北京市东城区2017届高三上学期期末考试物理试题

北京市东城区2017届高三上学期期末考试物理试题

www.ks5u.com 北京市东城区2017届高三上学期期末考试物理试题 一、单选题（共12小题）‎ ‎1．下列物理量中属于矢量的是（   ）‎ A．加速度 B．动能 C．功率 D．电势能 ‎2．为了研究超重与失重问题，某同学静止站在电梯中的体重计上观察示数变化。在电梯运动的某阶段，他发现体重计的示数大于自己实际体重，此时电梯的运动状态可能是（   ）‎ A．匀速上升 B．加速上升 C．匀速下降 D．加速下降 ‎3．匀强电场的电场线如图所示，、是电场中的两点。下列说法中正确的是（   ）‎ A．点电势一定小于点电势 B．点电势一定等于点电势 C．点电场强度一定小于点电场强度 D．点电场强度一定等于点电场强度 ‎4．如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈平面转动至与磁场方向平行位置时（   ）‎ A．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大 B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大 C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小 D．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小 ‎5．如图所示，将两个完全相同的均匀长方体物块、叠放在一起置于水平地面上。两物块重均为。现用弹簧秤竖直向上拉物块，当弹簧秤示数为时，下列说法中正确的是（   ）‎ A．物块对物块的压力大小为 B．物块对地面的压力大小等于 C．地面与物块之间存在静摩擦力 D．物块与物块之间存在静摩擦力 ‎6．利用水滴下落可以粗略测量重力加速度的大小。调节家中水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一滴水刚碰到盘子时，恰好有另一滴水刚开始下落，而空中还有一滴水正在下落。测出此时出水口到盘子的高度为，从第1滴水开始下落到第滴水刚落至盘中所用时间为。下列说法正确的是（   ）‎ A．每滴水下落时间为 B．相邻两滴水开始下落的时间间隔为 C．第1滴水刚落至盘中时，第2滴水距盘子的距离为 D．此地重力加速度的大小为 ‎7．如图1所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动，‎ 形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图2所示。圆盘匀速转动时，小球做受迫振动。小球振动稳定时，下列说法正确的是（   ）‎ A．小球振动的固有频率是 B．小球做受迫振动时周期一定是 C．圆盘转动周期在附近时，小球振幅显著增大 D．圆盘转动周期在附近时，小球振幅显著减小 ‎8．在光滑水平地面上有静止的物体和，两物体间有压紧的轻质弹簧。的质量是的2倍。把连接物体的细绳剪断，弹簧恢复原长时（   ）‎ A．受到的合力大于受到的合力 B．的速率是的速率的一半 C．的加速度大于的加速度 D．的动量是的动量的两倍 ‎9．如图所示，粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置，其半径为，直径水平。一质量为的小物块（可视为质点）自点由静止开始沿轨道下滑，滑到轨道最低点时，小物块对轨道的压力为，为重力加速度的大小。则下列说法正确的是（   ）‎ A．小物块到达最低点时的速度大小为 B．小物块从点运动到点的过程中重力做功为 C．小物块从点运动到点的过程中克服摩擦力所做的功为 D．小物块从点开始运动经过点后恰好可以到达点 ‎10．兴趣小组的同学们利用弹弓放飞模型飞机。弹弓的构造如图1所示，其中橡皮筋两端点、固定在把手上，橡皮筋处于时恰好为原长状态（如图2所示），将模型飞机的尾部放在处，将点拉至点时放手，模型飞机就会在橡皮筋的作用下发射出去。、两点均在连线的中垂线上，橡皮筋的质量忽略不计。现将模型飞机竖直向上发射，在它由运动到的过程中（   ）‎ A．橡皮筋对模型飞机的弹力一直在增大 B．橡皮筋对模型飞机的弹力始终做正功 C．模型飞机的机械能守恒 D．模型飞机的动能一直在增大 ‎11．静电场方向平行于轴，其电势随的分布可简化为如图所示的折线。将一个带负电的粒子在处由静止释放，它只在电场力作用下沿轴运动。规定轴正方向为电场强度、加速度、速度的正方向，下图分别表示轴上各点的电场强度，粒子的加速度、速度和动能随的变化图像，其中正确的是（   ）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎12．如图所示，传送带的三个固定转动轴分别位于等腰三角形的三个顶点，两段倾斜部分长均为，且与水平方向的夹角为37°。传送带以的速度逆时针匀速转动。两个质量相同的小物块、从传送带顶端均以的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，取，，。下列判断正确的是（   ）‎ A．物块始终与传送带相对静止 B．物块先到达传送带底端 C．传送带对物块所做的功大于传送带对物块所做的功 D．两物块与传送带之间因摩擦所产生的总热量等于两物块机械能总的减少量 二、实验题（共3小题）‎ ‎13.如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。实验时，给平行板电容器充电后，可观察到静电计指针偏转一定角度。当增大两极板间距离时，可观察到静电计指针的偏角变大，说明两极板间的________变大（选填“电势差”或“电荷量”），这时电容________（选填“增大”或“减小”）。‎ ‎14.某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。‎ ‎（1）他进行了如下操作，其中没有必要进行的步骤是_________，操作不当的步骤是____________________。‎ ‎　　A．按照图示的装置安装器材 ‎　　B．将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上 ‎　　C．用天平测出重锤的质量 ‎　　D．先接通电源，后释放纸带 ‎（2）安装好实验装置，正确进行实验操作。从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。设重锤质量为，当地重力加速度为，打点计时器打点周期为。为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打点到打点的过程中，重锤重力势能的减少量_______________，动能的增加量__________________（用题中所给字母表示）。‎ ‎（3）实验结果显示，重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是____________________。‎ ‎　　A．该误差属于偶然误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的 ‎　　B．该误差属于偶然误差，主要由于没有采用多次实验取平均值的方法造成的 ‎　　C．该误差属于系统误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的 ‎　　D．该误差属于系统误差，主要由于没有采用多次实验取平均值的方法造成的 ‎15.实验室有一捆规格为“，”的铜导线，已经用去了一部分，一同学想用伏安法测量剩余导线的电阻。‎ ‎（1）他查得铜的电阻率为。他可以用公式_________________计算出整捆导线的电阻为____________________Ω；‎ ‎（2）他从实验室借来如下器材，想分别用电流表内接法和外接法测量铜导线的电阻：‎ 电流表：量程，内阻约为；‎ 电压表：量程，内阻约；‎ 滑动变阻器：最大阻值；‎ 滑动变阻器：最大阻值；‎ 电源：电动势，内阻可不计；‎ 开关、导线若干。‎ 回答下列问题：‎ ‎①请你用笔画线代替导线在图1中完成电路连线。要求用电流表外接、滑动变阻器分压接法。‎ ‎②按①中所连电路实验时滑动变阻器应选__________（填“”或“”），闭合开关前应将滑片移至____________端（填“”或“”）。‎ ‎③他将分别用电流表内接法和外接法得到的电流、电压数据描到 图上，如图2所示。在图2中由电流表外接法得到测量图线是______________填“甲”或“乙”），你的判断依据是_____________________________________________________。‎ 三、计算题（共5小题）‎ ‎16.如图所示，一个质量为、电荷量为的带电粒子，在磁感应强度为的匀强磁场中，以垂直于磁场方向的速度做匀速圆周运动。‎ ‎（1）画出粒子此时所受洛伦兹力的方向及运动轨迹示意图；‎ ‎（2）推导轨道半径公式；‎ ‎（3）推导运动周期公式。‎ ‎17.2016年11月18日13时59分，“神舟”十一号飞船返回舱在内蒙古中部预定区域成功着陆，执行飞行任务的航天员在“天宫”二号空间实验室工作生活30天后，顺利返回祖国，创造了中国航天员太空驻留时间的新纪录，标志着我国载人航天工程空间实验室任务取得重要成果。‎ 有同学设想在不久的将来，宇航员可以在月球表面以初速度将一物体竖直上抛，测出物体上升的最大高度。已知月球的半径为，引力常量为。请你求出：‎ ‎（1）月球表面的重力加速度大小；‎ ‎（2）月球的质量；‎ ‎（3）月球的第一宇宙速度。‎ ‎18.如图所示，固定于水平桌面上的光滑平行金属导轨、处于竖直向下的范围足够大的匀强磁场中，导轨间距为，导轨电阻忽略不计。导轨的左端接有阻值为的电阻。一根质量为，电阻为的金属棒MN垂直导轨放置且与导轨接触良好，并始终以速度向右匀速运动。‎ ‎（1）若磁场的磁感应强度大小为且保持不变时，求：‎ a．回路中的感应电流的大小；‎ b．金属杆受到的安培力大小及方向；‎ ‎（2）当金属棒到达图中虚线位置时，恰好使构成一个边长为的正方形回路，从此时刻开始计时，并改变磁感应强度大小，可使回路中不产生感应电流，请你推导磁感应强度随时间变化的关系式。‎ ‎19.北京赢得了2022年第二十四届冬季奥林匹克运动会的举办权，引得越来越多的体育爱好者参加滑雪运动。如图所示，某滑雪场的雪道由倾斜部分段和水平部分段组成，其中倾斜雪道的长，顶端高，滑雪板与雪道间的动摩擦因数。滑雪爱好者每次练习时均在倾斜雪道的顶端处以水平速度飞出，落到雪道时他靠改变姿势进行缓冲，恰好可以使自己在落到雪道前后沿雪道方向的速度相同。不计空气阻力影响，取重力加速度。‎ ‎（1）第一次滑雪爱好者水平飞出后经落到雪道上的处（图中未标出），求水平初速度及、之间的水平位移。‎ ‎（2）第二次该爱好者调整水平初速度，落到雪道上的处（图中未标出），已知、之间的水平位移为，且，求该爱好者落到雪道上的处之后的滑行距离。‎ ‎（3）该爱好者在随后的几次练习中都落在雪道的段，他根据经验得出如下结论：在处水平速度越大，落到雪道前瞬时的速度越大，速度方向与雪道的夹角也越大。他的观点是否正确，请你判断并说明理由。‎ ‎20.一根足够长的空心铜管竖直放置，使一枚直径略小于铜管内径、质量为 的圆柱形强磁铁从管内某处由静止开始下落，如图1所示，它不会做自由落体运动，而是非常缓慢地穿过铜管，在铜管内下落时的最大速度为。强磁铁在管内运动时，不与铜管内壁发生摩擦，空气阻力也可以忽略。产生该现象的原因是变化的磁场在铜管内激发出了涡流，涡流反过来又对强磁铁产生了很大的阻力。虽然该情景中涡流的定量计算非常复杂，我们不需要求解，却仍然可以用我们学过的知识来对下述问题进行分析。‎ ‎（1）求图1中的强磁铁达到最大速度后铜管的热功率；‎ ‎（2）强磁铁下落过程中，可以认为铜管中的感应电动势大小与强磁铁下落的速度成正比，且强磁铁周围铜管的有效电阻是恒定的。由此分析，如果在图甲中强磁铁的上面粘一个质量为的绝缘橡胶块，则强磁铁下落的最大速度是多大？‎ ‎（3）若已知强磁铁下落过程中的任一时刻，强磁铁机械能耗散的功率等于其受到的阻力大小与下落速度大小的乘积。则在图1中，质量为的强磁铁从静止下落，经过时间后达到最大速度，求此过程强磁铁的下落高度；‎ ‎（4）若将空心铜管切开一条竖直狭缝，如图2所示，强磁铁还从管内某处由静止开始下落，发现强磁铁的下落还是会明显慢于自由落体运动，请你分析这一现象的原因。‎ 答案部分 ‎1.考点：矢量和标量 试题解析：加速度既有大小又有方向，为矢量；动能、功率、电势能只有大小没有方向，为标量。‎ 答案：A ‎   ‎ ‎2.考点：超重和失重 试题解析：体重计示数为物体所受支持力大小，支持力大于重力，合外力向上，加速度向上，运动情况可能有两个：加速向上或减速向下。故选：B。‎ 答案：B ‎   ‎ ‎3.考点：电场线 试题解析：沿着电场线方向电势逐渐降低，点电势大于点电势；匀强电场各处电场线相同，故、两点场强相同。故选：D。‎ 答案：D ‎   ‎ ‎4.考点：交变电流、交变电流的图像 试题解析：线圈与磁场方向平行时，磁通量为0，此时磁通量变化率最大。故选：A。‎ 答案：A ‎   ‎ ‎5.考点：共点力的平衡 试题解析：物块受向下的重力，向上的弹簧秤的拉力，和向上的支持力，重力为，弹簧秤拉力为，则支持力为，及对的压力大小为，A正确；物块B受重力，对的压力，根据力的平衡可知受到地面支持力为，即对地面压力为，B错；由于与，与地面之间水平方向没有相对运动趋势，所以不存在摩擦力。故选：A。‎ 答案：A ‎   ‎ ‎6.考点：匀变速直线运动及其公式、图像 试题解析：水滴离开水龙头后做自由落体运动，出水口到盘子的高度为，由可知每滴水下落的时间为，A选项错误；由于空中还有一滴水正在下落,所以相邻两滴水开始下落的时间间隔，B选项错误；第1滴水刚碰到盘子时，第2滴水将分成时间相等的2份，2份相等时间的位移比为1：3，总高度为，所以第1滴水刚落至盘中时，第2滴水距盘子的距离为，C选项错误；则第滴水下落至盘中时，第滴水开始下落，所以从第1滴水开始下落到第滴水开始下落经历时间为，每间隔两滴水之间时间为，每滴水下落时间，即，，解得，D选项正确。故选：D。‎ 答案：D ‎   ‎ ‎7.考点：受迫振动和共振 试题解析：从振动图像可以看出小球固有周期为4秒，频率为0.25赫兹，A错；小球在受迫振动时的频率决定于原盘圆周运动的频率，B错；驱动频率与固有频率相同时，振幅最大，C对D错。‎ 答案：C ‎   ‎ ‎8.考点：动量、动量守恒定律及其应用 试题解析：弹簧恢复原长时，由于地面光滑，物体、水平方向都只受弹簧的弹力作用，所受弹力大小相等，方向相反，A选项错误；因地面光滑故系统所受合外力为0，动量守恒，则、物体末动量大小相等，方向相反，由于的质量为的两倍，所以的速度大小为的一半，B选项正确；加速度，两物体所受合力相等，的质量是的2倍，则的加速度是的，C选项错误。由于动量守恒，、动量大小相等，D选项错误。故选：B。‎ 答案：B ‎   ‎ ‎9.考点：功能关系、机械能守恒定律及其应用 试题解析：最低点做圆周运动的物体所受合力提供向心力，，得，A选项错误；重力做功仅与高度差有关，，B选项错误；由动能定理得，解得，C选项正确；因为运动过程摩擦力做功，由能量守恒可知物块不能到达点，D选项错误；故选：C。‎ 答案：C ‎   ‎ ‎10.考点：功能关系、机械能守恒定律及其应用 试题解析：点为原长点，其弹力为零，点拉伸最长，为弹力最大的点。从到过程中，橡皮筋拉伸量减小，弹力一直在减小，A选项错误；由运动到的过程中橡皮筋的弹力方向与物体运动方向相同，因此一直对模型飞机做正功，B选项正确；由运动到的过程模型飞机所受弹力做正功，其机械能增大，C错误；点橡皮筋的弹力大于重力，点橡皮筋的弹力小于重力，之间有个平衡点，其弹力等于重力，所以此过程中，模型飞机的动能先增大后减小，D选项错误。故选：B 答案：B ‎   ‎ ‎11.考点：电势能、电势 试题解析：图象的斜率大小表示场强，由图可知图象在轴正半轴和负半轴斜率不变，因此该静电场为匀强电场，且在正半轴沿方向电势减小，因此场强方向向右，在负半轴沿方向电势减小，因此场强方向向左，A选项错误；‎ 同一电荷，在匀强电场受电场力是定值，因此加速度也说定值，B选项错误；‎ 由能量守恒:得，可知为一次函数图像，D选项正确。‎ 答案：D ‎   ‎ ‎12.考点：功能关系、机械能守恒定律及其应用 试题解析：由题意可知，，因此,可知物块和无法静止在斜面上，都会沿斜面下滑。和初速度均等于传送带速度，因此放上斜面后会沿斜面加速下滑；物块初速度等于传送带的速度，因此放斜面上后，摩擦力沿斜面向上，同样会加速下滑，且和在斜面上运动时，下降的高度相等，所受摩擦力相等，加速度相同，位移相等，因此重力做功相等，传动带对和做功相等。‎ 物块重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，处于加速状态，A错；‎ 两物块受力相同，加速度相同，位移相同，到达底端的时间相同，B错；‎ 由，所受摩擦力相同，位移相同，做功相同，C错；‎ 若物块与斜面无摩擦力，则物块机械能守恒，若有摩擦力，则摩擦力做的功等于物块机械能的减少量，而摩擦力做的功全部转化成热量，因此物体与传送带之间因摩擦所产生的总热量等于两物块机械能总的减少量，D对。‎ 答案：D ‎   ‎ ‎13.考点：电容器的电压、电荷量和电容的关系 试题解析：静电计指针的偏角大小表示电势差的高低，偏角变大，说明两极板间的电势差变大；由可知，不变，变大，电容减小。‎ 答案：电势差;减小 ‎   ‎ ‎14.考点：实验：验证机械能守恒定律 试题解析：（1）由机械能守恒守恒定律可知质量可以约去，所以不需要用天平测量物体质量，没有必要进行的步骤是C；打点计时器使用的是交流电源，操作不当的步骤是B。‎ ‎（2）由于要验证O到机械能守恒，所以需要测出O到的高度，所以重力势能的减小量,动能的增加量；‎ ‎（3）重锤重力势能的减少量大于动能的增加量主要是由于空气阻力和摩擦引起的，这种误差是由于装置引起的误差，所以属于系统误差，故选：C。‎ 答案：（1）C;B（2），（3）C ‎   ‎ ‎15.考点：实验：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）‎ 试题解析：（1）由公式，带入数值得电阻阻值；‎ ‎（2）①如图所示；‎ ‎②由于分压法，所以变阻器要选小的；‎ ‎③因为电流表外接时，测得的电流值偏大，由可知电阻值偏小。‎ 答案：（1）；3.4（2）①见解析图②；③乙，电流表外接时，测得的电阻值偏小 ‎   ‎ ‎16.考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 试题解析：（1）见图；‎ ‎（2）带电粒子运动过程中所受洛伦兹力 洛伦兹力充当向心力 解得轨道半径 ‎（3）带电粒子运动周期 答案：见解析 ‎   ‎ ‎17.考点：万有引力定律及其应用 试题解析：（1）物体做竖直上抛运动有 解得 ‎（2）在月球表面有 解得月球的质量 ‎（3）某卫星在月球表面绕其做圆周运动时 解得 答案：（1）（2）（3）‎ ‎   ‎ ‎18.考点：法拉第电磁感应定律 试题解析：（1）若磁场的磁感应强度大小为且保持不变时：‎ a．导体棒中产生的感应电动势 回路中的感应电流的大小 解得 b．金属杆受到的安培力大小 安培力方向：水平向左 ‎（2）若使回路中不产生感应电流，磁通量保持不变即可，有 解得 答案：（1）a．b．,水平向左（2）‎ ‎   ‎ ‎19.考点：抛体运动 试题解析：滑雪爱好者自处以水平速度飞出后，可能落在雪道的倾斜部分段，也可能落在雪道的水平部分段。‎ ‎（1）设滑雪爱好者落在雪道的水平部分段所用时间为，‎ 根据平抛规律 解得 由此可知，滑雪爱好者水平飞出后经落在雪道的倾斜部分段。‎ 根据平抛规律 解得 ‎、之间的水平位移 解得 ‎（2）设此次爱好者水平初速度，由，可知，由此可判断此次滑雪爱好者水平飞出后落在雪道的水平部分段。‎ 由平抛规律 解得 之后爱好者在水平雪道上匀减速滑行，‎ 由动能定理有 解得该爱好者落到雪道上的处之后的滑行距离 ‎（3）他的观点不正确。正确观点是：在处水平速度越大，落到雪道前瞬时速度越大，而速度方向与雪道夹角相同。‎ 设爱好者水平初速度 由平抛规律，落到段均满足 解得，由此可知：越大，运动时间越长 落到雪道前瞬时速度大小，越大，落点速度越大 速度方向与水平方向夹角为，，速度方向与无关。‎ 答案：（1），（2）（3）见解析 ‎   ‎ ‎20.考点：法拉第电磁感应定律 试题解析：（1）磁铁匀速下落过程中，可以认为减少的重力势能全部转化为热 可得 ‎（2）由于强磁铁下落过程中铜管中的感应电动势大小与磁铁下落的速度成正比，且其周围铜管的有效电阻是恒定的，‎ 可知任一时刻的热功率             ①‎ 强磁铁下落过程中      ②‎ 可得      ③‎ 所以有 ‎（3）设强磁铁下落过程中的很短时间内所受电磁阻力大小为 根据动量定理有      ④‎ 又有       ⑤‎ 所以有 设，其中为常量       ⑥‎ 强磁铁匀速下落时      ⑦‎ 由④⑥⑦式，有      ⑧‎ 对于全过程有       ⑨‎ 得 ‎（4）因为此时铜管中仍然会产生涡流，涡流的磁场对强磁铁有阻力作用。‎ 答案：见解析 ‎    ‎