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北京市西城區(qū)2014—2013學(xué)年度第一學(xué)期期末試卷
高三物理 2013.1
本試卷分第一卷（）和第二卷（非）兩部分。共100分�？荚嚂r間為120分鐘。
第一卷（選擇題，共48分）
一、單項選擇題（本題共12小題，每小題3分，共36分。每小題只有一個選項正確）
1.下列物理量的“?”號表示方向的是
A．室外氣溫t = ?5.0℃
B．物體的速度v = ?2.0m/s
C．物體的重力勢能Ep = ?12.0J
D．A、B兩點間的電勢差 = ?5.0V
2.一頻閃儀每隔0.04秒發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的小球，于是膠片上記錄了小球在幾個閃光時刻的位置。下圖是小球從A點運動到B點的頻閃照片示意圖。由圖可以判斷，小球在此運動過程中
A．速度越來越小 B．速度越來越大
C．受到的合力為零 D．受到合力的方向由A點指向B點
3.如圖所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵。當(dāng)磁鐵向下運動（但未插入線圈內(nèi)部）時，線圈中
A．沒有感應(yīng)電流
B．感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反
C．感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同
D．感應(yīng)電流的方向不能確定
4.實驗室常用到磁電式電流表。其結(jié)構(gòu)可簡化為如圖所示的模型，最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈， 為線圈的轉(zhuǎn)軸。忽略線圈轉(zhuǎn)動中的摩擦。當(dāng)靜止的線圈中突然通有如圖所示方向的電流時，順著 的方向看，
A．線圈保持靜止?fàn)顟B(tài)
B．線圈開始沿順時針方向轉(zhuǎn)動
C．線圈開始沿逆時針方向轉(zhuǎn)動
D．線圈既可能順時針方向轉(zhuǎn)動，也可能逆時針方向轉(zhuǎn)動
5.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1，電阻 ，原線圈兩端接一正弦式交變電流，電壓u隨時間t變化的規(guī)律為 （V），時間t的單位是s。那么，通過電阻R的電流有效值和頻率分別為
A．1.0A、20Hz B． A、20Hz
C． A、10Hz D．1.0A、10Hz
6.一座大樓中有一部直通高層的客運電梯，電梯的簡化模型如圖1所示。已知電梯在t = 0時由靜止開始上升，電梯的加速度a隨時間t的變化如圖2所示。如圖1所示，一質(zhì)量為M的乘客站在電梯里，電梯對乘客的支持力為F。根據(jù)a-t可以判斷，力F大小不變，且F＜Mg的時間段為
A．1~8s內(nèi) B．8~9s內(nèi)
C．15~16s內(nèi) D．16~23s內(nèi)
7.如圖所示為一小燈泡的伏安特性曲線，橫軸和縱軸分別表示電壓U和電流I。圖線上點A的坐標(biāo)為（U1，I1），過點A的切線與縱軸交點的縱坐標(biāo)為I2。小燈泡兩端電壓為U1時，電阻等于
A． B．
C． D．
8.如圖所示，電路中RT為熱敏電阻，R1和R2為定值電阻。當(dāng)溫度升高時，RT阻值變小。開關(guān)S閉合后，RT的溫度升高，則下列物理量中變小的是
A．通過RT的電流
B．通過R1的電流
C．通過R2的電流
D．電容器兩極板間的電場強度
9.如圖1所示，彈簧振子以點O為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運動。取向右為正方向，振子的位移x隨時間t的變化如圖2所示，下列說法正確的是
A．t = 0.8s，振子的速度方向向左
B．t = 0.2s時，振子在O點右側(cè)6cm處
C．t = 0.4s和t = 1.2s時，振子的加速度完全相同
D．t = 0.4s到t = 0.8s的時間內(nèi)，振子的速度逐漸減小
10.如圖所示，質(zhì)量為m的物體A在豎直向上的力F（FA．物體A所受合力不變
B．斜面對物體A的支持力不變
C．斜面對物體A的摩擦力不變
D．斜面對物體A的摩擦力可能為零
11.如圖所示，在A、B兩點分別放置兩個電荷量相等的正點電荷，O點為A、B連線中點，M點位于A、B連線上，N點位于A、B連線的中垂線上。則關(guān)于Ｏ、M、N三點的電場強度E和電勢φ的判定正確的是
A．EM < EO B．φM < φO
C．EN < EO D．φN < φO
12.如圖所示，在水平面內(nèi)有一質(zhì)量分布均勻的木桿可繞端點O在水平面上自由轉(zhuǎn)動。一顆子彈以垂直于桿的水平速度v0擊中靜止木桿上的P點，并隨木桿一起轉(zhuǎn)動。已知木桿質(zhì)量為M，長度為L；子彈質(zhì)量為m，點P到點O的距離為x。忽略木桿與水平面間的摩擦。設(shè)子彈擊中木桿后繞點O轉(zhuǎn)動的角速度為ω。下面給出ω的四個表達式中只有一個是合理的。根據(jù)你的判斷，ω的合理表達式應(yīng)為
A．
B．
C．
D．
二、不定項選擇題（本題共4小題，每小題3分，共12分。每小題給出的四個選項中，有一個或多個選項正確。全部選對的得3分，選對但不全的得1分，不選或有選錯的得0分）
13.一列波源在x=0處的簡諧波，沿x軸正方向傳播，周期為0.02s，t0時刻的波形如圖所示。此時x=12cm處的質(zhì)點P恰好開始振動。則
A．質(zhì)點P開始振動時的方向沿y軸正方向
B．波源開始振動時的方向沿y軸負方向
C．此后一個周期內(nèi)，質(zhì)點P通過的路程為8cm
D．這列波的波速為4.00m/s
14.磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù)。如圖所示，平行金屬板之間有一個很強的磁場，將一束含有大量正、負帶電粒子的等離子體，沿圖中所示方向噴入磁場。圖中虛線框部分相當(dāng)于發(fā)電機。把兩個極板與用電器相連，則
A．用電器中的電流方向從A到B
B．用電器中的電流方向從B到A
C．若只增強磁場，發(fā)電機的電動勢增大
D．若只增大噴入粒子的速度，發(fā)電機的電動勢增大
15.某同學(xué)設(shè)計了一種靜電除塵裝置，如圖1所示，其中有一長為L、寬為b、高為d的矩形通道，其前、后面板為絕緣材料，上、下面板為金屬材料。圖2是裝置的截面圖，上、下兩板與電壓恒定為U的高壓直流電源相連。帶負電的塵埃被吸入矩形通道的水平速度為v0，當(dāng)碰到下板后其所帶電荷被中和，同時被收集。將被收集塵埃的數(shù)量與進入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值，稱為除塵率。不計塵埃的重力及塵埃之間的相互作用。要增大除塵率，則下列措施可行的是
A．只增大電壓UB．只增大長度L
C．只增大高度dD．只增大塵埃被吸入水平速度v0
16.如圖1所示，物體以一定初速度從傾角α=37°的斜面底端沿斜面向上運動，上升的最大高度為3.0m。選擇地面為參考平面，上升過程中，物體的機械能E機隨高度h的變化如圖2所示。g = 10m/s2，sin37° = 0.60，cos37° = 0.80。則
A．物體的質(zhì)量m = 0.67kg
B．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ = 0.40
C．物體上升過程的加速度大小a = 10m/s2
D．物體回到斜面底端時的動能Ek = 10J
第二卷 （，共52分）
解答應(yīng)有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的，答案中必須寫出數(shù)值和單位。
17.（9分）如圖所示為半徑R=0.50m的四分之一圓弧軌道，底端距水平地面的高度h=0.45m。一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從圓弧軌道頂端A由靜止釋放，到達軌道底端B點的速度v = 2.0m/s。忽略空氣的阻力。取g=10m/s2。求：
（1）小滑塊在圓弧軌道底端B點受到的支持力大小FN；
（2）小滑塊由A到B的過程中，克服摩擦力所做的功W；
（3）小滑塊落地點與B點的水平距離x。
18.（6分）已知地球質(zhì)量為M，半徑為R ，自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G。如圖所示，A為在地面附近繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，B為地球的同步衛(wèi)星。
（1）求衛(wèi)星A運動的速度大小v；
（2）求衛(wèi)星B到地面的高度h。
19.（12分）如圖1所示，兩根足夠長平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為 ，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m。導(dǎo)軌處于勻強磁場中，磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強度大小為B。金屬導(dǎo)軌的上端與開關(guān)S、定值電阻R1和電阻箱R2相連。不計一切摩擦，不計導(dǎo)軌、金屬棒的電阻，重力加速度為g�，F(xiàn)在閉合開關(guān)S，將金屬棒由靜止釋放。
（1）判斷金屬棒ab中電流的方向；
（2）若電阻箱R2接入電路的阻值為0，當(dāng)金屬棒下降高度為h時，速度為v，求此過程中定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）當(dāng)B=0.40T，L=0.50m， 37°時，金屬棒能達到的最大速度vm隨電阻箱R2阻值的變化關(guān)系，如圖2所示。取g = 10m/s2，sin37°= 0.60，cos37°= 0.80。求阻值R1和金屬棒的質(zhì)量m。
20.（12分）如圖所示，一質(zhì)量M=1.0kg的砂擺，用輕繩懸于天花板上O點。另有一玩具槍能連續(xù)發(fā)射質(zhì)量m=0.01kg、速度v=4.0m/s的小鋼珠�，F(xiàn)將砂擺拉離平衡位置，由高h=0.20m處無初速度釋放，恰在砂擺向右擺到最低點時，玩具槍發(fā)射的第一顆小鋼珠水平向左射入砂擺，二者在極短時間內(nèi)達到共同速度。不計空氣阻力，取g =10m/s2。
（1）求第一顆小鋼珠射入砂擺前的瞬間，砂擺的速度大小v0；
（2）求第一顆小鋼珠射入砂擺后的瞬間，砂擺的速度大小v1；
（3）第一顆小鋼珠射入后，每當(dāng)砂擺向左運動到最低點時，都有一顆同樣的小鋼珠水平向左射入砂擺，并留在砂擺中。當(dāng)?shù)趎顆小鋼珠射入后，砂擺能達到初始釋放的高度h，求n。
21.（13分）如圖1所示，在x軸上0到d范圍內(nèi)存在電場（圖中未畫出），x軸上各點的電場沿著x軸正方向，并且電場強度大小E隨x的分布如圖2所示；在x軸上d到2d范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m，電量為 的粒子沿x軸正方向以某一初速度從O點進入電場，最終粒子恰從坐標(biāo)為（2d， ）的P點離開磁場。不計粒子重力。
（1）求在x=0.5d處，粒子的加速度大小a；
（2）求粒子在磁場中運動時間t；
（3）類比是一種常用的研究方法。對于直線運動，教科書中講解了由v-t圖像求
位移的方法。請你借鑒此方法，并結(jié)合其他物理知識，求電場對粒子的沖量
大小I。
北京市西城區(qū)2014—2013學(xué)年度第一學(xué)期期末試卷
高三物理參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn) 2013.1
一、單項選擇題（每小題3分）
1．B2．A3．C4．B5．D6．D
7．B8．C9．A10．A11．D12．A
二、多項選擇題（全部選對的得3分，選對但不全的得1分，有選錯的得0分）
13．BD14．ACD15．AB16．CD
三、
17．（9分）解：
（1）根據(jù)牛頓第二定律，　 　　 【2分】
解得： 【1分】
（2）根據(jù)動能定理，　 　 【2分】
　　 解得： 【1分】
（3）水平方向：　　 【1分】
豎直方向：　 【1分】
　 解得： 【1分】
18．（6分）解：
（1）對衛(wèi)星A，由牛頓第二定律
【2分】
解得： 【1分】
�。�2）對衛(wèi)星B，設(shè)它到地面高度為h，同理
【2分】
　　解得： 【1分】
19．（12分）解：
（1）由右手定則，金屬棒ab中的電流方向為b到a 【2分】
（2）由能量守恒，金屬棒減小的重力勢能等于增加的動能和電路中產(chǎn)生的焦耳熱
【2分】
解得： 【1分】
（3）設(shè)最大速度為v，切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
由閉合電路的歐姆定律： 【1分】
從b端向a端看，金屬棒受力如圖：
金屬棒達到最大速度時滿足
【1分】
由以上三式得： 【1分】
由圖像可知：斜率 ，縱截距v0=30m/s，
所以得到： = v0 【1分】
k 【1分】
解得：R1=2.0Ω 【1分】
m=0.1kg 【1分】
20．（12分）解：
（1）砂擺從釋放到最低點，由動能定理：
【2分】
解得： 【1分】
（2）小鋼球打入砂擺過程，由動量守恒定律，以右為正方向
【2分】
解得： 【1分】
（3）第2顆小鋼球打入過程，由動量守恒定律，以左為正方向
第3顆小鋼球打入過程，同理
???
第n顆小鋼球打入過程，同理
聯(lián)立各式得： 【3分】
解得： 【1分】
當(dāng)?shù)趎顆小鋼球射入后，砂擺要能達到初始釋放的位置，
砂擺速度滿足：vn≥v0 【1分】
解得： 【1分】
所以，當(dāng)?shù)?顆小鋼球射入砂擺后，砂擺能達到初始釋放的高度。
21．（13分）解：
（1）由圖像，x=0.5d處，電場強度為E=0.5E0，由牛頓第二定律得：
【2分】
解得： 【1分】
（2）在磁場中運動軌跡如圖，設(shè)半徑為R，由幾何關(guān)系
解得：R= 【1分】
設(shè)圓弧所對圓心為α，滿足：
解得： 【1分】
粒子在磁場中做圓周運動，設(shè)在磁場中運動的周期為T，粒子在磁場的
運動速率為v，
圓運動半徑為 R，有：
【1分】
粒子運動的周期 【1分】
所以，粒子在磁場中運動時間 【1分】
（3）粒子在磁場中做圓周運動，由牛頓第二定律得：
，又粒子做圓周運動的半徑R=
解得粒子在磁場中的運動速度 【1分】
由圖像可知，電場中電場力對粒子做功W= 【1分】
設(shè)粒子進入電場時的初速度為v0
根據(jù)動能定理： 【1分】
解得： 【1分】


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