1月西城高三物理期末试题及答案 .docx

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1、精品名师归纳总结北京市西城区 2021 2021 学年度第一学期期末试卷高三物理 2021.1试卷满分 : 100 分考试时间 : 120 分钟第一卷 （共 48 分）一、单项选择题 （此题共 12 小题，每道题 3 分，共 36 分。）1. 关于某个物体受到的力与运动的关系，以下说法正确选项A. 物体受到的合力为零，速度确定为零B. 物体受到的合力恒定，速度确定恒定C. 物体受到的合力越大，速度确定越大D. 物体受到的合力越大，加速度确定越大2. 关于机械振动和机械波，以下说法正确选项A 有机械振动必有机械波B 声音在空气中传播时是横波C在机械波的传播中质点并不随波迁移D质点的振动方向与波的

2、传播方向总在同始终线上3. 如以下图，汽车在一水平大路上转弯时，汽车的运动可视为匀速圆周运动的一部分。以下关于汽车转弯时的说法正确选项A 汽车处于平稳状态B 汽车的向心力由重力供应C汽车的向心力由支持力供应D汽车的向心力由摩擦力供应4. 在科学争论中，可以用风力仪直接测量风力的大小。仪器中有一根轻质金属丝悬挂着一个金属球，无风时金属球自由下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度并保持恒定，如以下图。关于风力大小F 与小球质量 m、偏角之间的关系，以下关系中正确选项A F= mgtanB F= mgsin可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C Fmg cosD F

3、mgFtan可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5. 某同学站在体重计上，通过做下蹲、起立的动作来探究超重和失重现象。以下说法正确选项A 下蹲过程中人始终处于超重状态B 起立过程中人始终处于超重状态C下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态D 起立过程中人先处于超重状态后处于失重状态6. 如图甲所示，弹簧振子以O 点为平稳位置，在M、N 两点之间做简谐运动。振子的位移 x 随时间 t 的变化图象如图乙所示。以下判定正确选项A 0.4s 时振子的加速度为零B 0.8 s 时振子的速度最大C 0.4 s 和 1.2 s 时振子的加速度相同D 0.8s 和 1.6 s 时振子的速度相同可

4、编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结12O0MN-12x/cm0.40.8 1.2 1.6t/s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图甲0x图乙7. 如以下图，实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带正电的粒子仅在电场力作用下通过电场，图中虚线为粒子的运动轨迹，a、b 是轨迹上的两点。以下判定正确选项A a 点场强小于 b 点场强aB a 点电势大于b 点电势EC带电粒子从a 到 b 动能减小D带电粒子从 a 到 b 电势能减小b8. 如以下图，用理想变压器为一个“6V 、12W ”的小灯泡供电，变压器原线圈中的输入电压为 220V 。闭合开关 S，小灯泡恰好正常发光。就以

5、下说法中错误的是A 变压器原副线圈的匝数之比为110:3B 变压器原线圈中的输入电流为2ASC变压器原线圈中的输入功率为12WLD变压器副线圈中的输出功率为12W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结9. 如以下图，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差。试验中保持极板上的电荷量 Q 不变。设电容器两极板正对面积为 S，极板间的距离为 d，静电计指针偏角为 。以下关于试验现象的描述正确选项A 保持 S 不变，增大 d，就 变大B 保持 S 不变，减小 d，就 不变C保持 d 不变，减小 S，就 变小

6、D 保持 S、d 不变，在两板间插入电介质，就 变大10. 如以下图，在真空中有一对带电的平行金属板水平放置。一带电粒子沿平行于板面的方向，从左侧两极板中心射入电场中，恰能从右侧极板边缘处离开电场。不计粒子重力。如可以转变某个量，以下哪种变化，仍能确保粒子确定飞出电场可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A 只增大粒子的带电量B 只增大电场强度C只减小粒子的比荷D只减小粒子的入射速度+vE-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11. 如以下图为洛伦兹力演示仪的结构示意图。由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有淡薄的气体， 在电子束通过时能够显示电子的径迹。前后两个励磁线圈之间产

7、生匀强磁场， 磁场方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U 和励磁线圈的电流 I 来调剂。 适当调剂 U 和 I ，玻璃泡中就会显现电子束的圆形径迹。以下调剂方式中，确定能让圆形径迹半径增大的是A 同时增大 U 和 IB同时减小 U 和 I C增大 U，减小 ID减小 U，增大 I可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结12. 如以下图为一个多量程多用电表的简化电路图。单刀多掷开关 S 可以与不同接点连接。以下说法正确选项A 当 S 接 1 或 2 时为直流电流档，接 1 时量程较小B 当 S 接 1 或 2 时为直流电压档，接 1 时量程

8、较大C当 S 接 3 或 4 时为直流电流档，接 3 时量程较大D 当 S 接 5 或 6 时为直流电压档，接 5 时量程较小AEE345261SB可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二、多项选择题 （此题共 4 小题， 每道题 3 分， 共 12 分。每道题全部选对的得3 分，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分。）13. 两辆汽车在一条东西方向的平直大路上行驶，以向东为正方向，两辆汽车的 v-t 图象如以下图。由图可知A 两辆汽车都向东行驶B 乙车做匀减速直线运动C 6s 时甲车的速度大于乙车-1v/m.s16甲1284乙可

9、编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D 07s 内甲车的位移大于乙车0246t/s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结14. 如以下图为一台小型发电机示意图，磁场为水平方向。 当线圈转到如以下图的水平位置时，以下判定正确选项A 通过线圈的磁通量最大B 通过线圈的磁通量为零C线圈中产生的电动势最大D 线圈中产生的电动势为零15. 如以下图，光滑绝缘的水平面上，一个边长为L 的正方形金属框，在水平恒力F 作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域。磁场区域的宽度为d（dL）。已知ab 边进入磁场时，线框的加速度恰好为零。就线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，以下

10、分析正确选项可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A 线框中产生的感应电流方向相反B 所受的安培力方向相反C两过程所用时间相等D 进入磁场的过程中线框产生的热量较少LaBFbd可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结16. 如以下图，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、N 为轨道的最低点。就下+q+q列分析正确选项可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A 两个小球到达轨道最低点的速度vMFN C小球第一次到达M 点的时间小于小球第一次到达N 点

11、的时间D磁场中小球能到达轨道另一端最高处，电场中小球不能到达轨道另一端最高处可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其次卷 （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。解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。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，斜面 AC 长 L= 1m，倾角 =37， CD 段为与斜面平滑连接的水平的面。一个质量 m = 2kg 的小物块从斜面顶端A 由静止开头滑下。小物块与斜面、的面间的动摩擦因数均为= 0.5 。不计空气阻力，

12、g = 10m/s2 ， sin37 = 0.6， cos37= 0.8 。求：（ 1）小物块在斜面上运动时的加速度大小a。（ 2）小物块滑到斜面底端C 点时的速度大小 v。（ 3）小物块在水平的面上滑行的最远距离x。ACD18. （ 9 分）宇航员驾驶宇宙飞船到达月球，他在月球表面做了一个试验：在离月球表面高度为h 处，将一小球以初速度v0 水平抛出，水平射程为x。已知月球的半径为R，万有引力常量为 G。不考虑月球自转的影响。求：（ 1）月球表面的重力加速度大小g0 。（ 2）月球的质量M。（ 3）飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的速度v。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结

13、19. （ 11 分）如以下图，两根平行的光滑金属导轨MN、 PQ 放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为 L，电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 B。导体棒 a 与 b 的质量均为 m，电阻值分别为 Ra=R， Rb= 2R。 b 棒放置在水平导轨上足够远处， a 棒在弧形导轨上距水平面h 高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g。（ 1）求 a 棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向。（ 2）求最终稳固时两棒的速度大小。（ 3）从 a 棒开头下落到最终稳固的过程中，求b 棒上产生的内能。MaBNPhbQ20. （ 1

14、1 分）如图 1 所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一小球（可视为质点），弹簧处于原长时小球位于O 点。将小球从 O 点由静止释放，小球沿竖直方向在 OP 之间做往复运动，如图2 所示。小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。不计空气阻力，重力加速度为g。OO（ 1）在小球运动的过程中，经过某一位置A 时动能为 Ek1，重力势能为图 1EP1，弹簧弹性势能为 E 弹 1，经过另一位置 B 时动能为 Ek2 ，重力势能为 EP2，弹簧弹性势能为 E 弹 2。请依据功是能量转化的量度，证明： 小球由 A 运动到PxB 的过程中，小球、弹簧和的球组成的物体系统机械能守恒。图 2（ 2）已知弹

15、簧劲度系数为k。以 O 点为坐标原点，竖直向下为x 轴正方向，建立一维坐标系O-x，如图 2 所示。Fa. 请在图 3 中画出小球从O 运动到 P 的过程中， 弹簧弹力的大小 F随相对于 O 点的位移 x 变化的图象。 依据 F- x 图象求： 小球从 O 运动到任意位置 x 的过程中弹力所做的功W，以及小球在此位置时弹簧的弹性Ox势能 E 弹。图 3b. 已知小球质量为 m。求小球经过 OP 中点时瞬时速度的大小v。21. （ 12 分）在粒子物理学的争论中，经常用电场和磁场来把握或者转变粒子的运动。一粒子 源产生离子束，已知离子质量为m，电荷量为 +e。不计离子重力以及离子间的相互作用力。

16、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 1）如图 1 所示为一速度选择器，两平行金属板水平放置，电场强度E 与磁感应强度 B 相互垂直。让粒子源+ + + + + + +BvE可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结-图 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结粒子源射出的离子沿平行于极板方向进入速度选择器。求能沿图中虚线路径通过速度选择器的离子的速度大小v。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） 如图 2 所示为竖直放置的两平行金属板 A、 B，两板中间均开有小孔，两板之间的电压 UAB 随时间的变化规律如图3 所示。假设从速度选择器出来的离子动

17、能为Ek =100eV， 让这些离子沿垂直极板方向进入两板之间。两AB2000UAB / V0.20.40.6t /s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结极板距离很近，离子通过两板间的时间可以忽视不计。设每秒从速度选择器射出的离子数为-200图 2图 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N0= 5 1015 个，已知 e =1.6 10-19C。从 B 板小孔飞出的离子束可等效为一电流，求从t = 0 到 t = 0.4s 时间内，从 B 板小孔飞出的离子产生的平均电流I。（ 3）接（ 1），如在图 1 中速度选择器的上极板中间开一小孔，如图4 所示。将粒子源产生的离

18、子束中速度为0 的离子， 从上极板小孔处释放， 离子恰好能到达下极板。 求离子到达下极板时的速度大小v，以及两极板间的距离d。+ + + + +B北京市西城区 2021 2021 学年度第一学期期末试卷E-图 4高三物理参考答案及评分标准2021 1一、单项选择题 （每道题 3 分。）1. D2. C3. D4. A5. D6. B7. C8. B9. A10. C11. C12.D二、多项选择题 （每道题全部选对的得3 分，选对但不全的得1 分，有选错的得 0 分。）13. ABC14. BC15. AD16. BCD三、运算题17（ 9 分）解：（ 1）依据牛顿其次定律mgsin mgco

19、s= ma（ 2 分）解得a =2m/s2（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2） 依据匀变速直线运动规律v22aL（ 2 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得v= 2m/s（1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 3） 依据动能定理mg x01 mv22（2 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得x = 0.4m（ 1 分）18（ 9 分）设飞船质量为m解：（ 1）设小球落的时间为t，依据平抛运动规律可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结水平方向xv0t （ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下

20、载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结竖直方向 h21 g t 2 （1 分）02可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得g02hv0 x2（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）在月球表面忽视的球自转时有G MmR2mg0（ 2 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得月球质量M2hv02 R2（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结x 2G（ 3）由万有引力定律和牛顿其次定律2GmMmv2（ 2 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师

21、归纳总结解得vRRv02hR （ 1 分）x可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结19. （ 11 分）解：（ 1）设 a 棒刚进入磁场时的速度为v，从开头下落到进入磁场可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据机械能守恒定律mgh1 mv2 （ 1 分）2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结a 棒切割磁感线产生感应电动势E=BLv （ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据闭合电路欧姆定律a 棒受到的安培力 F = BIL （ 1 分）B2 L2IR2ghE（ 1 分）2R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结联立以上各式解得F

22、方向水平向左（ 1 分）3R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（注：或方向与速度方向相反。如方向错或没答方向均扣1 分）（ 2）设两棒最终稳固时的速度为v，从 a 棒开头下落到两棒速度达到稳固依据动量守恒定律mv = 2 m v（ 2 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得v12gh （ 1 分）2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结a（3） 设 a 棒产生的内能为 Ea ， b 棒产生的内能为 Eb可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据能量守恒定律1 mv2212mv 2E 2Eb （1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归

23、纳总结两棒串联内能与电阻成正比Eb= 2Ea（1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得Eb1 mgh （ 1 分）3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结20. （ 11 分）解：（ 1）设重力做的功为WG，弹力做的功为 W 弹依据动能定理WG+W 弹= Ek2 - Ek1（ 1 分）由重力做功与重力势能的关系WG = Ep1 Ep2（ 1 分） 由弹力做功与弹性势能的关系W 弹 = E 弹 1- E 弹 2（ 1 分） 联立以上三式可得Ek1+Ep1+E 弹 1= Ek2+Ep2+E 弹 2（1 分）（ 2） a.F-x 图象如右图所示（1 分）F图中的图线和

24、x 轴围成的面积表示功的大小kx可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以弹力做功为W1 kx2 （注：没有负号扣1 分） （ 2 分）2Oxx可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由弹力做功与弹性势能的关系W 弹 = 0 - E 弹可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得 E弹1 kx2 （ 1 分）2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b.小球由 O 点到 OP 中点，依据动能定理可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mgx1 kx221 mv220 （ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结小球由 O 点到 P 点，

25、依据机械能守恒定律可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mg 2x1 k2x 2 （ 1 分）2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得vgm （ 1 分）k可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结21. （ 12 分）解：（ 1）离子做匀速直线运动，依据受力平稳可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得vEe = Bev（2 分）E （ 1 分）B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2） A、B 之间加正向电压时，离子能够通过B 板小孔。 A、B 之间加反向电压时， 电场力对离子做负功，电

26、压小于100V 时，离子能够通过 B 板小孔。由此可知，有离子通过B 板小孔的时间t= 0.3s（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结通过 B 板小孔的离子数N=Nt= 1.5 1015 个（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据IqN e （ 1 分）tt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结代入数据解得平均电流I=610-4A （ 1 分）（ 3）由题意可知，离子到达下极板时的速度方向为水平方向可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据动能定理Eed1 mv2 （1 分）2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设某时刻离子竖直方向速度为vy。在很短时间t 内，离子在竖直方向通过的距离为 vy t，在水平方向受到的冲量为evyB t。离子从开头运动至到达下极板的过程水平方向，依据动量定理evyBt = mv（1 分） 竖直方向，依据运动学规律vy t = d（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结联立以上各式解得v2E （ 1 分）B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2mEdeB2（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载