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(shí)間為120分鐘。
第一卷（選擇題，共48分）
一、單項(xiàng)選擇題（本題共12小題，每小題3分，共36分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確）
1.下列物理量的“?”號(hào)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(diǎn)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(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動(dòng)的小球，于是膠片上記錄了小球在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。下圖是小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的頻閃照片示意圖。由圖可以判斷，小球在此運(yùn)動(dòng)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(diǎn)指向B點(diǎn)
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(yùn)動(dòng)（但未插入線圈內(nèi)部）時(shí)，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(shí)驗(yàn)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(dòng)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(shí)，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(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
C．線圈開始沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
D．線圈既可能順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，也可能逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
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(shí)間t變化的規(guī)律為 （V），時(shí)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(yùn)電梯，電梯的簡化模型如圖1所示。已知電梯在t = 0時(shí)由靜止開始上升，電梯的加速度a隨時(shí)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(duì)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(shí)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(diǎn)A的坐標(biāo)為（U1，I1），過點(diǎn)A的切線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為I2。小燈泡兩端電壓為U1時(shí)，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(shí)，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(qiáng)度
9.如圖1所示，彈簧振子以點(diǎn)O為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動(dòng)。取向右為正方向，振子的位移x隨時(shí)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(shí)，振子在O點(diǎn)右側(cè)6cm處
C．t = 0.4s和t = 1.2s時(shí)，振子的加速度完全相同
D．t = 0.4s到t = 0.8s的時(shí)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(duì)物體A的支持力不變
C．斜面對(duì)物體A的摩擦力不變
D．斜面對(duì)物體A的摩擦力可能為零
11.如圖所示，在A、B兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)電荷量相等的正點(diǎn)電荷，O點(diǎn)為A、B連線中點(diǎn)，M點(diǎn)位于A、B連線上，N點(diǎn)位于A、B連線的中垂線上。則關(guān)于Ｏ、M、N三點(diǎn)的電場強(qiáng)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(diǎn)O在水平面上自由轉(zhuǎn)動(dòng)。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(diǎn)，并隨木桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)。已知木桿質(zhì)量為M，長度為L；子彈質(zhì)量為m，點(diǎn)P到點(diǎn)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(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω。下面給出ω的四個(gè)表達(dá)式中只有一個(gè)是合理的。根據(jù)你的判斷，ω的合理表達(dá)式應(yīng)為
A．
B．
C．
D．
二、不定項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得1分，不選或有選錯(cuò)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(shí)刻的波形如圖所示。此時(shí)x=12cm處的質(zhì)點(diǎn)P恰好開始振動(dòng)。則
A．質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸正方向
B．波源開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸負(fù)方向
C．此后一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)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(xiàng)新興技術(shù)。如圖所示，平行金屬板之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場，將一束含有大量正、負(fù)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(jī)。把兩個(gè)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(qiáng)磁場，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢增大
D．若只增大噴入粒子的速度，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢增大
15.某同學(xué)設(shè)計(jì)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(fù)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(shí)被收集。將被收集塵埃的數(shù)量與進(jìn)入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值，稱為除塵率。不計(jì)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(yùn)動(dòng)，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(jī)械能E機(jī)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(dòng)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(shí)的動(dòng)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(jì)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(dá)軌道底端B點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)與B點(diǎn)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(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，B為地球的同步衛(wèi)星。
（1）求衛(wèi)星A運(yùn)動(dòng)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(qiáng)磁場中，磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)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(jì)一切摩擦，不計(jì)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(shí)，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(shí)，金屬棒能達(dá)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(diǎn)。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。現(xiàn)將砂擺拉離平衡位置，由高h(yuǎn)=0.20m處無初速度釋放，恰在砂擺向右擺到最低點(diǎn)時(shí)，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(shí)間內(nèi)達(dá)到共同速度。不計(jì)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(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，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(dá)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(diǎn)的電場沿著x軸正方向，并且電場強(qiáng)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(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)進(jìn)入電場，最終粒子恰從坐標(biāo)為（2d， ）的P點(diǎn)離開磁場。不計(jì)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(yùn)動(dòng)時(shí)間t；
（3）類比是一種常用的研究方法。對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，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(shí)，求電場對(duì)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(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 2013.1
一、單項(xiàng)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(xiàng)選擇題（全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得1分，有選錯(cuò)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(dòng)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(duì)衛(wèi)星A，由牛頓第二定律
【2分】
解得： 【1分】
　（2）對(duì)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?yàn)閎到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(dòng)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(dòng)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(dá)到最大速度時(shí)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(diǎn)，由動(dòng)能定理：
【2分】
解得： 【1分】
（2）小鋼球打入砂擺過程，由動(dòng)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(dòng)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(dá)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(dá)到初始釋放的高度。
21．（13分）解：
（1）由圖像，x=0.5d處，電場強(qiáng)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(yùn)動(dòng)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(duì)圓心為α，滿足：
解得： 【1分】
粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期為T，粒子在磁場的
運(yùn)動(dòng)速率為v，
圓運(yùn)動(dòng)半徑為 R，有：
【1分】
粒子運(yùn)動(dòng)的周期 【1分】
所以，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間 【1分】
（3）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：
，又粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=
解得粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)速度 【1分】
由圖像可知，電場中電場力對(duì)粒子做功W= 【1分】
設(shè)粒子進(jìn)入電場時(shí)的初速度為v0
根據(jù)動(dòng)能定理： 【1分】
解得： 【1分】


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