DOC《石景山区2017--2018学年第一学期高三期末考试试卷》

石景山区2017--2018学年第一学期高三期末考试试卷 物理考生须知 1.

本试卷共6页,共3道大题,19道小题,满分100分.考试时间100分钟. 2.在答题卡上准确填写学校名称、姓名和准考证号. 3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,选择题、作图题请用2B铅笔作答,其他试题请用黑色字迹签字笔作答,在试卷上作答无效. 4.考试结束,请将本试卷和答题卡一并交回.2018年1月第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.由万有引力定律可知,两个物体的质量分别为m1和m2,其间距为r 时,它们之间万有引力的大小为和.从抛出开始到第一次经过P点的过程中小球克服重力做功的平均功率为,从抛出开始到第二次经过P点的过程中小球克服重力做功的平均功率为.下列选项正确的是 A., B., C., D., 7.如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,运行的周期为,图中P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中 A.从P到M所用的时间等于 B.从Q到N阶段,机械能逐渐变大 C.从P到Q阶段,速率逐渐变小 D.从P到M阶段,万有引力对它做正功 8.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB 是一个电子只在电场力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB.下列说法正确的是 A.若aA<

aB,则Q靠近M端且为负电荷 B.若aA>

aB,则Q靠近M端且为正电荷 C.EpA=EpB D.EpA>

EpB 9.如图所示,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P和Q是它们的交点,四点处的电势分别为、、和.一带正电的粒子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等.则A.若带正电的粒子由M点运动到Q点,电场力做正功 B.若带正电的粒子由P点运动到Q点,电场力做负功 C.直线c位于某一等势面内, D.直线a位于某一等势面内, 10.如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻.金属棒与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小,金属棒始终保持静止,下列说法正确的是 A.金属棒中的感应电流方向由到 B.金属棒中的感应电流逐渐减小 C.金属棒所受的安培力保持不变 D.金属棒所受的静摩擦力逐渐减小 11.如图所示,电阻R、电容C和电感L并联后,接入输出电压有效值恒定、频率可调的交流电源.当电路中交流电的频率为f时,通过R、C和L的电流有效值恰好相等.若将频率降低为,分别用I

1、I2和I3表示此时通过R、C和L的电流有效值,则A. B. C. D. 12.扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如右图所示.无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;

出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是 第Ⅱ卷(共64分)

二、本题共2小题,共18分. 13.(6分)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动.在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示.拍摄时频闪频率是10 Hz;

通过斜面上固定的刻度尺读取A、B、C、D和E 5个连续影像间的距离依次为x1=10.76cm、x2=15.05cm、x3=19.34cm和x4=23.65cm. 根据数据,完成下列问题: (1)物块的加速度 m/s2(保留3位有效数字). (2)请判断当物块的速度为2m/s时物块处于x

1、x

2、x3和x4中的______段,理由是_ 14.(12分)某同学对毫安表进行改装和校准. (1)如图(1)所示,已知毫安表表头的内阻为100 Ω,满偏电流为1 mA;

R1和R2为阻值固定的电阻.若使用a和b两个接线柱,电表量程为3 mA;

若使用a和c两个接线柱,电表量程为10 mA.则表头中电阻 (2)如图(2)所示,现用一量程为3 mA、内阻为150 Ω的标准电流表,内阻忽略不计;

定值电阻有两种规格,阻值分别为300 Ω和1000 Ω;

滑动变阻器有两种规格,最大阻值分别为750 Ω和3000 Ω.则R0应选用阻值为 (的电阻,R应选用最大阻值为 (的滑动变阻器. (3)若电阻和中有一个被短路,利用图(3)的电路可以判断出被短路的电阻,图(3)中为保护电阻.则图中的d点应和接线柱 (填 b 或 c )相连.判断依据是:

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)如图所示,某台式弹簧秤的秤盘水平,一物块放在秤盘中处于静止状态.试证明物块对秤盘的压力大小等于物块所受的重力大小. 16.(9分)有一辆质量为800 kg的小汽车驶上圆弧半径为50 m的拱桥.取重力加速度大小g=10 m/s2. (1)若汽车到达桥顶时速度为5 m/s,求汽车对桥的压力大小. (2)若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空,求汽车的速度大小.汽车对地面的压力过小是不安全的,对于同样的车速,请说明拱桥圆弧的半径大些比较安全,还是小些比较安全. (3)如果拱桥的半径增大到与地球半径R=6400 km一样,汽车要在桥面上腾空,求汽车最小速度的大小. 17.(9分)已知氚核的质量约为质子的3倍,带正电荷,电荷量为一个元电荷;

α粒子即氦原子核,质量约为质子的4倍,带正电荷,电荷量为元电荷的2倍.现在氚核和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动.求以下情况下它们运动半径之比: (1)它们的速度大小相等;

(2)它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场. 18.(9分)如图所示,一正方形金属框边长l=0.1 m,每条边的电阻r=0.1 Ω,金属框以v=1.0 m/s的速度匀速穿过矩形匀强磁场区域MNPQ,其平面始终保持与磁场方向垂直,且cd边始终平行于磁场边界MN.已知金属框的边长小于MN的长度,磁场宽度L=0.3 m,磁感应强度 B=0.2 T. (1)取逆时针方向为正方向,请通过计算分析,在图1中画出金属框穿过磁场区域的过程中,金属框内感应电流I随时间t变化的图线. (2)请通过计算分析,在图2中画出ab两端电压Uab随时间t变化的图线. 19.(11分)如图所示,半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内.小球A、B质量分别为m、3m.A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的B球相撞,碰撞中无机械能损失.重力加速度为g. (1)求第一次与小球B碰前瞬间,小球A的速度大小;

(2)求第一次碰撞过程中,小球A对小球B的冲量大小;

(3)请通过推理论证,说明小球A、B每次碰撞的地点,并讨论小球A、B在每次碰撞刚结束时各自的速度. 石景山区2017--2018学年第一学期高三期末考试试卷 物理试题评分参考

一、选择题(每小题3分,共36分)2018年1月 题号

1 2

3 4

5 6

7 8

9 10

11 12 答案 A D C B B A C B C D C D

二、实验题(共18分) 13.( 6分)(1)4.30(填4.29或4.31同样给分)(3分) (2)x3,因为物块在位置C的速度vC=1.72 m/s <

2m/s,物块在位置D的速度vD=2.15 m/s >

2m/s,所以物块位于CD之间.(3分) 14.(12分)(1)15,35(各2分) (2)300,3000(各2分) (3)c,闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏的电阻是R2;

若电表指针不动,则损坏的电阻是R1.(各2分)

三、计算题(共5小题,共46分) 15.(8分) 设一质量为m的物体放在秤盘上,秤盘对物体的支持力大小为FN,物体对秤盘的压力大小为FN′,物体静止,FN和mg是一对平衡力, FN=mg ………………(4分) FN和FN′是一对作用力与反作用力,据牛顿第三定律,FN=FN′ 所以,FN′=mg,即物体对秤盘的压力的大小等于物体所受重力的大小. ……(4分) 16.(9分) (1)汽车到达桥顶时,重力和支持力的合力提供向心力,据牛顿第二定律 1分) FN =7600 N 1分) 据牛顿第三定律,汽车对桥顶的压力大小FN′= FN =7600 N 1分) (2)汽车经过桥顶恰好对桥没有压力而腾空,则N=0,汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供,有 1分) 解得 m/s=22.4m/s 1分) 汽车经过桥顶做圆周运动的向心力由重力和支持力的合力提供 汽车所受支持力,对于相同的行驶速度,拱桥圆弧半径越大,桥面所受压力越大,汽车行驶越安全 2分) (3)汽车要在地面上腾空,所受的支持力为零,重力提供向心力,则有 1分) 得: =8000m/s 1分) 17.(9分) (1)由洛伦兹力提供向心力 解得 ………………(2分) 入射粒子速度相同时,运动半径之比 …………(2分) (2)电荷从静止开始在电场中加速 1分) 在磁场中做匀速圆周运动 1分) 解得 1分) 运动半径之比 2分) 18.(9分) (1)线框进入磁场区域时 E1=B l v=0.02 V 1分) A…1分) 电流方向沿逆时针,如图(1)实线abcd所示, 感应电流持续的时间 s ……(1分) 线框在磁场中运动时,E2=0,I2=0 无电流的持续时间 ……(1分) 线框穿出磁场区时,E3= B l v=0.02 V, 此电流的方向为顺时针,如图(1)虚线abcd所示, 规定电流方向逆时针为正,得I-t图线如图(2)所示.(1分) (2)线框进入磁场区域ab两端电压 U1=I1 r=0.05*0.1=0.005V ……………(1分) 线框在磁场中运动时,ab两端电压等于感应电动势 U2=B l v=0.02V ……………(1分) 线框出磁场时ab两端电压,U3=E-I2 r=0.015V (1分) 由此得U-t图线如图(3)所示. ……………(1分) 19.(11分) (1)A球滑下,机械能守恒 1分) 1分) (2)取向右为正方向,A、B球弹性碰撞 1分)1分) 解得 1分) 对B球由动量定理 1分) 解得 1分) (3)第一次碰撞后,两球速度大小相等,方向相反,因为两边轨道完全对称,根据机械能守恒定律,两球沿轨道上升的任意相同高度处速度大小都相等,故两球沿轨道同时运动到最高点,再同时滑至最低点,滑至最低点的速度大小均为,在最低点发生第二次弹性碰撞.1分) 1分) 解得 1分) 可见,第二次碰撞后,B球停在最低点,A球能返回到最初的位置,第三次碰撞与第一次碰撞相同,第四次碰撞与第二次碰撞相同,以后以此类推.每次碰撞都在最低点发生. 由此可得,当碰撞次数为奇数时,小球A、B碰撞刚结束时的速度分别与第一次碰撞刚结束时相同,,

;

当碰撞次数为偶数时,小球A、B在碰撞刚结束时的速度分别与第二次碰撞刚结束时相同,,

……(1分) ........