于A、B连线上，N点位于A、B连线的中垂线上。

关于O、M、N三点的电场强度E和电势φ的判断正确的是

A．φN<φOB．φM<φOC．EN

6.在节日夜晚燃放焰火。

礼花弹从专用炮筒中射出后，经过2s到达离地面25m的最高点，炸开后形成各种美丽的图案。

若礼花弹从炮筒中沿竖直向上射出时的初速度是v0，上升过程中所受阻力大小始终是自身重力的k倍，g=10m/s2，则v0和k分别为

A．25m/s，1.25B．25m/s，0.25C．50m/s，0.25D．50m/s，1.25

7.质量为m的物体，在距地面h高处以

的加速度由静止竖直下落到地面。

下列说法中正确的是

A．物体的重力势能减少

B．物体的重力做功

C．物体的机械能减少

D．物体的动能增加

8.航天活动造成一些太空垃圾绕地球飞行，其中大多数集中在近地轨道。

每到太阳活动期，地球大气层的厚度开始增加，使部分原在太空中的垃圾进入稀薄的大气层，并逐渐接近地球，此时太空垃圾绕地球的运动仍可近似看成匀速圆周运动。

下列说法正确的是

　　A．太空垃圾环绕地球做匀速圆周运动的线速度大于11.2km/s

　　B．太空垃圾的运动周期逐渐增大

　　C．太空垃圾的动能逐渐增大

D．太空垃圾在下降的过程中，机械能逐渐增大

9．一正点电荷仅受电场力作用，从电场中的A点运动到B点，其v-t图像如图5所示。

则该点电荷所处的电场可能是

10.如图6所示，空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面。

现有一个带电粒子（不计重力）以某一初速度从A点进入这个区域恰沿直线运动，并从O点离开场区；如果撤去磁场，则粒子从B点离开场区；如果撤去电场，则粒子从C点离开场区，设粒子在上述三种情况下在场区中运动的时间分别为tAO、tAB和tAC，则它们的大小关系是

A．tAB＞tAO

B．tAB＜tAO

C．tAO＜tAC

D．tAO＞tAC

11.如图7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＜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

12.节能环保是产品设计的一个追求。

一自动充电式电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接。

当骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时，电动车可连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来。

在科研测试中，某人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上沿直线滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图8中图线①所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能约为

A．200JB．250JC．300JD．500J

第Ⅱ卷（共64分）

二、本题共2小题，共18分。

13．（8分）某同学利用图9-1所示的实验装置验证牛顿第二定律。

（1）图9-2为实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的5个计数点，依次为A、B、C、D和E，相邻计数点之间还有4个点没有标出。

已知打点计时器所使用交流电源的频率为50Hz。

由纸带可知，打点计时器打下C点时，小车的速度大小为m/s，小车的加速度大小为m/s2。

（2）某同学验证“保持物体所受合外力不变，其加速度与质量成反比”时，作出如图9-3所示的图像。

由图像可知，小车受到的合外力的大小是________N。

（3）该同学验证“保持物体质量不变，其加速度与所受合外力成正比”时，根据实验测得的数据得出的a-F图线如图9-4所示。

图线既不过原点，又不是直线。

其原

因是。

14．（10分）如图10-1所示是一个多用表欧姆挡内部电路示意图，由表头、电源、调零电阻和表笔组成。

其中表头

满偏电流Ig=500μA、内阻rg=10Ω；电池电动势E=1.5V、内阻r=1Ω；调零电阻R0阻值0~5000Ω。

（1）使用此欧姆挡测量电阻时，如图10-2所示，若表头

指针指在位置①处，则此刻度对应欧姆挡表盘刻度为Ω（选填“0”或“∞”）；若指针指在位置②处，则此刻度对应欧姆挡表盘刻度为Ω（选填“0”或“∞”）；若指针指在位置③处，则此刻度对应欧姆挡表盘刻度为________Ω。

（2）该欧姆挡表盘的刻度值是按电池电动势为1.5V刻度的，当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时仍可调零。

若测得某电阻的阻值为3000Ω，则这个电阻的真实值是________Ω。

（3）若该欧姆挡换了一个电动势为1.5V、内阻为10Ω的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果________（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。

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11所示，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l，左端与一电阻R相连。

整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。

一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度v匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。

已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略。

求：

（1）导体棒切割磁感线产生的感应电动势；

（2）电阻R消耗的功率；

（3）水平外力的大小。

16．（9分）一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图12所示。

物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止。

g取10m/s2。

（1）求物块与地面间的动摩擦因数μ。

（2）若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F。

（3）求物块在反向运动过程中克服摩擦力做的功W。

17．（9分）如图13所示，把质量m=0.5kg的小球从h=10m高处沿斜向上方抛出，初速度是v0＝5m/s。

g取10m/s2，不计空气阻力。

（1）求小球落地时的速度大小，请用机械能守恒定律和动能定理分别讨论。

（2）分析小球落地时的速度大小与下列哪些量有关，与哪些量无关，并说明理由。

A.小球的质量。

B.小球初速度的大小。

C.小球初速度的方向。

D.小球抛出时的高度。

18.（9分）研究表明，正常人的刹车反应时间（即图14-1中“反应过程”所用时间）t0=0.4s，但饮酒会导致反应时间延长。

在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39m。

减速过程中汽车的位移x与速度v的变化关系如图14-2所示，此过程可视为匀变速直线运动。

取g=10m/s2。

（1）求减速过程汽车加速度的大小及所用时间。

（2）求饮酒使志愿者比正常人所增加的反应时间。

（3）饮酒容易导致交通事故。

某卡车司机饮酒后，驾车在限速60km/h的水平公路上与路旁的障碍物相撞而立刻停下。

处理事故的警察在泥地中发现了一金属小物块，可判断，它是事故发生时车顶上松脱的一个零件被抛出而陷在泥地里的。

警察测得这个零件在事故发生时的原位置与陷落点的水平距离d=13.3m，车顶距泥地的竖直高度h=2.45m。

请你根据这些数据为该车是否超速提供证据。

19．（11分）如图15所示，在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E（图中未画出）。

由A点斜射出一质量为m，所带电荷量为+q的粒子，B为运动轨迹与y轴的交点，C和D是粒子运动轨迹上的两点。

其中l0为常量，粒子所受重力忽略不计。

（1）求粒子从A到D过程中电势能的变化量。

（2）判断粒子从A到B、B到C和C到D三段过程所经历的时间关系，说明依据，

并求出对应的时间。

（3）求粒子经过D点时的速度大小。

石景山区2016—2017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）2017年1月

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

A

B

C

B

A

B

D

C

D

C

D

A

二、实验题（共18分）

13．

（1）0.22（2分）0.8（2分）

（2）0.2（2分）

（3）未平衡摩擦力或木板倾角过小，配重质量没有达到远小于小车质量的条件（2分）

14．

（1）∞（2分）0（2分）3000（2分）

（2）2900（2分）（3）准确（2分）

三、计算题（共5小题，共46分）

15．（8分）

（1）导体棒上的电动势

（2分）

（2）电阻R消耗的功率

（2分）

解得

（1）

（3）导体棒所受到的导轨的摩擦力

（1分）

所受到的磁场施加的安培力

式中I为感应电流。

由于导体棒做匀速直线运动

F=f1+f2（1分）

由欧姆定律E=IR

解得

（1分）

16．（9分）

（1）由动能定理

（2分）

解得μ=0.32（1分）

（2）由动量定理

（2分）

解得F=130N（1分）

（3）由动能定理

解得

（3分）

17．（9分）

（1）选地面为参考平面，由机械能守恒定律

（2分）

由动能定理

（2分）

解得

v=15m/s（1分）

（2）由

可知，末速度大小与初速度大小（1分）、抛出时的高度（1分）有关，与小球的质量（1分）、初速度的方向（1分）无关。

18．（9分）

（1）设减速过程汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题可得初速度v0=20m/s，末速度vt=0，位移x=25m，由运动学公式

（1分）

（1分）

解得

（1分）t=2.5s（1分）

（2）设志愿者反应时间为

，反应时间的增量为

，由运动学公式

（1分）

（1分）

解得

（1分）

（3）根据平抛运动

解得v=19m/s=68.4km/h，v>60km/h，汽车超速（2分）

19．（11分）

（1）

（3分）

（2）由于粒子所受电场力沿y轴负方向，在x轴方向上粒子做匀速直线运动，又粒子从A到B、B到C和C到D三段过程在x轴方向上的位移相等，则经历的时间也相等，设为tAB=tBC=tCD=T。

（1分）

由对称性可知轨迹最高点为B点。

由牛顿第二定律

qE=ma解得

（1分）

又

（1分）

（1分）

解得

即tAB=tBC=tCD=

（1分）

（3）粒子在BD段做类平抛运动

（1分）

（1分）

解得

（1分）