房山区高三期末物理试题与答案.docx
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房山区高三期末物理试题与答案
房山区2016-2017学年度第一学期期末测试试卷
高三物理
一、单项选择题（每小题4分，共60分）
1．下列说法中正确的是
A．液体分子的无规则运动称为布朗运动
B．布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性
C．物体从外界吸热，其内能一定增大
D．外界对物体做功，其内能一定增大
2．对于红光和紫光这两种光,下列说法中正确的是
A．在玻璃中传播时，紫光的速度较大
B．以相同的入射角从空气斜射入玻璃中，紫光折射角较大
C．从玻璃射向空气中发生全反射时，红光临界角较大
D．用同一装置进行双缝干涉实验，紫光在光屏上形成的相邻亮条纹的间距较大
3．下列核反应方程中，属于裂变的是
A．
B．
C．
D．
4．一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图1所示，质点a、b均处于平衡位置，质点a正向上运动．则下列说法正确的是
A．波沿x轴正方向传播
B．该时刻质点b正向上运动
C．该时刻质点a、b的速度相同
D．质点a、b的振动周期相同
5．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图2所示．则下列有关说法中正确的是
A．该交流电动势的有效值为100V
B．t=0.01s时穿过线圈的磁通量为零
C．t=0.02s时线圈所在平面与磁场方向垂直
D．该交流电的频率为0.02Hz
6．如图3所示，大小相同的拉力F作用在同一个物体上，物体分别沿光滑水平面、粗糙水平面、光滑斜面、竖直方向运动一段相等的距离s，已知力F与物体的运动方向均相同．则在上述四种情景中都相同的物理量是
A．拉力F对物体做的功B．物体的动能增量
C．物体加速度的大小D．物体运动的时间
7．我国的“神舟十一号”载人飞船已于2016年10月17日发射升空，入轨两天后，与“天宫二号”成功对接，顺利完成任务．假定对接前，“天宫二号”在如图4所示的轨道3上绕地球做匀速圆周运动，而“神舟十一号”在图中轨道1上绕地球做匀速圆周运动，两者都在图示平面内顺时针运转．若“神舟十一号”在轨道1上的P点瞬间改变其速度的大小，使其运行的轨道变为椭圆轨道2，并在轨道2和轨道3的切点Q与“天宫二号”进行对接，图中P、Q、K三点位于同一直线上，则
A．“神舟十一号”应在P点瞬间加速才能使其运动轨道由1变为2
B．“神舟十一号”沿椭圆轨道2从Q点飞向P点过程中，万有引力做负功
C．“神舟十一号”沿椭圆轨道2从P点飞向Q点过程中机械能不断增大
D．“天宫二号”在轨道3上经过Q点时的速度与“神舟十一号”在轨道2上经过Q点时的速度相等
8．如图5甲所示，在某一电场中有一条直电场线，在电场线上取A、B两点，将一个正电荷由A点以某一初速度vA释放，它能沿直线运动到B点，且到达B点时速度恰好为零，这个正电荷运动的v－t图象如图5乙所示．则下列判断正确的是
A．正电荷在A点的加速度一定小于在B点的加速度
B．B点场强一定小于A点场强
C．B点的电势一定高于A点的电势
D．该电场可能是正点电荷产生的
9．中国象棋是中华民族的文化瑰宝，历史源远流长，电视每周都有棋类评析节目，他们的棋盘是竖直放置的，如图6所示．棋盘上有磁石，而每个棋子都是一个小磁体．关于棋盘和棋子，下列说法中正确的是
A．棋子共受四个力的作用
B．棋盘对棋子的作用力方向垂直棋盘向外
C．只要磁力足够大，即使棋盘光滑，棋子也能被吸在棋盘上静止
D．棋子被吸在棋盘上静止时，棋盘对棋子的摩擦力大于棋子的重力
图7
10．在如图7所示的电路中，闭合电键后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数，为了找出发生故障原因，现用电压表进行检测，发现a、b间的电压和a、c间的电压都为6伏，b、c间的电压为零，则电路故障可能是
A．L1断路B．L1短路
C．L2断路D．L2短路
11．奥运比赛项目高台跳水是我国的强项．质量为m的跳水运动员从高台上跳下，在他入水前重心下降的高度为H，经历的时间为T．入水后他受到水的作用力而做减速运动，在水中他的重心下降的最大高度为h，对应的时间为t．设水对运动员的作用力大小恒定为F，当地的重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是
A．运动员入水后的运动过程中动能减少量为Fh
B．运动员入水后的运动过程中机械能减少量为Fh
C．水对运动员作用力的冲量大小等于mgT
D．他在整个运动过程中机械能减少了mgh
12．如图8，一带正电的点电荷固定于Q点，两虚线圆均以Q为圆心，两实线分别为带电粒子Ｍ和Ｎ先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d为轨迹和虚线圆的交点．不计带电粒子的重力．下列说法正确的是
A．c点的电势低于d点的电势
B．N在c点的动能大于它在d点的动能
C．M在a点的电势能等于它在b点的电势能
D．N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功
13．某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如9所示连接电路．先使开关S接1，电容器很快充电完毕．然后将开关掷向2，电容器通过R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图10所示．他进一步研究变阻器的阻值变化对曲线的影响，断开S，先将滑片P向右移动一段距离，再重复以上操作，又得到一条I-t曲线．针对以上实验下列判断正确的是
A．新曲线与坐标轴所围面积将增大
B．新曲线与纵轴交点的位置将向上移动
C．在放电过程中，电容器的电容随所储存的电荷量的减少而减少
D．图10中曲线与坐标轴所围面积表示电容器放电过程中放出的电荷量
14．手机充电器又名电源适配器．手机常用锂离子（li-ion）电池的充电器采用的是恒流限压充电，充电器上所标注的输出参数如图11所示.充电的锂离子电池标识如图12所示.对于电源适配器与锂电池，下列说法正确的是
A．手机电池标识的mAh是电功的单位
B．电源适配器输出的是6V交流电
C．如果工作电流是200mA，手机电池最多能连续工作约8个小时．
D．手机充电时会微微发热，所以手机充电器主要是把电能转化成热能的装置
15．科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段．在研究和解决问题的过程中，不仅需要相应的知识，还需要运用科学的方法．理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个理想实验，如图13所示．
①两个对接的斜面，静止的小球沿一个斜面滚下，将滚上另一个斜面；
②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；
③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度；
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球会沿水平面做持续的匀速运动．通过对这个实验分析，我们可以得到的最直接结论是
A．自然界的一切物体都具有惯性
B．小球的加速度和所受合外力成正比
C．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
D．光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力
二、实验题（18分）
16．
（1）要测量一种新材料的电阻率ρ，用此材料制成均匀圆柱体后完成以下实验步骤：
①用游标为20分度的卡尺测量其长度，如图14所示，由图可知其长度为_____mm．
②用螺旋测微器测量其直径，如图15所示，由图可知其直径为________mm．
③用多用电表的电阻“×10”挡按正确的操作步骤测量此圆柱体的电阻，表盘的示数如图16所示，则该电阻的阻值约为________Ω．
（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，所用小灯泡标有“3.8V,0.3A”字样，并提供如下器材：
A．电压表V（0~5V，内阻约5kΩ）B．电流表A1（0~50mA，内阻约2Ω）
C．电流表A2（0~500mA，内阻约1Ω）D．滑动变阻器R1（0～5Ω，2A）
E．滑动变阻器R2（0～2kΩ，0.5A）F．直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）
G．开关S及导线若干
为了提高测量的准确度和调节方便：
1实验中应选用电流表 ，滑动变阻器 ．（填写器材代号）
2在图17甲虚线框内画出实验电路图．
图17
③由正确实验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图17乙所示．在另一实验中将此小灯泡接入如图17丙所示的电路中，电路中的电源电压U（U≤3.8V）恒定，在t=t0时刻闭合开关S，由电流传感器记录的电路中电流随时间变化的图象（i-t）可能是图18中的图（选填“A”、“B”或“C”）．并说明理由.
三．计算与论述题：
（72分）
17．如图所示，光滑斜面AC长L=1m，倾角θ=37°，CD段为与斜面平滑连接的水平地面．一个小物块从斜面顶端A由静止开始滑下．小物块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,不计空气阻力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）小物块在斜面上运动时的加速度大小a；
（2）小物块滑到斜面底端C点时的速度大小v；
（3）小物块在水平地面上滑行的最远距离x．
18．物理学家依据物理规律，可以计算天体的质量和第一宇宙速度．已知：
万有引力常量G，地球的半径R，地球表面的重力加速度g．则：
（1）请根据所给的已知数据，计算地球的质量；
（2）请根据所给的已知数据，计算地球的第一宇宙速度；
（3）木星与地球一样也是绕太阳公转的行星之一，而木星的周围也有卫星绕木星公转．如果要通过观测求得木星的质量，需要测量哪些量？
试推导用这些量表示的木星质量的计算式．
19．如图所示，两平行光滑金属导轨间距离0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角为37°，在导轨所在平面内分布着竖直向上的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势4.5V、内阻0.50Ω的直流电源．现把一个质量0.040kg的导体棒ab放在导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻2.5Ω，导轨电阻不计，g=10m/s2．（sin37°＝0.60，cos37°＝0.80）求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）磁感应强度的大小；
（3）若匀强磁场的磁感应强度大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在斜面上，求所加磁场的磁感应强度B的最小值和所对应方向．
20．如图所示是质谱仪的工作原理示意图．其中速度选择器内的磁场与电场相互垂直，磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向里．两板间的距离为d，电势差为U．一束质量为m、电荷量为q的粒子通过速度选择器之后，从O点垂直于磁场方向射入磁感应强度为B2的匀强磁场，经历半个周期打在磁场方向射入磁感应强度为B2的匀强磁场，经历半个周期打在照相底片上．不计粒子重力．则：
（1）粒子进入磁场B2时的速度大小v；
（2）粒子在磁场中运动的轨道半径R；
（3）若通过速度选择器的粒子P1、P2是互为同位素的两种原子核，P1粒子打到照相底片的A点，P2粒子打到照相底片的C点．经测量OA=2AC．求P1、P2的质量之比m1:
m2．
21．如图，质量为6m，长为L的薄木板AB放在光滑的平台上，木板B端与台面右边缘齐平．B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为μ＝
，质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与C接触．现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂，小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半．
（1）求细绳能够承受的最大拉力；
（2）若要使小球落在释放点的正下方P点，平台高度应为多大；
（3）通过计算判断C能否从木板上掉下来．
22．许多电磁现象可以用力的观点来分析，也可以用动量、能量等观点来分析和解释．如图23所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间距为L，一端连接阻值为R的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．质量为m、电阻为r的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好．已知导体棒MN以初速度v0向右运动，
（1）当导体棒运动的速度为v0时，求其加速度a的大小；
（2）求导体棒在导轨上运动的位移x；
（3）从导体棒向右运动开始计时，画出物体动量随位移变化的图像，并说明理由；
N
（4）从导体棒向右运动开始计时，定性画出物体动能随位移变化的图像，并说明理由．
房山区2016-2017学年度第一学期期末测试试卷参考答案
一、选择题（每题4分公共60分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
B
D
C
A
A
C
题号
9
10
11
12
13
14
15
答案
A
A
B
D
D
C
D
二、实验题
16
（1）①13.55mm13.50或13.60也可（3分）
②0.678±0.002mm（3分）
③260Ω（3分）
（2）①A2R1（选对2个给3分，选对一个给1分）
②电路如图：
（3分）要求：
滑动变阻器采用分压，安培表选用外接
③C闭合前后，灯丝温度瞬间增大，电流瞬间减小至稳定（选项1分，原因2分）
17．
（1）由牛顿第二定律得
（2分）
解得：
m/s2（1分）
（2）由匀变速直线运动公式:
（2分）
代入数据:
m/s（1分）
（3）由动能定理得:
（2分）
代入数据解得:
x=1.2m（1分）
18.
（1）质量为m的物体在地球表面受到的重力近似等于万有引力
即:
（2分）解得:
（1分）
（2）地表飞行的卫星向心力由重力提供
即:
（2分）解得
（1分）
（3）测量木星的卫星绕木星作圆周运动的轨道半径与周期,
由:
（2分）
得:
（轨道半径与线速度,轨道半径与角速度,线速度角速度均可）（1分）
19.
（1）由闭合电路欧姆定律得:
（3分）代入数据得I=1.5A（1分）
（2）通电导体棒受力如图（1分）
沿斜面方向:
（2分）
代入数据解得B=0.5T（1分）
（3）由
可知:
当
时B有最小值,
此时磁场垂直斜面向上,（1分）
有
（2分）
解得:
B=0.4T（1分）
20.
（1）粒子在复合场中做直线运动有:
（2分）
1分
解得:
（1分）
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动向心力由洛仑兹力提供
即:
（3分）得
（1分）
（3）由图和已知可得:
OA:
OC=2:
3=
得:
（3分）
由上问结果可知，
（1分）
21.
（1）设小球运动到最低点的速率为v0，小球向下摆动过程，
由动能定理mgL＝
mv
得v0＝
（2分）
小球在圆周运动最低点时拉力最大，由牛顿第二定律：
FT－mg＝m
FT＝3mg（2分）
由牛顿第三定律可知，小球对细绳的拉力：
FT′＝FT解得：
FT′＝3mg（1分）
（2）小球碰撞后做平抛运动：
竖直位移h＝
gt2（1分）
水平分位移：
L＝
t（1分）
解得：
h＝L（1分）
（3）小球与滑块C碰撞过程中小球和C系统满足动量守恒，设C碰后速率为v1，并依题意有
mv0＝m（－
）＋3mv1（1分）
假设木板足够长，在C与木板相对滑动直到相对静止过程，设两者最终共同速率为v2，
由动量守恒：
3mv1＝（3m＋6m）v2（2分）
由能量守恒：
·3mv
＝
（3m＋6m）v
＋μ·3mgs（2分）
联立解得：
s＝
（1分）
由s（1分）
22.
（1）导体速度为v0时切割磁感线产生感应电动势
（1分）
导体中电流强度：
（1分）
导体受到安培力：
（1分）
由牛顿第二定律
（1分）
所以：
（1分）
（2）由动量定理
（1分）
导体中的平均感应电流
（1分）
导体的位移
（1分）
带入解得：
（1分）
（3）导体的动量与位移的关系：
由
得:
图像如图所示：
（4）导体动能与位移的关系：
由动能定理可知，
，导体棒所受安培力随速度减小而减小，所以图像如图所示。
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