北京市房山区2017届高三上学期期末考试物理试题 Word版含答案.doc

房山区2016-2017学年度第一学期期末测试试卷 高 三 物 理 一、单项选择题（每小题4分，共60分）‎ ‎1． 下列说法中正确的是 A．液体分子的无规则运动称为布朗运动 B．布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性 C．物体从外界吸热，其内能一定增大 D．外界对物体做功，其内能一定增大 ‎2．对于红光和紫光这两种光, 下列说法中正确的是 ‎ A．在玻璃中传播时，紫光的速度较大 ‎ B．以相同的入射角从空气斜射入玻璃中，紫光折射角较大 ‎ C．从玻璃射向空气中发生全反射时，红光临界角较大 D．用同一装置进行双缝干涉实验，紫光在光屏上形成的相邻亮条纹的间距较大 ‎3．下列核反应方程中，属于裂变的是 ‎ A． B．‎ ‎ C． D． ‎ 图1‎ a b x x a b ‎4．一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图1所示，质点a、b均处于平衡位置，质点a正向上运动．则下列说法正确的是 A．波沿x 轴正方向传播 B．该时刻质点b正向上运动 C．该时刻质点a、b的速度相同 D．质点a、b的振动周期相同 E/V ‎0‎ ‎100‎ ‎－100‎ ‎0.01‎ ‎0.02‎ ‎0.03‎ t/s 图2‎ ‎5．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图2所示．则下列有关说法中正确的是 A．该交流电动势的有效值为100V ‎ B．t =0.01s时穿过线圈的磁通量为零 C．t = 0.02s时线圈所在平面与磁场方向垂直 ‎ D．该交流电的频率为0.02Hz ‎6．如图3所示，大小相同的拉力F 作用在同一个物体上，物体分别沿光滑水平面、粗糙水平面、光滑斜面、竖直方向运动一段相等的距离s，已知力F与物体的运动方向均相同．则在上述四种情景中都相同的物理量是 图3‎ 粗糙水平面 光滑水平面 光滑斜面 竖直方向 F F F F F F F F ‎ ‎ ‎ ‎ A．拉力F对物体做的功 B．物体的动能增量 ‎ 图4‎ K 3 ‎ P Q ‎2‎ ‎1‎ C．物体加速度的大小 D．物体运动的时间 ‎7．我国的“神舟十一号”载人飞船已于2016年10月17日发射升空，入轨两天后，与“天宫二号”成功对接，顺利完成任务．假定对接前，“天宫二号”在如图4所示的轨道3上绕地球做匀速圆周运动，而“神舟十一号”在图中轨道1上绕地球做匀速圆周运动，两者都在图示平面内顺时针运转．若“神舟十一号”在轨道1上的P点瞬间改变其速度的大小，使其运行的轨道变为椭圆轨道2，并在轨道2和轨道3的切点Q与“天宫二号”进行对接，图中P、Q、K三点位于同一直线上，则 A．“神舟十一号”应在P点瞬间加速才能使其运动轨道由1变为2‎ B．“神舟十一号”沿椭圆轨道2从Q点飞向P点过程中，万有引力做负功 C．“神舟十一号”沿椭圆轨道2从P点飞向Q点过程中机械能不断增大 D． “天宫二号”在轨道3上经过Q点时的速度与“神舟十一号”在轨道2上经过Q点时的速度相等 图5‎ A B ‎0‎ vA t v 甲 乙 ‎8．如图5甲所示，在某一电场中有一条直电场线，在电场线上取A、B两点，将一个正电荷由A点以某一初速度vA释放，它能沿直线运动到B点，且到达B点时速度恰好为零，这个正电荷运动的v－t图象如图5乙所示．则下列判断正确的是 A．正电荷在A点的加速度一定小于在B点的加速度 B．B点场强一定小于A点场强 C．B点的电势一定高于A点的电势 D．该电场可能是正点电荷产生的 图6‎ ‎9．中国象棋是中华民族的文化瑰宝，历史源远流长，电视每周都有棋类评析节目，他们的棋盘是竖直放置的，如图6所示．棋盘上有磁石，而每个棋子都是一个小磁体．关于棋盘和棋子，下列说法中正确的是 A．棋子共受四个力的作用 B．棋盘对棋子的作用力方向垂直棋盘向外 C．只要磁力足够大，即使棋盘光滑，棋子也能被吸在棋盘上静止 D．棋子被吸在棋盘上静止时，棋盘对棋子的摩擦力大于棋子的重力 A L1‎ L2‎ a b c 图7‎ ‎10．在如图7所示的电路中，闭合电键后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数，为了找出发生故障原因，现用电压表进行检测，发现a、b间的电压和a、c间的电压都为6伏，b、c间的电压为零，则电路故障可能是 A．L1断路 B．L1短路 ‎ C．L2断路 D．L2短路 ‎11．奥运比赛项目高台跳水是我国的强项．质量为m的跳水运动员从高台上跳下，在他入水前重心下降的高度为H，经历的时间为T．入水后他受到水的作用力而做减速运动，在水中他的重心下降的最大高度为h，对应的时间为t．设水对运动员的作用力大小恒定为F，当地的重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是 A．运动员入水后的运动过程中动能减少量为Fh B．运动员入水后的运动过程中机械能减少量为Fh C．水对运动员作用力的冲量大小等于mgT ‎ D．他在整个运动过程中机械能减少了mgh 图8‎ N M a b c d Q ‎12．如图8，一带正电的点电荷固定于Q点，两虚线圆均以Q为圆心，两实线分别为带电粒子Ｍ和Ｎ先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d为轨迹和虚线圆的交点．不计带电粒子的重力．下列说法正确的是 ‎ A．c点的电势低于d点的电势 B．N在c点的动能大于它在d点的动能 C．M在a点的电势能等于它在b点的电势能 D．N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功 ‎ 接计算机 电流传感器 R ‎2‎ ‎1‎ C S ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ t/s I/mA ‎2‎ ‎1‎ 图9‎ 图10‎ P ‎13．某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如9所示连接电路．先使开关S接1，电容器很快充电完毕．然后将开关掷向2，电容器通过 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曲线如图10所示．他进一步研究变阻器的阻值变化对曲线的影响，断开S，先将滑片P向右移动一段距离，再重复以上操作，又得到一条I-t曲线．针对以上实验下列判断正确的是 ‎ A．新曲线与坐标轴所围面积将增大 B．新曲线与纵轴交点的位置将向上移动 C．在放电过程中，电容器的电容随所储存的电荷量的减少而减少 D．图10中曲线与坐标轴所围面积表示电容器放电过程中放出的电荷量 ‎14．手机充电器又名电源适配器．手机常用锂离子(li-ion)电池的充电器采用的是恒流限压充电，充电器上所标注的输出参数如图11所示.充电的锂离子电池标识如图12所示.对于电源适配器与锂电池，下列说法正确的是 图11‎ 图12‎ A．手机电池标识的mAh是电功的单位 B．电源适配器输出的是6V交流电 C．如果工作电流是200mA，手机电池最多能连续工作约8个小时．‎ D．手机充电时会微微发热，所以手机充电器主要是把电能转化成热能的装置 ‎15‎ ‎．科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段．在研究和解决问题的过程中，不仅需要相应的知识，还需要运用科学的方法．理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个理想实验，如图13所示．‎ 图13‎ ‎①两个对接的斜面，静止的小球沿一个斜面滚下，将滚上另一个斜面；‎ ‎②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；‎ ‎③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度；‎ ‎④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球会沿水平面做持续的匀速运动．通过对这个实验分析，我们可以得到的最直接结论是 A．自然界的一切物体都具有惯性 B．小球的加速度和所受合外力成正比 C．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 D．光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力 二、实验题（18分）‎ ‎16．（1）要测量一种新材料的电阻率ρ，用此材料制成均匀圆柱体后完成以下实验步骤：‎ ‎①用游标为20分度的卡尺测量其长度，如图14所示，由图可知其长度为_____mm．‎ ‎②用螺旋测微器测量其直径，如图15所示，由图可知其直径为________mm．‎ ‎3 (cm) ‎ ‎1 ‎ ‎2 ‎ ‎10 ‎ ‎0 ‎ ‎20 ‎ 图14‎ 图15‎ ‎0‎ mm ‎15‎ ‎25‎ ‎20‎ ‎10‎ ‎③用多用电表的电阻“×10”挡按正确的操作步骤测量此圆柱体的电阻，表盘的示数如图16所示，则该电阻的阻值约为 ________Ω．‎ ‎（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中， 所用小灯泡标有“3.8V ,0.3A”‎ 字样，并提供如下器材：‎ A．电压表V（0~5V，内阻约5kΩ） B．电流表A1（0~50mA，内阻约2Ω）‎ C．电流表A2（0~500mA，内阻约1Ω） D．滑动变阻器R1（0～5Ω，2A）‎ E． 滑动变阻器R2（0～2kΩ，0.5A） F．直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）‎ G．开关S及导线若干 为了提高测量的准确度和调节方便：‎ ① 实验中应选用电流表　 　，滑动变阻器　 　．（填写器材代号）‎ ② ‎ 在图17甲虚线框内画出实验电路图．‎ 甲 I/A U/V O ‎0.4‎ ‎0.3‎ ‎0.2‎ ‎0.1‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 乙 U S 电流传感器 丙 图17‎ ‎③由正确实验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图17乙所示．在另一实验中将此小灯泡接入如图17丙所示的电路中，电路中的电源电压U（U≤3.8V）恒定，在t=t0时刻闭合开关S，由电流传感器记录的电路中电流随时间变化的图象（i-t）可能是图18中的 图（选填“A”、 “B”或“C”）．并说明理由 .‎ ‎0‎ 图18‎ i t ‎0‎ t0‎ C t i ‎0‎ t0‎ B t i t0‎ A 三．计算与论述题：（72分）‎ A D C θ ‎ ‎┐‎ 图19‎ ‎17．如图所示，光滑斜面AC长L= 1m，倾角θ =37°，CD段为与斜面平滑连接的水平地面．一个小物块从斜面顶端A由静止开始滑下．小物块与地面间的动摩擦因数为μ = 0.5,不计空气阻力，g = 10m/s2，sin37°= 0.6，cos37° = 0.8．求：　　　　‎ ‎（1）小物块在斜面上运动时的加速度大小a；　　　‎ ‎（2）小物块滑到斜面底端C点时的速度大小v； ‎ ‎（3）小物块在水平地面上滑行的最远距离x．‎ ‎18．物理学家依据物理规律，可以计算天体的质量和第一宇宙速度．已知：万有引力常量G，地球的半径R，地球表面的重力加速度g．则：‎ ‎（1）请根据所给的已知数据，计算地球的质量；‎ ‎（2）请根据所给的已知数据，计算地球的第一宇宙速度；‎ ‎（3）木星与地球一样也是绕太阳公转的行星之一，而木星的周围也有卫星绕木星公转．如果要通过观测求得木星的质量，需要测量哪些量？试推导用这些量表示的木星质量的计算式．‎ 图20‎ a b B θ E r ‎19．如图所示，两平行光滑金属导轨间距离0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角为37°，在导轨所在平面内分布着竖直向上的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势4.5 V、内阻0.50 Ω的直流电源．现把一个质量0.040 kg的导体棒ab放在导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻2.5 Ω，导轨电阻不计，g=10 m/s2．（sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80）求：‎ ‎（1）通过导体棒的电流；‎ ‎（2）磁感应强度的大小；‎ ‎（3）若匀强磁场的磁感应强度大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在斜面上，求所加磁场的磁感应强度B的最小值和所对应方向．‎ 图21‎ O B1‎ B2‎ A C 照相底片 ‎+‎ ‎－‎ ‎20．如图所示是质谱仪的工作原理示意图．其中速度选择器内的磁场与电场相互垂直，磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向里．两板间的距离为d，电势差为U．一束质量为m、电荷量为q的粒子通过速度选择器之后，从O点垂直于磁场方向射入磁感应强度为B2的匀强磁场，经历半个周期打在磁场方向射入磁感应强度为B2的匀强磁场，经历半个周期打在照相底片上．不计粒子重力．则：‎ ‎（1）粒子进入磁场B2时的速度大小v；‎ ‎（2）粒子在磁场中运动的轨道半径R；‎ ‎（3）若通过速度选择器的粒子P1、P2是互为同位素的两种原子核，P1粒子打到照相底片的A点，P2粒子打到照相底片的C点．经测量OA =2AC．求P1、P2的质量之比m1 :m2． ‎ 图22‎ ‎21．如图，质量为6m，长为L的薄木板AB放在光滑的平台上，木板B端与台面右边缘齐平．B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为μ＝，质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与C接触．现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂，小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半．‎ ‎（1）求细绳能够承受的最大拉力；‎ ‎（2）若要使小球落在释放点的正下方P点，平台高度应为多大；‎ ‎（3）通过计算判断C能否从木板上掉下来．‎ ‎22．许多电磁现象可以用力的观点来分析，也可以用动量、能量等观点来分析和解释． 如图23所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间距为L ，一端连接阻值为R的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．质量为m、电阻为r 的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好．已知导体棒MN以初速度v0向右运动，‎ ‎（1）当导体棒运动的速度为v0时，求其加速度a的大小；‎ ‎（2）求导体棒在导轨上运动的位移x；‎ ‎（3）从导体棒向右运动开始计时，画出物体动量随位移变化的图像，并说明理由；‎ B v0‎ M 图23‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ N ‎（4）从导体棒向右运动开始计时，定性画出物体动能随位移变化的图像，并说明理由．‎ 房山区2016-2017学年度第一学期期末测试试卷参考答案 一、 选择题（每题4分公共60分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 B C B D C A A C 题号 ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ 答案 A A B D D C D 二、 实验题 ‎16（1）① 13.55mm 13.50或13.60也可 （3分）‎ ‎ ② 0.678±0.002mm （3分）‎ ‎ ③ 260Ω （3分）‎ ‎ （2）① A2 R1 （选对2个给3分，选对一个给1分）‎ ‎ ②电路如图：（3分）要求：滑动变阻器采用分压，安培表选用外接 A V ‎ ③ C 闭合前后，灯丝温度瞬间增大，电流瞬间减小至稳定（选项1分，原因2分）‎ ‎17．(1)由牛顿第二定律得 (2分)‎ ‎ 解得：m/s2 (1分) ‎ ‎(2)由匀变速直线运动公式 : (2分)‎ ‎ 代入数据: m/s (1分)‎ ‎(3) 由动能定理得: (2分)‎ ‎ 代入数据解得:x=1.2m (1分)‎ ‎18.(1)质量为m的物体在地球表面受到的重力近似等于万有引力 ‎ 即: (2分) 解得: (1分)‎ ‎ (2)地表飞行的卫星向心力由重力提供 ‎ 即: (2分) 解得 (1分)‎ ‎ (3) 测量木星的卫星绕木星作圆周运动的轨道半径与周期,‎ ‎ 由:, (2分)‎ ‎ 得: (轨道半径与线速度,轨道半径与角速度,线速度角速度均可) (1分)‎ ‎19.(1)由闭合电路欧姆定律得: (3分) 代入数据得I=1.5A (1分)‎ N BIL mg ‎ (2) 通电导体棒受力如图 (1分)‎ ‎ 沿斜面方向: (2分)‎ ‎ 代入数据解得B=0.5T (1分)‎ ‎ (3) 由可知:当时B有最小值,‎ ‎ 此时磁场垂直斜面向上, (1分) ‎ ‎ 有, (2分) ‎ ‎ 解得:B=0.4T (1分)‎ ‎20.(1)粒子在复合场中做直线运动有: (2分) 1分 ‎ 解得:, (1分)‎ ‎ (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动向心力由洛仑兹力提供 ‎ 即: (3分) 得 (1分)‎ ‎ (3)由图和已知可得:OA:OC=2:3= 得:, (3分)‎ ‎ 由上问结果可知， (1分)‎ ‎21. (1)设小球运动到最低点的速率为v0，小球向下摆动过程，‎ 由动能定理mgL＝mv 得v0＝ ( 2分)‎ 小球在圆周运动最低点时拉力最大，由牛顿第二定律：FT－mg＝m FT＝3mg (2分) ‎ 由牛顿第三定律可知，小球对细绳的拉力：FT′＝FT 解得：FT′＝3mg (1分)‎ ‎(2)小球碰撞后做平抛运动：竖直位移h＝gt2 (1分)‎ ‎ 水平分位移：L＝t (1分)‎ ‎ 解得：h＝L (1分)‎ ‎(3)小球与滑块C碰撞过程中小球和C系统满足动量守恒，设C碰后速率为v1，并依题意有 ‎ mv0＝m(－)＋3mv1 (1分)‎ 假设木板足够长，在C与木板相对滑动直到相对静止过程，设两者最终共同速率为v2，‎ 由动量守恒：3mv1＝(3m＋6m)v2 (2分)‎ 由能量守恒：·3mv＝(3m＋6m)v＋μ·3mgs (2分)‎ 联立解得：s＝ (1分)‎ 由s