北京市東城區(qū)2014屆高三物理上學(xué)期期末考試新人教版

1 東城區(qū) 2013 2014學(xué)年度第一學(xué)期期末教學(xué)統(tǒng)一檢測(cè) 高 三 物 理 2014.01 本試卷分第 卷（選擇題）和第 卷（非選擇題）兩部分，共 120分。考試時(shí)長(zhǎng) 100分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題 卡 上，在試卷上作答無(wú)效。 第卷 （選擇題，共 48分） 一單項(xiàng)選擇題 （本題共 12小題，每小題 4分，共 48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確。 ) 1 已知兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距 為 r時(shí)，它們之間的萬(wàn)有引力大小為 F。若只將 它們之間的距離變?yōu)?2r，則它們之間的萬(wàn)有引力 大小為 A 4F B 2F C41F D21F 2 人站在電梯中隨電梯一起運(yùn)動(dòng) 。 下列 過(guò)程 中人處于超重狀態(tài)的是 A電梯加速上升 B電梯 加 速 下降 C電梯 勻速 上升 D電梯 勻速 下降 3 如圖所示，在粗糙水平地面上放一質(zhì)量為 M的斜面，質(zhì)量為 m的木塊沿斜面勻速下滑，此過(guò)程中斜面保持靜止，則 A 地面對(duì)斜面 有水平 向右的摩擦力 B 地面對(duì)斜面 有水平向左的摩擦力 C 地面對(duì)斜面的 支持力等于（ M+m） g D 地面對(duì)斜面的 支持力小于（ M+m） g 4 正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線如圖所示， a、 b是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)。下列說(shuō)法中正確的是 A a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定等于 b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 B a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定大于 b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 C a點(diǎn)的電勢(shì)一定小于 b點(diǎn)的電勢(shì) D a點(diǎn)的電勢(shì)一定等于 b點(diǎn)的電勢(shì) 5我國(guó)家庭照明電路用的交流電的電壓瞬時(shí)值隨時(shí)間變化的規(guī)律為 u=311sin100 tV，關(guān)于此交流電 下列說(shuō)法 中 正確的是 A. 電壓的最 大值是 311V B. 電壓的有效值是 311V C. 交 流 電的頻率為 100Hz D. 交 流 電的 周期 為 100s 6 如圖所示電路，電源內(nèi)阻 不可忽略 。開(kāi)關(guān) S閉合 后 ，在 滑動(dòng) 變阻器 R0的滑 片 向下滑動(dòng)的過(guò)程中 A電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小 B電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大 C電壓表與電流表的示數(shù)都增大 D電壓表與電流表的示數(shù)都減小 m M a b b 2 7 一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn) P的速度方向沿y軸 正 方向，則 A這列波沿 x軸 負(fù) 方向傳播 B質(zhì)點(diǎn) a此時(shí)動(dòng)能 最 大，加速度 最小 C 再經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn) P運(yùn) 動(dòng)到 x=6m 處 D當(dāng)質(zhì)點(diǎn) P運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn) b恰好運(yùn)動(dòng)到平衡位置 8質(zhì)量為 m 的物體由靜止開(kāi)始下落，由于空氣阻力影響物體下落的加速度為 g54，在物體下落高度為 h 的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是 A物體的動(dòng)能增加了 mgh54 B物體的機(jī)械能減少了 mgh54 C物體克服阻力所做的功為 mgh54 D物體的重力勢(shì)能減少了 mgh54 9 如圖 所示 ， 小車 靜止在光滑 水平 地面上， 小車的上表面 由光滑的斜面 AB和粗糙的平面 BC 組成（它們?cè)?B處 由極短的光滑圓弧 平滑連接），小車右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器 ， 當(dāng)傳感器受壓 力 時(shí)，其示數(shù)為正值 ； 當(dāng)傳感器 受 拉 力 時(shí)，其示數(shù)為負(fù)值。一個(gè)小滑塊 （可視為質(zhì)點(diǎn)） 從 A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑 ，經(jīng) B至 C點(diǎn)的過(guò)程中，傳感器記錄到的力 F隨時(shí)間 t變化 的關(guān)系 如下面四 圖 表示，其 中可能正確的是 10 為了測(cè)量 蹦床 運(yùn)動(dòng)員 從蹦床上 躍起的高度， 探究小組設(shè)計(jì)了如下的方法：他們 在 蹦床的 彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用傳感器記錄運(yùn)動(dòng)員 在 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)彈性網(wǎng)的壓力 ，來(lái)推測(cè)運(yùn)動(dòng)員躍起的高度。右 圖 為某段時(shí)間內(nèi)蹦床運(yùn)動(dòng)員的 壓力 時(shí)間圖象。運(yùn)動(dòng)員在空中僅在豎直方向上 運(yùn)動(dòng) ，且 可視為質(zhì)點(diǎn)，則可 估算出 運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間內(nèi) 躍起的最 大高度為（ g取 10m/s2） A 1.5m B 1. 8m C 5.0m D 7.2m 11 如圖所示， 界面 MN與水平地面之間有足夠大正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng) B和勻強(qiáng)電場(chǎng) E，磁感線和電場(chǎng)線都處在水平方向且互相垂直。在 MN上方有一個(gè)帶正電的小球由靜止開(kāi)始下落，經(jīng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)到達(dá)水平地面。若不計(jì)空氣阻力，小球在通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是 0 F/N t/s 1.1 2.3 3.8 4.9 6.9 t F 0 A t F 0 B t F 0 C t F 0 DA B E m +q N M P b x/m 1 y/cm 0 4 -4 2 3 4 5 6 a A 力傳感器 C B 3 A小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) B小球的電勢(shì)能保持不變 C洛倫茲力對(duì)小球做正功 D小球的動(dòng)能增量等于其電勢(shì)能和重力勢(shì)能減少量的總和 12. 如圖 甲 所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域?qū)挾葹?2a，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B。一邊長(zhǎng)為 a、電阻為 4R的 正方形均勻?qū)Ь€框 CDEF從圖示位置開(kāi)始沿 x軸正 以速度 v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在 乙 圖中 給出的 線框 E、 F兩端 的 電壓 UEF與線框移動(dòng)距離 x 的關(guān)系 的 圖象正確的是 第卷 （填空題、計(jì)算題，共 72分） 二 填空題 （每小題 6分，共 18分） 13一小球從水平臺(tái)面邊緣以速度 v水平飛出，落到水平地面上需要時(shí)間為 t，落地點(diǎn)距臺(tái)面邊緣的水平距離為 s。若使小球以速度2v仍從同一位置 水平飛出，落到水平地面上需要時(shí)間為 ；落地點(diǎn)距臺(tái)面邊緣的水平距離為 。 14 如圖所示，兩條平行金屬導(dǎo)軌 ab、 cd 置于磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.5T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩導(dǎo)軌間的距離 l=0.6m，導(dǎo)軌間連有電阻 R。金屬桿 MN垂直置于導(dǎo)軌上，且 與軌道接觸良好，現(xiàn)使金屬桿 MN 沿兩條導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電 動(dòng)勢(shì)為 3V。由此可知，金屬桿 MN 滑動(dòng)的速度大小為 m/s；通過(guò)電阻 R 的電流方向?yàn)?（填“ a R c”或“ c R a”）。 15如圖 所示， A、 B 和 C、 D 為兩對(duì)帶電金屬極板，長(zhǎng)度均為 l，其中 A、 B 兩板水平放置，間距為 d， A、 B間 電壓為 U1； C、 D兩板豎直放置，間距也為 d， C、 D間 電壓為 U2。有一初速度為0、質(zhì)量為 m、電荷量為 e 的電子經(jīng)電壓 U0加速后，平行于金屬板進(jìn)入電場(chǎng)，則電子進(jìn)入該電場(chǎng)時(shí)的速度大小為 ；R c v M N l a b B d v dA l AA CA DA dA vA BA 甲F y B 2a E DCxoB UEF 3a a 2a O x 4Bav 43Bav A 3a a 2a O x Bav 4Bav UEF 乙 UEF C x 3a a 2a O -43Bav 43Bav 4Bav UEF 3a a 2a O x Bav D 4Bav 43Bav 4 若電子在穿過(guò)電場(chǎng)的過(guò)程 中始終未與極板相碰，電子離開(kāi)該電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為 _。（ A、B、 C、 D四塊金屬板均互不接觸，電場(chǎng)只存在于極板間，且不計(jì)電子的重力） 三 計(jì)算題 （ 本題共 5小題，共 54分。解答應(yīng)有必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟 ，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫(xiě)出數(shù)值和單位。 ） 16（ 10分） 如圖所示，質(zhì)量為 m的物體放在水平桌面上。在水平恒力 F作用下，速度由 v1增大到 v2的過(guò)程中，發(fā)生的位移為 s。已知物體與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，重力加速度為 g。 （ 1）分別求出水平恒力 F和摩擦力所做的功； （ 2）若此過(guò)程中合外力所做的功用 W 合 表示，物體動(dòng)能的增量用 Ek表示，證明 W 合 = Ek。 17 （ 10 分）據(jù)人民網(wǎng)報(bào)道， 北京時(shí)間 2013 年 12 月 6 日 17 時(shí) 53 分，嫦娥三號(hào)探測(cè)器成功實(shí)施近月制動(dòng)，順利進(jìn)入環(huán)月軌道。探測(cè)器環(huán)月運(yùn)行軌道可視為圓軌道。已知探測(cè)器環(huán)月運(yùn)行時(shí)可忽略地球及其他天體的引力，軌道半徑為 r， 運(yùn)動(dòng)周期為 T，引力常量為 G。求： （ 1）探測(cè)器繞月運(yùn)行的速度的大??； （ 2）探測(cè)器繞月運(yùn)行的加速度的大?。?（ 3）月球的質(zhì)量。 18.（ 10分） 有一種質(zhì)譜儀的工作原理圖如圖所示 。 靜電分析器 是四分之一圓弧的管腔，內(nèi)有沿圓弧半徑方向指向圓心 O1的 電場(chǎng)， 且 與圓心 O1等距各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相 等 。磁分析器中以O(shè)2為圓心、圓心角為 90 的扇形區(qū)域內(nèi)，分布著方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行。由離子源發(fā)出一個(gè)質(zhì)量為 m、電荷量為 q的正離子（初速度為零，重力不計(jì)），經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，從 M點(diǎn)沿垂直于該點(diǎn)的電場(chǎng)方向進(jìn)入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為 R的四分之一圓弧做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從 N點(diǎn)射出靜電分析器。而后離子由 P 點(diǎn)射入磁分析器中，最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方FB v1A v2B FB s 5 向從 Q點(diǎn)射出，并進(jìn)入收集器。已知加速電場(chǎng)的電壓為 U，磁分析器中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B。 （ 1）請(qǐng)判斷磁分析器中磁場(chǎng)的方向； （ 2）求靜電分析器中離子運(yùn)動(dòng)軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度 E的大?。?（ 3）求磁分析器中 Q點(diǎn)與圓心 O2的距離 d。 19（ 12 分）如圖所示，有一質(zhì)量為 M=2kg 的平板小車靜止在光滑的水平地面上，現(xiàn)有質(zhì)量均為 m=1kg 的小物塊 A 和 B（均可視為質(zhì)點(diǎn)），由車上 P 處分別以初速度 v1=2m/s 向左和 v2=4m/s向右運(yùn)動(dòng)，最終 A、 B兩物 塊恰好停在小車兩端沒(méi)有脫離小車。已知兩物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為 =0.1，取 g=10m/s2。求： （ 1）小車的長(zhǎng)度 L； （ 2） A在小車上滑動(dòng) 的過(guò)程中 產(chǎn)生的熱量； （ 3）從 A、 B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)，經(jīng) 5s小車離原位置的距離。 20（ 12 分）在地面上方某處的真空室里存在著水平向 左 的勻強(qiáng)電場(chǎng)，以水平向右和豎直向上為 x 軸、 y 軸正方向建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系 。 一質(zhì)量為 m、電荷量為 +q 的微粒從點(diǎn) PA B v1A v2B P 6 （ 33l， 0）由靜止釋放后沿直線 PQ運(yùn)動(dòng) 。 當(dāng)微粒到達(dá)點(diǎn) Q（ 0， -l）的瞬間，撤去電場(chǎng)同時(shí)加上一個(gè)垂直于 紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 32mgB ql，該磁場(chǎng)有理想的下邊界，其他方向范圍無(wú)限大 。 已知重 力 加速度為 g。 求： （ 1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) E的大?。?（ 2）撤去電場(chǎng)加上磁場(chǎng)的瞬間，微粒所受合外力的大小和方向； （ 3）欲使微粒不從磁場(chǎng)下邊界穿出，該磁場(chǎng)下邊界的 y軸坐標(biāo)值應(yīng)滿足什么條件 ? 東城區(qū) 2013 2014學(xué)年度第一學(xué)期期末教學(xué)統(tǒng)一檢測(cè) 高三 物理參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 一單項(xiàng)選擇題 （本題 共 12小題 ，每小題 4分，共 48分 ）。 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C A C B A D B A D C D D 第卷 （填空題、計(jì)算題，共 8題，共 72分） y x P Q O 7 二 填空題 （每小題 6分，共 18分） 13 t； 2s（每空 3分） 14 10； cRa （每空 3分） 15meU02 ； eU0el24d2U0 （ U12 U22）（每空 3分） 三 計(jì)算題：本題共 5小題，共 54 分。解答應(yīng)有必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟 。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫(xiě)出數(shù)值和單位。 16 （ 10 分） （ 1） 水平恒力所做的功 FW Fs 摩擦力所做的功 f mgs （ 2）物體在合外力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有 asvv 22122 由牛頓第二定律，合外力 F 合 =ma 合外力對(duì)物體所做的功 W 合 =F 合 s 22 22212111 =2 2 2kvvW m a m v m v Ea 合 17 （ 10 分） （ 1）探測(cè)器繞月運(yùn)行的速度的大小 Trv 2 （ 2）探測(cè)器繞月運(yùn)行的加速度的大小 rTa 2)2( （ 3）設(shè)月球質(zhì)量為 M， 嫦娥三號(hào)探測(cè)器的質(zhì)量為 m，探測(cè)器 運(yùn)行 時(shí)月球?qū)λ娜f(wàn)有引力提供向心力， 根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有 rTmrG M m 22 )2( 可得 2324GTrM 18（ 10分） 解： （ 1）磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。 （ 2）設(shè)離子進(jìn)入靜電分析器時(shí)的速度為 v，離子在加速電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理 有 212qU mv 8 離子在靜電分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，指向圓心 O1的電場(chǎng)力為向心力，有 RmvqE 2 由解得 2UER （ 3）離子在磁分析器中做勻速圓 周運(yùn)動(dòng)，圓心為 O2，根據(jù)牛頓第二定律 有 2vqvB mr 由題意可知，圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 r = d 由 式解得 qmUBd21 19（ 12 分） （ 1）由于開(kāi)始時(shí)物塊 A、 B 給小車的摩擦力大小相等，方向相反，小車不動(dòng)，物塊 A、 B做減速運(yùn)動(dòng)，加速度 a大小一樣， A的速度 先減為零。 設(shè) A在小車上滑行的時(shí)間為 t1，位移為 s1，由牛頓定律 mg=ma A做勻減速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 v1=at1 121 2asv 由以上三式可得 a=1m/s2， t1=2s ， s1=2m A在小車 上滑動(dòng)過(guò)程中， B也 做勻減速運(yùn)動(dòng)， B的位移為 s2， 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 21122 21 attvs 可得 s2=6m A在小車上停止滑動(dòng)時(shí)， B的速度設(shè)為 v3，有 223 atvv 可得 v3=2m/s B繼續(xù)在小車上減速滑動(dòng)，而小車與 A一起向右方向加速。因地面光滑，兩個(gè)物塊 A、 B和小車 9 組 成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)三者共同的速度為 v，達(dá)到共速時(shí) B相對(duì)小車滑動(dòng)的距離為 s3 vMmmv )2(3 可得 v=0.5m/s 在此過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為 2233 )2(2121 vMmmvsmg 可得 s3=1.5m 故小車的車長(zhǎng) L=s1+s2+ s3=9.5m （ 2）由 于 A滑到相對(duì)小車靜止以后，它隨小車一起運(yùn)動(dòng)。故 C點(diǎn)距小車左端的距離為 s1=2m 1sFQ f2J （ 3）小車和 A在摩擦力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律 mg=（ m+M)a1 可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度 21 /31 sma 小車加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t3 ，小車勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t4 v=a1t3 可得 t3 = 1.5s 所以 t4=（ 5-2-1.5)s=1.5s 經(jīng) 5s小車離原位置有 4122 vtavs 可得 ms 125.1 20（ 12 分） （ 1）