北京房山高三上期末物理含答案.docx
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北京房山高三上期末物理含答案
2020北京房山高三(上)期末
物理
本试卷共8页,总分100分,考试时长90分钟。
第一部分(选择题共42分)
一、选择题:
认真审题,仔细想一想,然后选出正确答案。
(本部分共14小题,每小题3分,共42分)
1.下列物理量属于标量的是
A.速度B.加速度
C.电流D.电场强度
2.下列核反应方程中,属于核裂变的是
A.
B.
C.
D.
3.下列热现象说法正确的是
A.物体的温度越高,说明物体分子的平均动能越大
B.波涛汹涌的海水上下翻腾,说明水分子热运动剧烈
C.水凝结成冰,说明水分子的热运动已停止
D.空调制冷时,将热量从低温室内传到高温室外,说明热传递是随意的,不具有方向性
4.很多公园的水池底部都装有彩灯,当一束由红、蓝两色光组成的灯光从水中斜射向空气时,下列光路图中可能存在的一种情况是
5.一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图甲所示,P是介质中的一个质点,图乙是质点P的振动图像。
下列说法正确的是
A.该波的波速为4m/s
B.该波沿x轴负方向传播
C.t=1s时,质点P的速度最小,加速度最大
D.在t=0到t=1s的时间内,质点P沿传播方向移动了2m
6.中国计划2020年左右建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。
北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星(离地高度约36000km)、27颗中地球轨道卫星(离地高度约21000km)及其它轨道卫星共35颗组成。
则
A.静止轨道卫星指相对地表静止,它可定位在北京正上空
B.中地球轨道卫星比同步卫星线速度大
C.中地球轨道卫星周期大于24小时
D.静止轨道卫星的发射速度小于第一宇宙速度
7.两个完全相同的电热器分别通以如图甲、乙所示的交变电流,两电热器的实际电功率之比P甲∶P乙为
A.1∶2B.1∶1C.
∶1D.2∶1
8.一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N,当汽车经过半径为80m的弯道时,下列判断正确的是
A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B.汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104N
C.汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2
D.汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑
9.如图所示,光滑水平面上有A、B两物块,已知A物块的质量mA=2kg,以一定的初速度向右运动,与静止的物块B发生碰撞粘在一起运动,碰撞前后的位移时间图象如图所示(规定向右为正方向),则碰撞后的速度及物体B的质量分别为
A.2m/s,3kg
B.2m/s,5kg
C.3.5m/s,2.86kg
D.3.5m/s,0.86kg
10.如图甲所示,开关S接通后又迅速断开,电流计指针由中央向右偏后再回到中央,当把一个线圈和这个电流计按如图乙所示串联起来后,将一个条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中会产生感应电流。
经观察发现,电流计指针由中央位置向左偏,这说明
A.图乙中的感应电流是从电流计的“+”接线柱流入的
B.图乙中线圈内感应电流产生的磁场方向向上
C.如果磁铁的下端是N极,则磁铁正在远离线圈
D.如果磁铁的下端是S极,则磁铁正在远离线圈
11.恒流源是一种特殊的电源,其输出的电流能始终保持不变。
如图所示的电路中电源是恒流源,当滑动变阻器滑动触头P从最右端向最左端移动时,下列说法中正确的是
A.R0上的电压变小
B.R2上的电压变大
C.恒流源输出功率保持不变
D.恒流源的内阻应该很小
12.两根足够长的平行光滑金属导轨水平放置,匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接阻值为R的电阻。
在导轨上放一金属棒ab,ab始终与导轨垂直,如图所示。
若在ab棒上施加水平恒力F使其从静止开始向右运动,下列说法正确的是
A.金属棒ab中感应电流的方向a
b
B.金属棒ab所受安培力大小始终保持不变
C.金属棒ab最终将做匀速直线运动
D.运动过程中水平恒力F对金属棒ab所做的功全部转化为金属棒的动能
13.以下关于物理学研究方法的叙述正确的是
A.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该探究运用了类比的方法。
B.根据速度的定义式
,当
t非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了微量放大的方法
C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法
14.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。
在这种疗法中,质子先被某匀强电场加速到具有较高的能量,然后被引向轰击肿瘤,杀死其中的恶性细胞,如图所示。
若质子的加速长度为d=4.0m,要使质子由静止被加速到v=1.0×107m/s,已知质子质量为m=1.67×10-27kg,质子电量为e=1.60×10-19C,则下列说法不正确的是
A.由以上信息可以推算该加速电场的电压
B.由以上信息可以推算该加速电场的电场强度
C.由以上信息不可以推算该质子加速后的电势能
D.由以上信息可以判断出运动过程中质子所受电场力做正功,电势能增加
第二部分(非选择题共58分)
二、实验题(共2小题,16分)
15.(8分)用图甲所示的电路,测定一节旧干电池的电动势和内电阻。
除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
双量程电流表:
A(量程0~0.6A,0~3A)
双量程电压表:
V(量程0~3V,0~15V)
滑动变阻器:
R1(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
滑动变阻器:
R2(阻值范围0~100Ω,额定电流1A)
(1)为了调节方便,测量精度更高,实验中应选用电流表的量程为A,应选用滑动变阻器(填写滑动变阻器符号)。
(2)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,将它们描绘在图中,利用这些数据点在图乙中画出U-I图线。
(3)由图线可以得出此干电池的电动势E=V,内电阻r=Ω(保留2位小数)。
16.(8分)电流传感器可以像电流表一样测量电流。
不同的是它的反应非常快,可以捕捉到瞬间的电流变化。
此外,由于它与计算机相连,还能显示出电流随时间变化的I-t图像。
如图甲所示连接电路。
直流电源电动势8V,内阻可忽略,电容器可选几十微法的电解电容器。
先使开关S与1端相连,电源向电容器充电,这个过程可在短时间内完成。
然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像,一位同学得到的I-t图像如图乙所示。
(1)在图乙I-t图中用阴影标记了一个竖立的狭长矩形(在图的1s附近),这个阴影面积的物理意义是。
(2)根据I-t图像可估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量为。
(3)如果不改变电路其他参数,只增大电阻R,充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将(填“增大、不变、变小”);充电时间将(填“变长、不变、变短”)。
三、计算题(共4小题,42分)
17.(8分)如图甲,匀强电场的电场强度为E,电场中沿电场线方向上两点A和B距离为d,设A和B两点间电势差为UAB,
(1)一个点电荷q从A点移动到B点,请你用功的定义、电场力做功与电势差的关系证明
。
(2)某一带正电的点电荷周围的电场线如图乙所示,其中一条电场线上的三点M、N、P,N是MP的中点。
请你判断M、N两点间电势差UMN与N、P两点间电势差UNP是否相等,并阐述你的理由。
18.(10分)跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一,如图为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。
助滑坡由AB和BC组成,AB为斜坡,BC为R=10m的圆弧面,二者相切于B点,与水平面相切于C,AC间的竖直高度差为h1=40m,CD为竖直跳台。
运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下,通过C点水平飞出,飞行一段时间落到着陆坡DE上的E点。
运动员运动到C点时的速度是20m/s,CE间水平方向的距离x=40m。
不计空气阻力,取g=10m/s2。
求:
(1)运动员从A点滑到C点过程中阻力做的功;
(2)运动员到达C点时对滑道的压力大小;
(3)运动员落到E点时的瞬时速度大小。
19.(12分)2019年1月3日,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面,并通过“鹊桥”中继卫星传回了世界上第一张近距离拍摄月球背面的图片。
此次任务实现了人类探测器首次在月球背面软着陆、首次在月球背面通过中继卫星与地球通讯,因而开启了人类探索月球的新篇章。
嫦娥四号探测器在靠近月球表面时先做圆周运动进行充分调整,最终到达离月球表面很近的着陆点。
为了尽可能减小着陆过程中月球对飞船的冲击力,探测器在距月面非常近的距离处进行多次调整减速,离月面高h处开始悬停(相对月球速度为零),对障碍物和坡度进行识别,并自主避障。
然后关闭发动机,仅在月球重力作用下竖直下落,探测器与月面接触前瞬间相对月球表面的速度为v,接触月面时通过其上的“四条腿”缓冲,平稳地停在月面,缓冲时间为t,如图所示。
已知月球的半径R,探测器质量为m0,引力常量为G。
(1)求月球表面的重力加速度;
(2)求月球的第一宇宙速度;
(3)求月球对探测器的平均冲击力F的大小。
20.(12分)据英国2018年《每日邮报》5月2日报道,中国科学家一直在努力测试一种超高速列车——真空管道超高速列车,它将比现有高铁快3倍,速度达到1000km/h。
其动力系统的简化模型如图1所示,图中粗实线表示固定在水平面上间距为L的两条平行光滑金属导轨,电阻忽略不计,ab和cd是通过绝缘材料固定在列车底部的两根金属棒,长度均为L,电阻均为R并与导轨良好接触,始终与导轨保持垂直,两金属棒ab和cd间距为x,列车与金属棒的总质量为m。
列车启动前,ab、cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。
为使列车启动,需在M、N间连接电动势为E的直流电源,电源内阻及导线电阻忽略不计,列车启动完成后电源会自动关闭。
(1)启动时,若M接“+”、N接“-”,接通电源时判断列车运行方向,并简要说明理由;
(2)求启动时列车加速度的最大值;
(3)列车启动完成后电源会自动关闭,列车将保持匀速行驶,到站时为让列车减速,需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域,磁场宽度和相邻磁场间距均等于x。
若某时刻列车的速度为v0,此时ab、cd均在无磁场区域,试计算前方至少需要多少块这样的有界磁场才能使列车停下来。
2020北京房山高三(上)期末物理
参考答案
一、单项选择题(14×3=42分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
D
A
A
B
B
D
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
A
C
B
C
D
D
二、实验题
15.
(1)①0~0.6A②R1
(2)
(3)①E=1.42~1.44V②0.64~0.68Ω
16.
(1)通电0.2秒充入电容(流过电阻R)的电荷量
(2)(1.4~1.8)
10-3C
(3)①不变②变长
17.
(1)
联立得:
6分
(2)不相等,原因:
电场不是匀强电场2分
18.
(1)由动能定理
,解得:
Wf=-16000J3分
(2)由牛顿第二定律
,代入数据解得N=4000N
由牛三定律:
压力等于支持力。
即
=4000N3分
(3)运动员过C点做平抛运动,水平匀速,竖直自由落体运动
由
可得运动员下落时间为t=2s,运动员竖直方向速度
=gt=20m/s
由运动合成得
4分
19.
(1)由自由落体规律:
,
4分
(2)做圆周运动向心力由月表重力提供即:
由
,解得
4分
(3)由动量定理
,解得
4分
20.
(1)向右运动,理由:
左手定则2分
(2)刚开始通电时加速度最大,
此时两金属棒并联,每根中电流为
每根金属棒受安培力
所以列车的加速度为
4分
(3)列车减速时总有一边切割磁感线,设切割磁感线的平均速度为
,平均感应电动势为
,平均感应电流为
,所受安培力为
设每经过一块磁场时设列车速度变化为
,列车前进时收到安培力的作用。
由动量定理列车安培力的冲量等于列车动量的变化量,即
,
又
,解得
,
。
若N为整数,则经过N块即可
若N不为整数,则经过N的整数部分+1块即可。
6分
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马上期末考试了,祝愿期末考出好成绩。
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