1、优质文档优质文档北京市西城区 20122013 学年度第一学期期末试卷高三物理 2013.1 本试卷分第一卷（选择题）和第二卷（非选择题）两部分。共 100 分。考试时间为120 分钟。第一卷（选择题，共 48 分）一、 单项选择题（本题共 12 小题，每小题 3 分，共 36 分。每小题只有一个选项正确）1. 下列物理量的“”号表示方向的是A室外气温 t = 5.0 B物体的速度 v = 2.0m/s C物体的重力势能 Ep = 12.0J DA 、 B 两点间的电势差 = 5.0V2. 一频闪仪每隔 0.04 秒发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的小球，于是胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位
2、置。下图是小球从 A 点运动到 B 点的频闪照片示意图。由图可以判断，小球在此运动过程中A速度越来越小 B速度越来越大C受到的合力为零 D受到合力的方向由 A 点指向 B 点3. 如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁。当磁铁向下运动（但未插入线圈内部）时，线圈中 A没有感应电流 B感应电流的方向与图中箭头方向相反C感应电流的方向与图中箭头方向相同D感应电流的方向不能确定4. 实验室常用到磁电式电流表。其结构可简化为如图所示的模型，最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈， O为线圈的转轴。忽略线圈转动中的摩擦。当 静止的线圈中突然通有如图所示方向的电流时，顺着 的方向看， A线圈
3、保持静止状态 B线圈开始沿顺时针方向转动C线圈开始沿逆时针方向转动 D线圈既可能顺时针方向转动，也可能逆时针方向转动5. 如图所示， 理想变压器原、副线圈的匝数比为 2:1，电阻 0.5R，原线圈两端接一A BOS NOvSNG优质文档优质文档正弦式交变电流，电压 u 随时间 t 变化的规律为 tu20sin1（V ） ，时间 t 的单位是 s。那么，通过电阻 R 的电流有效值和频率分别为A1.0A、20Hz B 2A、20Hz C 2A、10Hz D1.0A 、10Hz 来源:学科网 ZXXK6. 一座大楼中有一部直通高层的客运电梯，电梯的简化模型如图 1 所示。已知电梯在 t = 0 时由
4、静止开始上升，电梯的加速度 a 随时间 t 的变化如图 2 所示。如图 1 所示，一质量为 M 的乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为 F。根据 a-t 可以判断，力 F 大小不变，且 FMg 的时间段为来源:学#科#网 Z#X#X#K来源:学科网来源:学科网 ZXXKA18s 内 B89s 内 C1516s 内 D1623s 内7. 如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压 U 和电流 I。图线上点 A 的坐标为（U 1，I 1） ，过点 A 的切线与纵轴交点的纵坐标为 I2。小灯泡两端电压为U1 时，电阻等于A1IB 1IC 2ID 21I8. 如图所示，电路中 RT 为热
5、敏电阻，R 1 和 R2 为定值电阻。当温度升高时，R T 阻值变小。开关 S 闭合后，R T 的温度升高，则下列物理量中变小的是 A通过 RT 的电流 B通过 R1 的电流C通过 R2 的电流 D电 容器两极板间的电场强度9. 如图 1 所示，弹簧振子以点 O 为平衡位置，在 A、B 两点之间做简谐运动。取向右为u RR1SR2RTto图 1电梯a/ms-2 1.0 0 -1.0 1 8 9 15 16 23 24 图 2t/s UIOI1U1AI2图 21.6-12012 x/cmt/s0.8优质文档优质文档正方向，振子的位移 x 随时间 t 的变化如图 2 所示，下列说法正确的是At =
6、 0.8s，振子的速度方向向左 Bt = 0.2s 时，振子在 O 点右侧 6cm 处Ct = 0.4s 和 t = 1.2s 时，振子的加速度完全相同 Dt = 0.4s 到 t = 0.8s 的时间内，振子的速度逐渐减小10. 如图所示，质量为 m 的物体 A 在竖直向上的力 F（Fmg）作用下静止于斜面上。若减小力 F，则A物体 A 所受合力不变 B斜面对物体 A 的支持力不变C斜面对物体 A 的摩擦力不变 D斜面对物体 A 的摩擦力可能为零11. 如图所示，在 A、B 两点分别放置两个电荷量相等的正点电荷，O 点为 A、B 连线中点，M 点位于 A、B 连线上，N 点位于 A、B 连线
7、的中垂线上。则关于 、M、N 三点的电场强度 E 和电势 的判定正确的是AE M EO B M O CE N EO D N O12. 如图所示，在水平面内有一质量分布均匀的木杆可绕端点 O 在水平面上自由转动。一颗子弹以垂直于杆的水平速度 v0 击中静止木杆上的 P 点，并随木杆一起转动。已知木杆质量为 M，长度为 L；子弹质量为 m，点 P 到点 O 的距离为 x。忽略木 杆与水平面间的摩擦。设子弹击中木杆后绕点 O 转动的角速度为 。下面给出 的四个表达式中只有一个是合理的。根据你的判断， 的合理表达式应为A 203mxv B LC 203Mxv D m二、 不定项选择题（本题共 4 小题
8、，每小题 3 分，共 12 分。每小题给出的四个选项中，M BA ONFA图 1A BOv0xO P优质文档优质文档图 2图 1Ldbv0h/mE 机/J0 2.030501.0 3.0图 2-505y/cmx/cm4 8 12P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，不选或有选错的得 0 分）13. 一列波源在 x=0 处的简谐波，沿 x 轴正方向传播，周期为 0.02s，t 0 时刻的波形如图所示。此时 x=12cm 处的质点 P 恰好开始振动。则A质点 P 开始振动时的方向沿 y 轴正方向B波 源开始振动时的方向沿 y 轴负方向C此后一个周期内，质点 P 通过
9、的路程为 8cmD这列波的波速为 4.00m/s14. 磁流体发电是一项新兴技术。如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场。图中虚线框部分相当于发电机。把两个极板与用电器相连，则A用电器中的电流方向从 A 到 BB用电器中的电流方向从 B 到 AC若只增强磁场，发电机的电动势增大D若只增大喷入粒子的速度，发电机的电动势增大15. 某同学设计了一种静电除尘装置，如图 1 所示，其中有一长为 L、宽为 b、高为 d 的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料。图 2 是装置的截面图，上、下两板与电压恒定为 U 的高压直流
10、电源相连。带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为 v0，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘 埃的数量的比值，称为除尘率。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。要增大除尘率，则下列措施可行的是A只增大电压 U B只增大长度 LC只增大高度 d D只增大尘埃被吸入水平速度 v016. 如图 1 所示，物体以一定初速度从倾角 =37的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为 3.0m。选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能 E 机 随高度 h 的变化如图 2 所示。g = 10m/s 2，sin37 = 0.60，cos37 = 0.80。则A物体的质量
11、 m = 0.67kgB物体与斜面间的动摩擦因数 = 0.40C物体上升过程的加速度大小 a = 10m/s2D物体回到斜面底端时的动能 Ek = 10J第二卷 （计算题，共 52 分）A用电器B等离子体v0图 1优质文档优质文档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。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。17. （9 分）如图所示为半径 R=0.50m 的四分之一圆弧轨道，底端距水平地面的高度h=0.45m。一质量 m=1.0kg 的小滑块从圆弧轨道顶端 A 由静止释放，到达轨道底端 B点的速度 v = 2.0m/s。忽略空气的阻力。取 g=10m/s2。
12、求：（1）小滑块在圆弧轨道底端 B 点受到的支持力大小 FN；（2）小滑块由 A 到 B 的过程中，克服摩擦力所做的功 W；（3）小滑块落地点与 B 点的水平距离 x。18. （6 分）已知地球质量为 M，半径为 R ，自转周期为 T，引力常量为 G。如图所示，A 为在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星， B 为地球的同步卫星。（1）求卫星 A 运动的速度大小 v；（2）求卫星 B 到地面的高度 h。19. （12 分）如图 1 所示，两根足够长平行金属导轨 MN、PQ 相距为 L，导轨平面与水平面夹角为 ，金属棒 ab 垂直于 MN、PQ 放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为
13、m。导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁 感应OABhRABRA优质文档优质文档强度大小为 B。金属导轨的上端与开关 S、定值电阻 R1 和电阻箱 R2 相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为 g。现在闭合开关 S，将金属棒由静止释放。（1）判断金属棒 ab 中电流的方向；（2）若电阻箱 R2 接入电路的阻值为 0，当金属棒下降高度为 h 时，速度为 v，求此过程中定值电阻上产生的焦耳热 Q；（3）当 B=0.40T，L =0.50m， 37时，金属棒能达到的最大速度 vm 随电阻箱 R2 阻值的变化关系，如图 2 所示。取 g = 10m/s2，sin37
14、 = 0.60，cos37= 0.80。求阻值 R1 和金属棒的质量 m。20. （12 分）如图所示，一质量 M=1.0kg 的砂摆，用轻绳悬于天花板上 O 点。另有一玩具枪能连续发射质量 m=0.01kg、速度 v=4.0m/s 的小钢珠。现 将砂摆拉离平衡位置，由高h=0.20m 处无初速度释放，恰在砂摆向右摆到最低点时，玩具枪发射的第一颗小钢珠水平向左射入砂摆，二者在极短时间内达到共同速度。不计空气阻力，取 g =10m/s2。（1）求第一颗小钢珠射入砂摆前的瞬间，砂摆的速度大小 v0；（2）求第一颗小钢珠射入砂摆后的瞬间，砂摆的速度大小 v1；（3）第一颗小钢珠射入后，每当砂摆向左运
15、动到最低点时，都有一颗同样的小钢珠水平向左射入砂摆，并留在砂摆中。当第 n 颗小钢珠射入后，砂摆能达到初始释放的高度 h，求 n。21. （13 分）如图 1 所示，在 x 轴上 0 到 d 范围内存在电场（图中未画出） ，x 轴上各点的电场沿着 x 轴正方向，并且电场强度大小 E 随 x 的分布如图 2 所示；在 x 轴上 d 到 2d2.060300 R2/SR2R1PMN QaB图 2图 1bvm/(ms-1)hvO优质文档优质文档范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。一质量为 m，电量为q的粒子沿 x 轴正方向以某一初速度从 O 点进入电场，最终粒子恰从坐标为（2d，
16、d3）的 P 点离开磁场。不计粒子重力。（1）求在 x=0.5d 处，粒子的加速度大小 a； （2）求粒子在磁场中运动时间 t；（3）类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由 v-t 图像求位移的方法。请你借鉴此方法，并结合其他物理知识，求电场对粒子的冲量大小 I。北京市西城区 20122013 学年度第一学期期末试卷EddOOd x图 1BE图 2yxE0P优质文档优质文档高三物理参考答案及评分标准 2013.1一、单项选择题（每小题 3 分）1B 2A 3C 4B 5D 6D7B 8C 9A 10A 11D 12A二、多项选择题（全部选对的得 3 分，选对但不全的得 1 分
17、，有选错的得 0 分）13BD 14ACD 15AB 16CD三、计算题17（9 分）解：（1）根据牛顿第二定律， RvmgF2N【2 分】解得： 18N 【1 分】（2）根据动能定理， 21vW 【2 分】解得： J32mgR 【1 分】（3）水平方向： xvt 【1 分】竖直方向： 1h 【1 分】解得： 6.02gvx 【1 分】18（6 分）解：（1）对卫星 A，由牛顿第二定律 RvmMG2A2【2 分】解得： v【1 分 】（2）对卫星 B，设它到地面高度为 h，同理)(2)(B2ThR【2 分】解得： GM324 【1 分】19（12 分）解：（1）由右手定则，金属棒 ab 中的电
18、流方向为 b 到 a 【2 分】（2）由能量守恒，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热 Qmvgh2【2 分】mgFN优质文档优质文档解得： 21mvghQ 【1 分】（3）设最大速度为 v，切割磁感线产生的感应电动势BLvE由闭合电路的欧姆定律： 21REI【1 分】从 b 端向 a 端看，金属棒受力如图：金属棒达到最大速度时满足 0sinBILmg【1 分 】由以上三式得： 122sinsinLBmggv【1 分】由图像可知：斜率 5/36k，纵截距 v0=30m/s，所以得到： 12sinRLBg= v0 【1 分 】mk 【1 分】解得：R 1=2.0 【1 分】m=
19、0.1kg 【1 分】20（12 分）解：（1）砂摆从释放到最低点，由动能定理： 201Mvgh【2 分】解得： m/s.0 【1 分】（2）小钢球打入砂摆过程，由动量守恒定律，以右为正方向10)(vv 【2 分】解得： .94/s01M 【1 分】（3）第 2 颗小钢球打入过程，由动量守恒定律，以左为正方向 21)()( vmvm第 3 颗小钢球打入过程，同理 32)()(第 n 颗小钢球打入过程，同理 nnvmMvmM)()1( mgbFN FB优质文档优质文档联立各式得： nvmMvnvmM)()1()( 【3 分】解得： )(1vn 【1 分】当第 n 颗小钢球射入后，砂摆要能达到初始
20、释放的位置，砂摆速度满足：v nv 0 【1 分】解得： 4)(001mMv 【1 分】所以，当第 4 颗小钢球射入砂摆后，砂摆能达到初始释放的高度。21（13 分）解：（1）由图像，x=0.5d 处，电场强度为 E=0.5E0，由牛顿第二定律得：maqE【2 分】解得： 20 【1 分】（2）在磁场中运动轨迹如图，设半径为 R，由几何关系22)3(dRd解得：R= 【1 分】设圆弧所对圆心为 ，满足： 23sinRd 解得： 3 【1 分】粒子在磁场中做圆周运动，设在磁场中运动的周期为 T，粒子在磁场的运动速率为 v，圆运动半径为 R，有：mqB2【1 分】粒子运动的周期 qBmvT2 【1 分】所以，粒子在磁场中运动时间 qTt3【1 分】（3）粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：来源:学科网BxdR3
