2016年北京市东城区高三期末物理试题及答案20161

12015—2016学年度东城区第一学期期末教学统一检测高三物理2016．01第Ⅰ卷（选择题，共48分）一．单项选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项正确。)1．物理学上经常用物理学家的名字命名物理量的单位，以纪念他们做出的突出贡献。下列说法正确的是A．用牛顿的名字命名力的单位B．用安培的名字命名功率的单位C．用伏特的名字命名磁感应强度的单位D．用焦耳的名字命名电场强度的单位2．如图所示为某质点做直线运动的v-t图像，由此可知A．前1秒物体的位移大小为1mB．第2秒末物体的瞬时速度大小2m/sC．第3秒内物体的加速度大小为3m/s2D．前3秒物体做匀变速直线运动3．在水平地面上方同一位置将物体沿水平方向抛出，不计空气阻力的影响，物体在同一地方下落过程中，下列说法正确的是A．物体的加速度逐渐减小B．物体运动的时间只由高度决定C．物体落地的位置与初速度无关D．物体落地时的速度方向竖直向下4．如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，由图可知A．此列简谐横波的频率是4HzB．介质中各质点的振幅都是4cmC．x=1m处质点此时刻所受合外力最大，方向沿y轴负方向D．x=2m处质点此时刻速度最大，方向沿y轴正方向5．清洁工人在清洁城市道路时驾驶洒水车沿平直粗糙路面匀速行驶。当洒水车行驶到某一路口时开始洒水，若洒水车的速度保持不变，且所受阻力与车重成正比，则开始洒水后A．洒水车受到的牵引力保持不变B．洒水车受到的牵引力逐渐增大C．洒水车发动机的输出功率保持不变D．洒水车发动机的输出功率不断减小6．“蹦极”是一种很有挑战性的运动。将一根有弹性的绳子系在蹦极者身上，另一端固定在跳台上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从蹦极者离开跳台到第一次下降至最低点的过程中，下列说法正确的是A．蹦极者受到的合力始终增大B．蹦极者始终处于失重状态C．弹性绳刚好被拉直时，蹦极者的速度最大D．蹦极者下降至最低点时，蹦极者的机械能最小第4题图02-21234x/my/cmv/m∙s-10123t/s2第2题图27．科学研究中经常利用磁场来改变带电粒子的运动状态。现有两个速率相同的质子分别在磁感应强度大小为B1、B2的匀强磁场中做匀速圆周运动。已知212BB，下列说法正确的是A．两质子所受洛仑兹力大小之比2:1:21ffB．两质子加速度的大小之比1:2:21aaC．两质子运动的轨道半径之比1:1:21rrD．两质子运动的角速度之比1:1:218．如图所示，匀强电场中有M、N、P、Q四个点，它们分别位于矩形的四个顶点上，各点的电势分别为Mφ、Nφ、Pφ、Q。在电子分别由M点运动到N点和P点的过程中，电场力所做的正功相同，则A．NM，若电子由M点运动到Q点电场力不做功B．NM，若电子由M点运动到Q点电场力不做功C．NP，若电子由M点运动到Q点电场力做正功D．NP，若电子由M点运动到Q点电场力做负功9．两块相互靠近的平行金属板M、N组成电容器，充电后与电源断开，M板带正电，N板带负电，且电荷量保持不变。如图所示，板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小球（可视为质点），小球静止时与竖直方向的夹角为θ，忽略带电小球所带电荷量对极板间匀强电场的影响，则A．小球带负电；若将细线烧断，小球将做匀加速直线运动B．小球带正电；若将细线烧断，小球将做自由落体运动C．若只将N板水平向右平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大D．若只将N板竖直向上平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大10．如图1所示，矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁场方向垂直线圈所在平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图2所示。以图1中箭头所示方向为线圈中感应电流i的正方向，以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向，则图3中能正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的是MNPQ第8题图第10题图201223B/T4t/s-2第10题图1bBacd第9题图MNθ311．如图所示，理想变压器的原线圈通过保险丝接在一个交变电源上，交变电压瞬时值随时间变化的规律为u=311sin100πt（V），副线圈所在电路中接有电热丝、电动机、理想交流电压表和理想交流电流表。已知理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，电热丝额定功率为44W，电动机内电阻为1Ω，电流表示数为3A，各用电器均正常工作。则A．电压表示数为31.1VB．电动机的输出功率为21WC．变压器的输入功率为44WD．通过保险丝的电流为30A12．水平绝缘地面上固定一带电体P，另一个质量为m的带电小球Q在其正上方做往复直线运动。已知P、Q之间的最大距离为H，最小距离为4H。带电小球Q所受电场力21hkF，取无穷远处电势为零，带电小球Q所具有的电势能hkE1，其中h为P、Q之间距离，k为大于零的未知常量，重力加速度为g。则在带电小球Q运动过程中A．P、Q不可能带有同种电荷B．带电小球Q一定做简谐运动C．带电小球Q具有的最大速度为2gHD．P、Q之间距离为3H时，带电小球Q的速度最大第Ⅱ卷（非选择题，共72分）二．填空作图题（本题共3小题，共18分）13．（4分）为了探究电磁感应现象的产生条件，图中给出了必备的实验仪器。保险丝AVM第11题图第10题图3A012I3i4t/s-0.5I0.5I-IB012I3i4-0.5I0.5I-It/sC012I3i4-0.5I0.5I-It/sD012I3i4t/s-0.5I0.5I-I4⑴请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。⑵正确连接实验电路后，在闭合开关时灵敏电流计的指针发生了偏转。开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片，灵敏电流计的指针偏转（选填“发生”或“不发生”）。断开开关时灵敏电流计的指针偏转（选填“发生”或“不发生”）。14．（6分）兴趣小组的同学们利用如图1所示的装置“研究匀变速直线运动的规律”。他们将质量为m1的物体1与质量为m2的物体2（m1m2）通过轻绳悬挂在定滑轮上，打点计时器固定在竖直方向上，物体1通过铁夹与纸带相连接。开始时物体1与物体2均处于静止状态，之后将它们同时释放。图2所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，O是打点计时器打下的第一个点，A、B、C、D……是按打点先后顺序依次选取的计数点，在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。⑴相邻两计数点之间的时间间隔为；⑵实验时要在接通打点计时器之释放物体（选填“前”或“后”）；⑶将各计数点至O点的距离依次记为s1、s2、s3、s4……，测得s2=1.60cm，s4=6.40cm，请你计算打点计时器打下C点时物体的速度大小是________m/s；⑷同学们根据测出的物体1上升高度s与相应的时间t，描绘出如图3所示的2ts图线，由此可以求出物体的加速度大小为m/s2；15．（8分）实验小组要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室有如下器材可供选择：A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω）B．电压表（量程3V）C．电压表（量程15V）D．电流表（量程0.6A）E．定值电阻（阻值为50Ω）第14题图2OABCD单位：cms1s2s3s4第14题图1第14题图3t2/s2s/cm1.0040第13题图5F．滑动变阻器（阻值范围0~50Ω）G．开关、导线若干⑴为了尽量减小实验误差，在如图1所示的四个实验电路中应选用。⑵实验中电压表应选用。（选填器材前的字母）⑶实验中测出几组电流表和电压表的读数并记录在下表中。序号123456电压U（V）1.451.401.301.251.201.10电流I（A）0.0600.1200.2400.2600.3600.480请你将第5组数据描绘在图2中给出的U－I坐标系中并完成U－I图线；第15题图2+++++0.10.20.30.40.50.6I/A0.7U/V1.01.21.41.61.51.31.1第15题图1乙AV甲VA丙VA丁VA6⑷由此可以得到，此干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω。（结果均保留两位有效数字）⑸有位同学从实验室找来了一个电阻箱，用如图3所示的电路测量电池的电动势和内电阻。闭合开关后，改变电阻箱阻值。当电阻箱阻值为R1时，电流表示数为I1；当电阻箱阻值为R2时，电流表示数为I2。已知电流表的内阻为RA。请你用RA、R1、R2、I1、I2表示出电池的内电阻r=。三．计算题（本题共5小题，共54分。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。16．（9分）如图1所示，山区高速公路上，一般会在较长的下坡路段的坡底设置紧急避险车道。如图2所示，将紧急避险车道视为一个倾角为θ的固定斜面。一辆质量为m的汽车在刹车失灵的情况下，以速度v冲上紧急避险车道匀减速至零。汽车在紧急避险车道上受到除重力之外的阻力，大小是自身重力的k倍。⑴画出汽车的受力示意图；⑵求出汽车行驶时的加速度；⑶求出汽车行驶的距离。17．（9分）我国自1970年4月24日发射第一颗人造地球卫星----“东方红”1号以来，为了满足通讯、导航、气象预报和其它领域科学研究的不同需要，又发射了许多距离地面不同高度的人造地球卫星。卫星A为近地卫星，卫星B为地球同步卫星，它们都绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，卫星A距地面高度可忽略不计，卫星B距地面高度为h，不计卫星间的相互作用力。求：⑴卫星A与卫星B运行速度大小之比；⑵卫星A与卫星B运行周期之比；⑶卫星A与卫星B运行的加速度大小之比。第16题图1第15题图3A第16题图2718．（9分）据统计人在运动过程中，脚底在接触地面瞬间受到的冲击力是人体自身重力的数倍。为探究这个问题，实验小组同学利用落锤冲击的方式进行了实验，即通过一定质量的重物从某一高度自由下落冲击地面来模拟人体落地时的情况。重物与地面的形变很小，可忽略不计。g取10m/s2。下表为一次实验过程中的相关数据。重物(包括传感器)的质量m/kg8.5重物下落高度H/cm45重物反弹高度h/cm20最大冲击力Fm/N850重物与地面接触时间t/s0.1⑴请你选择所需数据，通过计算回答下列问题：a．重物受到地面的最大冲击力时的加速度大小；b．在重物与地面接触过程中，重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的多少倍。⑵如果人从某一确定高度由静止竖直跳下，为减小脚底在与地面接触过程中受到的冲击力，可采取什么具体措施，请你提供一种可行的方法并说明理由。19．（13分）如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。⑴求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm；⑵求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR；⑶若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5J，求流过电阻R的总电荷量q。第19题图BRθθMNPQab820．（14分）如图所示，两块平行极板AB、CD正对放置，极板CD的正中央有一小孔，两极板间距离AD为d，板长AB为2d，两极板间电势差为U，在ABCD构成的矩形区域内存在匀强电场，电场方向水平向右。在ABCD矩形区域以外有垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场。极板厚度不计，电场、磁场的交界处为理想边界。将一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子在极板AB的正中央O点，由静止释放。不计带电粒子所受重力。⑴求带电粒子经过电场加速后，从极板CD正中央小孔射出时的速度大小；⑵为了使带电粒子能够再次进入匀强电场，且进入电场