2021北京東城高三（上）期末物理（教師版）

11/112021北京東城高三（上）期末物理2021.01本試卷共8頁，100分。考試時(shí)長90分鐘。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1．關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體的速度和加速度的關(guān)系，下列說法正確的是A．速度很大時(shí)，加速度可以為零B．速度為零時(shí)，加速度也一定為零C．速度增大時(shí)，加速度可能為零D．速度減小時(shí)，加速度一定減小2．下列屬于超重現(xiàn)象的是汽車駛過拱形橋頂端航天器隨火箭從地面向上加速發(fā)射人在電梯中隨電梯減速上升D．宇航員隨宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)3．如圖所示，從同一點(diǎn)沿同一水平方向多次拋出小球，其中三次分別落在臺階上A、B、C三點(diǎn)，用tA、tB、tC分別表示三次小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，vA、vB、vC分別表示三次小球被拋出時(shí)的速度，則AABCA．tA=tB=tCB．vA>vB>vCC．tA>tB>tCD．vA<vB<vC4．一物塊在外力F作用下沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，物塊繼續(xù)沿斜面運(yùn)動(dòng)，如圖所示為物塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖像（沿斜面向上方向?yàn)檎较颍瑒ttt2v1tvt10t3物塊在t1時(shí)刻距離斜面底端最遠(yuǎn)外力F作用的時(shí)間為0到t2時(shí)間段在t2時(shí)刻物塊開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)D．在t3時(shí)刻物塊回到了斜面底端5．如圖所示一個(gè)小球在力F作用下以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若從某時(shí)刻起小球的運(yùn)動(dòng)情況發(fā)生了變化，對于引起小球沿a、b、c三種軌跡運(yùn)動(dòng)的原因說法正確的是A．沿a軌跡運(yùn)動(dòng)，可能是F減小了一些B．沿b軌跡運(yùn)動(dòng)，一定是v減小了沿c軌跡運(yùn)動(dòng)，可能是v減小了D．沿b軌跡運(yùn)動(dòng)，一定是F減小了6．如圖所示，光滑絕緣水平面上帶有同種電荷的A、B兩個(gè)小球質(zhì)量分別為m1，m2，當(dāng)相距一定距離時(shí)同時(shí)釋放，在釋放后的任一時(shí)刻，A、B兩小球的下列關(guān)系正確的是受力之比等于m1:m2加速度之比等于m1:m2動(dòng)量之比等于m2:m1動(dòng)能之比等于m2:m17．動(dòng)圈式話筒的結(jié)構(gòu)圖如圖所示，當(dāng)對著話筒講話時(shí)，聲音使膜片振動(dòng)，與膜片相連的線圈跟隨一起振動(dòng)，產(chǎn)生隨聲音變化的電流。下列說法正確的是A．動(dòng)圈式話筒的原理與奧斯特實(shí)驗(yàn)的原理相同B．動(dòng)圈式話筒的原理與電動(dòng)機(jī)的原理相同C．動(dòng)圈式話筒將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號D．線圈中的電流方向會隨著聲音變化，電流大小不會隨之變化8．如圖所示，在高為h的粗糙平臺上，有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，被一根細(xì)線拴在墻上，球與墻間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧。當(dāng)燒斷細(xì)線時(shí)，小球被彈出，小球落地時(shí)速度大小為v。對燒斷細(xì)線到小球剛要落地的過程，下列說法正確的是A．小球離開彈簧時(shí)的動(dòng)能是B．彈簧彈力做的功等于C．彈簧彈力與重力做功的和等于D．彈簧彈力與摩擦力做功的和等于9．如圖所示，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是R1，定值電阻的阻值是R2，A、B兩端的電壓恒定為U，R2兩端的電壓用U2表示，則A．開關(guān)S斷開時(shí)，滑片P從a移動(dòng)到b，U2從0變化到UB．開關(guān)S閉合時(shí)，滑片P從a移動(dòng)到b，U2從0變化到UC．若R1比R2小很多，開關(guān)S斷開時(shí)，滑片P從a移動(dòng)到b，U2的改變量遠(yuǎn)小于UD．若R1比R2小很多，開關(guān)S閉合時(shí)，滑片P從a移動(dòng)到b，U2的改變量遠(yuǎn)小于U10．如圖所示，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，某時(shí)刻使水平面上正對磁鐵的鋁球獲得一個(gè)指向磁鐵軸線的初速度，則鋁球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)鋁球?qū)⒆鰷p速直線運(yùn)動(dòng)鋁球?qū)⒆黾铀僦本€運(yùn)動(dòng)鋁球?qū)⒆銮€運(yùn)動(dòng)11．如圖所示磁場區(qū)域的邊界為圓形，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。帶電粒子從a點(diǎn)以初速度v0正對磁場中心O進(jìn)入磁場，從b點(diǎn)離開磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了。若同樣的粒子從a點(diǎn)以大于v0的速度沿原方向進(jìn)入磁場，從c點(diǎn)（圖中未畫出）離開磁場，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，速度方向偏轉(zhuǎn)的角度為，不計(jì)粒子重力。正確的是vv0OB××××××××××××abA．粒子帶正電荷B．c點(diǎn)在b點(diǎn)左方C．D．<12．某市在冬季常見最大風(fēng)力為9級（風(fēng)速約20m/s到24m/s）。如圖所示的該市某品牌抗風(fēng)卷簾門面積為S，單位面積所能承受的最大壓力為F。設(shè)空氣密度為ρ，空氣吹到卷簾門上速度立刻減為零，則此卷簾門能承受的垂直方向最大風(fēng)速v等于A． B． C． D．13．利用如圖所示電路做“觀察電容器充、放電現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先將S撥到1，穩(wěn)定后再將S撥到2。下列說法正確的是A．S接1時(shí)，電流表的指針從零位置逐漸偏轉(zhuǎn)到最大角度并保持不變B．S接1時(shí)，電壓表的指針最初偏轉(zhuǎn)一個(gè)最大的角度，然后逐漸回到零位置C．S接2時(shí)，小燈泡由暗逐漸變亮D．S接2時(shí)，電流表的指針最初偏轉(zhuǎn)一個(gè)最大的角度，然后逐漸回到零位置14．當(dāng)氣體溫度升高到一定程度時(shí)，其中的分子或原子將由于激烈的相互碰撞而離解為電子和正離子，這種狀態(tài)的物質(zhì)叫等離子體。等離子體有很多奇妙的性質(zhì)，例如，宇宙中的等離子體會發(fā)生“磁凍結(jié)”。滿足某種理想條件的等離子體，其內(nèi)部不能有電場存在，但是可以有磁場。如圖所示，一塊這樣的等離子體從很遠(yuǎn)處向著磁場B運(yùn)動(dòng)，在移進(jìn)磁場的過程中，下列對等離子體行為的解釋錯(cuò)誤的是BBA．由于變化的磁場產(chǎn)生電場，因此等離子體內(nèi)部的磁場不能隨時(shí)間變化B．設(shè)想磁場剛要進(jìn)入等離子體中時(shí)感應(yīng)出了電流，則此電流的磁場與磁場B方向相反C．如等離子體內(nèi)部原來沒有磁場，則穿越磁場的過程中其內(nèi)部磁場一直為零 D．如等離子體內(nèi)部原來沒有磁場，則穿越磁場的過程中其外部的磁感線不會發(fā)生變化第二部分本部分共6題，共58分。15.（9分）（1）某實(shí)驗(yàn)小組測定某種金屬的電阻率，他們選取了該材料一段粗細(xì)均勻的金屬絲進(jìn)行粗測，選用多用電表“×1”歐姆擋測量其阻值，示數(shù)如圖。讀出金屬絲電阻值為Ω。（2）已知實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器阻值范圍為0～10Ω，電流表內(nèi)阻約幾歐，電壓表內(nèi)阻約20kΩ。電源為干電池組，則以下電路圖中應(yīng)當(dāng)采用__________(選填甲或乙)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。但用電路測量電阻的結(jié)果仍然會有誤差，會比真實(shí)值偏_________。（3）實(shí)驗(yàn)正確操作獲得金屬絲的長度L，直徑D以及電流表讀數(shù)I、電壓表的讀數(shù)U，則此材料電阻率的表達(dá)式為(用題中字母表示16．（9分）在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，得到一條紙帶如圖所示。A、B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn)（任兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出），相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為0.10s，x1=1.20cm,x2=1.60cm，x3=1.98cm，x4=2.38cm，x5=2.79cm，x6=3.18cm。AABCDEFGx1x2x3x4x5x6（1）根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，則打B點(diǎn)時(shí)小車的速度是_______m/s，小車的加速度是_______m/s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）16.（2）某同學(xué)用以下辦法繪制了小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像：先把紙帶每隔T=0.1s剪斷，得到若干段紙條，長度分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6。再把這些紙條并排貼在一張紙上，使這些紙條的下端對齊，作為時(shí)間軸，標(biāo)出時(shí)間。最后根據(jù)紙條上端中心位置做一條直線，于是得到v-t圖像（如右圖所示）。a.t1處應(yīng)標(biāo)為s；v1處應(yīng)標(biāo)為（此空用第（2）問中的字母表示）；b.請說明利用紙條長度表示瞬時(shí)速度所依據(jù)的原理。

17.（9分）如圖所示，一質(zhì)量m=1kg的小物塊放在水平地面上A點(diǎn)，A點(diǎn)與豎直墻面的距離為2m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8。若小物塊從A點(diǎn)以v0=9m/s的初速度向正對墻面方向運(yùn)動(dòng)，在與墻壁碰撞后以v，=6m/s的速度反彈。小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2。（1）求小物塊在地面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a；（2）求小物塊與墻壁碰撞前的速度大小v；（3）若碰撞時(shí)間為t=0.1s，求碰撞過程中墻與物塊間平均作用力的大小F。18．（9分）如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，其間距為L，處于方向豎直向下勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放置一根金屬棒ab，金屬棒在兩導(dǎo)軌之間部分的電阻為r，在導(dǎo)軌左側(cè)接有一個(gè)阻值為R的定值電阻，除R和r外其余部分電阻均不計(jì)?，F(xiàn)對ab施加一瞬時(shí)沖量，使其獲得水平向右的初速度v0，并開始向右滑動(dòng)。（1）求剛開始滑動(dòng)時(shí)，金屬棒ab中電流的大小，并判斷其方向。（2）請說明金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況并在圖2中定性畫出v-t圖像。（3）請證明：在金屬棒ab運(yùn)動(dòng)過程中，克服安培力做的功W克安等于產(chǎn)生的電能ΔE電。圖圖2vt0圖1Rabv0B

19.（10分）已知地球的質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G。赤道上地球表面附近的重力加速度用ge表示，北極處地球表面附近的重力加速度用gN表示，將地球視為均勻球體。（1）用已知量寫出gN的表達(dá)式；（2）請比較ge與gN的大小并求出二者的差值；（3）體育比賽中的田賽可分為跳躍、投擲兩類項(xiàng)目，田賽成績會受到緯度的影響。已知迄今男子跳高世界紀(jì)錄為2.45m，鉛球世界紀(jì)錄為23.12m（鉛球運(yùn)動(dòng)中最高點(diǎn)約8m）。請分析并說明在運(yùn)動(dòng)員體能和技巧都確定的情況下，比賽在高緯度地區(qū)和低緯度地區(qū)進(jìn)行相比，哪里更容易創(chuàng)造世界紀(jì)錄？對跳高和鉛球這兩項(xiàng)比賽來說，因緯度不同造成運(yùn)動(dòng)成績的數(shù)值變化更大的是哪項(xiàng)？（不考慮空氣阻力和海拔高度的影響）20.（12分）如圖所示，三個(gè)帶有同種電荷的小球，由三根等長的絕緣輕線相連，構(gòu)成等邊三角形，靜止于水平光滑絕緣桌面上，桌面上C點(diǎn)到三角形三個(gè)頂點(diǎn)的距離相等。已知三個(gè)小球質(zhì)量均為m，電荷量均為q，輕線長均為l，小球的質(zhì)量和電荷量可認(rèn)為集中在球心，輕線不可伸長。（1）求小球1和小球2間絕緣輕線拉力的大小FT。（2）若三個(gè)小球與絕緣輕線組成的系統(tǒng)以C點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，輕線中拉力為靜止時(shí)拉力的3倍，求小球1的動(dòng)能Ek。（3）在（2）所述的系統(tǒng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的某時(shí)刻，若三條輕線同時(shí)繃斷，則之后當(dāng)小球1到C點(diǎn)的距離變?yōu)榭嚁嗲?倍時(shí)，a.求系統(tǒng)的動(dòng)量P；b.求小球1的動(dòng)能Ek，。（已知相距為r的兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2間具有相互作用的電勢能，其大小為E12=，k為靜電力恒量。當(dāng)空間中有兩個(gè)以上點(diǎn)電荷時(shí)，任意兩電荷間都具有相互作用的電勢能，且均可由上式計(jì)算，系統(tǒng)的電勢能為任意兩點(diǎn)電荷間電勢能的代數(shù)和。不考慮運(yùn)動(dòng)過程中的電磁輻射。）1132C

2021北京東城高三（上）期末物理參考答案第一部分共14小題，每小題3分，共42分。1.A 2.B 3.B 4.C 5.C 6.D 7.C 8.D 9.C 10.B11.D 12.B 13.D 14.D第二部分共6題，共58分。15．（9分）（1）6（2）甲，?。?）16．（9分）（1）0.14，0.40（0.39）（2）a.0.1;b.勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段運(yùn)動(dòng)的平均速度17.（9分）（1）由牛頓第二定律及得a=8m/s2（2）由動(dòng)能定理，得v=7m/s（3）以反彈后的速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量定理Ft=mv，―(―mv)，得F=130N18．（9分）（1）ab棒中的電流方向?yàn)閎向a。金屬棒剛開始滑動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢大小為E=BLv0由閉合電路歐姆定律可得（2）金屬棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)。v-t圖像見答圖vvt0v0（3）當(dāng)金屬棒速度為v時(shí)，取一小段時(shí)間Δt，設(shè)這段時(shí)間內(nèi)電流大小為i，則這段時(shí)間內(nèi)克服安培力做功W克安=BiLΔx=BiLvΔt產(chǎn)生的電能ΔE電=EΔq=BLviΔt由于任意小段時(shí)間內(nèi)都有W克安=ΔE電，因此對整個(gè)過程也有W克安=ΔE電19.（10分）（1）由=1\*GB3①，得gN=（2）以靜止于赤道地面上的物體m為研究對象，設(shè)其受到地面的支持力為F，因其隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因此有=2\*GB3②，F(xiàn)=mge=3\*GB3③，①②③聯(lián)立可知ge<gN；二者的差值為gN―ge=；（3）按豎直上拋運(yùn)動(dòng)來分析跳高，最大高度H=，可見，若起跳速度v不變，低緯度地區(qū)g小，則H大；鉛球運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)為豎直上拋，低緯度地區(qū)g小，則鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t長，于是水平射程x也長。因此，在低緯度地區(qū)，更容易創(chuàng)造世界紀(jì)錄。（重力加速度的影響也體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)員起跳或投擲獲得初速度的做功過程中，g值小的地方，同一運(yùn)動(dòng)員以相同的體能可將同一質(zhì)量的物體以更大的初速度拋出。）由于鉛球在空中運(yùn)行的時(shí)間遠(yuǎn)大于跳高時(shí)人體在空中的時(shí)間，因此對于不同地區(qū)g的相同差值，鉛球在空中時(shí)間長，在不同緯度地區(qū)成績的數(shù)值變化更大。20.（12分）（1）球1靜止時(shí)：FT=F庫=（2）球1做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)：2FT，cos30°―2F庫cos30°=m，其中FT，=3FT=3，r=，得到小球1的動(dòng)能Ek=（3）a．輕線繃斷前任一時(shí)刻三個(gè)小球的速度方向如答圖所