北京市西城區(qū)2020屆高三物理上學(xué)期期末考試試題[含答案]

1、北京市西城區(qū)2020屆高三物理上學(xué)期期末考試試題本試卷共8頁(yè)，共100分?？荚嚂r(shí)長(zhǎng)90分鐘。考生務(wù)必將答案寫在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分（選擇題共48分）、單項(xiàng)選擇題（本題共 12小題，每小題3分，共36分。）1 .如圖所示，在光滑墻壁上用輕質(zhì)網(wǎng)兜把足球掛在A點(diǎn)，足球與墻壁的接觸點(diǎn)為 B。足球的重力為 G,懸繩與墻壁的夾角為a。則懸繩對(duì)球的拉力F的大小為A. F G tan B . F G sinC. FD. FcosGtan2.如圖所示，甲、乙兩位同學(xué)利用直尺測(cè)量反應(yīng)時(shí)間。甲用一只手在直尺末端做捏尺的準(zhǔn)備，在他看到乙同學(xué)放開直尺時(shí)，他立刻捏住直尺，測(cè)出直尺在這 段時(shí)間內(nèi)下落的高度，

2、計(jì)算出直尺下落的時(shí)間，就是甲同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間。若在某次測(cè)試中，直尺下落的高度為20cm,則這次測(cè)量出甲的反應(yīng)時(shí)間是（ g取10m/s2）A. 0.02s B . 0.1s C . 0.14s D . 0.2sC.若圖2為L(zhǎng)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，則波沿 x軸的正方向傳播D.若圖2為N點(diǎn)的振動(dòng)圖像，則波沿 x軸的正方向傳播4.甘肅酒泉和海南文昌是我國(guó)的兩個(gè)衛(wèi)星發(fā)射中心所在地，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的緯度約為北緯40° ,文昌衛(wèi)星發(fā)射中心的緯度約為北緯20°。把地球看做一個(gè)半徑為6.4 X103 km的質(zhì)量分布均勻的球體，比較分別位于酒泉和文昌的甲、乙兩個(gè)物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的情況，下列

3、判斷正確的是A.兩物體的線速度大小相等B.兩物體的角速度大小相等C.甲物體的線速度大于乙物體的線速度D.甲物體的角速度小于乙物體的角速度5.如圖所示，平行板電容器的一個(gè)極板與靜電計(jì)的金屬桿相連，另一個(gè)極板與靜電計(jì)金屬外殼相連。給電容器充電后，靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度。以下操作中，可以使靜電計(jì)指針的偏角減小的是A.向上平移B極板B.向下平移B極板6.如圖1所示，100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A B與一個(gè)理想電壓表相連。線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈中的磁通量在按圖的是A. A端應(yīng)接電壓表正接線柱，電壓表的示數(shù)為150VB. A端應(yīng)接電壓表正接線柱，電壓表的示數(shù)為50.0VC. B端應(yīng)接

4、電壓表正接線柱，電壓表的示數(shù)為150VD. B端應(yīng)接電壓表正接線柱，電壓表的示數(shù)為50.0V7 .如圖所示的平行板器件中有方向相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶正電的粒子以某 一速度從該裝置的左端水平向右進(jìn)入兩板間后，恰好能做直線運(yùn)動(dòng)。忽略粒子重力的影 響，則A.若只將粒子改為帶負(fù)電，其將往上偏B.若只增加粒子進(jìn)入該裝置的速度，其將往上偏C.若只增加粒子的電荷量，其將往下偏D.若粒子從右端水平進(jìn)入，則仍沿直線水平飛出8 .在如圖所示的 UI圖中，直線a為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系, 直線b為某電阻R的電壓與電流的關(guān)系。現(xiàn)用該電源直接與電阻 連接成閉合電路，由圖可知A.該電阻的阻值為2.0B.

5、該電源的電動(dòng)勢(shì)為 6.0V,內(nèi)阻為0.5C.該電源的路端電壓為V,輸出功率為4.0WD.用比R電阻大的電阻與該電源組成閉合回路，電源的輸出功率可能增大9 .某同學(xué)把質(zhì)量是 5kg的鉛球推出，估計(jì)鉛球出手時(shí)距地面的高度大約為2m,上升的最高點(diǎn)距地面的高度約為 3m，最高點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離約為6mo由此可估算出該同學(xué)推鉛球的過(guò)程中對(duì)鉛球做的功約為A. 50JB.150JC.200JD.250JC.向左平移B極板D.向右平移B極板10 .按壓式圓珠筆內(nèi)裝有一根小彈簧，尾部有一個(gè)小帽，壓一下小帽，筆尖就伸出來(lái)。如圖 所示，使筆的尾部朝下，將筆向下按到最低點(diǎn)，使小帽縮進(jìn)，然后放手，筆將向上彈起至一定的

6、高度。忽略摩擦和空氣阻力。筆從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過(guò)程中A.筆的動(dòng)能一直增大B.筆的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和一直減小C.彈簧的彈性勢(shì)能減少量等于筆的動(dòng)能增加量D.彈簧的彈性勢(shì)能減少量等于筆的重力勢(shì)能增加量+F/N11 .為了研究超重和失重現(xiàn)象， 某同學(xué)站在力傳感器上做 “下蹲”和“站起” 的動(dòng)作，力傳感器將采集到的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，可以繪制出壓力隨時(shí)間變化的圖線。某次實(shí)驗(yàn)獲得的圖線如右圖所示，a、b、c為圖線上的三點(diǎn)，有關(guān)圖線的說(shuō)法可能正確的是A. a-b-c為一次“下蹲”過(guò)程B. a-b-c為一次“站起”過(guò)程C a-b為“下蹲”過(guò)程，b-c為“站起”過(guò)程D. a-b為“站起”過(guò)程，b-c為

7、“下蹲”過(guò)程12. 2019年11月5日，我國(guó)成功發(fā)射了 “北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”的第3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星?！氨倍啡?hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”由靜止地球同步軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星、中圓地球軌道衛(wèi)星組成?！巴杰壍馈毙l(wèi)星的軌道周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，衛(wèi)星運(yùn)行軌道面與地球赤道面的 夾角叫做軌道傾角。根據(jù)軌道傾角的不同，可將“同步軌道”分為靜止軌道（傾角為零）、 傾斜軌道（傾角不為零）和極地軌道。根據(jù)以上信息，下列說(shuō)法中正確的是A.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的高度大于靜止地球同步軌道衛(wèi)星的高度B.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的線速度小于靜止地球同步軌道衛(wèi)星的線速度C.可以發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，靜止在北京上

8、空D.可以發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，每天同一時(shí)間經(jīng)過(guò)北京上空二、多項(xiàng)選擇題（本題共 4小題，每小題3分，共12分。每小題全部選對(duì)的得 3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得 0分。）13. 一列火車和一輛汽車分別做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，它們?cè)诟鱾€(gè)時(shí)刻的速度大小如下表所示。從表中數(shù)據(jù)可以看出t (s)01234火車的速度（m/s）18.017.917.817.717.6汽車的速度（m/s）8.09.010.011.012.0A. 04s內(nèi)火車的平均速度較大B. 04s內(nèi)汽車的平均速度較大C.火車的速度變化比較快D.汽車的速度變化比較快14.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u 220&sin1

9、00疝（V）的交流電源上，副線圈接有 R= 55的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2： 1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是A.電流表的讀數(shù)為 1.00 AB.電流表的讀數(shù)為 2.00AC.電壓表的讀數(shù)為 110VD.電壓表的讀數(shù)為 155V 15.如圖所示，導(dǎo)線框與電源、滑動(dòng)變阻器、電流表、開關(guān)組成閉合回路，將導(dǎo)線框用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛起來(lái)， 導(dǎo)線框下端置于蹄形磁鐵兩極之間，與磁場(chǎng)方向垂直放置。 在接通電路前先觀察并記錄下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F。接通電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表讀數(shù)為I1,觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)此時(shí)的讀數(shù)F1,繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表讀數(shù)為I2I3,，I n,觀察并記錄彈簧

10、測(cè)力計(jì)相應(yīng)的讀數(shù)F2, R,，F(xiàn)no若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中導(dǎo)線框下端都未離開蹄形磁鐵兩極之間的區(qū)域，且該區(qū)域的磁場(chǎng)可看作勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則根據(jù)以上數(shù)據(jù)描繪出的彈簧測(cè)力計(jì)彈力大小F隨電流I變化的圖像可能是16. 2019 年10月1日，在國(guó)慶70周年盛大閱兵式上，大國(guó)重器東風(fēng)-17高超if.音速戰(zhàn)略導(dǎo)彈震撼曝光！這是世界上第一種正式裝備服役的高超音速乘波器導(dǎo)彈，射程可達(dá)幾千公里，具備高超音速突防能力，可借助空前的機(jī)動(dòng)能力實(shí)現(xiàn)蛇形機(jī)動(dòng)，規(guī)避攔截。已知東風(fēng)-17質(zhì)量為m在一次試射機(jī)動(dòng)變軌過(guò)程中，東風(fēng) -17正在大氣層邊緣向東水平高速飛行，速度大小為12馬赫(1馬赫就是一倍音速，設(shè)為v),突然蛇形機(jī)動(dòng)變軌，轉(zhuǎn)成水平向

11、東偏下 37°角飛行，速度大小為 15馬赫。此次機(jī)動(dòng)變軌過(guò)程中，A.合力東風(fēng)-17做功為81mVB.合力東風(fēng)-17做功為40.5 mVC.合力東風(fēng)-17的沖量大小為9 mv,方向豎直向下D.合力東風(fēng)-17的沖量大小為12 mv,方向豎直向上第二部分(非選擇題共52分)三、計(jì)算論述題(本題共5小題。解答應(yīng)有必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。解題過(guò)程中需要用到，但題目中沒(méi)有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說(shuō)明。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫出數(shù)值和單位。)17. (9 分)如圖所示，兩平行金屬板間距為d,電勢(shì)差為U板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)；金屬板下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)

12、度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子，由靜止開始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加速后射出，并進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。忽略重力的影響，求：+q m(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 E的大??；孑+ 一d(2)粒子從電場(chǎng)射出時(shí)速度 v的大??；, f'=-O -(3)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R。.，B.18. (9 分)已知地球質(zhì)量為 M萬(wàn)有引力常量為 G將地球視為半徑為 R質(zhì)量均勻分布的球 體。忽略地球自轉(zhuǎn)影響。(1)求地面附近的重力加速度 g;(2)求地球的第一宇宙速度 v；(3)若要利用地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)估算太陽(yáng)的質(zhì)量，需要知道哪些相關(guān)數(shù)據(jù)？請(qǐng)分析說(shuō)明。如圖1所示，足夠長(zhǎng)的U形光滑導(dǎo)體框

13、水平放置， 寬度為L(zhǎng),一端連接的電阻為 R電阻為r的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)體框上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)體框的寬度,且相互接觸良好。其余電阻均可忽略不導(dǎo)體框所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 BV。計(jì)。在水平拉力作用下，導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為（1）請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=BLv求回路中感應(yīng)電流I和導(dǎo)體棒兩端的電壓 U;若在某個(gè)時(shí)刻撤去拉力，請(qǐng)?jiān)趫D2中定性畫出撤去拉力后導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。20. ( 12分）如圖1所示，平行板電容器極板長(zhǎng)度為圖2L,板間距為d, B極板接地（即電勢(shì)）。在電容器兩極板間接交變電壓,A極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的

14、圖像如圖2所示，其最大值為 U電子以速度V0沿圖1中虛線方向射入兩板間，并從另側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為 m電荷量為e,A板yV0B板=(1)每個(gè)電子穿過(guò)棚轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間極短，可以認(rèn)為這個(gè)過(guò)程中兩極板間的電壓是不變的，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可看做勻強(qiáng)電場(chǎng)。求在 t = 0.15s時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子從電場(chǎng)射出時(shí)沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離A y;(2)分析物理量的數(shù)量級(jí)，是解決物理問(wèn)題的常用方法。在解決（1）問(wèn)時(shí)忽略了每個(gè)D的變化可以記為D,發(fā)生這個(gè)變化所用的時(shí)間間隔可以記為t ;變化量 D與t的比值Dt就是這個(gè)量對(duì)時(shí)間的變化率。若空間中存在一靜電場(chǎng),x軸與某條電場(chǎng)線重合。a.請(qǐng)你類比上述變化率的概念寫出電勢(shì)對(duì)空間

15、位置x的變化率A的表達(dá)式;電子穿過(guò)電場(chǎng)過(guò)程中兩極板間電壓的變化，請(qǐng)結(jié)合下列數(shù)據(jù)分析說(shuō)明其原因。已 知 L = 4.0 X 10 -2mi, vo = 2.0 x 107m/s。電勢(shì)可以隨時(shí)間變化，也可以隨空間發(fā)生變化。自然界中某量b.該靜電場(chǎng)的電勢(shì)隨x的分布可能是圖 3所示甲、乙兩種情況中的一種。請(qǐng)0 < x < d區(qū)域內(nèi)你根據(jù)電勢(shì)隨空間的變化情況分析比較兩種情況的電場(chǎng)在 的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。21.型，用高中物理知識(shí)進(jìn)行粗略研究。如圖 得所示，此時(shí)球桌上只剩下兩個(gè)球，其中單項(xiàng)選擇題（每小題3分）球?yàn)榘浊颍珺球?yàn)楹谇?，且兩球球心與 1號(hào)洞中心在一條直線上。請(qǐng)你利用學(xué)過(guò)的物理規(guī)律解決以下

16、問(wèn)題。圖1（1）擊打白球后，白球與黑球發(fā)生碰撞，可以使黑球進(jìn)入不同的洞口。請(qǐng)?jiān)谝韵聝煞N情況下，畫出白球的初速度方向以及碰前瞬間的位置，作圖時(shí)請(qǐng)畫出必要的輔助線。a.使黑球進(jìn)入1號(hào)洞（在圖2中作圖）；b.使黑球進(jìn)入2號(hào)洞（在圖3中作圖）。（2）黑球進(jìn)入2號(hào)洞的情況比進(jìn)入1號(hào)洞的情況復(fù)雜一些。 在處理復(fù)雜的物理問(wèn)題時(shí)， 常將其分解為簡(jiǎn)單的問(wèn)題，如運(yùn)動(dòng)的分解、力的分解等等。將這些矢量在相互垂 直的x、y兩個(gè)方向上進(jìn)行分解，然后分別進(jìn)行研究。在黑球進(jìn)入2號(hào)洞的情境下，若已知兩球的質(zhì)量均為m1碰前瞬間白球的速度大小為V0,碰后瞬間黑球的速度大小為v, V0與v方向的夾角9 = 53o,求兩球碰撞過(guò)程中損

17、失的機(jī)械能。（已知：sin53 o = 0.8 , cos53o = 0.6 ）GTQ北京山西地區(qū) 2019 2020A8AQc0囪O第一部分（選擇題年度第一學(xué)期期耒試卷cB0.A© A高三物理參考答案2020.13cC共48分）1 .C 2.D 3.C 4.B 5 . D 6. B 7.B 8.C 9.C 10. D 11.A 12 . D二、多項(xiàng)選擇題（每小題全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得 0分。）13. AD 14 .AC 15 . BC 16. BC第二部分（非選擇題共52分）三、計(jì)算論述題17. （9 分）（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E U （3分）d12（2）根據(jù)動(dòng)能

18、te理，有 Uq mv（2分）2得v、但工（1分）- m（3）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，有2Bqv m（2 分）R得太陽(yáng)的質(zhì)量。（2分）18. （9 分）（1）設(shè)地球表面的物體質(zhì)量為m,士 - Mm有G2-R2mg （2 分）GM 八解得g 中（1分）R（2）設(shè)地球的近地衛(wèi)星質(zhì)量為m,有G MmR22m - （2 分）R解得v（1分）（3）若要利用地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)估算太陽(yáng)的質(zhì)量,需要知道地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑、周期和萬(wàn)有引力常量。（1分）設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為 M,地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r、周期為T4 2M -r可知若知道地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑、周期和萬(wàn)有引力常量可求T2

19、（說(shuō)明：不寫萬(wàn)有引力常量不扣分；如寫出其他有關(guān)地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的參量，能夠得到太陽(yáng)質(zhì)量的，也得分；寫出相關(guān)的關(guān)系式即可，無(wú)需計(jì)算出太陽(yáng)質(zhì)量的表達(dá)式。）19.（10 分）（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律En 一，MNW導(dǎo)軌組成閉合回路匝數(shù) n = 1（2分）t內(nèi)MN運(yùn)動(dòng)的距離 x = vt,閉合回路xL （2 分）代入得E = BLv（2）MN1動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì) E = BLv根據(jù)閉合電路歐姆定律IBLvR r（2分）（3）路端電壓U = IR得 U BLv （2分） R r撤去拉力后，導(dǎo)體棒在安培力作用下做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，最終速度減為 0, v-t圖像如圖所示分）（220. （12 分）（1）由 t圖可知t=0.15s時(shí)兩極板間的電壓 U U2電子在平行于極板的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)L = vot（1分）在垂直于極板的方向上做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)y 1at22（1分）其中a Ee, E U （1分） m 2d-UUeL2、代入解得y2 （1分）4dmv0（2）電子在平行于極板的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)L = vot可知電子通過(guò)電場(chǎng)所用的時(shí)間為t - v。24.0 10 22.0 1072.0 109s（2分）由圖2可知電場(chǎng)變化的周期T = 0.2s0.2一一 一 92.0 10.21 10因此電子穿過(guò)平行板的過(guò)程中可見電子通過(guò)電場(chǎng)所用的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電