北京市西城区2011届高三上学期期末考试物理试题（WORD精校版）.doc

1、优质文档优质文档北京市西城区 2010 2011 学年度第一学期期末试卷高三物理 2011.1 本试卷 分第一卷(选择题)和第二卷 (非选择题)两部分。共 100 分。考试时间 120 分钟。第一卷（选择题，共 48 分）一、单项选择题（本题共 10 小题，每小题 3 分。每小题只有一个选项正确。 ）1下列物理量中属于矢量的是A动能 B势能 C动量 D功率2 两个共点力 F1、F 2，其中 F1=50N、F 2=30N。它们合力的大小不可能是A80N B50N C30N D10N 3如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动。下列各种情况中，体重计的示数最大的是A电梯匀减速上升，加速度

2、的大小为 1.0 m/s2B电梯匀加速上升，加速度的 大小为 1.0 m/s2C电梯匀减速下降，加速度的大小为 0.5 m/s2D电梯匀加速下降，加速度的大小为 0.5 m/s24物块 M 在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图中箭头所示。则传送带转动后AM 将减速下滑BM 仍匀速下滑C M 受到的摩擦力变小DM 受到的摩擦力变大5如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为 。整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中。金属杆 ab 垂直导轨放置，当杆中通有从 a 到 b 的恒定电流 I 时，金属杆 ab 刚好静止。则A磁场方向竖直向上B磁场方向竖直向

3、下C ab 受安培力的方向平行导轨向上 Dab 受安培力的方向平行导轨向下 6 2010 年 10 月 1 日我国成功发射了探月卫星“嫦娥二号”，“嫦娥二号”卫星在距月球表面 100km 的圆形轨道上绕月运行，较 “嫦娥一号”距月球表面 200km 的圆形轨道要低，这有利于对重点地区做出精细测绘。比较两颗卫星在上述各自轨道上运行的情况，下列说法中正确的是A“嫦娥二号”运行的线速度比“嫦娥一号”小B“嫦娥二号”运行的加速度比“嫦娥一号”小baIM优质文档优质文档C “嫦娥二号”运行的角速度比“嫦娥一号”小D“嫦娥二号”运行的周期比 “嫦娥一号”小7如图 1 所示，A 、B 是某电场中一条电场线上

4、的两点。一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从 A 点沿电场线运动到 B 点。在此过程中，该点电荷的速度 随时间 t 变化的规律如图 2 所示。则下列说法中正确的是 AA 点的电场强度比 B 点的大BA、B 两点的电场强度相等C A点的电势比 B 点的电势高DA 点的电势比 B 点的电势低8如图所示，把电阻 R、电感线圈 L、电容器 C 分别串联一个灯泡后，并联接在交流电源的两端，三盏灯亮度相同。要使灯泡 L1 变暗、灯泡 L2 变亮，下列措施中可行的是A只减小交流电的电压B只增大交流电的电压C 只减小交流电的频率D只增大交流电的频率9振源 A 带动细绳上各点上下做简谐运动，t = 0 时刻绳上

5、形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为 x 轴的正方向，则 P 点的振动图象是10在图 2 所示的四个情景中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。A 、B 中的导线框为正方形，C、D 中的导线框为直角扇形。各导线框均绕轴 O 在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为 T。从线框处于图示位置时开始计时，以在 OP边上从 P 点指向 O 点的方向为感应电流 i 的正方向。则在图 2 所示的四个情景中，产生的感应电流 i 随时间 t 的变化规律如图 1 所示的是 A B C DtxO txO txO txOPAAPO BPO BB C DPO BPO B图 2图 1Ot

6、图 2A BRCLL1 L2 L3 uiO tT/2 T图 1优质文档优质文档二、多项选择题（本题共 6 小题。每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确。全部选对的得 3 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分。 ）11如图所示，质量相同的两个小物体 A、B 处于同一高度。现使 A 沿固定的光滑斜面无初速地自由下滑，而使 B 无初速地自由下落，最后 A、B 都运动到同一水平地面上。不计空气阻力。则在上述过程中，A 、B 两物体A所受重力的冲量相同B所受重力做的功相同C所受合力的冲量相同D所受合力做的功相同12在 如图所示的电路中，E 为电源的电动势，r 为电源的内电阻，R 1、R

7、2 为可变电阻。在下列叙述的操作中，可以使灯泡 L 的亮度变暗的是A仅使 R1 的阻值增大B仅使 R1 的阻值减小C仅使 R2 的阻值增大D仅使 R2 的阻值减小13图 1 中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数 n1 与副线圈的匝数 n2 之比为 10 : 1。变压器的原线圈接如图 2 所示的正弦式电流，两个 20 的定值电阻串联接在副线圈两端。电压表 V 为理想电表。则A原线圈上电压的有效值为 100VB原线圈上电压的有效值约为 70.7V C电压表 V 的读数为 5.0VD电压表 V 的读数约为 3.5V14如图所示，两块平行金属板正对着水平放置，两板分别与电源正、负极相连。当开关闭合时，

8、一带电液滴恰好静止在两板间的 M 点。则A当开关闭合时，若减小两板间距，液滴仍静止B当开关闭合时，若增大两板间距，液滴将下降C开关再断开后，若减小两板间距，液滴仍静止D开关再断开后，若增大两板间距，液滴将下降15 如图所示，半径为 R 的光滑圆形轨道竖直固定放置，小球 m 在圆形轨道内侧做圆周运动。对于半径 R 不同的圆形轨道，小球 m 通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力。下列说法中正确的是ABML R1R2E rRVROu/Vt/10-2s2 4100-1006图 1图 2n1 n2Rm优质文档优质文档A半径 R 越大，小球通过轨道最高点时的速度越大B半径 R 越大，小球通过轨道最

9、高点时的速度越小C半径 R 越大，小球通过轨道最低点时的角速度越大D半径 R 越大，小球通过轨道最低点时的角速度越小16如图所示，一块质量为 M 的木板停在光滑的水平面上，木板的左端有挡板，挡板上固定一个小弹簧。 一个质量为 m 的小物块（可视为质点）以水平速度 0 从木板的右端开始向左运动，与弹簧碰撞后（弹簧处于弹性限度内），最终又恰好停在木板的右端。根据上述情景和已知量，可以求出A弹簧的劲度系数B弹簧的最大弹性势能C木板和小物块之间的动摩擦因数 D木板和小物块组成的系统最终损失的机械能第二卷 （计算题，共 52 分）解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。

10、有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。17（ 10 分）水上滑梯可简化成如图所示的模型，斜槽 AB 和水平槽 BC 平滑连接，斜槽 AB的竖直高度 H=6.0m，倾角 =37。水平槽 BC 长 d=2.0m， BC 面与水面的距离 h=0.80m，人与 AB、BC 间的动摩擦因数均为 =0.10。取重力加速度 g=10m/s2，cos37=0.8，sin37=0.6。一小朋友从滑梯顶端 A 点无初速地自由滑下，求：（1 ）小朋友沿斜槽 AB 下滑时加速度的大小 a；（2 ）小朋友滑到 C 点时速度的大小 ；（3 ）在从 C 点滑出至落到水面的过程中，小朋友在水平方向位移的大小 x。18（ 1

11、0 分）如图所示，矩形单匝导线框 abcd 竖直放置，其下方有一磁感应强度为 B 的有界匀强磁场区域，该区域的上边界 PP水平，并与线框的 ab 边平行，磁场方向与线框平面垂直。已知线框 ab 边长为 L1，ad 边长为 L2，线框质量为 m，总电阻为 R。现无初速地释放线框，在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直，且线框的 ab 边始终与 PP平行。重力加速度为 g。若线框恰好匀速进入磁场，求：（1 ） dc 边刚进入磁场时，线框受安培力的大小 F；（2 ） dc 边刚进入磁场时，线框速度的大小 ；（3 ）在线框从开始下落到 ab 边刚进入磁场的过程中，重力做的功 W。0 ABCHhdadb

12、cP PBL1L2优质文档优质文档19（ 10 分）如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，金属板长为 L，两板间距离为d。上极板的电势比下极板高 U。质量为 m、带电量为 q 的正离子束，沿两板间中心轴线以初速度 0 进入两板间，最终都能从两板间射出。不计离子重力及离子间相互作用的影响。（1 ）求离子在穿过两板的过程中沿垂直金属板 方向上移动的距离 y；（2 ）若在两板间加垂直纸面的匀强磁场，发现离子束恰好沿直线穿过两板，求磁场磁感应强度 B 的大小和方向；（3 ）若增大两板间匀强磁场的强度，发现离子束在穿过两板的过程中沿垂直金属板方向上移动的距离也为 y，求离子穿出两板时速度的大小 。2

13、0（ 11 分）如图所示，相距为 R 的两块平行金属板 M、N 正对着放置，s 1、s 2 分别为M、 N 板上的小孔，s 1、s 2、O 三点共线，它们的连线垂直 M、N，且 s2O=R。以 O 为圆心、R 为半径的圆形区域内存在磁感应强度为 B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。D 为收集板，板上各点到 O 点的距离以及板两端点的距离都为 2R，板两端点的连线垂直 M、N板。质量为 m、带电量为+q 的粒子，经 s1 进入 M、N 间的电场后，通过 s2 进入磁场。粒子在 s1 处的速度和粒子所受的重力均不计。（1 ）当 M、N 间的电压为 U 时，求粒子进入磁场时速度的大小 ；（2 ）若粒子恰

14、好打在收集板 D 的中点上，求 M、N 间的电压值 U0；（3 ） 当 M、 N 间 的 电 压 不 同 时 ， 粒 子 从 s1 到 打 在 D 上 经 历 的 时 间 t 会 不 同 ， 求 t 的最 小 值 。21（ 11 分）如图所示，长为 L 的木板 A 静止在光滑的水平桌面上， A 的左端上方放有小物体 B（可视为质点），一端连在 B 上的细绳，绕过固定在桌子边沿的定滑轮后，另一端连在小物体 C 上，设法用外力使 A、B 静止，此时 C 被悬挂着。A 的右端距离滑轮足够远，C 距离地面足够高。已知 A 的质量为 6m，B 的质量为 3m，C 的质量为 m。现将 C物体竖直向上提高距

15、离 2L，同时撤去固定 A、B 的外力。再将 C 无初速释放，当细绳被Ldm q 0RM NODs1 s2R2R2R优质文档优质文档拉直时 B、C 速度的大小立即变成相等，由于细绳被拉直的 时间极短，此过程中重力和摩擦力的作用可以忽略不计，细绳不可伸长，且能承受足够大的拉力。最后发现 B 在 A上相对 A 滑行的最大距离为 。细绳始终在滑轮上，不计滑轮与细绳之间的摩擦，计L21算中可认为 A、B 之间的最大静摩擦力 等于滑动摩擦力，取重力加速度 g=10m/s2。（1 ）求细绳被拉直前瞬间 C 物体速度的大小 0；（2 ）求细绳被拉直后瞬间 B、C 速度的大小 ；（3 ）在题目所述情景中，只改

16、变 C 物体的质量，可以使 B 从 A 上滑下来。设 C 的质量为 km，求 k 至少为多大？BCA优质文档优质文档北京市西城区 20102011 学年度第一学期期末试卷高三物理参考答案及评分标准一、单项选择题（每小题 3 分）1 C 2D 3B 4B 5A6 D 7C 8D 9B 10C二、多项选择题（全部选对的得 3 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分）11 BD 12AD 13BD 14BC 15AD 16BD三、计算题17解：（1 ）小朋友沿 AB 下滑时，受力情况如图所示，根据牛顿第二定律得：【1 分】mFgafsin又 【1 分】 NfF【1 分】cosg得小朋友沿 A

17、B 下滑时加速度的大小a=gsin gcos = 5.2 m/s2 【 1 分】（2 ）小朋友从 A 滑到 C 的过程中，根据动能定理得：【1 分】01sinmvdHFmf得小朋友滑到 C 点时速度的大小 v= 10 m/s 【1 分】（3）在从 C 点滑出至落到水面的过程中，小朋友做平抛运动，设此过程经历的时间为t， 【1 分】21gth小孩在水平方向的位移 x=vt 【1 分】解得 x=4.0m 【1 分】18解：（1 ）由于线框匀速进入磁场，所以线框进入磁场时受安培力的大小 F=mg 【3 分】（2 ）线框 dc 边刚进入磁场时，感应电动势 E=BL1v 【1 分】感应电流 【1 分】R

18、EIdc 边受安培力的大小 F=BIL1 【1 分】又 F=mgmgFNFf【图 1 分】优质文档优质文档解得线框速度的大小 v= 【1 分】21LBmgR（3 ）在线框从开始下落到 dc 边刚进入磁场的过程中，重力做功 W1，根据动能定理得W1= 【1 分】2v在线框从 dc 边刚进入磁场到 ab 边刚进入磁场的过程中，重力做功 W2，W2=mgL2 【1 分】所以 W=W1 +W2= +mgL2 【1 分】413LBRgm19解：（1 ） 离子在穿过两板的过程中，只受与初速度 v0 垂直的电场力 F 作用，且F=qE两板间电场强度 【1 分】dUE离子的加速度 【1 分】mqFa离子沿中心

19、轴线方向做匀速直线运动，设离子穿过两板经历的时间为 t，则 L=v0t 离子沿垂直金属板方向上做初速度为 0 的匀变速直线运动，则 y= 2a解得 【2 分】20dvqULy（2 ）离子束恰好沿直线穿过两板，说明离子受力平衡，即 qE=qv0B 【1 分】所以磁感应强度的大小 B= 【1 分】0dv磁场的方向垂直纸面向里。 【1 分】（3 ）增大磁场的强度时，离子受洛伦兹力增大，所以离子会 向上偏。在离子穿过极板的过程中，电场力做负功，根据动能定理得 【2021mvqEy分】解得离子穿出两板时的速度 v= = 【1 分】mdUv20 2020)(dvL20解：（1 ）粒子从 s1 到达 s2

20、的过程中，根据动能定理得优质文档优质文档 【1 分】21mvqU解得粒子进入磁场时速度的大小 【1 分】q（2）粒子进入磁场后在 洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有 【1 分】rvmqB2由 得加速电压 U 与轨迹半径 r 的关系为 mrqBU2当粒子打在收集板 D 的中点时，粒子在磁场中运动的半径 r0=R 【1 分】对应电压 【1 分】RqB20（3）M、 N 间的电压越大，粒子进入磁场时的速度越大，粒子在极板间经历的时间越短，同时在磁场中运动轨迹的半径越大，在磁场中运动的时间也会越短，出磁场后匀速运动的时间也越短，所以当粒子打在收集板 D 的右端时，对应时 间 t 最短。【1 分】来源:学

21、科网 ZXXK根据几何关系可以求得粒子在磁场中运动的半径 r = R 【1 分】3由 得粒子进入磁场时速度的大小 mqBv粒子在电场中经历的时间 【1 分】Rt321粒子在磁场中经历的时间 【1 分】qBmvt32粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间 【1 分】vRt3粒子从 s1 到打在收集板 D 上经历的最短时间为 t= t1+ t2+ t3= 【1 分】qBm)(优质文档优质文档21解：（1 ） C 做自由落体运动，下降高度为 2L 时的速度为 v0，根据 得axvt202v0= 【3 分】gl（2 ）此时细绳被拉直，B、C 速度的大小立即变成 v，设绳子对 B、C 的冲量大小为 I，根

22、据动量定理得对 B 【1 分】mvI3对 C 【1 分】0解得 B、C 速度的大小 v= 【2 分】2gL（3）设 C 物体的质量为 km，A 、B 之间的动摩擦因数为 由（2）可知，细绳被拉直时 B、C 速度的大小 v= 03k此后 B 物体的加速度 gmkga1 A 物体的加速度 262经时间 t，B 物体的速度 tav11B 物体的位移 2x同样，A 物体的速度 tv2A 物体的位移 1ax（i）根据题意，若 k=1，当 v1=v2 时，x 1x 2 = ，解 =0.4； 【2 分】L（ii）要使 v1=v2 时，x 1x 2 =L，利用（i）求得的 动摩擦因数 ，可得 k= =1.29； 【2 分】79即 C 物体的质量至少为 1.29m 时，才可以使 B 物体从 A 上滑下来。