北京海淀区2020高二物理第一学期期末练习人教版选修三

北京海淀区2020高二物理第一学期期末练习人教版选修三

海淀区高二年级第一学期期末练习 ‎ 物理试卷 第I卷(选择题 共54分)‎ 一、本题共15小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。(每小题3分，共45分)‎ ‎1．下列物理量中，属于矢量的是( )‎ A．质量 B．路程 C．时间 D．力 ‎2．把一条导线平行地放在如图所示磁针的上方附近，当导线中有电流时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是( )‎ A．奥斯特 B．爱因斯坦 C．牛顿 D．伽利略 ‎3．在图所示的四个图象中，描述物体做匀速直线运动的是( )‎ ‎4．下列关于惯性的说法中，正确的是( )‎ A．只有静止的物体才具有惯性 B．只有做匀速直线运动的物体才具有惯性 C．只有做变速运动的物体才具有惯性 D．一切物体都具有惯性 ‎5．下列所述的过程中(均不计空气阻力)，机械能守恒的是( )‎ A．抛出的链球在空中运动的过程 B．小孩从滑梯上匀速下滑的过程 C．火箭加速上升的过程 D．汽车匀速上坡的过程 ‎6．如图所示，、是两个互相垂直的共点力，这两个力的合力F的大小为5 ‎ N，其中的大小为4 N，则的大为( )‎ A．1 N B．2N C．3 N D．9 N ‎7．一个钢球从18层楼的楼顶自由落下。若空气阻力可忽略不计，取g=‎10 m／，关于钢球的下落过程，下列说法中正确的是( )‎ A．第1s末钢球的速度为‎5 m／s B．第1 s末钢球的速度为‎10 ‎m／s C．在第1 s内钢球下落的距离为‎10 ‎m D．在第1 s内钢球下落的距离为‎20 ‎m ‎8．真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F。如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的3倍，那么它们之间静电力的大小变为( )‎ A． B．‎9F C． D．‎‎81F ‎9．在图所示的四幅图中，正确标明了通电导线所受安培力F方向的是( )‎ ‎10．如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合线框abcd，线框平面与磁场垂直。在下列情况中，线框中磁通量发生变化的是( )‎ A．线框沿纸面向左运动 B．线框垂直纸面向外运动 C．线框绕过d点的轴，沿纸面顺时针转动 D．线框绕ad边转动 ‎11．图是电场中某区域的电场线分布图，a、b是电场中的两点。下列说法中正确的是( )‎ ‎ A．a点的场强比b点的场强大 B．a点的场强与b点的场强一样大 C．同一个带负电的点电荷在a点所受的电场力比在b点所受的电场力小 D．同一个带正电的点电荷在a点所受的电场力比在b点所受的电场力小 ‎12．竖直向上抛出一个小球，由于受到空气阻力作用，小球落回抛出点的速率小于抛出时的速率。假设小球在整个运动过程中，所受空气阻力的大小是恒定的，则下列说法中正确的是( )‎ A．整个运动过程中小球的机械能守恒 B．上升过程小球克服重力做的功大于下落过程重力对小球做的功 C．上升过程小球克服重力做的功等于下落过程重力对小球做的功 D.上升过程小球克服空气阻力做的功大于下落过程克服空气阻力做的功 ‎13．三峡工程是一座具有防洪、发电、航运及养殖和供水等综合利用价值的特大型水利水电工程，其部分设计数据如下表。由表可知，发电机组全部建成发电后，假设发电机组一直以总装机容量正常发电，要完成年平均发电量，它们的总发电时间约为( )‎ A．4.6× h B．4.6× h C．4.6× h D．4.6× h 请考生注意：在下面14、15两题中，每题有①、②两道小题。其中第①小题供选用《选修1—1》物理课教材的学生做；第②小题供选用《选修3—1》物理课教材的学生做。每位学生在每题的①、②小题中只做一道小题。‎ ‎14．①(供选用《选修1—1》物理课教材的学生做)‎ ‎2020年9月27日，我国“神舟七号”航天员翟志刚首次实现了中国航天员在太空的舱外活动(如图所示)，“‎ 神舟七号”载人航天飞行取得了圆满成功，这是我国航天发展史上的又一里程碑。舱外的航天员与舱内的航天员近 在咫尺，但要进行对话，一般需要利用( )‎ A．紫外线 B．无线电波 C．γ射线 D．X射线 ‎②(供选用《选修3—1》物理课教材的学生做)‎ 在图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r。将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表 示数的变化，下列判断正确的是( )‎ A．电压表V的示数变小 B．电流表的示数变小 C．电流表的示数变小 D．电流表A的示数变大 ‎15．①(供选用《选修1—1》物理课教材的学生做)‎ DVD影碟机、电视机等电器中都有可以接收遥控器发出的红外线信号，并能够把红外线信号转化为电信号的传感器。下列装置都是传感器，其中和上述传感器工作原理相同的是( )‎ A．空调机接收遥控信号的装置 B．楼道中照明灯的声控开关 C．烟雾传感器(气敏化学传感器) D．冰箱中控制温度的温控器 ‎②(供选用《选修3—1》物理课教材的学生做)‎ 如图所示为一正点电荷的电场线的分布情况，A、B、C为其中一条电场线上的三点。已知AB=BC，=0，=5V，则关于A点的电势高低，下列判断中正确的是( )‎ A．>10 V B．<10 V C．=l0 V D．=5 V 二、本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个 选项是符合题意的。(每小题3分，共9分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分)‎ ‎16．一台直流电动机，额定电压是100 V，线圈电阻是1 Ω，正常工作时，通过它的电‎5A。若不计其转动过程的机械损耗，则下列说法中正确的是（ ）‎ A．电动机消耗的总功率为25 kW B．电动机消耗的总功率为10 kW C．电动机输出的功率为47 W D．电动机因发热损失的功率为25 W ‎17．一桌子静止在水平地面上，下列说法中正确的是（ ）‎ A．桌子受到的重力与地面对桌子的支持力是一对平衡力 B．桌子受到的重力与桌子对地面的压力是一对平衡力 C．桌子受到的重力与地面对桌子的支持力是一对作用力和反作用力 D．桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力是一对作用力和反作用力 ‎18．若人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星（ ）‎ A．轨道半径越小 B．线速度越小 C．角速度越大 D．周期越小 第Ⅱ卷(非选择题 共46分)‎ 三、填空题(每小题4分，共16分)‎ ‎19．某同学的家到学校的直线距离为1 ‎000 ‎m，但他从家出发步行到学校，要先向东走‎400 ‎m然后再向北走‎600 ‎m，最后再向东走‎400 ‎m才能到达学校，如图所示。则他从家到学校的位移大小为 m，走过的路程为 m。‎ ‎20．某同学在研究热敏电阻的温度特性时，在不同温度下测量同一个热敏电阻的阻值，并根据测量结果画出了热敏电阻的阻值R随温度t变化的图象，如图所示。由此可知：当温度为时，这个热敏电阻的阻值为 (选填“”或“”)；在温度从逐渐升高到的过程中，随着温度的升高，这个热敏电阻的阻值 (选填“变大”“变小”或“保持不变”)。‎ ‎21．如图所示，压路机后轮半径是前轮半径的2倍，A、B分别为后轮和前轮边缘上的一点，C为后轮上的一点。压路机在水平路面上匀速行驶的过程中，A、B两点的线速度始终相等。若用、、分别表示A、B、C三点的角速度，则 ， 。(选填“大于”“小于”或“等于”)‎ ‎22．在交通运输中，常用“客运效率”来描述交通工具的某项效能，“客运效率”是载客数和运送路程的乘积与消耗能量的比值，即客运效率： 。某人独自驾驶一辆普通轿车，以‎90 km／h恒速行驶百公里消耗的能量为2．5× J，则此情况下，这个人独自驾驶这辆轿车的客运效率为 km／J。若这个人骑某种电动自行车，当以‎20 km／h恒速行驶时，电动机消耗的功率为140 W。在上述情况下，此人骑这辆电动自行车与驾驶这辆轿车的客运效率之比约为 (保留整数)。‎ 四、论述、计算题(共30分)‎ 解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，重力加速度取g=‎10 m／．答案必须明确写出数值和单位。‎ ‎23．(7分)如图所示，用F=6.0 N的水平拉力，使质量m=‎2.0 kg的物体由静止开始沿光滑的水平面做匀加速直线运动。‎ ‎(1)求物体的加速度a的大小；‎ ‎(2)求物体开始运动后t=4.0 s末速度的大小；‎ ‎(3)按照题目中的条件，物体开始运动后4.0 s内的位移为‎24 ‎m。如果改变一些题设条件，物体在4.0 s内的位移就可以小于‎24 ‎m。请说出一种可行的改变方法。‎ ‎24．(7分)如图所示，在一个范围足够大、磁感应强度B=0．40 T的水平匀强磁场中，用绝缘细线将金属棒吊起呈水平静止状态，且使金属棒与磁场方向垂直。已知金属棒长L=‎0.20 ‎m，质量m=‎0.020 kg。‎ ‎(1)若棒中通有I=‎2.0 ‎A向左的电流，求此时金属棒受到的安培力F的大小；‎ ‎(2)改变通过金属棒的电流大小，使细线对金属棒的拉力恰好为零，求此时棒中电流的大小。‎ 请考生注意：在下面25题中，有①、②两道小题。其中第①小题供选用《选修1—1》物理课教材的学生做；第②小题供选用《选修3—1》物理课教材的学生做。每位学生在①、②小题中只做一道小题。若两小题都做，则按第①小题进行评分。‎ ‎25．(8分)‎ ‎①(供选用《选修1—1》物理课教材的学生做)‎ 如图所示为宇宙中一个恒星系的示意图，其中A为该星系中的一颗行星，它绕中央恒星O运行的轨道近似为圆。天文学家观测得到A行星运行的轨道半径为r，周期为T。已知万有引力常量G。‎ ‎(1)求A行星做匀速圆周运动的向心加速度大小；‎ ‎(2)求中央恒星O的质量；‎ ‎(3)若中央恒星是半径为R的均匀球体，要使在此恒星表面平抛一物体后，物体不再落回恒星表面，通过计算说明抛出物体的速度大小需要满足什么条件?‎ ‎②(供选用《选修3—l》物理课教材的学生做)‎ 如图所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为E，场区宽度为L。在紧靠电场的右侧空间分布着方向垂直于纸面的两个匀强磁场，磁感应强度均为B，两磁场的方向相反、分界面与电场边界平行，且右边磁场范围足够大。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后，在电场和磁场存在的空间进行周期性的运动。已知电场的右边界到两磁场分界面间的距离是带电粒子在磁场中运动的轨道半径的 倍，粒子重力不计。‎ 求：‎ ‎(1)粒子经电场加速后，进入磁场的速度大小；‎ ‎(2)粒子在磁场中运动的轨道半径；‎ ‎(3)粒子从A点出发到第一次返回A点的时间。‎ ‎26．(8分)如图所示，平板车长L=‎6.0 ‎m，质量M=‎10 kg，将其置于光滑水平面上，车的上表面距水平面h=‎1.25 ‎m。平板车在光滑水平面上以=‎‎10 ‎m ‎／s向右做匀速直线运动，某时刻对平板车施加一个方向水平向左、大小=78 N的恒力，与此同时，将一个质量m=‎1.0 kg的木块轻放在平板车右端。作用1.0 s后，将力的大小改为=422 N(作用位置和施力方向均不变)。作用一段时间后，木块脱离平板车落到平面上，在木块脱离平板车的瞬间撤去。已知平板车与木块间的动摩擦因数μ=0.20，木块可视为质点，空气阻力可忽略不计。求：‎ ‎(1)木块从离开平板车至落到水平面上所用的时间；‎ ‎(2)在作用的时间内，摩擦力对平板车做的功；‎ ‎(3)木块落到水平面上时距离平板车右端的水平距离。‎ 海淀区高二年第一学期期末练习物理参考答案及评分标准 第Ⅰ卷（机读卷 共54分）‎ 一、共45分，每小题3分。‎ ‎1.D 2.A 3.C 4.D 5.A 6.C 7.B 8.B 9.B 10.D 11.A 12.C 13.B 14.B 15.A 二、共9分，每小题3分。‎ ‎16.CD 17.AD 18.ACD 说明：每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分。‎ 第Ⅱ卷（非机读卷 共46分）‎ 三、填空题：每小题4分，共16分。‎ ‎19.1 000，1 400 20.，变小 21.等于，小于 22.4100‎ 四、论述、计算题；共30分。‎ 说明：所有论述、计算题按其他方法正确解答的，同样得分。可参照本评分标准分不给分。最后结果有单位的，必须写明单位，单位写错、缺单位的扣1分。‎ ‎23.（7分）解：‎ ‎（1）根据牛顿第二定律 F=ma,物体的加速度a==‎3.0 m/ (3分)‎ ‎（2）物体开始运动后t=4.0 s末的速度v=at=‎12 m/s (3分)‎ ‎（3）力F的方向不变，减小力；或力F的大小不变，将力的方向改为与水平面成一定角度；或力F不变，让水平面粗糙。 （1分）‎ ‎（说明：第(3)问其他合理的说法均得分。）‎ ‎24.（7分）解：‎ ‎（1）此时金属棒受到的安培力大小F=BIL=0.16 N （3分）‎ ‎（2）悬线拉力恰好为零，金属棒沿竖直方向受重力和安培力，‎ 由金属棒静止可知安培力=mg (1分)‎ 所以此时金属棒中的电流==‎2.5A （3分）‎ ‎25.①(8分)解：‎ ‎(1)A行星绕恒星O做匀速圆周运动的加速度大小a＝ω2r＝　　　　(3分)‎ ‎(2)A行星绕恒星O做匀速圆周运动，设A行星和恒星的质量分别为m和M，根据万有引力定律和牛顿第二定律有　G＝mr　　　　(2分)‎ 解得：M＝　　　　(1分)‎ ‎(3)当水平抛出物体的速度大小等于或大于物体在靠近恒星表面，绕恒星做匀速圆周运动速度大小时，物体将不再落回恒星表面。　　　　(1分)‎ 设物体在靠近恒星表面，绕恒星做半径为R的匀速圆周运动的速度大小为v，根据万有引力定律和牛顿第二定律有G＝m　　解得：v＝＝＝ 即在恒星表面水平抛出物体，物体不再落回恒星表面，抛出物体的速度v′需满足的条件是v′≥　　　　(1分)‎ ‎25.②(8分)解：‎ ‎(1)设粒子经电场加速后的速度为v，根据动能定理有qEL＝mv2　　　　(2分)‎ 解得：v＝　　　　(1分)‎ ‎(2)粒子在中间磁场中完成了如答图所示的部分圆运动，设半径为r，因洛伦磁力提供向心力，所以有qvB＝　　　　(2分)‎ 解得：r＝＝　　　　(1分)‎ ‎(3)设电场的右边界到两磁场分界面的距离为d，由题设条件可知d＝r，所以粒子在中间磁场中完成了1/6圆周运动后，进入右侧的磁场，在右侧磁场中完成了5/6圆周运动后，粒子又回到中间磁场和左侧的电场中，最后回到出发点A，完成一个循环过程。(粒子的径迹如答图所示)‎ 粒子在电场中往返时间t1＝2＝2 粒子在两个磁场中如果做匀速圆周运动，其周期均为T＝＝ 粒子在中间磁场中运动时间t2＝2×T＝ 粒子在右侧磁场中运动时间t3＝T＝ 所以粒子从A点出发到第一次返回A点的时间t＝t1＋t2＋t3＝2＋　　　　(2分)‎ ‎26.(8分)解：‎ ‎(1)木块离开平板车后，只受重力，在竖直方向做初速为零的匀加速直线运动，设从木块离开平板车开始至落到光滑水平面上所用的时间为t，则有h＝gt2‎ 解得：t＝＝0.50 s　　　　(3分)‎ ‎(2)木块放到平板车右端后，木块和平板车沿水平方向受力情况如答图所示。‎ 设此时平板车的加速度为a1，木块的加速度为a2根据牛顿第二定律，‎ 对平板车与F1＋μmg＝Ma1‎ 对木块有μmg＝ma2‎ 解得：a1＝‎8.0 m/s2；a2＝‎2.0 m/s2　　　　(1分)‎ 设将木块放到平板车右端后经过t1时间木块和平板车达到共同速度，‎ 则有v0－a1t1＝a1t1，‎ 解得：t1＝1.0 s 此时间刚好是F1作用的时间，设在这段时间内平板车的位移为x1‎ 则x1＝v0t1－a1t，解得：x1＝‎6.0 m　　　　(1分)‎ 在F1作用的时间内摩擦力对平板车做的功 W＝－μmgx1＝－0.20×1.0×10×6.0 J　　　　(1分)‎ ‎(3)在F1作用的时间内木块的位移为x2＝a2t＝‎‎1.0 ‎m ‎1.0 s末木块距离平板车右端的距离Δx＝L－x2＝‎5.0 ‎m，如答图所示。‎ ‎1.0s末平板车和木块具有相同的速度v＝a2t1＝‎2.0m/s F2开始作用后，木块的平板车沿水平方向受力的情况如答图所示。‎ 木块做减速运动，其加速度大小不变，方向改变。‎ 设此时平板车的加速度为a3‎ 根据牛顿第二定律，对平板车有F2－μmg＝Ma3‎ 解得：a3＝‎42 m/s2‎ 设木块在速度减为零时，木块、平板车的位移分别为x3、x4，取水平向右的方向为正方向。‎ x3＝v2/‎2a2＝‎1.0 ‎m，木块速度减为零所用时间t2＝＝1.0 s 所以x4＝vt2－a3t＝－‎‎19 m 因|x4|>Δx说明木块在速度减为零之前已经从平板车的右端脱离。‎ 在F2作用t3时间木块与平板车脱离，在这个过程中木块、平板车的位移分别为x5、x6，‎ 木块的位移x5＝vt3－a2t 平板车的位移x6＝vt3－a3t3‎ 由答图所示的几何关系可知x5＋|x6|＝Δx，由此解得：t3＝0.50 s　　　　(1分)‎ 木块离开平板车瞬间的速度v1＝v－a2t3＝‎1.0 m/s 木块离开平板车后水平位移x7＝v1t＝‎‎0.50 m 木块离开平板车的瞬间平板车的速度v2＝v－a3t3＝－‎19 m/s 木块离开平板车后平板车水平位移x8＝v2t＝－‎‎9.5 m 木块落到水平面上时距离平板车右端的水平距离x＝x7＋|x8|＝‎10 m　　　　(1分)‎