2022年北京市西城区届高三上学期期末考试物理试题.docx

北京市西城区 2021 学年度第一学期期末试卷高三物理2021.1本试卷分第一卷挑选题和其次卷非挑选题两部分；共100 分；考试时间为 120 分钟；第一卷 共 48 分一、单项挑选题 此题共 12 小题，每题 3 分，共 36 分；1. 一根很轻的弹簧， 在弹性限度内， 当它的伸长量为 4.0cm 时， 弹簧的弹力大小为 8.0N；当它的压缩量为时，该弹簧的弹力大小为A 2.0NB NC 6.0ND 8.0N学习文档 仅供参考2. 一正弦式交变电流的瞬时电流与时间的关系式为 =314rad/s；它的电流的有效值是A 10AB 102 AC 50AD 314Ai102 sint A ，其中3. 如以下图，汽车向右沿直线运动，原先的速度是v1，经过一小段时间之后， 速度变为 v2，v 表示速度的变化量；由图中所示信息可知A 汽车在做加速直线运动B 汽车的加速度方向与 v1 的方向相同C汽车的加速度方向与 v1 的方向相反D 汽车的加速度方向与 v 的方向相反4. 如以下图，一个人用与水平方向成角斜向上的力F 拉放在粗糙水平面上质量为m 的箱子， 箱子沿水平面做匀速运动；假设箱子与水平面间的动摩擦因数为，就箱子所受的摩擦力大小为A FsinB FcosC mgD Fsin5. 如以下图，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径A不一样，它们的边缘有三个点A、B、C；在自行车正常骑行时，以下说法正确的选项是A A、B 两点的角速度大小相等v1v2vFmBCB B、C 两点的线速度大小相等CA、B 两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比D B、C 两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比6. 一个物体做平抛运动，已知重力加速度为g；依据以下已知条件，既可以确定初速度大小，又可以确定飞行时间的是A 水平位移大小B 下落高度C落地时速度大小和方向D 从抛出到落地的位移大小7. 如以下图，实线为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在 t = 0 时刻的波形，虚线是该波在 t =s 时刻的波形，就此列波的周期可能为A sB sC 0.32sD sy/m0v1234x/m，当它两端所加电压为6V 时，通过电动机的电流是2A ；由此可知A 电动机消耗的电功率为10WB 电动机发热的功率为10WC电动机输出的机械功率为10W D电动机的工作效率为20%9. 取一对用绝缘支柱支撑的金属导体A 和 B，使它们彼此接触； 起初它们不带电， 贴在 A、B 下面的金属箔是闭合的；现在把带正电荷的球C 移近导体 A，可以看到 A、B 上的金属箔都张开了；以下说法正确的选项是A A 内部的场强比B 内部的场强大B A、B 内部的场强均为零CA 左端的电势比B 右端的电势低D A 左端的电势比B 右端的电势高CAB10. 一根通电直导线水平放置在地球赤道的上方，其中的电流方向为自西向东， 该导线所受地磁场的安培力方向为A 水平向北B 水平向南C竖直向上D 竖直向下111966 年，在地球的上空完成了用动力学方法测质量的试验；试验时，用双子星号宇宙飞船 m1 去接触正在轨道上运行的火箭组m2后者的发动机已熄火 ；接触以后，开动双子星号飞船的推动器，使飞船和火箭组共同加速；推动器的平均推力F=895N ，推动器开动时间t=7s；测出飞船和火箭组的速度变化v=/s；已知双子星号飞船的质量 m1=3400kg ；由以上试验数据可测出火箭组的质量m2 为A 3400kgB 3485kgC6265kgD 6885kg12. 如以下图， 固定于水平面上的金属架abcd 处在竖直bMa向下的匀强磁场中，金属棒MN 沿框架以速度 v 向右做匀速Bv运动； t=0 时，磁感应强度为B0，此时 MN 到达的位置恰好使 MbcN 构成一个边长为l 的正方形；为使 MN 棒中不产生cNd感应电流，从 t=0 开头，磁感应强度B 随时间 t 变化的示意图为BBB0B0BBB0B 0OtOtOtOtABCD二、多项挑选题 此题共 4 小题，每题 3 分，共 12 分；每题全部选对的得3 分， 选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分；13. 下面列举了四个物理量的单位，其中属于国际单位制SI的基本单位的是A 千克 kgB 牛顿 NC安培 AD 库仑 C14. 一个质量为m、电荷量为 q 的带电粒子，以速度v 射入磁感应强度为B 的匀强磁场；不计粒子重力；以下说法正确的选项是A 假设v 与 B 的方向垂直，入射速度v 越大，就轨道半径越大B 假设v 与 B 的方向垂直，入射速度v 越大，就运动周期越大C假设 v 与 B 的方向相同，就粒子在运动过程中速度不断变大D假设 v 与 B 的方向相同，就粒子在运动过程中速度保持不变15. 如以下图，一个正方形导线框abcd，边长为 L， 质ab量为 m；将线框从距水平匀强磁场上方h 处由静止释放， 在dc线框下落过程中， 不计空气阻力， 线框平面保持在竖直平面h ab内，且 cd 边始终与水平的磁场边界平行；当 ab 边刚进入磁dc场时，线框速度为v；在线框进入磁场的整个过程中，以下说法正确的选项是BA 线框可能做加速度减小的加速运动B 线框可能做加速度减小的减速运动C安培力对线框的冲量大小肯定为mvD线框克服安培力做功肯定为mghL1 mv2216. 如以下图，在地面上方的水平匀强电场中，一个质D量为 m、电荷量为 +q 的小球， 系在一根长为 L 的绝缘细线一E端，可以在竖直平面内绕O 点做圆周运动； AB 为圆周的水AOB平直径， CD 为竖直直径；已知重力加速度为g，电场强度Emg ；以下说法正确的选项是CqA 假设小球在竖直平面内绕O 点做圆周运动，就它运动的最小速度为gLB. 假设小球在竖直平面内绕O 点做圆周运动，就小球运动到B 点时的机械能最大C. 假设将小球在 A 点由静止开头释放，它将在ACBD 圆弧上往复运动D. 假设将小球在 A 点以大小为gL 的速度竖直向上抛出，它将能够到达B 点其次卷 共 52 分三、运算题 此题共 5 小题；解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；只写出最终答案的不能得分；有数值运算的，答案中必需写出数值和单位；17. 9 分如以下图， 一个倾角 45°的斜面固定于水m平地面上，斜面顶端距水平地面的高度h 1m，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板；一个质量 m=1kg 的小物块 可视为质点自斜面顶端从静止开头向下滑动，到达斜面底端时h与挡板碰撞，假设小物块与挡板碰撞过程中无机械能缺失；已知小物块与斜面之间的动摩擦因数；重力加速度g 10m/s2；1求小物块沿斜面下滑时的加速度大小a；2求小物块第一次与挡板碰撞前的速度大小v；3小物块最终停在挡板上，求整个过程中由于摩擦而产生的热量Q；18. 9 分磁流体发电是一项新兴技术，如图是它的示意图；相距为 d 的两平行金属板 P、Q 之间有一个很强的磁场；一束等离子体即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子 以速度 v 沿垂直于磁场的方向射入磁场， 由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，P、Q 板上就会集合电荷，从而在两板间产生电压；假设P、 Q 两板间的磁场、电场按匀强磁场、匀强电场处理，磁感应强度为 B；1求这个发电机的电动势E；a RSPb NQ等离子体2发电机的输出端a、b 间接有阻值为R 的电阻，发电机的内电阻为r；a在图示磁极配置的情形下，判定通过电阻R 的电流方向； b运算通过电阻 R 的电流大小 I；19. 9 分人类第一次登上月球时，宇航员在月球外表做了一个试验：将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度由静止同时释放，二者几乎同时落地；假设羽毛和铁锤是从 高度为 h 处下落，经时间 t 落到月球外表；已知引力常量为G，月球的半径为R；1求月球外表的自由落体加速度大小2假设不考虑月球自转的影响，求： a月球的质量 M；g月 ；b月球的“第一宇宙速度”大小v；20. 12 分1如图 1 所示，两根足够长的平行导轨，间距L= m，在导轨间有垂直纸面对里的匀强磁场，磁感应强度RB1 = T ；一根直金属杆 MN 以 v= 2 m/s 的速度向右匀速运动，杆 MN 始终与导轨垂直且接触良好；杆MN 的电阻r 1=1，导轨的电阻可忽视； 求杆 MN 中产生的感应电动势 E1；2如图 2 所示，一个匝数n=100 的圆形线圈，面R积 S1=2，电阻 r 2=1；在线圈中存在面积S2=2 垂直线圈平面指向纸外的匀强磁场区域，磁感应强度B2 随时间 t 变化的关系如图3 所示；求圆形线圈中产生的感应电动势 E2 ；3有一个 R=2 的电阻，将其两端a、b 分别与图 1 中的导轨和图 2 中的圆形线圈相连接，b 端接地；试判定以上两种情形中，哪种情形a 端的电势较高？求这种情形中 a 端的电势 a；MabN图 1a b图 2B2 / TB1B 2t/s0246图 321. 13 分v11如图 1 所示， 光滑水平面上有两个小球A、B， A球以速度 v1 与原先静止的 B 球发生正碰，且碰撞过程中无AB机械能缺失；设 A 球的质量为 m1， B 球的质量为 m2；图 1a. 求碰撞后它们的速度v1'和 v2'；b. 假设 A 的初动能 Ek1 是一个定值，试论证当m1、m2 满意什么关系时， A 传给B 的动能最少？2如图 2 所示，将 A、B 球分别用等长的细线竖直悬挂起来，使它们刚好接触；悬点到球心的距离均为L；让 B 球静止在最低点，将A球向左拉起一个很小的偏角，然后释放， 两球在最低点发生正碰且碰撞过程中无机械能缺失；假设m2=3m1，不考虑空气阻力的影响，释放A 球AB时开头计时 t=0，求两球每次碰撞后的速度以及每次碰撞的时刻；图 2北京市西城区 2021 学年度第一学期期末试卷高三物理参考答案及评分标准2021.1一、单项挑选题 每题 3 分；1A2 A3 C4 B5 D6 C7A8 C9 B10 C11 B12 C二、多项挑选题 每题全部选对的得3 分，选对但不全的得1 分，有选错的得0分；13AC14 AD15 ABD16 BD三、运算题17. 9 分解：1依据牛顿其次定律mg sinmg cosma【2 分】小物块下滑时的加速度大小2小物块做匀加速运动a4v22a22m/sh sin25.7 m/s【2 分】【2 分】第一次与挡板碰撞前的速度大小v4m/s【1 分】3依据能量守恒Qmgh【1 分】整个过程中由于摩擦而产生的热量Q10J【1 分】18. 9 分解：1发电机的电动势EBdv【3 分】2a通过电阻 R 的电流方向：从 a 到 b【2 分】b依据闭合电路欧姆定律通过电阻 R 的电流大小IEIRrBdv【2 分】【2 分】Rr19. 9 分解：1月球外表邻近的物体做自由落体运动12hg月t2【2 分】月球外表的自由落体加速度大小g月2a假设不考虑月球自转的影响2hR22h t 2G MmR2mg月【1 分】【2 分】月球的质量MGt 2【1 分】b质量为 m 的飞行器在月球外表邻近绕月球做匀速圆周运动v2m g月 mR【2 分】月球的“第一宇宙速度”大小vg月R2hR t【 1 分】20. 12 分解：1杆 MN 做切割磁感线的运动E1B1Lv【2 分】产生的感应电动势E10.3V【1 分】2穿过圆形线圈的磁通量发生变化E2nB2 S2t【2 分】产生的感应电动势E24.5V【1 分】3当电阻 R 与图 1 中的导轨相连接时， a 端的电势较高【2 分】通过电阻 R 的电流 IE1Rr1【1 分】电阻 R 两端的电势差abIR【1 分】a 端的电势aIR0.2V【2 分】21. 13 分解：1a两个小球 A、B 发生弹性碰撞由动量守恒m1 v1m1v1 'm2v2 '【1 分】由能量守恒1 m v21 m v ' 21 m v ' 2【1 分】21 121 122 2碰撞后它们的速度v1'm1m2v1v2 '2m1v1【2 分】m1m2m1m221k 1b碰撞后 B 的动能E1 m v ' 21 m 2m1v 24E【 1 分】2k 22 22m1m2m1m22m2m1所以，当m1m2或 m1m2时， A 传给 B 的动能最少【 2 分】2A 球向下摇摆的过程中，由能量守恒m1gL 1cos 12m1v1v122gL1cos 【 1 分】当 m23m1 时，由 1a可知， A、B 第一次碰撞后两球的速度v1v1'2v1v2'2【 1 分】A、B 其次次碰撞由动量守恒m v13m（-v1 m v "3m v "111mv11 21 3m v1121m1v " 211 3m v " 21 222222222由能量守恒1 11 2其次次碰撞后两球的速度v1"v1v2"0【1 分】第三次碰撞过程与第一次相同，第四次碰撞过程与其次次相同， 第一次、第三次、第五次、A、 B 碰撞后的速度v1'2gL12cosv2'2 gL 12cos【1 分】其次次、第四次、第六次、A、 B 碰撞后的速度v1"2gL1cos v2"0【1 分】单摆做简谐运动的周期两球发生碰撞的时刻t【1 分】T2Tn T42Lg2n1 L2g其中 n = 0， 1， 2，3，