北京市西城区 2014 2015 学年度第一学期期末试卷 高三物理 2015.1 本试卷分第一卷 ( 选择题 ) 和第二卷 ( 非选择题 ) 两部分 共 100 分 考试时间为 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. 关于加速度, 下列说法正确的是. 物体速度变化越大, 加速度越大. 物体速度变化越快, 加速度越大 C. 物体位置变化越大, 加速度越大 D. 物体位置变化越快, 加速度越大 2. 小明家住十层, 他乘电梯从一层直达十层 则下列说法正确的是. 他始终处于超重状态. 他始终处于失重状态 C. 他先后处于超重 平衡 失重状态 D. 他先后处于失重 平衡 超重状态 3. 一列简谐横波沿 x 轴传播, 某时刻的波形如图所示, 质点 均处于平衡位置, 质 点 正向上运动 则下列说法正确的是. 波沿 x 轴负方向传播. 该时刻质点 正向上运动 C. 该时刻质点 的速度相同 x D. 质点 的振动周期相同 4. 一物体质量为 m, 在北京地区它的重力为 mg 假设地球自转略加快, 该物体在北京地区的重力为 mg' 则下列说法正确的是.mg' > mg.mg' < mg C.mg' 和 mg 的方向都指向地心 D.mg' 和 mg 的方向都指向北京所在纬线圈的圆心 高三物理第一学期期末试卷参考答案及评分标准第 1 页 ( 共 9 页 )
L I1 I2 S C 丙 5. 如图所示, 大小相同的力 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 与物体的运动方向均相同 光滑水平面粗糙水平面光滑斜面竖直方向 则上述四种情景中都相同的是. 拉力 对物体做的功. 物体的动能增量 C. 物体加速度的大小 D. 物体运动的时间 6. 把小球放在竖立的弹簧上, 并把球往下按至 位置, 如图所示 迅速松手后, 球升高至最高位置 C( 图丙 ), 途中经过位置 时弹簧正处于原长 ( 图 ) 忽略弹簧的质量和空气阻力 则小球从 运动到 C 的过程中, 下列说法正确的是. 经过位置 时小球的加速度为 0. 经过位置 时小球的速度最大 C. 小球 地球 弹簧所组成系统的机械能守恒 D. 小球 地球 弹簧所组成系统的机械能先增大后减小 7. 如图所示, 线圈 L 与小灯泡 并联后接到电源上 先闭合开关 S, 稳定后, 通过线圈的电流为 I 1, 通过小灯泡的电流为 I 2 断开开关 S, 发现小灯泡闪亮一下再熄灭 则下列说法正确的是.I 1 < I 2.I 1 = I 2 C. 断开开关前后, 通过小灯泡的电流方向不变 D. 断开开关前后, 通过线圈的电流方向不变 8. 如图所示, 物块 在静止的传送带上匀速下滑时, 传送带突然顺时针 ( 图中箭头所示 ) 转动起来, 则传送带转动后, 下列说法正确的是. 受到的摩擦力不变. 受到的摩擦力变大 C. 可能减速下滑 D. 可能减速上滑高三物理第一学期期末试卷参考答案及评分标准第 2 页 ( 共 9 页 )
9. 如图, 在 N 处固定两个等量同种点电荷, 两电荷均带正电 点是 N 连线的中点, 直线 PQ 是 N 的中垂线 现有一带正电的试探电荷 q 自 点以大小是 v 0 的初速度沿直线向 Q 点运动 若试探电荷 q 只受 N 处两电荷的电场力作用, 则下列说法正确的是.q 将做匀速直线运动 D.q 的电势能将逐渐减小.q 的加速度将逐渐减小 C.q 的动能将逐渐减小 P v 0 Q N 10. 一束带电粒子沿水平方向匀速飞过小磁针上方时, 磁针的 N 极向西偏转, 这一束带 电粒子可能是. 向南飞行的正离子束. 向南飞行的负离子束 C. 向西飞行的正离子束 D. 向西飞行的负离子束 11. 右图中有 两个线圈 线圈 连接一电阻 R, 要使流过 电阻 R 的电流大小恒定, 且方向由 c 点流经电阻 R 到 d 点 设线圈 中电流 i 从 点流入线圈的方向为正方向, 则线圈 中的电流随 c R d 时间变化的图象是 i i i i C D 12. 从 1822 年至 1831 年的近十年时间里, 英国科学家法拉第心系 磁生电 在他的研究过程中有两个重要环节 :(1) 敏锐地觉察并提出 磁生电 的闪光思想 ;(2) 通过大量实验, 将 磁生电 ( 产生感应电流 ) 的情况概括为五种 : 变化着的电流 变化着的磁场 运动的恒定电流 运动的磁铁 在磁场中运动的导体 结合你学过的相关知识, 试判断下列说法正确的是. 环节 (1) 提出 磁生电 思想是受到了麦克斯韦电磁场理论的启发. 环节 (1) 提出 磁生电 思想是为了对已经观察到的 磁生电 现象做出合理解释 C. 环节 (2) 中五种 磁生电 的条件都可以概括为 穿过闭合导体回路的磁通量发生 高三物理第一学期期末试卷参考答案及评分标准第 3 页 ( 共 9 页 )
变化 D. 环节 (2) 中 在磁场中运动的导体 这种情况不符合 穿过闭合导体回路的磁通量 发生变化 这一条件 二 多项选择题 ( 本题共 4 小题, 每小题 3 分, 共 12 分 每小题全部选对的得 3 分, 选对但不全的得 1 分, 有选错的得 0 分 ) 13. 关于电磁波, 下列说法正确的是. 电磁波和机械波都可以在真空中传播. 电磁波和机械波都能产生多普勒效应 C. 电磁波中电场强度和磁感应强度随时间和空间做周期性的变化 D. 以下三种电磁波按频率由高到低排序为 : 无线电波 紫外线 射线 14. 冰壶运动深受观众喜爱, 图 1 为 2014 年 2 月第 22 届索契冬奥会上中国队员投掷冰 壶的镜头 在某次投掷中, 冰壶运动一段时间后与对方静止的冰壶发生碰撞, 如图 2 若 两冰壶质量相等, 则碰后两冰壶最终停止的位置, 可能是图 3 中的哪几幅图? 图 1 图 2 C 图 3 D 高三物理第一学期期末试卷参考答案及评分标准第 4 页 ( 共 9 页 )
15. 空间有一磁感应强度为 的水平匀强磁场, 质量为 m 电荷量为 q 的质点以垂直于磁场方向的速度 v 0 水平进入该磁场, 在飞出磁场时高度下降了 h 重力加速度为 g 则下列说法正确的是. 带电质点进入磁场时所受洛伦兹力可能向上. 带电质点进入磁场时所受洛伦兹力一定向下 C. 带电质点飞出磁场时速度的大小为 v 0 2 0 D. 带电质点飞出磁场时速度的大小为 v 2gh 16. 如图 1 所示, 物体 以速度 v 0 做平抛运动, 落地时水平方向的位移和竖直方向的位移均为 L, 图 1 中的虚线是 做平抛运动的轨迹 图 2 中的曲线是一光滑轨道, 轨道的形状与图 1 中的虚线相同 让物体 从轨道顶端无初速下滑, 下滑过程中没有脱离轨道 物体 都可以看作质点 重力加速度为 g 则下列说法正确的是 v0 图 1 图 2. 两物体落地时的速度方向相同. 两物体落地时的速度大小相等 C. 物体 落地时水平方向的速度大小为 2gL 5 D. 物体 落地时重力的瞬时功率为 mg 2gL 高三物理第一学期期末试卷参考答案及评分标准第 5 页 ( 共 9 页 )
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 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的, 答案中必须写出数值和单位 ) 17.(9 分 ) 在如图所示的电路中, 电源的电动势 E=1.5V, 内阻 r=0.5ω, 电流表满偏电流 I g =10m, 电流表的电阻 R g =7.5Ω, 为接线柱 (1) 用一条导线把 直接连起来, 此时, 应把可变电阻 R 1 调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流? (2) 调至满偏后保持 R 1 的值不变, 在 间接入一个 150Ω 的定值电阻 R 2, 电流表的读数是多少? (3) 调至满偏后保持 R 1 的值不变, 在 间接入一个未知的定值电阻 R x, 电流表的读数为 I x, 请写出 I x 随 R x 变化的数学表达式 E r R 1 导线电阻 R 2 18.(9 分 ) 一小孩自己不会荡秋千 爸爸让他坐在秋千板上, 将小孩和秋千板一起拉到某一高度, 此时绳子与竖直方向的偏角为 37, 然后由静止释放 已知小孩的质量为 25kg, 小孩在最低点时离系绳子的横梁 2.5m 重力加速度 g=10m/s 2 sin 37 0. 6, cos37 0. 8 忽略秋千的质量, 可把小孩看做质点 (1) 假设小孩和秋千受到的阻力可以忽略, 当摆到最低点时, 求 :. 小孩的速度大小 ;. 秋千对小孩作用力的大小 (2) 假设小孩和秋千受到的平均阻力是小孩重力的 0.1 倍, 求从小孩被释放到停止经过的总路程 高三物理第一学期期末试卷参考答案及评分标准第 6 页 ( 共 9 页 )
电子枪 Y Y' X' 偏转电极 X 示波管的结构荧光屏 ( 图中从右向左看 ) 图 1 荧光屏K - + U0 X' Y Y' X 19.(9 分 ) 示波器是一种用来观察电信号的电子仪器, 其核心部件是示波管, 如图 1 所示是示波管的原理图 示波管由电子枪 偏转电极和荧光屏组成, 管内抽成真空 电子从灯丝 K 发射出来 ( 初速度可不计 ), 经电压为 U 0 的加速电场加速后, 以垂直于偏转电场的方向先后进入偏转电极 YY' XX' 当偏转电极 XX YY 上都不加电压时, 电子束从电子枪射出后, 沿直线运动, 打在荧光屏的中心 点, 在那里产生一个亮斑 (1) 只在偏转电极 YY' 上加不变的电压 U 1, 电子束 能打在荧光屏上产生一个亮斑 已知偏转电极 YY' 的极板 Y 长为 L, 板间的距离为 d,yy' 间的电场可看做匀强电场 电子的电荷量为 e, 质量为 m, 不计电子的重力以及电子间的相互作用力 求电子刚飞出 YY' 间电场时垂直于极板 X' X 方向偏移的距离 (2) 只在偏转电极 YY' 上加 u=u 1 sin 的交流电压, 试在图 2 中画出荧光屏上的图形 Y' 图 2 (3) 在 YY' 上加如图 3 所示的正弦交流电压, 同时 在 XX' 上加如图 4 所示的周期性变化的电压, 假设 U XX' =-U 2 和 U XX' =U 2 时, 电子束分别打在荧光屏上的 两点, 试 Y 在图 5 中画出荧光屏上的图形 U 1 U YY' U 2 UXX' X' X 0 2 0 2 0 4 0 -U 1 图 3 -U 2 图 4 Y' 图 5 高三物理第一学期期末试卷参考答案及评分标准第 7 页 ( 共 9 页 )
P C x 图 3 图 2 x 20.(12 分 ) 如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比, 并且总是指向平衡位置, 即 =-kx, 其中 k 是由系统本身特性决定的线性回复力常数, 那么质点的运动就是简谐运动 (1) 图 1 所示为一理想单摆, 摆球的质量为 m, 摆长为 L 重力加速度为 g 请通过计算 说明该单摆做简谐运动的线性回复力常数 k=? (2) 单摆做简谐运动的过程中, 由于偏角很小, 因此可以认为摆球沿水平直线运动 如图 2 所示, 质量为 m 的摆球在回复力 =-kx 作用下沿水平的 x 轴做简谐运动, 若振幅 为, 在平衡位置 点的速度为 v m, 试证明 : 1 2 1 2 mvm k 2 2 (3) 如图 3 所示, 两个相同的理想单摆均悬挂在 P 点 将 球向左拉开很小的一段距离 由静止释放, 球沿水平的 x 轴运动, 在平衡位置 点与静止的 C 球发生对心碰撞, 碰撞后 C 粘在一起向右运动 已知摆球的质量为 m, 摆长为 L 释放 球时的位置到 点的距离为 d 图 1 重力加速度为 g 求 C 碰撞后它们沿 x 轴正方向运动的最大距离 高三物理第一学期期末试卷参考答案及评分标准第 8 页 ( 共 9 页 )
21.(13 分 ) 如图, 在竖直向下的磁感应强度为 的匀强磁场中, 两根足够长的平行光滑金属轨道 N PQ 固定在水平面内, 相距为 L 一质量为 m 的导体棒 垂直于 N PQ 放在轨道上, 与轨道接触良好 轨道和导体棒的电阻均不计 (1) 如图 1, 若轨道左端 P 间接一阻值为 R 的电阻, 导体棒在拉力 的作用下以速度 v 沿轨道做匀速运动 请通过公式推导证明 : 在任意一段时间 Δ 内, 拉力 所做的功与电路获 取的电能相等 R N P 图 1 Q (2) 如图 2, 若轨道左端接一电动势为 E 内阻为 r 的电源和一阻值未知的电阻 闭合 开关 S, 导体棒从静止开始运动, 经过一段时间后, 导体棒达到最大速度 v m, 求此时电源的输 出功率 S E P 图 2 N Q (3) 如图 3, 若轨道左端接一电容器, 电容器的电容为 C, 导体棒在水平拉力的作用下 从静止开始向右运动 电容器两极板电势差随时间变化的图象如图 4 所示, 已知 1 时刻电容 器两极板间的电势差为 U 1 求导体棒运动过程中受到的水平拉力大小 C N U 1 U P 图 3 Q 图 4 1 高三物理第一学期期末试卷参考答案及评分标准第 9 页 ( 共 9 页 )