北京市大兴区2013—2014学年度第一学期期末试卷 高三物理 2014.1

本试卷分第一卷（选择题）和第二卷（非选择题）两部分。共100分。第一卷（选择题，共48分）

单项选择题（本题共12小题，每小题3分。每小题只有一个选项正确。）

1．物理学中引入了“质点”、“点电荷”的概念，从科学方法上来说属于

A．控制变量法　 B．类比法 C．理想化模型法 D．等效替代法

2．篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球．接球时，两手随球迅速收缩至胸前。这样做可以

A．减小球对手的冲量 B．减小球对手的冲击力

C．减小球的动量变化量 D．减小球的动能变化量

3．在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中，克罗地亚选手弗拉希奇以2.04m的成绩获得冠军。弗拉希奇身高约为1.93 m，忽略空气阻力，g取10 m/s2。则下列说法正确的是

A．弗拉希奇下降过程处于失重状态 B．弗拉希奇起跳以后在上升过程处于超重状态

C．弗拉希奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力 D．弗拉希奇起跳时的初速度大约为3 m/s

4．如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左侧跟一个轻质弹簧拴接在一起。物体B以速度v向着A运动并与弹簧发生作用但不会粘在一起，A、B和弹簧作用过程中始终沿同一直线运动。A、B和弹簧组成的系统势能最大时，下列判断正确的是

A．A的速度最大　　　 B．B的速度最小

C．A和B的动能相等 D．A和B的速度相等

5．如图所示，光滑绝缘的水平面上的P点固定着一个带正电的点电荷，在它的右侧N点由静止开始释放一个也带正电的小球（可视为质点）。以向右为正方向，下图中能反映小球运动速度随时间变化规律的是

6．如图所示电路，电源的内电阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中

A．电压表的示数增大 B．电流表的示数增大

C．R1消耗的电功率增大 D．R2消耗的电功率增大

7.电阻R、电容器C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是

A．从a到b，上极板带正电 B．从a到b，下极板带正电

C．从b到a，上极板带正电 D．从b到a，下极板带正电

8．某同学为了验证自感现象，自己找来带铁芯的线圈L（线圈的自感系数很大，构成线圈导线的电阻可以忽略）、两个相同的小灯泡A和B、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。经检查，各元件和导线均是完好的，检查电路无误后，开始进行实验操作。他可能观察到的现象是

A．闭合S瞬间，A比B先亮　　　 B．闭合S瞬间，B比A先亮

C．断开S瞬间，A比B先熄灭 D．断开S瞬间，B比A先熄灭

9．如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电．当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率为10W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是

A．变压器输入电压的瞬时值表达式为
B．电压表的示数为220V

C．变压器原、副线圈的匝数比为11:1 D．变压器的输入功率为110W

10．如图所示，图甲为一列简谐波在t=0时的波形图，图乙是这列波中x=200cm处的P点的振动图线，那么该波的传播速度大小、方向分别是

A．v=50cm/s,沿x轴负方向传播 B．v=25cm/s,沿x轴负方向传播

C．v=50cm/s,沿x轴正方向传播 D．v=25cm/s,沿x轴正方向传播

11．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点。c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是

A．O点处的磁感应强度为零 B．a、c两点处的磁感应强度的方向不同

C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 D．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同

12．如图所示，两块平行、正对的金属板水平放置，分别带有等量的异种电荷，使两板间形成匀强电场，两板间的距离为d。有一带电粒子以某个速度v0紧贴着A板左端沿水平方向射入匀强电场，带电粒子恰好落在B板的右边缘。带电粒子所受的重力忽略不计。现使该粒子仍从原位置以同样的方向射入电场，但使该粒子落在B板的中点，下列措施可行的是

A．仅使粒子的初速度变为2v0

B．仅使粒子的初速度变为

C．仅使B板向上平移

D．仅使B板向下平移d

二、多项选择题（本题共4小题。每小题给出的四个选项中，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2分，不选或有选错的得0分。）

13．某物体沿竖直方向做直线运动，其
图像如图所示，规定向上为正方向，下列判断正确的是

A．在0～1s内，物体平均速度为2 m／s B．在ls～2s内，物体向上运动，且处于失重状态

C．在2s～3s内，物体的机械能守恒 D．在3s末，物体处于出发点上方

两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图10所示，OA、OB与水平面的夹角分别为

30°、60°，M、m均处于静止状态。则

A．绳OA的拉力大于绳OB的拉力

B．绳OA的拉力小于绳OB的拉力

C．m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左

D．m受到水平面的静摩擦力的方向水平向右

15．如图所示Q1、Q2是两个等量异种点电荷，AB为中垂线，且AO=BO，则

A．A、B两点场强相等 B．A、B两点场强方向相反

C．A、B两点电势差为零 D．正电荷从A运动到B，电势能增加

16．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口。在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经该装置时，接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是

A．N端的电势比M端的高

B．若污水中正负离子数相同，则前后表面的电势差为零

C．电压表的示数U跟a和b都成正比，跟c无关

D．电压表的示数U跟污水的流量Q成正比

第二卷（计算题，共52分）

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．（7分）“嫦娥三号”探测器于2013年12月2日凌晨在西昌发射中心发射成功。“嫦娥三号”经过几次成功变轨以后，探测器状态极其良好，成功进入绕月轨道。12月14日21时11分，“嫦娥三号”探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆，标志我国已成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。 设“嫦娥三号”探测器环绕月球的运动为匀速圆周运动,它距月球表面的高度为h,已知月球表面的重力加速度为g、月球半径为R,引力常量为G,则

探测器绕月球运动的向心加速度为多大；

探测器绕月球运动的周期为多大。

 18．（9分）如图所示，粗糙水平地面与半径为R=0.5m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量为m=1kg的小物块在水平恒力F=15N的作用下，由静止开始从A点开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知AB间的距离为3m,重力加速度
。求：（1）小物块运动到B点时的速度；

（2）小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离。

（3）小物块在水平面上从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功；

19．(12分)如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ，两极板中心各有一小孔S1、S2，两极板间电压的变化规律如图乙所示，电压的大小为U0，周期为T0。在t=0时刻将一个质量为m、电荷量为－q(q>0)的粒子由S1静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在t=时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区。(不计粒子重力，不考虑极板外的电场)

(1)求粒子到达S2时的速度大小v

(2)为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件；

(3)若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在t=T0时刻再次到达S1，而再次进入电场被加速，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小。

20．（13分）如图所示，光滑斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长L1=1m，bc边的边长L2=0.4m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.2Ω。斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图像，ef线和gh的距离s=6.9m，t=0时线框在平行于斜面向上的恒力F=10N的作用下从静止开始运动，线框进入磁场的过程中始终做匀速直线运动，重力加速度
。（1）求线框进入磁场前的加速度大小和线框进入磁场时做匀速运动的速度v大小；

(2) 求线框进入磁场的过程中产生的焦耳热；

（3）求线框从开始运动到ab边运动到 gh线处所用的时间。

21．(11分)光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的“┙”型滑板（平面部分足够长），滑板的质量为4m。距离滑板的右壁A为L1的B处放有一质量为m、电量为+q(q>0)的小物体（可视为质点），小物体与板面之间的摩擦可忽略不计。整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中。开始时，滑板与小物体都处于静止状态，某时刻释放小物体，求：

（1）小物体第一次跟滑板的A壁碰撞前瞬间的速度v1多大;

（2）若小物体与A壁碰撞时间极短，且碰撞过程没有机械能损失，则

a.小物体第二次即将跟A壁碰撞瞬间，滑板的速度v和小物体的速度v2分别为多大;

b.从开始释放小物体到它即将第二次跟A壁碰撞的过程中，整个装置的电势能减少了多少.

大兴区2013~2014学年度第一学期期末检测试卷

高三物理参考答案及评分标准

一、单项选择题（每小题3分）

1．C 2． B 3．A 4．D 5．B 6．C

7．D 8．A 9．C 10．A 11．D 12．B

二、多项选择题（全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

13．ABD 14．BC 15．AC 16．AD

三、计算题

17．（7分）

解：（1）对于月球表面附近的物体有
…………………………1分

根据牛顿第二定律有
　 …………………………1分

解得a=
…………………………1分

(2)万有引力提供探测器做匀速圆周运动的向心力有

…………………………2分

解得 T=2
…………………………2分

18．（9分）

解：（1）因为小物块恰能通过D点，所以在D点小物块所受重力等于向心力，即

…………………………1分

小物块由B运动D的过程中机械能守恒，则有

…………………………1分

所以
…………………………1分

(2)设小物块落地点距B点之间的距离为x，下落时间为t

根据平抛运动的规律
…………………………1分

…………………………1分

解得x=1m …………………………1分

(3)小物块在水平面上从A运动到B过程中根据动能定理，有

…………………………2分

解得：Wf=32.5J …………………………1分

19．（12分）

解：（1）粒子由S1至S2的过程中，根据动能定理得

…………………………2分

…………………………1分

(2)设磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得

…………………………1分

要使粒子在磁场中运动时不与极板相撞，须满足2R>
…………………………1分

得B<
…………………………1分

（3）设极板间距d、粒子在两边界之间无场区向左匀速运动的过程用时为t1，有

d=vt1 …………………………1分

粒子由S1至S2的过程中，粒子做匀加速直线运动有
……………………1分

…………………………1分

粒子在磁场中运动的时间为
…………………………1分

设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T，由
结合运动学公式
得

…………………………1分

由题意得T=t2

得
…………………………1分

20．（13分）

解：（1）线框abcd进入磁场前时，做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得

F－mgsinα=ma? …………………………1分

线框进入磁场前的加速度a=5m/s2? …………………………1分

线框进入磁场的过程中做匀速运动，所以线框abcd受力平衡

F=mgsinα+FA ?…………………………1分

ab边进入磁场切割磁感线，产生的电动势

E=BL1v ? …………………………1分

形成的感应电流
受到的安培力
…………………………1分

代入数据解得v=4m/s …………………………1分

（2）线框进入磁场的过程中做匀速运动，根据功能关系有

Q=（F-mgsinα）L2 …………………………2分

解得Q=2J …………………………1分

（3）线框abcd进入磁场前时，做匀加速直线运动；进入磁场的过程中，做匀速直线运动；线框完全进入磁场后至运动到gh线，仍做匀加速直线运动．

进入磁场前线框的运动时间为t1＝
＝0.8 s …………………………1分 进入磁场过程中匀速运动时间为t2＝
＝0.1 s …………………………1分 线框完全进入磁场后线框受力情况与进入磁场前相同，所以该阶段的加速度大小仍为a＝5 m/s2，该过程有

解得t3＝1 s …………………………1分

因此ab边由静止开始运动到gh线处所用的时间为t＝t1＋t2＋t3＝1.9s ………………1分

21．（11分）解：

由动能定理得：
…………………………1分

得
…………………………1分

（2）a．小物体与A壁碰撞时间极短，且碰撞过程没有机械能损失

由动量守恒得
…………………………1分

机械能守恒
…………………………1分

可得
…………………………1分

设再经过t发生第二次碰撞，则
…………………………1分

可得
…………………………1分

…………………………1分

b.小物块跟A壁第一次碰撞后到即将第二次跟A壁碰撞的过程中，滑板的位移
…………………………1分

小物体从释放到即将第二次跟A壁碰撞过程中

电场力对它所做的功：
…………………………1分

所以整个装置的电势能减少量ΔE=W=
…………………………1分