届北京市西城区高三上学期期末考试物理试题解析版.docx
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届北京市西城区高三上学期期末考试物理试题解析版
2017年北京市西城区高三上学期期末考试物理试卷
一、单选题（共12小题）
1．功的单位是焦耳（），焦耳与基本单位米（）、千克（）、秒（）之间的关系正确的是（ ）
A．B．
C．D．
2．下列情景中，物体所受摩擦力的示意图正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3．用一个水平拉力拉着一物体在水平面上绕着点做匀速圆周运动。
关于物体受到的拉力和摩擦力的受力示意图，下列四个图中可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
4．一个带电导体周围的电场线和等势面的分布情况如图所示，关于图中各点的场强和电势的关系，下列描述正确的是（ ）
A．1、2两点的场强相等B．2、3两点的场强相等
C．1、2两点的电势相等D．2、3两点的电势相等
5．一列横波某时刻的波形图如图甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象。
下列说法正确的是（ ）
A．若波沿轴正方向传播，则图乙表示的是质点的振动图象
B．若波沿轴负方向传播，则图乙表示的是质点的振动图象
C．若图乙表示的是质点的振动图象，则波沿轴正方向传播
D．若图乙表示的是质点的振动图象，则波沿轴负方向传播
6．如图所示，地球绕着太阳公转，而月球又绕着地球转动，他们的运动均可近似看成匀速圆周运动。
如果要通过观测求得地球的质量，需要测量下列哪些量（ ）
A．地球绕太阳公转的半径和周期
B．月球绕地球转动的半径和周期
C．地球的半径和地球绕太阳公转的周期
D．地球的半径和月球绕地球转动的周期
7．有质量相同的三个小物体、、。
现将小物体从高为的光滑斜面的顶端由静止释放，同时小物体、分别从与等高的位置开始做自由落体运动和平抛运动，如图所示。
有关三个物体的运动情况，下列判断正确的是（ ）
A．三个物体同时落地
B．三个物体落地前瞬间的动能相同
C．重力对三个物体做功相同
D．重力对三个物体的冲量相同
8．如图所示，用绝缘柱支持的导体和彼此接触，起初它们不带电，贴在两端下部的金属箔是闭合的。
把带正电的物体移近端，然后把和分开较远的距离，再移去，则（ ）
A．移近端时，端的金属箔张开，端的金属箔闭合
B．移近端时，端的金属箔闭合，端的金属箔张开
C．和分开，移去后，端的金属箔会立即闭合
D．和分开，移去后，端的金属箔仍会张开
9．如图甲所示，20匝的线圈两端、与一个电压表相连，线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。
下列说法正确的是（ ）
A．线圈中产生的感生电场沿顺时针方向
B．电压表的正接线柱接线圈的端
C．线圈中磁通量的变化率为
D．电压表的读数为
10．某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两支测量表笔，做成了一个测量电阻的装置，如图所示。
两支表笔直接接触时，电流表的读数为；两支表笔与的电阻相连时，电流表的读数为。
由此可知，这个测量电阻装置的内阻是（ ）
A．B．C．D．
11．在如图所示的电路中，、、是三盏相同的灯泡。
当、两端接交流时，三盏灯的发光情况相同。
若将、两端接直流时，稳定后观察到的现象是（ ）
A．三盏灯的亮度相同B．不亮，、的亮度相同
C．不亮，比亮D．不亮，比亮
12．质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具。
如图所示，带电粒子从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打到照相底片上。
现有某种元素的三种同位素的原子核由容器进入质谱仪，最后分别打在底片、、三个位置。
不计粒子重力。
则打在处的粒子（ ）
A．质量最小B．比荷最小
C．动能最小D．动量最小
二、多选题（共4小题）
13．如图所示，甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人向相反方向滑去。
已知甲的质量为，乙的质量为。
则下列判断正确的是（ ）
A．甲的速率与乙的速率之比为10:
9
B．甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为9:
10
C．甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1:
1
D．甲的动能与乙的动能之比为1:
1
14．电饭锅工作时有两种状态：
一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干以后的保温状态。
如图所示是电饭锅的电路图，是电阻，是加热用的电热丝，是自动开关。
下列说法正确的是（ ）
A．开关接通时，电饭锅处于保温状态
B．开关接通时，电饭锅处于加热状态
C．当时，在保温状态下的功率是加热状态下功率的一半
D．当时，在保温状态下的功率是加热状态下功率的四分之一
15．如图所示为密立根油滴实验示意图。
实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场之中。
若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。
在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电场力做正功
B．重力和电场力的合力做正功
C．电势能逐渐增大
D．重力势能的减少量小于动能的增加量
16．把、两个完全相同的导体小球分别用长为l的绝缘细线栓接，小球质量均为。
先让球带上的电量并悬挂于点，如图所示。
现将不带电的小球也悬挂于点（图中未画出），两球接触后由于静电斥力分开，平衡时两球相距。
已知重力加速度为，静电力常量为，带电小球可视为点电荷。
关于球所受的静电力大小及点处的场强大小，下列判断正确的是（ ）
A．B．
C．D．
三、计算题（共5小题）
17.如图所示，冰车静止在冰面上，小孩与冰车的总质量。
大人用的恒定拉力，使冰车开始沿水平冰面移动，拉力方向与水平面的夹角为。
已知冰车与冰面间的动摩擦因数，重力加速度，，。
求：
（1）小孩与冰车受到的支持力的大小；
（2）小孩与冰车的加速度的大小；
（3）拉力作用时间，冰车位移的大小。
18.天宫二号在距地面高度处绕地球做匀速圆周运动。
2016年10月19日，神舟十一号飞船发射成功，与天宫二号空间站圆满完成自动交会对接。
已知地球质量为，半径为，引力常量为。
（1）求天宫二号在轨运行线速度的大小；
（2）求天宫二号在轨运行周期；
（3）若天宫二号在轨运行周期分钟，在赤道上空由西向东运动。
请结合计算，分析说明天宫二号中的航天员在24小时之内大约能看到几次日出。
19.利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。
如图1所示为电子枪的结构示意图，电子从炽热的金属丝发射出来，在金属丝和金属板之间加以电压，发射出的电子在真空中加速后，沿电场方向从金属板的小孔穿出做直线运动。
已知电子的质量为，电荷量为，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）求电子从金属板小孔穿出时的速度的大小；
（2）示波器中的示波管是利用电场来控制带电粒子的运动。
如图2所示，和为间距为的两个偏转电极，两板长度均为，极板右侧边缘与屏相距，为两极板间的中线并与屏垂直，点为电场区域的中心点。
接
（1），从金属板小孔穿出的电子束沿射入电场中，若两板间不加电场，电子打在屏上的点。
为了使电子打在屏上的点，与相距，已知电子离开电场时速度方向的反向延长线过点。
则需要在两极板间加多大的电压；
（3）电视机中显像管的电子束偏转是用磁场来控制的。
如图3所示，有一半径为的圆形区域，圆心与屏相距，是屏上的一点，与屏垂直。
接
（1），从金属板小孔穿出的电子束沿方向进入圆形区域，若圆形区域内不加磁场时，电子打在屏上的点。
为了使电子打在屏上的点，与相距，则需要在圆形区域内加垂直于纸面的匀强磁场。
求这个磁场的磁感应强度的大小。
20.如图1所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨和，两导轨间距为，电阻均可忽略不计。
在和之间接有阻值为的定值电阻，导体杆质量为、电阻为，并与导轨接触良好。
整个装置处于方向竖直向上磁感应强度为的匀强磁场中。
现给杆一个初速度，使杆向右运动。
（1）当杆刚好具有初速度时，求此时杆两端的电压，、两端哪端电势高；
（2）请在图2中定性画出通过电阻的电流随时间变化规律的图象；
（3）若将和之间的电阻改为接一电容为的电容器，如图3所示。
同样给杆一个初速度，使杆向右运动。
请分析说明杆的运动情况，并推导证明杆稳定后的速度为。
21.某同学设计了一个测量物体质量的电子装置，其结构如图甲、乙所示。
形磁铁的两侧为极，中心为极，可认为只有磁极间存在着磁感应强度大小均为的匀强磁场。
一边长为横截面为正方形的线圈套于中心磁极，线圈、骨架与托盘连为一体，总质量为，托盘下方连接一个轻弹簧，弹簧下端固定在磁极上，支撑起上面的整个装置，线圈、骨架与磁极不接触。
线圈的两个头与外电路连接（图上未标出）。
当被测量的重物放在托盘上时，弹簧继续被压缩，托盘和线圈一起向下运动，之后接通外电路对线圈供电，托盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，此时由对应的供电电流可确定重物的质量。
已知弹簧劲度系数为，线圈匝数为，重力加速度为。
（1）当线圈与外电路断开时
a．以不放重物时托盘的位置为位移起点，竖直向下为位移的正方向。
试在图丙中画出，托盘轻轻放上质量为的重物后，托盘向下运动过程中弹簧弹力的大小与托盘位移的关系图象；
b．根据上面得到的图象，求从托盘放上质量为的重物开始到托盘达到最大速度的过程中，弹簧弹力所做的功；
（2）当线圈与外电路接通时
a．通过外电路给线圈供电，托盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止。
若线圈能够承受的最大电流为，求该装置能够测量的最大质量；
b．在线圈能承受的最大电流一定的情况下，要增大质量的测量范围，可以采取哪些措施？
（至少答出2种）
答案部分
1.考点：
功和功率
试题解析：
，A、B、C错误，D正确，故选：
D。
答案：
D
2.考点：
共点力的平衡
试题解析：
物块静止，没有相对运动趋势，不存在摩擦力，A选项错误；汽车停在斜面上，受力平衡，存在沿斜面向上的静摩擦力，B选项正确；物块自由下落，与墙壁之间无正压力，不产生摩擦力，C选项错误；瓶子静止在手中，静摩擦力与瓶子重力平衡，摩擦力方向竖直向上，D选项错误。
故选：
B。
答案：
B
3.考点：
匀速圆周运动的向心力
试题解析：
做匀速圆周运动的物体所受的合外力提供向心力，向心力指向圆心，则合力指向圆心，根据力的合成原理，C选项符合要求。
故选：
C。
答案：
C
4.考点：
电场强度、点电荷的场强电势能、电势
试题解析：
电场线疏密程度表示场强大小，由此可知三点场强均不相等，A、B选项错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，D选项错误；同一等势面上电势相同，1、2两点电势相同，C选项正确。
故选：
C。
答案：
C
5.考点：
简谐运动的公式和图像横波的图像
试题解析：
若波沿轴正向传播，时质点处于平衡位置向下运动，质点处于平衡位置向上运动，A选项错误，C选项正确；若波沿轴负向传播，质点、在时不在平衡位置，图乙不符，B、D选项错误。
故选：
C。
答案：
C
6.考点：
万有引力定律及其应用
试题解析：
根据万有引力公式与圆周运动公式求星球质量时，星球需为中心天体。
在太阳-地球系统中，地球为绕行天体，不能求出其质量，所以A、C选项错误；地球-月球系统中，地球为中心天体，月球绕地球转动的半径和周期，可由求出地球质量，其中r为月球绕行半径，不是地球半径，所以D选项错误，B选项正确。
故选：
B。
答案：
B
7.考点：
动量、动量守恒定律及其应用功和功率
试题解析：
做自由落体运动，物体做平抛运动，竖直分运动为自由落体，所以两物体运动时间相同，物体运动的加速度小于重力加速度，较大，则，故A选项错误；、、三个物体运动过程中重力做功，三个物体质量相同，下落高度相同，做功相同，故C选项正确，三物体所受合外力做功相同，根据动能定理可知动能变化量相同，但物体有初动能，则，B选项错误；冲量，因三个物体运动时间不同，故重力对三个物体的冲
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