1、2018-2019 学年北京市石景山区高三（上）期末物理试卷学年北京市石景山区高三（上）期末物理试卷 一、本题共一、本题共 12 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 36 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求 1 （3 分）关于功的单位，下列关系式中正确的是（ ） A1J1kgm/s B1J1kgm/s2 C1J1kgm2/s D1J1kgm2/s2 2 （3 分）质点做直线运动的速度时间图象如图所示，该质点（ ） A在第 1 秒末速度方向发生了改变 B在第 2 秒末加速度方向发生了改变 C在前 2 秒内发生的位移为零
2、 D第 3 秒末和第 5 秒末的位置相同 3 （3 分）一列简谐横波沿 x 轴方向传播，某时刻的波形图如图所示，已知位于 x1m 处的质点正向下运 动，则下列说法正确的是（ ） A该波沿 x 轴负方向传播 Bx3m 处的质点的振幅为零 Cx2m 处的质点此刻具有最大加速度 D该时刻以后，x2.5m 处的质点比 x1.5m 处的质点先回到平衡位置 4 （3 分）如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向 沿图中的（ ） AOA 方向 BOB 方向 COC 方向 DOD 方向 5 （3 分）在“验证力的平行四边形定则”实验中，将轻质小圆环挂在橡皮条的一端，
3、橡皮条的另一端固定 在水平木板上的 A 点， 圆环上有细绳套。 实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套， 互成角度地拉圆环， 将圆环拉至某一位置 O， 如图所示。 再只用一个弹簧测力 计， 通过绳套把圆环拉到与前面相同的位置 O 实 验中保持橡皮条、 弹簧测力计和绳位于与纸面平行的同一平面内。 关于此实验， 下列说法中正确的是 （ ） A实验中既要记录弹簧测力计的示数，又要记录细绳套的方向 B实验中只需记录弹簧测力计的示数 C两弹簧测力计之间的夹角越大越好 D两弹簧测力计之间的夹角越小越好 6 （3 分）如图所示，质量相同的三个小物块 a、b、c 处在同一高度。现将小物块 a 和 b 由静止释放
4、，则 a 沿光滑斜面下滑，b 做自由落体运动；同时将小物块 c 沿水平方向抛出。不计空气阻力。关于三个物块 的运动情况，下列判断正确的是（ ） A三个物块落地前瞬间的动量相同 B三个物块落地前瞬间的动能相同 C重力对三个物块做功相同 D重力对三个物块的冲量相同 7 （3 分）2011 年 9 月 29 日我国发射的首个目标飞行器“天宫一号”的平均轨道高度约为 370km；2016 年 9 月 15 日我国又成功发射了 “天宫二号” 空间实验室， 它的平均轨道高度约为 393km。 如果 “天宫一号” 和“天宫二号”在轨道上的运动都可视为匀速圆周运动，则“天宫一号”运行的（ ） A速率较小 B周
5、期较小 C角速度较小 D加速度较小 8 （3 分）小灯泡的一段伏安特性曲线如图所示，当通过灯泡的电流由 0.10A 变为 0.15A 时，灯泡的电阻变 化了（ ） A10 B30 C40 D60 9 （3 分）如图所示，A、B、C 三处相互间的距离分别为 AB5cm，BC3cm，CA4cm。在 A、B 两处 分别放置两点电荷， C 处的电场强度方向平行于 A、 B 的连线。 已知放在 A 处的点电荷所带电荷量为+q 关 于放在 B 处的点电荷，下列说法中正确的是（ ） A带正电荷，qBq B带负电荷，qBq C带正电荷，qBq D带负电荷，qBq 10 （3 分）如图甲所示，10 匝铜导线制成
6、的线圈两端 M、N 与一电压表相连，线圈内磁场方向垂直纸面向 里，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是（ ） A电压表的正接线柱接线圈的 N 端 B线圈中磁通量的变化量为 1.5Wb C线圈中磁通量的变化率为 1.5Wb/s D电压表的读数为 5V 11 （3 分）如图所示，界面 MN 与水平地面之间有足够大正交的匀强磁场 B 和匀强电场 E，磁感线和电场 线都处在水平方向且互相垂直。在 MN 上方有一个带正电的小球由静止开始下落，经电场和磁场到达水 平地面。若不计空气阻力，小球在通过电场和磁场的过程中，下列说法中正确的是（ ） A小球做匀变速曲线运动 B小球的电势能一定减少
7、C洛伦兹力对小球做负功 D小球的动能增量等于其重力势能的减少量 12 （3 分）图中虚线 a、b、c、d 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面 a 上的电势为 4V一 电子经过 a 时的动能为 8eV， 从 a 到 c 的过程中克服电场力所做的功为 4eV 下列说法中正确的是 （ ） A平面 c 上的电势为零 B该电子一定能够到达平面 d C该电子经过平面 a 时，其电势能为 8eV D该电子经过平面 a 时的速率是经过 c 时的 2 倍 二、本题共二、本题共 2 小题，共小题，共 18 分分 13在研究平抛运动的实验中，某同学记录了小球运动过程中经过的 A、B、C、D、E、F、G 点
8、的位置， 相邻两点的时间间隔均为 t0.05s。取 A 点为坐标原点，以+x 方向表示水平初速度方向，以+y 方向表示 竖直向下方向，实验记录如下表。 标号 n A B来源:学.科.网 C D E F G t/s 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 x/m 0 0.024 0.051 0.073 0.098 0.126 0.150 y/m 0 0.042 0.108 0.198 0.314 0.454 0.617 （1）作出 xt 图象如图甲所示，小球平抛运动的水平初速度大小是 m/s； （2）根据表格中数据可知，t0.10s 时，小球的竖直分速度大小是 m/s；
9、（3）以 t 为横坐标，为纵坐标，作出t 图象如图 11 乙所示，可得直线斜率的数值 k4.86，其单位 是 ，该处重力加速度 g m/s2。 14某实验小组设计如图 a 所示的电路，测量电源电动势 E 和一个定值电阻 Rx实验室提供的器材有：待 测电阻 Rx（约 25） ，待测电源 E（电动势约 3V，内阻不计） ，电压表 V（量程 03V15V） ，电阻箱 R （阻值范围 0999.9） ，电键 S，导线若干。 （1）请根据图 a 所示的电路图，在图 b 中画出连线，将器材连接成实验电路。 （2）某同学开始做实验。先把变阻箱阻值调到最大，再闭合开关 S，然后逐次改变电阻箱接入电路的阻值 R
10、，记下电阻箱的阻值 R 和相应电压表的示数 U；以 R 为纵坐标，为横坐标，作出图线如图 c 所示。 根据图线得到电源电动势的测量值 E ，定值电阻的测量值 Rx 。 三、 本题共三、 本题共 5 小题， 共小题， 共 46 分 解答应写出必要的文字说明、 方程和重要步骤 只写出最后答案的不能得分 有分 解答应写出必要的文字说明、 方程和重要步骤 只写出最后答案的不能得分 有 数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 15如图所示，一质量 m2kg 的木箱静止在粗糙水平面上。从 t0 开始，木箱受到 F10N、与水平面的 夹角为 37的恒定拉力，沿水
11、平面匀加速运动。已知木箱与水平面间的动摩擦因数 0.2，重力加 速度 g10m/s2，sin370.6，cos370.8。 （1）画出木箱受力的示意图； （2）求木箱的加速度 a 的大小； （3）求 02s 时间内，木箱位移 x 的大小。 16如图，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压 U 加速后在纸面内水平向右运动，自 M 点 垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的 速度大小为 v1，并在磁场边界的 N 点射出；乙种离子在 MN 的中点射出；MN 长为 l。不计重力影响和 离子间的相互作用。求来源:Zxxk.Com （1）磁场的磁
12、感应强度大小； （2）甲、乙两种离子的比荷之比。 17如图所示，两根倾斜放置与水平面成 30角的平行导电轨道间距为 l，导轨间接一电阻的阻值为 R，整 个空间分布着匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为 B，一质量为 m、电阻也为 R 的 金属杆 ab，以某一初速度沿轨道上滑，直至速度减为零。已知上述过程中电阻 R 产生的热量为 Q，其最 大瞬时电功率为 P， 设轨道摩擦及电阻都不计， ab 杆向上滑动的过程中始终与轨道保持垂直且接触良好。 （1）请分析说明向上滑动的过程中，ab 杆的加速度变化情况； （2）求金属杆 ab 上滑的初速度 v0； （3）求金属杆 ab 上滑的最大距离
13、 x。 18某同学遇到一道“智力题” ：一个骑着电动平衡车的杂技演员带着两个相同的铁球想通过一座很长的小 桥，但小桥所能承受的最大压力是演员、电动平衡车和其中一个铁球的重力之和，演员能否带着两个铁 球一次性地从桥上走过去？ 该同学利用所学的抛体运动，提出解决方案：骑着电动平衡车的演员通过小桥的过程中，只需不断地交替 将一个铁球抛在空中，这样手里始终不会有两个铁球，小桥所承受的压力不会超过其限度，从而保证演 员带着两个铁球安全过桥。你认为该同学的方案是否合理？请结合所学知识，建立合理模型，通过分析 说明。 19如图所示，质量分别为 m1和 m2的两个小球叠放在一起，从高度为 h 处由静止释放，他
14、们一起下落。 不计空气阻力。 （1）在下落过程中，两个小球之间是否存在相互作用力？请说明理由。 （2）已知 h 远大于两球半径，所有的碰撞都没有机械能损失，且碰撞前后小球都沿竖直方向运动。若碰撞 后 m2恰处于平衡状态，求 落地前瞬间，两个小球的速度大小 v0； 两个小球的质量之比 m1：m2； 小球 m1上升的最大高度 H。 2018-2019 学年北京市石景山区高三（上）期末物理试卷学年北京市石景山区高三（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、本题共一、本题共 12 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 36 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求
15、分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求 1 【解答】解：功等于力和在力的方向上通过的距离之积，其中力的单位是 1N1kgm/s2，距离的单位是 m，功的单位是 1kgm2/s2，所以 1J1kgm2/s2故 D 正确。 故选：D。来源:学科网 2 【解答】解：A、02s 内速度图象在时间轴的上方，都为正，速度方向没有改变。故 A 错误； B、速度时间图象的斜率表示加速度，由图可知 13s 图象斜率不变，加速度不变，方向没有发生改变，故 B 错误； C、根据“面积”表示位移可知，02s 内的位移为：x122m2m。故 C 错误； D、根据“面积”表示位移可知，03s 内的位移为：x
16、122m1m， 05s 内的位移为：x221m1m，所以第 3 秒末和第 5 秒末的位置相同。故 D 正确。 故选：D。 3 【解答】解：A、已知位于 x1m 处的质点正向下运动，根据质点的振动方向和波的传播方向处于曲线 的同一侧可知，波沿 x 轴负方向传播，故 A 正确。 B、x3m 处的质点此时的位移为零，但其振幅为不为零，故 B 错误。 C、x2m 处的质点此刻的位移最大，回复力最大，则此刻具有最大加速度，故 C 正确。 D、该时刻，x2.5m 处的质点向上振动，x1.5m 处的质点向下振动，则该时刻以后 x2.5m 处的质点比 x1.5m 处的质点先回到平衡位置，故 D 正确。 故选：
17、ACD。 4 【解答】解：小球和小车的加速度相同，所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平向右的 方向加速运动，加速度水平向右，根据牛顿第二定律 Fma 可知，加速度的方向与合力的方向相同，合 力水平向右，即合力沿图中的 OD 方向，故 ABC 错误，D 正确。 故选：D。 5 【解答】解：AB、该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则，要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力 的大小和方向做出平行四边形，求出其合力大小，然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较，最 后得出结论，故需要同时记录两弹力的大小和方向。故 A 正确，B 错误； CD、在实验中两个分力的夹角大小适当，在作图时有利于减
18、小误差即可，并非越大越好，也非越小越好， CD 错误。 故选：A。 6 【解答】解：A、动量是矢量，三个物块落地时速度方向不同，故动量不同，故 A 错误； BC、由题意可知，三个物体下落的过程只有重力做功，重力对三个物体做功相同，根据机械能守恒定律可 知，mghEKEK0，c 的初动能不为零，故落地瞬间 c 的动能较大，a、b 的动能相同，故 B 错误，C 正 确； D、由于平抛运动的竖直分运动为自由落体，由 hgt2，得 t，故 b、c 下落时间相同，根据 Imgt 可知，重力对 b、c 两物体的冲量相同；但根据牛顿第二定律以及运动学公式可知，a 的下落时间 t ，与 b、c 的下落时间不同
19、，故三个物体受重力的冲量不同，故 D 错误。 故选：C。 7 【解答】解：万有引力提供向心力：Gmm2rm（）2rma 解得：vT2a A、根据万有引力提供向心力得：v，故“天宫一号”运行的速率较大，故 A 错误； B、根据万有引力提供向心力得：T2 则“天宫一号”的运行周期较小，故 B 正确； C、根据万有：引力提供向心力得：，则“天宫一号”的运行角速度较大，故 C 错误； D、根据万有引力提供向心力得：a 则“天宫一号”的加速度较大，故 D 错误。 故选：B。 8 【解答】解：由图读出，当电流 IA0.10A，电压 UA3V 时，则电阻为 RA30； 当电流 IB0.15A，电压 UB6V
20、 时，则电阻为 RB40， 则电阻的改变量R403010 故选：A。 9 【解答】解：根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球 C 所受库仑力的合力的方向平行于 A，B 的连 线，可知，A，B 的电荷异号，故 B 带负电。 对小球 C 受力分析，如下图所示： 因 AB5cm，BC3cm，CA4cm，因此 ACBC，那么两力的合成构成矩形 依据相似原理，则有：； 而根据库伦定律，FAk， 而 FBk 综上所得，那么 qBq，且带负电，故 ABC 错误，D 正确。 故选：D。 10 【解答】 解： A、 由楞次定律可得： 感应电流的方向为逆时针， 则 M 端比 N 端的电势高， 所以电压表 “+”
21、接线柱接 M 端，故 A 错误； B、磁通量的变化需要时间，由于未说明变化时间，故 B 错误； C、磁通量的变化率为：0.5Wb/s，故 C 错误； D 根据法拉第电磁感应定律：EN，所以电压表读数为 5V，故 D 正确。 故选：D。 11 【解答】解：A、小球进入混合场后，受重力、电场力、洛伦兹力共同作用，初速度竖直向下，电场力 水平向右，洛伦兹力水平向右，因此，合力必不沿竖直方向，故粒子做曲线运动，运动过程中洛伦兹力 时刻变化，故合力将会改变，小球做变速曲线运动，故 A 错误； B、下落过程中，电场力将做正功，由功能关系得，电势能减小，故 B 正确； CD、小球从静止开始下落到水平地面过程
22、中，洛伦兹力不做功，由动能定理得，小球落到水平地面时的动 能等于其电势能和重力势能的减少量总和，故 CD 错误； 故选：B。 12 【解答】解：A、虚线 a、b、c、d 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，电子经过 a 时的动能为 8eV， 从 a 到 c 的过程中克服电场力所做的功为 4eV，则电势能增加 4eV，因此 ac 等势面之间的电势差为 4V， 由于电子的电势能增加， 所以等势面从 a 到 c 电势是降低的， 因为 a 上的电势为 4V， 故 c 上的电势为零， 故 A 正确； B、由 A 可知，相邻等差等势面电势差为 2V若电子经过 a 时速度方向与平面 a 垂直，则电子从 a
23、到 d 克 服电场力做功需要 6eV8eV，电子可能到达平面 d；但如果电子经过 a 时速度方向与平面 a 不垂直， 电子将会在电场中做抛体运动，则可能不会到达平面 d，故 B 错误； C、因为电子到达 c 时，动能剩余 4eV，电势能为零，故电子的总能量为 4eV，根据能量守恒定律，电子经 过平面 a 时，动能为 8eV，故电势能为4ev，故 C 错误； D、电子经过平面 a 的动能是经过 c 动能的 2 倍，故它在平面 a 时的速率是经过 c 时的倍，故 D 错误。 故选：A。 二、本题共二、本题共 2 小题，共小题，共 18 分分 13 【解答】解： （1）小球做平抛运动，将运动分解，水
24、平方向做匀速直线运动，则有：xv0t， 根据作出的 xt 图象，则平抛的水平初速度大小为：m/s； （2）小球的竖直分运动为自由落体运动，根据中间时刻瞬时速度等于该段时间内的平均速度，结合表格可 知，当 t0 到 t0.20s 过程中，1.57m/s 则t0.10s 时，小球的竖直分速度为 0.157m/s； （3）以 t 为横坐标， 为纵坐标，作出t 图象，由图象可知，根据 ，而 vyv0y+gt，则有： ， 所以的单位是 m/s，则图线的斜率的单位，即 k 的单位是加速度的单位：m/s2， 且 a2k24.869.72，即 ga9.72m/s2。 故答案为： （1）0.5； （2）1.57
25、； （3）m/s2；9.72。 14 【解答】解： （1）根据电路图连接实物电路如图所示： （2）电源内阻不计，由图示电路图可知：UIRXRX， 整理得：RERXRX 由 R图象可知：RXa，ERX 则电源电动势：E； 故答案为： （1）实物电路图如图所示； （2）；a。 三、 本题共三、 本题共 5 小题， 共小题， 共 46 分 解答应写出必要的文字说明、 方程和重要步骤 只写出最后答案的不能得分 有分 解答应写出必要的文字说明、 方程和重要步骤 只写出最后答案的不能得分 有 数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 15 【解答】解： （1）木
26、箱受重力、支持力、拉力以及摩擦力作用，受力如下图所示： （2）对木箱受力分析，在竖直方向：FN+Fsinmg0 在水平方向：Fcosfma 又因为摩擦力为：fFN来源:学,科,网Z,X,X,K 解得加速度为：a2.6m/s2 （3）根据匀变速直线运动位移和时间的关系有：xv0t+at2 解得 2s 内的位移为：x5.2m。 答： （1）木箱受力的示意图如图所示； （2）木箱的加速度 a 的大小为 2.6m/s2； （3）02s 时间内，木箱位移 x 的大小为 5.2m。 16 【解答】解： （1）甲粒子在电场中加速，由动能定理得：q1Um1v12， 由题意可知，甲离子在磁场中做圆周运动的轨道半
27、径：r1l， 甲离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：q1v1Bm1， 解得：B； （2）离子在电场中加速，由动能定理得： 对甲：q1Um1v12， 对乙：q2Um2v22， 由题意可知，甲离子在磁场中做圆周运动的轨道半径：r1l， 乙离子在磁场中做圆周运动的轨道半径：r2l， 离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： 对甲：q1v1Bm1， 对乙：q2v2Bm2， 离子的比荷：k， 解得，甲乙离子的比荷之比：； 答： （1）磁场的磁感应强度大小为； （2）甲、乙两种离子的比荷之比为 1：4。 17 【解答】解： （1）由牛顿第二定律：a， ab
28、杆沿轨道向上做减速运动，速度越来越小，加速度 a 越来越小 （2）设 ab 杆上滑的初速度为 v0，则 ab 杆产生的感应电动势 EBlv0 通过电阻 R 的电流为：I 来源:学,科,网 R 上的最大功率为 PI2R 解得：v0 （3）在 ab 杆上滑的全过程中，R 上产生的热量为 Q，则 ab 杆上产生的热量也为 Q全过程电路产生的总 热量为 2Q 当 ab 杆速度为零时，ab 杆向上滑动的最大距离为 x，根据能量转化和守恒定律：mgxsin30+2Q 解得：x 答： （1）ab 杆沿轨道向上做减速运动，速度越来越小，加速度 a 越来越小。 （2）金属杆 ab 上滑的初速度为 （3）金属杆
29、ab 上滑的最大距离为 18 【解答】解：该同学的方案不合理。 设演员和平衡车的质量为 M，铁球的质量为 m，重力加速度为 g，则小桥的载重极限为 Nmax（M+m）g。 设铁球抛出时向上的初速度为 v0，在空中运动的时间为 t1，t1 设手对球的作用力为 F，球在手上停留的时间为 t2，由动量定理得 （Fmg）t2（mv0）（mv0） 由于 t1t2，解得 F2mg。 这表明，演员手中虽然只有一个铁球，但采用这种方式，铁球对手的平均作用力比两个铁球的重力之和还 要大，考虑到铁球对手的作用力是变力， 则对手的作用力会远大于 2mg。所以，演员和平衡车对桥的压力大于（M+2m）g，超过了桥的载重
30、极限。 该方案不合理。 答：该方案不合理。 19 【解答】解： （1）在下落过程中，两个小球处于完全失重状态，两球间不存在相互作用力。 （2）两球下落过程机械能守恒，由机械能守恒定律得： （m1+m2）gh， 解得：v0； m1、m2以相同的速度 v0落到地面，m2先与地面发生弹性碰撞，碰撞前后速度大小不变，方向反向； 接着与 m1碰撞，碰撞后 m2处于平衡状态，则碰后 m2的速度恰好减为零，碰撞过程系统动量守恒， 取向上为正方向，由动量守恒定律得：m2v0m1v0m1v， 由机械能守恒定律得：， 解得：v2，两球的速度之比：； 小球碰撞后上升过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：， 解得：H4h； 答： （1）在下落过程中，两个小球处于完全失重状态，两球之间不存在相互作用力。 （2）落地前瞬间，两个小球的速度大小 v0为； 两个小球的质量之比 m1：m2为 1：3； 小球 m1上升的最大高度 H 为 4h。
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