丰台区高三物理期末考试试题

丰台区 2012—2013 学年度第一学期期末练习 高三物理 2013.01 说明：本试卷满分为 120 分．考试时间 120 分钟． 注意事项： 1． 名，在答题卡的“条形码粘贴区”贴好条形码． 2． 本次考试所有答题均在答题卡上完成．选择题必须使用 2B 铅笔以正确填涂方式将 各小题对应选项涂黑，如需改动，用橡皮擦除干净后再选涂其它选项．非选择题必须使 用标准黑色字迹签字笔书写，要求字体工整、字迹清楚． 3． 请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答，超出答题区域书写的答案无效，在 试题、草稿纸上答题无效． 4． 请保持答题卡卡面清洁，不要装订、不要折叠、不要破损． 第Ⅰ卷（选择题 共 48 分） 一、本题共 12 小题；每小题 4 分，共 48 分．在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要 求的一项． 1．下列关于电磁波的说法正确的是 A．电磁波是一种纵波 B．可见光是电磁波 C．电磁波不能产生干涉和衍射现象 D．电磁波必须依赖介质传播 2．一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量 2.5×104J，气体对外界做功 1.0×104J， 则该理想气体的 A．温度降低，密度增大 B．温度降低，密度减小 C．温度升高，密度增大 D．温度升高，密度减小 3．下列说法正确的 A. 234 90 Th→ 234 91 Pa+ B．前 2s 内的平均速度是 8 m/s C．任意相邻的 1s 内的位移差都是 1 m D．任意 1s 内的速度增量都是 2 m/s 6．一列简谐波以 10m/s 的速度沿 x 轴正方向传播，t=0 时刻这 列波的波形如右图所示，则质点 P 的振动图象为 O －2 2 y/cm x/m1 2 3 4 P O －2 2 y/cm t/s1 2 3 4 O －2 2 y/cm t/s0.1 0.2 0.3 0.4 O －2 2 y/cm t/s0.1 0.2 0.3 0.4O －2 2 y/cm t/s1 2 3 4 A. B. C. D. 7． 在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的 交变电动势的图象如图乙所示，则 A．t =0.005s 时线圈平面与磁场方向平行 B．t =0.010s 时线圈的磁通量变化率最大 C．线圈产生的交变电动势频率为 100HZ D．线圈产生的交变电动势有效值为 311V 8．已知地球的质量为 M，半径为 R，自转周期为 T，地球表面处的重力加速度为 g。地球同 步卫星的质量为 m，离地面的高度为 h。利用上述物理量，可推算出地球同步卫星的环绕速 度表达式为 A. 2 h T  B. Gm R h C. 2 GM T  D. 2gR R h 9． 一带电粒子，重力忽略不计，以一定的初速度进入某电场后，恰能做直线加速运动，下 列说法正确的 A. 电场力对粒子做正功，电势能减小 B. 电场力对粒子做负功，电势能增加 C. 该电场一定是匀强电场，粒子平行于电场方向运动 D. 该电场一定是匀强电场，粒子垂直于电场方向运动 10．两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子 a、b，以不同的速率对准圆心 O 沿着 AO 方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是 A．a 粒子带正电，b 粒子带负电 B．a 粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 C．b 粒子动能较大 D．b 粒子在磁场中运动时间较长 11．如图是一种焊接方法的原理示意图。将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中 通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两 边的金属熔化，待焊工件就焊接在一起。我国生产的自 e/VB t/sO 311 -311 0.01 ω 甲 乙 行车车轮圈就是用这种办法焊接的。下列说法中正确的是（ ） A. 线圈中的电流是很强的恒定电流 B. 线圈中的电流是交变电流，且频率很高 C. 待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻小 D. 焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反 12．如图，滑块 A 以一定初速度从粗糙斜面体 B 的底端沿 B 向上滑，然后又返回，整个过 程中斜面体 B 与地面之间没有相对滑动。那么滑块向上滑和下滑的两个过程中 A. 滑块向上滑动的时间大于向下滑动的时间 B. 斜面体 B 受地面的摩擦力大小改变、方向不变 C. 斜面体 B 受地面的支持力大小始终等于 A 与 B 的重力 之和 D. 滑块上滑过程中损失的机械能大于下滑过程中损失的机械能 第Ⅱ卷（非选择题 共 72 分） 二、本题共 2 小题， 18 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答． 13．（10 分） 如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力 传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距 L= 48.0cm 的 A、B 两点各安装一个速度 传感器，分别记录小车到达 A、B 时的速率。[来源:21 世纪教育网 Z#X#X# (1)实验主要步骤如下： ①将拉力传感器固定在小车上； ②调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，让小车在不受拉力作用时能在木板上 做 运动； ③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连； ④接通电源后自 C 点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力 F 的大小及小车分 速度传感器 速度传感器拉力传感器 B A 别到达 A、B 时的速率 vA、vB； ⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作。 (2)下表中记录了实验测得的几组数据， 2 2 B Av v 是两个速度传感器记录速率的平方差，则加 速度的表达式 a = ，请将表中第 3 次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）； (3)由表中数据在坐标纸上描点并作出 a～F 关系图线； (4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线) ，造成上述偏差的原因 是 。 14．（8 分） 用伏安法测定一个待测电阻 Rx 的阻值（阻值约为 200Ω），实验室提供如下器材： 电池组 E：电动势 3V，内阻不计 电流表 A1：量程 0 ~ 15mA，内阻约为 100Ω 电流表 A2：量程 0 ~ 300μA，内阻为 1000Ω 滑动变阻器 R1：阻值范围 0 ~ 20Ω，额定电流 2A 电阻箱 R2，阻值范围 0 ~ 9999Ω，额定电流 1A 电键 S、导线若干 要求实验中尽可能准确地测量 Rx 的阻值，请回答下面问题： (1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表__________（填写器材代号）与电阻箱串 联，并将电阻箱阻值调到__________Ω，这样可以改装成一个量程为 3.0 的电压表。 (2)在方框中画完整测量 Rx 阻值的电路图，并在图中标明器材代号； 次数 F（N） 2 2 B Av v （m2/s2） a（m/s2） 1 0.60 0.77 0.80 2 1.04] 1.61 1.68 3 1.42 2.34 4 2.00 3.48 3.63 5 2.62 4.65 4.84 6 3.00 5.49 5.72 (3)调节滑动变阻器 R1，两表的示数如图所示，可读出电流表 A1 的示数是__________mA， 电流表 A2 的示数是__________μA，测得待测电阻 Rx 的阻值是__________。本次测量存在一 定的系统误差，考虑这个原因测量值比较真实值__________（选填“偏大”或“偏小”）。 三、本题共 5 小题，54 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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．（10 分） 某滑板爱好者在离地 h＝1.8m 高的平台上滑行，水平离开 A 点后落在水平地面的 B 点， 其水平位移 x1＝3m，着地时由于存在能量损失，着地后速度变为 v＝4m／s，并以此为初速 沿水平地面滑行 x2＝8m 后停止于 C 点．已知人与滑板的总质量 m＝60kg，g=10m/s2。(空气 阻力忽略不计) 。求 (1) 人与滑板离开平台时的水平初速度； (2) 人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小。 0 5 mA 10 15 A1 0 100 μA 200 300 16．（10 分） 在光滑的水平面上，一质量为 mA=0.1kg 的小球 A，以 8 m/s 的初速度向右运动，与质 量为 mB=0.2kg 的静止小球 B 发生弹性正碰。碰后小球 B 滑向与水平面相切、半径为 R=0.5m 的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点 N 后水平抛出。g=10m/s2。求： (1) 碰撞后小球 B 的速度大小； (2) 小球 B 从轨道最低点 M 运动到最高点 N 的过程中所受合外力的冲量； (3) 碰撞过程中系统的机械能损失。 17．（10 分） 两足够长的平行金属导轨间的距离为 L，导轨光滑且电阻不计，导轨所在的平面与水平 面夹角为θ．在导轨所在平面内，分布磁感应强度为 B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁 场．把一个质量为 m 的导体棒 ab 放在金属导轨上，在外力作用下保持静止，导体棒与金属 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为 R1．完成下列问题： (1) 如图甲，金属导轨的一端接一个内阻为 r 的直流电源。撤去外力后导体棒仍能静 止．求直流电源电动势； (2) 如图乙，金属导轨的一端接一个阻值为 R2 的定值电阻，撤去外力让导体棒由静止开 始下滑．在加速下滑的过程中，当导体棒的速度达到 v 时，求此时导体棒的加速度； (3) 求(2)问中导体棒所能达到的最大速度。 θ θ a b E rB 甲 θ θ a b B 乙 R2 18．（10 分） 如图甲所示，两平行金属板 A、B 的板长 l＝0.20 m，板间距 d＝0.20 m，两金属板间加 如图乙所示的交变电压，并在两板间形成交变的匀强电场，忽略其边缘效应。在金属板右侧 有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其左右宽度 D=0.40 m，上下范围足够大，边界 MN 和 PQ 均与金属板垂直。匀强磁场的磁感应强度 B＝1.0×10-2 T。 现从 t＝0 开始，从两极板左端的中点 O 处以每秒钟 1000 个的速率不停地释放出某种带 正电的粒子，这些粒子均以 vo＝2.0×105 m/s 的速度沿两板间的中线射入电场，已知带电粒 子的比荷q m ＝1.0×108 C/kg，粒子的重力和粒子间的相互作用都忽略不计，在粒子通过电场区 域的极短时间内极板间的电压可以看作不变．求： (1) t＝0 时刻进入的粒子，经边界 MN 射入磁场和射出磁场时两点间的距离； (2) 当两金属板间的电压至少为多少时，带电粒子不能进入磁场； (3) 在电压变化的第一个周期内有多少个带电的粒子能进入磁场。 19．（14 分） 如图所示，在光滑绝缘的水平面上，用长为 2L 的绝缘轻杆连接两个质量均为 m 的带电 小球 A 和 B．A 球的带电量为+2q，B 球的带电量为－3q，两球组成一带电系统。虚线 MN 与 PQ 平行且相距 3L，开始时 A 和 B 分别静止于虚线 MN 的两侧，虚线 MN 恰为 AB 两球 连线的垂直平分线。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线 MN、PQ 间加上水平向右 的电场强度为 E 的匀强电场后。试求： (1) B 球刚进入电场时，带电系统的速度大小； (2) 带电系统向右运动的最大距离和此过程中 B 球电势能的变化量； (3) 带电系统运动的周期。