西城区高三物理期末试卷及答案

北京市西城区 2017 — 2018 学年度第一学期期末试卷 高三物理 2018.1 试卷满分:100 分 考试时间:120 分钟 第一卷（共 48 分） 一、单项选择题（本题共 12 小题，每小题 3 分，共 36 分。） 1．一辆汽车起步后在 10s 内速度达到 80km/h，一列火车起步后达到这个速度需要 60s。两 车的上述过程均可看作是匀变速直线运动，则关于该过程下列说法正确的是 A．汽车的加速度大 B．火车的加速度大 C．两车通过的位移相同 D．汽车通过的位移大 2．计算机硬盘上的磁道为一个个不同半径的同心圆，如图所示。M、N 是不同磁道上的两 个点。当磁盘转动时，比较 M、N 两点的运动，下列判断正确的是 A．M、N 的线速度大小相等 B．M、N 的角速度大小相等 C．M 点的线速度大于 N 点的线速度 D．M 点的角速度小于 N 点的角速度 3．如图所示，一单摆在做简谐运动。下列说法正确的是 A．单摆的振幅越大，振动周期越大 B．摆球质量越大，振动周期越大 C．若将摆线变短，振动周期将变大 D．若将单摆拿到月球上去，振动周期将变大 4．一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示。此时质点 K 与 M 处于 最大位移处，质点 L 与 N 处于平衡位置。下列说法正确的是 A．此时质点 L 的运动方向沿 y 轴负方向 B．此时质点 N 的运动方向沿 y 轴正方向 C．此时质点 K 的加速度为零 D．此时质点 M 的速度为零 M N 5．在水平地面附近某一高度处，将一个小球以初速度 v0 水平抛出，小球经时间 t 落地， 落地时的速度大小为 v，落地点与抛出点的水平距离为 x，不计空气阻力。若将小球 从相同位置以 2v0 的速度水平抛出，则小球 A．落地的时间将变为 2t B．落地时的速度大小将变为 2v C．落地的时间仍为 t D．落地点与抛出点的水平距离仍为 x 6．某区域的电场线分布如图所示，M、N 是电场中的两个点。 下列判断正确的是 A．M 点的场强大于 N 点的场强 B．M 点的电势低于 N 点的电势 C．一个正点电荷在 M 点的电势能大于在 N 点的电势能 D．一个正点电荷在 M 点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力 7．在如图所示的平行板器件中，电场强度 E 和磁感应强 度 B 相互垂直，两平行板水平放置。具有不同水平速 度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置 能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速 度选择器。现有一束带电粒子以速度 v0 从左端水平射 入，不计粒子重力。下列判断正确的是 A．若粒子带正电且速度 B Ev 0 ，则粒子将沿图中虚线方向通过速度选择器 B．若粒子带负电且速度 B Ev 0 ，则粒子将偏离虚线方向向上做曲线运动 C．若粒子带正电且速度 B E0v ，则粒子将偏离虚线方向向上做曲线运动 8．如图所示，理想变压器接在电压有效值不变的交流电源上。灯泡 L1 和 L2 完全相同（阻 值不变），R 是一个定值电阻。闭合开关 S1、S2，两灯泡正常发光，然后断开 S2，下 列判断正确的是 A．灯泡 L1 变暗 B．电阻 R 两端的电压变大 C．变压器输入功率不变 D．变压器输出功率变小 N M 粒子源 + + + + + + + E v0 - - - - - - - B x v0 ¬ x R L2 S1 L1 ~ S2 9． 在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表。电源电动势为 12V，内阻为 1Ω， 电动机线圈电阻为 0.5Ω。开关闭合，电动机正常工作，电压表示数为 10V。则 A．电源两端的电压为 12V B．电源的输出功率为 24W C．电动机消耗的电功率为 80W D．电动机所做机械功的功率为 18W 10．如图所示，匀强磁场中有 a、b 两个闭合线圈，它们用同样的导线制成，匝数均为 10 匝，半径 ra = 2rb。磁场方向与线圈所在平面垂直，磁感应强度 B 随时间均匀减小。 两线圈中产生的感应电动势分别为 Ea 和 Eb，感应电流分别为 Ia 和 Ib。不考虑两线圈 间的相互影响。下列说法正确的是 A．Ea∶Eb = 2∶1，感应电流均沿顺时针方向 B．Ea∶Eb = 4∶1，感应电流均沿逆时针方向 C．Ia∶Ib = 2∶1，感应电流均沿顺时针方向 D．Ia∶Ib = 4∶1，感应电流均沿逆时针方向 11．如图所示，双量程电压表由表头 G 和两个电阻串 联而成。已知该表头的内阻 Rg＝500Ω，满偏电流 Ig＝1mA。下列说法正确的是 A．表头 G 的满偏电压为 500 V B．使用 a、b 两个端点时，其量程比使用 a、c 两个端点时大 C．使用 a、b 两个端点时，若量程为 0 ~10V，则 R1 为 9.5kΩ D．使用 a、c 两个端点时，若量程为 0 ~100V，则(R1+ R2)为 95kΩ 12．如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行 金属导轨 MN 和 PQ，两导轨间距为 l，电阻均可忽 略不计。在 M 和 P 之间接有阻值为 R 的定值电阻， 导体杆 ab 电阻为 r 并与导轨接触良好。整个装置处 于磁感应强度为 B、方向竖直向上的匀强磁场中。现给 ab 杆一个瞬时冲量，使它获 得水平向右的初速度 v0。下列图象中，关于 ab 杆的速度 v、通过电阻 R 中的电流 i、 电阻 R 的电功率 P、通过 MPabM 的磁通量Φ随时间变化的规律，可能正确的是 A V M a b B R2 R R1Rg G a b c v0 B M R P a b N Q A v O i t B O t P CO t Φ D tO 图乙 t v t1 t2 t3 t4 O v0 m1m2 二、多选题（每小题 3 分，共 12 分。全选对得 3 分选对但不全得 1 分，有选错的得 0 分。） 13．如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 OO′匀速转动，产生的交流电 动势 e =100 2 sin100t (V)。下列说法正确的是 A．交流电的频率为 100Hz B．交流电动势的有效值为 100V C．当线圈转到如图所示的位置时电动势为零 D．当线圈转到如图所示的位置时穿过线圈的磁通量为零 14．如图所示，在光滑的水平面上有一辆平板车，人和车都处于静止状态。一个人站在 车上用大锤敲打车的左端。在连续的敲打下，下列说法正确的是 A．车左右往复运动 B．车持续地向右运动 C．大锤、人和车组成的系统水平方向动量守恒 D．当大锤停止运动时，人和车也停止运动 15．在高能物理研究中，回旋加速器起着重要作用，其工作原理如图所示。D1 和 D2 是两 个中空的半圆金属盒，它们间有一定的电势差。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场 中。中央 O 处的粒子源产生的α粒子，在两盒之间被电场加速，α粒 子进入磁场后做匀速圆周运动。忽略α粒子在电场中的加速时间，不 考虑相对论效应。下列说法正确的是 A．α粒子运动半个圆周之后，电场的方向必须改变 B．α粒子在磁场中运动的周期越来越大 C．磁感应强度越大，α粒子离开加速器时的动能就越大 D．两盒间电势差越大，α粒子离开加速器时的动能就越大 16．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别是 m1 和 m2 的两物块相连，它们静止在光 滑水平地面上。现给物块 m1 一个瞬时冲量，使它获得水平向右的速度 v0，从此时刻 开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示。则下列判断正确的是 A．t1 时刻弹簧长度最短 B．t2 时刻弹簧恢复原长 C．在 t1~ t3 时间内，弹簧处于压缩状态 D．在 t2~ t4 时间内，弹簧处于拉长状态 第二卷（共 52 分） 三、计算题（本题共 5 小题。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 出最后答案的不得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。） 接交流电源 U B OD1 D2 图甲 v0 m1 m2 17．（9 分）航空母舰上的起飞跑道由水平跑道和倾斜跑道两部分组成，飞机在发动机的 推力作用下，在水平和倾斜跑道上滑行。我们可以把这种情景简化为如图所示的模型， 水平面 AB 长度 x1=2m，斜面 BC 长度 x2 = 1m，两部分末端的高度差 h = 0.5m。一个质量 m = 2 kg 的物块，在推力 F 作用下，从 A 点开始在水平面和斜面上运动，推力大小恒为 F = 12 N，方向沿着水平方向和平行斜面方向。物块与水平面、斜面间的动摩擦因数均为 0.2。g 取 10 m/s2。求： （1）物块在水平面上运动时的加速度大小 a； （2）物块到达水平面末端 B 点时的速度大小 v； （3）物块到达斜面末端 C 点时的动能 Ek。 18．（9 分）我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，经过一系列过程，在离月 球表面高为 h 处悬停，即相对于月球静止。关闭发动机后，探测器自由下落，落到月球 表面时的速度大小为 v，已知万有引力常量为 G，月球半径为 R，h