北京海淀高中物理合格性考试难度含答案.docx
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北京海淀高中物理合格性考试难度含答案
物理试卷
第一部分选择题(共54分)
一、单项选择题(本题共15小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的。
每小题3分,共45分)
1.下列物理量中,属于矢量的是
A.动能B.加速度C.周期D.功率
2.下列用电器中,主要利用电流热效应工作的是
A.电风扇B.计算机C.电烙铁D.电视机
3.在物理学史上,首先提出万有引力定律的科学家是
A.牛顿 B.焦耳C.安培D.伏特
4.如图1所示,力F1、F2是两个相互垂直的共点力,其中F1=3N,F2=4N,则F1、F2的合力大小为
A.2NB.5N
C.10ND.12N
5.如图2所示,一根劲度系数为k、原长为x0的轻质弹簧,其左端固定在墙上,右端与一个小球相连.当弹簧被拉伸至长度为x时(在弹性限度内),弹簧对小球的弹力大小为
A.kx0B.kx2
C.k(x-x0)D.k(x-x0)2
6.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F.若保持这两个点电荷之间的距离不变,将它们的电荷量都变成原来的一半,则改变电荷量后这两个点电荷之间静电力的大小为
A.16FB.9FC.
D.
7.如果不计空气阻力,下列过程中机械能守恒的是
A.货箱沿斜面匀速向上滑动的过程B.电梯匀速上升的过程
C.小孩沿滑梯匀速下滑的过程D.抛出的棒球在空中运动的过程
8.如图3所示,一通电直导线位于匀强磁场中,导线与磁场方向垂直.磁场的磁感应强度B=0.1T,导线长度L=0.2m.当导线中的电流I=1A时,该导线所受安培力的大小为
A.0.02NB.0.03N
C.0.04ND.0.05N
9.如图4所示,虚线MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹,P是运动轨迹上的一点.四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述小球经过P点时的速度方向.其中描述最准确的是
A.甲B.乙
C.丙D.丁
10.如图5所示,一物体静止在水平面上,在水平恒力F作用下由静止开始运动,前进距离为x时,速度达到v,此时力F的功率为
A.FvB.Fx
C.2FvD.2Fx
11.在2015年世界蹦床锦标赛中,中国队包揽了女子单人蹦床比赛的金牌和银牌.对于运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床的过程(如图6所示),若忽略空气阻力,关于运动员所受重力做功、运动员的重力势能,下列说法中正确的是
A.重力做负功,重力势能增加
B.重力做负功,重力势能减少
C.重力做正功,重力势能减少
D.重力做正功,重力势能增加
12.甲、乙两车在路口等候绿灯.绿灯亮后,两车同时由静止加速.甲车经过4.0s加速到10m/s后做匀速运动,乙车经过4.0s加速到15m/s后做匀速运动.若将两车的加速过程均视为匀加速直线运动,对于两车加速过程中的加速度大小,下列说法中正确的是
A.甲车的加速度大于乙车的加速度
B.甲车的加速度小于乙车的加速度
C.甲、乙两车的加速度大小相等
D.根据已知条件,无法判断甲、乙两车加速度的大小关系
13.指南针是我国古代的四大发明之一.司南是春秋战国时期发明的一种指南针,如图7所示.它由青铜盘和磁勺组成,磁勺放置在青铜盘的中心,可以自由转动.由于受地磁场作用,司南的磁勺尾静止时指向南方.下列说法中正确的是
A.磁勺能够指示方向,是利用了地磁场对磁勺的作用
B.磁勺的指向不会受到附近磁铁的干扰
C.磁勺的指向不会受到附近铁块的干扰
D.磁勺的N极位于司南的磁勺尾部
请考生注意:
在下面14、15两题中,每题有①、②两道小题。
其中第①小题供选学物理1-1的考生做;第②小题供选学物理3-1的考生做。
每位考生在每题的①、②小题中只做一道小题。
14.①(供选学物理1-1的考生做)
如图8是一正弦式交变电流的电流i随时间t变化的图象.由图可知,这个电流的
A.有效值为10
A,频率为50Hz
B.有效值为10
A,频率为0.03Hz
C.有效值为5
A,频率为50Hz
D.有效值为5
A,频率为0.03Hz
②(供选学物理3-1的考生做)
在如图9所示的电路中,电阻R=2.0Ω,电源的电动势E=3.0V,内电阻r=1.0Ω.闭合开关S后,电阻R两端的电压为
A.1.0VB.1.5V
C.2.0VD.3.0V
15.①(供选学物理1-1的考生做)
超导现象是20世纪的重大发现之一,自20世纪80年代以来,我国超导研究取得许多突破,在国际上处于领先地位.
零电阻特性和抗磁性是超导体的两个重要特性.超导材料降低到一定温度处于超导态时,其电阻几乎为零,这种现象称为超导体的零电阻特性.例如,当温度下降到4.2K(—268.95℃)时,水银的电阻突然变为零,此温度称为转变温度.放在磁场中的超导材料处于超导态时,其内部磁感应强度为零,这种现象称为超导体的抗磁性.科学家曾做过这样的实验:
在一个用超导材料制成的浅盘中,放入一个磁性很强的小磁体,然后降低温度,使浅盘处于超导态,这时可以看到,小磁体离开浅盘表面,悬浮在空中不动,如图10所示.
超导体的零电阻特性和抗磁性在发电、输电和储能等方面具有诱人的应用前景.例如,用超导材料制作输电线,处于超导态时可以把电能几乎无损耗地输送给用户.
根据以上信息,可以判断下列说法中正确的是
A.超导材料在任何温度下,都具有零电阻特性和抗磁性
B.由于超导材料在超导态下几乎没有电阻,所以不适合用来制作输电导线
C.图10中小磁体离开浅盘表面悬浮在空中不动时,小磁体所受合力为零
D.图10中小磁体离开浅盘表面悬浮在空中不动时,小磁体所受重力为零
②(供选学物理3-1的考生做)
如图11所示,在点电荷形成的电场中有a、b、c三点,它们到点电荷的距离分别为ra、rb和rc,且rb-ra=rc-rb.用Uab表示a、b之间的电势差,用Ubc表示b、c之间的电势差,则下列说法中正确的是
A.Uab<Ubc
B.Uab=Ubc
C.Uab>Ubc
D.根据已知条件,无法判断Uab和Ubc之间的大小关系
二、多项选择题(本题共3小题,在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题意的。
每小题3分,共9分。
每小题全选对的得3分,选对但不全的得2分,只要有选错的该小题不得分)
16.沿水平方向抛出的铅球在空中做平抛运动,下列说法中正确的是
A.铅球在水平方向的速度保持不变
B.铅球在竖直方向的速度保持不变
C.铅球在运动过程中动能不断减少
D.铅球在运动过程中动能不断增加
17.一物体沿直线运动,其速度v随时间t变化的图象如图12所示.由图象可知
A.在0~2s内物体运动的加速度大小为5m/s2
B.在0~2s内物体运动的加速度大小为10m/s2
C.在0~4s内物体运动的位移大小为30m
D.在0~4s内物体运动的位移大小为40m
18.小明参加开放性科学实践活动后,从6层乘坐电梯到达1层,走出电梯,准备回家.对于小明在电梯中由6层到1层的过程,下列说法中正确的是
A.小明一直处于超重状态
B.小明一直处于失重状态
C.小明的速度大小发生了变化
D.小明的加速度方向发生了变化
第二部分非选择题(共46分)
一、填空题(每小题4分,共16分)
1.小球做自由落体运动,经过3s落地.开始下落后第1s末小球的速度大小为m/s;开始下落的第1s内小球下落的距离为m.(取重力加速度g=10m/s2)
2.如图13所示,小明想将橱柜从门口沿水平地面平移一段距离.当他用100N的水平推力推橱柜时,橱柜仍处于静止状态,此时橱柜与地面间的摩擦力大小为N.当他用200N的水平推力推橱柜时,橱柜恰好能匀速运动,则此时橱柜与地面间的摩擦力大小为N.
3.如图14所示,轻绳的一端固定在O点,另一端系一小钢球.现
将小钢球拉至A点,由静止释放,小钢球在竖直面内沿圆弧运动,先后经过B、C两点.则小钢球在B点的动能(选填“大于”或“小于”)小钢球在C点的动能;通过C点时轻绳对小钢球的拉力(选填“大于”或“小于”)小钢球所受的重力.
4.据《人民日报》2015年11月30日报道,我国ARJ21新支线飞机从上海飞往成都并正式交付运营,标志着我国走完了喷气式支线客机设计、试制、试验、试飞、取证、生产、交付全过程,具备了喷气式支线客机的研制能力和适航审定能力.
在某型号国产客机试飞过程中,监测系统采用多次曝光的照相方法,从飞机启动开始,每隔2.0s曝光一次,得到了一张照片,照片记录了飞机在最初16s内沿平直跑道先后经过的1~9的9个位置,用刻度尺测量照片上的有关长度,如图15所示.已知飞机的长度为33.5m.根据上述条件和图示可知,飞机在由位置5到位置7过程中的平均速度为m/s;飞机由位置1运动到位置9的过程中,飞机的运动(选填“是”或“不是”)匀加速直线运动.
二、论述计算题(共30分)
解题要求:
写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。
有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
5.(7分)如图16所示,质量m=2.0kg的物体静止在光滑水平面上.t=0时刻,用
F=6.0N的水平拉力,使物体由静止开始运动.求:
(1)物体运动的加速度大小a;
(2)物体在t=2.0s时的速度大小v.
6.(7分)如图17所示,在电场强度E=1.0×104N/C的匀强电场中,同一条电场线上A、B两点之间的距离d=0.20m.将电荷量q=+1.0×10-8C的点电荷放在电场中的A点.
(1)在图中画出该点电荷在A点所受电场力F的方向;
(2)若将该点电荷从A点移到B点,求在此过程中点电荷所受电场力做的功W.
7.请考生注意:
本题有①、②两个小题。
其中第①小题供选学物理1-1的考生做;第②小题供选学物理3-1的考生做。
每位考生只做其中一个小题。
①(供选学物理1-1的考生做)(8分)
2013年6月20日上午,王亚平在“天宫一号”中进行了中国载人航天史上的首次太空授课,如图18所示.王亚平在失重环境下讲授并展示了弹簧秤实验、单摆实验、陀螺实验、水球实验等.
为了简化问题便于研究,将“天宫一号”绕地球的运动视为匀速圆周运动(示意图如图19所示).已知这次太空授课的时间为t,“天宫一号”距离地面的高度为h,地球质量为M,地球半径为R,引力常量为G.
(1)求在太空授课的过程中“天宫一号”绕地球运行的线速度大小;
(2)求在这次太空授课的时间t内“天宫一号”与地心连线所转过的角度;
(3)在太空失重的环境中,可以做很多有趣的实验,请你写出其中一个实验的实验目的,并简述实验方案.
②(供选学物理3-1的考生做)(8分)
质谱仪是一种研究带电粒子的重要工具,它的构造原理如图20所示.粒子源S产生的带正电的粒子首先经M、N两带电金属板间的匀强电场加速,然后沿直线从缝隙O垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,在磁场中经过半个圆周打在照相底片上的P点.已知M、N两板间的距离为d,电场强度为E.设带正电的粒子进入电场时的速度、所受重力及粒子间的相互作用均可忽略.
(1)若粒子源产生的带正电的粒子质量为m、电荷量为q,求这些带电粒子离开电场时的速度大小;
(2)若粒子源产生的带正电的粒子质量为m、电荷量为q,其打在照相底片上的P点与缝隙O的距离为y,请推导y与m的关系式;
(3)若粒子源S产生的带正电的粒子电荷量相同而质量不同,这些带电粒子经过电场加速和磁场偏转后,将打在照相底片上的不同点.现要使这些点的间距尽量大一些,请写出至少两项可行的措施.
8.(8分)如图21所示,厚度均匀、上表面为长方形ABB′A′的平板静止在光滑水平面上,平板上OO′所在直线与AB平行,CC′所在直线与OO′垂直.平板上表面的AA′至CC′段是粗糙的,CC′至BB′段是光滑的.将一轻质弹簧沿OO′方向放置在平板上,其右端固定在平板BB′端的轻质挡板上,弹簧处于原长时其左端位于CC′线上.
在t=0时刻,有一可视为质点的小物块以初速度v0从平板的AA′端沿OO′方向滑上平板,小物块在平板上滑行一段时间后,从t1时刻开始压缩弹簧,又经过一段时间,在t2时刻小物块与平板具有共同速度v1.已知平板质量M=4.0kg,AA′与BB′之间的距离L1=1.30m,弹簧的原长L2=0.35m,小物块的质量m=1.0kg,速度v0=5.0m/s,速度v1=1.0m/s,小物块与平板粗糙面之间的动摩擦因数μ=0.20,取重力加速度g=10m/s2,弹簧始终在弹性限度内,小物块始终在OO′所在直线上.求:
(1)小物块压缩弹簧前在平板上滑行的时间;
(2)小物块压缩弹簧过程中,弹簧所具有的最大弹性势能;
(3)请在图22中定性画出从0t2时间内小物块的速度v随时间t变化的图象.(图中t1为小物块开始压缩弹簧的时刻;t2为小物块与平板具有共同速度的时刻)
答案及评分参考
第一部分选择题(共54分)
一、单项选择题(共45分,每小题3分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14①
14②
15①
15②
答案
B
C
A
B
C
D
D
A
C
A
C
B
A
C
C
C
C
分值
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
二、多项选择题(共9分,每小题3分)
题号
16
17
18
说
明
每小题全选对的得3分,选对但不全的得2分,只要有选错的该小题不得分。
答案
AD
AC
CD
16.(AD)3分;(A)2分;(D)2分
17.(AC)3分;(A)2分;(C)2分
18.(CD)3分;(C)2分;(D)2分
第二部分非选择题(共46分)
一、填空题(每小题4分,共16分)
题号
答案
分数
题号
答案
分数
1
10
2分
3
小于
2分
5
2分
大于
2分
2
100
2分
4
38
2分
200
2分
不是
2分
二、论述计算题(共30分)
题号
答案
分数
说明
5
(7分)
解:
(1)根据牛顿第二定律,物体的加速度
m/s2
(2)物体在t=2.0s时的速度大小
m/s
4分
3分
按其它方法正确解答的,同样得分。
可参照本评分标准分步给分。
最后结果有单位的,必须写明单位,单位写错、缺单位的扣1分。
6
(7分)
解:
(1)点电荷在A点所受电场力的方向,如答图1所示
(2)从A点移到B点的过程中点电荷所受电场力做的功
W=qEd=2.0×10-5J
3分
4分
同5题
7①
(8分)
解:
(1)设“天宫一号”的质量为m,对于其绕地球做匀速圆周运动的过程,根据牛顿第二定律和万有引力定律
解得
(2)“天宫一号”运行的角速度
根据运动学公式,在太空授课的过程中“天宫一号”与地心连线所转过的角度
解得
(3)实验目的:
测物体的质量.
实验方案:
利用力传感器测出物体受到的合外力F;用加速度传感器测出物体运动的加速度a,根据牛顿第二定律可得
3分
3分
2分
同5题
7②
(8分
解:
(1)设带电粒子离开电场时的速度大小为v,根据动能定理
解得
(2)设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,根据牛顿第二定律
由几何关系可知y=2R
解得
(3)可行的措施:
①增加电场强度,保持其它条件不变.
②减小磁感应强度,保持其它条件不变.
3分
3分
2分
同5题
8
(8分)
解:
(1)在0~t1时间内,小物块做匀减速直线运动,平板做匀加速直线运动.根据牛顿第二定律
小物块的加速度
(向左)
平板的加速度
(向右)
小物块的位移
平板的位移
又
解得t=0.2s
3分
同5题
(2)小物块刚接触弹簧时:
小物块的速度
平板的速度
解得
m/s
设弹簧所具有的最大弹性势能为EP,对于小物块压缩弹簧过程,根据机械能守恒定律
解得EP=8.1J
(3)从0t2时间内小物块的速度
随时间t变化的图象如答图2所示.
2分
3分