门头沟区高三物理期末试卷及答案

门头沟区 2017—2018 学年度第一学期期末调研试卷 高 三 物 理 第一卷（共 45 分） 一、单项选择题（共 15 小题，每小题 3 分，共 45 分） 下列各小题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意要求。请将符合题意要求的选项字母， 用 2B 铅笔填涂在答题卡中题号下的相应位置中；多涂、漏涂、错涂该小题均不得分。 1．下列单位中，属于能量单位的是 A．牛（N） B．电子伏特（eV） C．特斯拉（T） D．安培（A） 2．一汽车沿平直公路加速运动时的速度随时间图象如图所 示。下列说法中正确的是 A．在 t=4s 时的瞬时速度是 2.0m/s B．在 t=4s 到 t=8s 过程的平均速度是 2.0m/s C．在 t=4s 时的加速度是 2.0m/s2 D．在 t=0s 时的加速度是 0 3．图中的虚线是带电粒子在匀强电场中运动的轨迹，带电粒 子（不计它所受的重力）在 M 点所受的电场力 F 的方向正确的是 4．如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧吊着一个质量为 m 的小球处于静止状态时。把小球向下拉动 一段距离再释放小球，最后小球又处于静止状态，下列判断中正确的是 A．小球静止时，弹簧对小球的弹力和小球所受的重力是作用力和反作用力 B．小球静止时，弹簧对小球的弹力和小球所受的重力是平衡力 C．小球的机械能守恒 D．小球和弹簧组成的系统的机械能守恒 5．小俊同学要在学校走廊悬挂一幅孔子像，以下四种悬挂方式中每根绳子所受拉力 最小的是 6．如图 5 所示，某课外活动小组的同学，把一根大约 10m 长的导线的两 端用导线连接在一个灵敏电流表的两个接线柱上。有两名同学站在东西 方向摇动导线做“摇绳发电”实验，要使实验现象更明显，你认为下列 改进措施可行的是 A．减缓摇绳的速度 0 4 2.0 4.0 2 86 v/m·s-1 t/ a B．站在南北方向摇动导线 C．增加被摇动导线的长度 D．把灵敏电流表改为伏特表 7．如图所示，理想变压器的原线圈接在 )(sin2220 Vtu  的交流电源上，副线圈接有 R=10 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为 11:1，电流表、电压表均为理想电表。下 列说法正确的是 A．原线圈的输入功率为 220 2 W B．电压表的读数为 20V C．电流表的读数为 2 A D．副线圈输出交流电的周期为 50s 8．如图所示，甲图为一列简谐横波在 t=0 时刻的波动图象，乙图为这列波上 x=1m 处质点的振动图 象，则该波 A．沿 x 轴负方向传播，波速为 5m/s B．沿 x 轴正方向传播，波速为 0.8m/s C．沿 x 轴负方向传播，波速为 0.8m/s D．沿 x 轴正方向传播，波速为 5m/s 9．在 2017 年 6 月，我国又成功发射一颗“墨子号”量子科学实验卫星，实现远距离光子纠缠，刷新 世界纪录。“墨子号”的轨道低于地球同步卫星的轨道，关于“墨子号”科学实验卫星，下列说法 中正确的是（ ） A．“墨子号”科学实验卫星相对于地面是静止的 B．“墨子号”科学实验卫星的轨道平面一定通过地球的球心 C．“墨子号”科学实验卫星运行的线速度小于地球通讯卫星的线速度 D．“墨子号”科学实验卫星运行的质量一定大于地球通讯卫星的质量 10．如图所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为 m 的小球沿轨道做 完整的圆周运动。小球在高点时对轨道恰好没有作用力,重力加速度为 g，则小球在最低点时对轨道的压力大小为 A．mg B．4mg C．5mg D．6mg 11．如图所示，两个小物块 a 、b 静止在光滑水平面上，它们之间由一根细线连接且夹着一个处于 压缩状态的轻弹簧。烧断细线后，被弹出的小物块 a 、b 在同一直线上运动，且弹簧与它们分 离。 a 、b 的质量分别是 2kg 和 4kg，则下列判断正确的是 A．小物块 a 与b 的速率之比为 1:2 B．弹簧对小物块 a 与b 所做的功的大小之比为 2:1 C．弹簧对小物块 a 与 b 的冲量大小之比为 2:1 D．小物块 a 与 b 的动能之比为 1: 2 12．如图所示，一带负电的粒子以速度 0v 沿速度选择器的中心线 21oo 做匀速直线运动。如果只是磁 场的磁感应强度突然减小（不计带电粒子所受的重力）,则 A．将向下极板偏转 B．洛伦磁力对粒子做负功 x/m y/m 0 1.0 甲 2.0 t/s y/m 0 0.2 乙 0.4 a b v0 上极板 下极板 O1 O2 C．电势能减少 D．仍在中心线方向做匀速直线运动 13．如图甲所示，多匝线圈两端 M、N 与一个水平放置的平行板电容器相连，线圈内有垂直纸面向 里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化时，平行板电容器内的带电微粒恰好处于静 止状态。下列说法正确的是 A．如果只增加线圈匝数，微粒将向上运动 B．如果只增加线圈匝数，微粒将向下运动 C．如果只将下极板向下缓慢平移，微粒将向上运动 D．如果只将下极板向下缓慢平移，微粒仍然保持静止 14．蹦床运动既是奥运会比赛项目，也是青年人喜爱的运动。蹦床运动可以简化为如下小木块的运 动过程：在轻弹簧的正上方，质量为 m 的小物块由距地面高度为 H 处静止释放，如图所示。假 设它下落过程中速度最大位置记为 O 点（图中没有画出），此时小物块距地面的高度为 h ，动能 为 kE ，弹簧的弹性势能为 pE ，小物块所受重力的瞬时功率为 P ，下 列判断 中正确的是 A．如果只增加释放的高度 H ，则 h 增大 B．如果只增加释放的高度 H ，则 kE 减小 C．如果只减小小物块质量 m ，则 P 增大 D．如果只减小小物块质量 m ，则 pE 减小 15．类比是一种常用的研究方法，对于直线运动，教科书中讲解了由 tv  图像来求位移的方法。 请你借鉴此方法，判断图 13 给的图象的面积与能求的物理量之间的对应关系中不正确．．．的是 第二卷（共 45 分） m H 二、实验题（共 2 小题，共 16 分） 16．下图是小车运动过程中打点计时器打下的一条纸带的一部分，打点计时器的打点周期为 T=0.02s，相邻计数点之间还有 4 个点没有画出，请根据纸带回答下列问题，计算结果均保留三 位有效数字： （1）请用题目中所给的符号．．写出计算小车加速度的表达式_______________; （2）小车加速度的大小为______________m/s2; （3）b 点的速度为__________________m/s ; （4）下列实验也可以用打点计时器的有_____________ A.验证力的平行四边形实验 B.验证牛顿第二定律实验 C.探究动能定理实验 D.验证机械能守恒定律实验 17．用伏安法测量某一小灯泡的伏安特性曲线，现有实验器材如下： A．小灯泡（额定电压为 2.5V） B．电流表 A（量程 0.6A，内阻约 0.10Ω; 量程 3A，内阻约 0.02Ω） C．电压表 V（量程 3V，内阻约 3KΩ;量程 15V，内阻约 15KΩ） D．滑动变阻器 R1（0～10Ω） E．滑动变阻器 R2（0～200Ω） F．电源，电动势 3V G．开关，导线若干 （1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选________量程；电压表应选_______量程；滑动变阻器 应选_________。（填写器材的符号） （2）本实验要求电压从零开始调节，下图中电路应选择________ （3）请把下图中实物图按实际电路补充完整 （4）右图是此次实验所得出的伏安特性曲线，若把该小灯泡与电动势为 3V，内阻为 0.8Ω的电源相 连，小灯泡______（能、不能）正常发光，理由 _______________________________________________________ _______________________________________________________ _ 三、计算题（本题共 4 小题，共计 39 分） 解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程 中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。 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。 18．(6 分)备战冬奥会的某次高山滑雪练习可以简化为如图所示情景：小物块由静止开始沿斜面滑 下一段距离后滑过水平平台，离开平台做平抛运动落到地面上（不计物块滑过斜面与平台连接 处的能量损失）。设定光滑斜面倾角 =37o ，小物块的质量为 m=60kg，小物块在斜面上滑动的 距离为 L=12m。水平平台的长度为 l=11m，高度为 h=1.25m，它与平台之间的动摩擦因数μ=0.2， 不计空气阻力，取重力加速度 g=10m/s2， 6.037sin 0  ， 8.037cos 0  求： （1）小物块受到斜面的支持力 N 的大小； （2）小物块滑到斜面底端时的速度 0v 的大小； （3）小物块落地点距平台右侧边缘 P 点的水平距离 x． 19.（ 8 分) “北斗”卫星定位系统是中国自主研发，利用地球同步卫星为用户提供全天候、区域 性的卫星定位系统。2017 年 11 月 5 日，两颗北斗三号全球组网卫星 1 号和 2 号在西昌“一箭双 星”发射升空，其中的 1 号卫星轨道距离地面高度为 h ．把地球看做质量分布均匀的球体，已知 地球半径为 R，地球表面的重力加速度大小为 g，引力常量为 G． （1）求 1 号卫星绕地球的线速度 v 的大小； （2）求 1 号卫星绕地球运行周期 T； （3）设定地球质量为 ,M 则质量为 m 的质点距离地球中心距离为 r 处具有的引力势能为 r MmGE p  。如果两颗卫星的质量相同，且 2 号卫星轨道距离地面的高度 h ＞ h ，请你说 明 1 号卫星与 2 号卫星的机械能的大小关系。 P h  20．（12 分）如图甲所示，质量为 m ，电阻为 r 的金属杆 ab 可以无摩擦地沿水平金属轨道滑行（金 属轨道电阻可以忽略不计），两轨间距为 L ，轨道一端与阻值为 R 的电阻连接。整个轨道处于竖 直向下的磁感应强度为 B 的匀强磁场中。现在金属杆 ab 从 x 轴原点以初速度 0v 向右滑行。 （1）求金属杆 ab 刚开始滑动时，电阻 R 两端电压 U 的大小； （2）如果杆在滑动过程中的速度 v 和位移 x 的关系满足 xmR LBvv 22 0  ①求写出杆受到的安培力的大小 F 随位移 x 变化的函数关系式，并在图乙中画出函数图象； ②要得到杆由开始滑动到静止过程中安培力所做的功，请简要说明两种方法，并证明两种方法的结 果是相同的。 21.（13 分） 在现代科学实验和技术设备中经常用电场或磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示的 装置由两部分构成，电子枪部分实现对电子加速，由偏转电场实现对电子的偏转。金属丝附近 的电子被加速后，沿着中心线 O O′进入偏转场。已知电子的质量为 m，电荷量为 e，不计电子 重力及电子间的相互作用力，设电子刚刚离开金属丝时的速度为零。 （1）电子枪的加速电压为 0U ，求电子从金属板小孔穿出时的速度 v0 的大小； （2）设平行板两板间距为 d，两板长度均为 L，两平行板板间所加电压为 u ，求电子射出偏转电 场时在垂直于板面方向偏移的距离 y ； (3)如何实现对电子精准控制，是设计者十分关心的问题。请你回答 ①如果只改变偏转电场的电压 u ，能使电子穿过平行板，分析电压u 的取值范围； ②如果在两板间加磁场控制该电子(如图乙所示)，仍能使电子穿过平行板，分析所加匀强磁场的 磁感应强度 B 取值范围。 门头沟区 2017 — 2018 学年度第一学期期末考试答案及评标 高三物理 一、单项选择题（本题共 15 小题，每小题 3 分，共 45 分。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 B A C B D C B A B D B C A D D 二、实验题（本题共 2 小题，共计 16 分。） 题号 答案 分值 16（1） 2 12 T ssa  2 分 16（2） 1.40m/s2 2 分 16（3） 0.30m/s 2 分 16（4） BCD 2 分 17（1） 0.6A；3V；R1 各 1 分，共 3 分 17（2） C 1 分 17（3） 2 分 17（4） 不能；假设小灯泡正常发光，根据 E u Ir  可知电路电流等于 0.625A，由图像可知小灯泡正常发 光时的电流约 0.47A，所以小灯泡不 能正常发光（其他答案正确也给分） 各 1 分，共 2 分 三、计算题（本题共 4 小题，共计 39 分） 18. （各 2 分） （1）480N (2) 12 sm/ （3）5 m 19.（1）设 1 号卫星绕地球的速度是 V hR vm hR MmG   2 2）（ ; （1 分） hR GMv  （1 分） （2）设 1 号卫星周期为 T    hRTm hR MmG        2 2 2 （2 分） 得： 2 ( ) R hT R h GM   （1 分） （3） 21.（l）由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感 应，金属框中会产生感应电流，该电流受到的安培力即为驱动力。（2 分） （2） 由法拉第电磁感应定律 E= Bl（ v0 – v1） 2 分 由欧姆定律 R EI  1 分 热功率 RIP 2 1 分 解得： R vvLBP 2 10 22 )(  1 分 （3）由法拉第电磁感应定律 2BLvE  1 分 由欧姆定律 R EI  1 分 闭合电路外电阻 RLd LdR 22 2   2 分 PQ 两端的电 RIU  1 分 得： 222 2 BLvLd LdU   1 分 20.答案及评分标准： （1）电子在电场中运动，根据动能定理 2 00 2 1 mveU  （2 分） 解得电子穿出小孔时的速度 m eUv 0 0 2 （1 分） （2）电子进入偏转电场做类平抛运动，在垂直于极板方向做匀加速直线运动。 运动学规律 2 2 1 aty  （1 分） L = v0t （1 分） 根据牛顿第二定律 dm ue m Eea  （1 分） 联立解得 udU Ly 0 2 4  （1 分） （3）① 02 22 UL d ﹤u ﹤ 02 22 UL d 分档 标准 得分 1 档 能够用关系式 udU Ly 0 2 4  讨论问题； 或能够找出临界条件 y ﹤ d2 1 ； 单只结论：u ﹤ 02 22 UL d 1 分 2 档 能够用关系式 udU Ly 0 2 4  讨论问题； 能够找出临界条件 y ﹤ d2 1 ； 02 22 UL d ﹤u ﹤ 02 22 UL d 备注：取等于的不扣分 3 分 ② q mU dL d 0 22 2 4 4  ﹤ B ﹤ q mU dL d 0 22 2 4 4  （负号表明方向向里或向外均可） 分档 标准 得分 1 档 能够正确运用知识定性分析，且画图正确； 基本能够正确运用知识定量分析，且画图正 确。 1 2 档 能够正确运用知识定量分析，且画图正确； 单支结论正确的； 2 分 3 档 能够正确运用知识定量分析，且画图正确； 结论正确的； 4 分