北京市西城区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。考试时间为120分钟。

第一卷（共48分）

一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。）[来源:Z&xx&k.Com]

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1.0cm时，该弹簧的弹力大小为

A．2.0N B．4.0N C．6.0N D．8.0N

2．一正弦式交变电流的瞬时电流与时间的关系式为
(A)，其中ω=314rad/s。它的电流的有效值是

A．10A B．10
A C．50A D．31
4A

3．如图所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，Δv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Δv的方向相反

4．如图所示，一个人用与水平方向成θ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。若箱
子与水平面间的动摩擦因数为μ，则箱子所受的摩擦力大小为

A．Fsinθ B．Fcosθ C．μmg D．μFsinθ

5．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点
A、B、C。在自行车正常骑行时，下列说法正确的是

A．A、B两点的角速度大小相等

B．B、C两点的线速度大小相等

C．A、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。根据下列已知条件，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

[来源:学|科|网Z|X|X|K]

7．如图所示，实线为一列沿x轴正方向传[来源:学科网ZXXK]

播的简谐横波在t = 0时刻的波形，虚线是该波

在t = 0.20s时刻的波形，则此列波的周期可能为

A．0.16s B．0.20s C．0.32s D．0.40s

8．一个直流电动机，线圈电阻是0.5Ω，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10W[来源:学。科。网Z。X。X。K]

B．电动机发热的功率为10W

C．电动机输出的机械功率为10W

D．电动机的工作效率为2
0%

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。下列说法正确的是

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

C．A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

10．一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

[来源:Z*xx*k.Com]

11．1966年，在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验。实验时，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进器，使飞船和火箭组共同加速。推进器的平均推力F=895N，推进器开动时间Δt=7s。测出飞船和火箭组的速度变化Δv=0.91m/s。已知双子星号飞船的质量m1=3400kg。由以上实验数据可测出火箭组的质量m2为

A．3400kg B．3485kg C．6265kg D．6885kg[来源:Z,xx,k.Com]

12．如图所示，固定于水平面上的金属架abcd处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。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棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B随时间t变化的示意图为

[来源:学+科+网Z+X+X+K]

二、多项选
择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题全部选对的得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（kg） B．牛顿（N）

C．安培（A） D．库仑（C）

14．一个质量为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。下列说法正确的是

A．若v与B的方向垂直，入射速度v越大，则轨道半径越大

B．若v与B的方向垂直，入射速度v越大，则运动周期越大

C．若v与B的方向相同，则粒子在运动过程中速度不断变大

D．若v与B的方向相同，则粒子在运动过程中速度保持不变

[来源:Zxxk.Com]

15．如图所示，一个正方形导线框abcd，边长为L，质量为m。将线框从距水平匀强磁场上方h处由静止释放，在线框下落过程中，不计空气阻力，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当ab边刚进入磁场时，线框速度为v。在线框进入磁场的整个过程中，下列说法正确的是

A．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一定为

D．线框克服安培力做功一定为

16．如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度
。下列说法正确的是

A．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为

B．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大

C．若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动

D．若将小球在A点以大小为
的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点

第二卷 （共52分）

三、计算题（本题共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．（9分）如图所示，一个倾角θ＝45°的斜面固定于水平地面上，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始向下滑动，到达斜面底端时与挡板碰撞，假设小物块与挡板碰撞过程中无机械能损失。已知小物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.2。重力加速度g
＝10 m
/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板上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压。若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；

（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况下，判断通过电阻R的电流方向；

b．计算通过电阻R的电流大小I。

19．（9分）人类第一次登上月球时，宇航员在月球表面做了一个实验：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。若羽毛和铁锤是从 高度为h处下落，经时间t落到月球表面。已知引力常量为G，月
球的半径为R。

（1）求月球表面的自由落体加速度大小
；

（2）若不考虑月球自转的影响，求：

a
．月球的质量M；

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 =0.3 m，在导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B1 = 0.5 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r1=1(，导轨的电阻可忽略。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，面积S1=0.4m2，电阻r2=1Ω。在线圈中存在面积S2=0.3m2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=2Ω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。试判断以上两种情况中，哪种情况a端的电势较高？求这种情况中a端的电势φa。

21．（13分）

（1）如图1所示，光滑水平面上有两个小球A、B， A球以速度v1与原来静止的B球发生正碰，且碰撞过程中无机械能损失。设A球的质量为m1， B球的质量为m2。

a．求碰撞后它们的速度v1'和v2'；

b．若A的初动能Ek1是一个定值，试论证当m1、m2满足什么关系时，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θ，然后释放，两球在最低
点发生正碰且碰撞过程中无机械能损失。若m2=3m1，不考虑空气阻力的影响，释放A球时开始计时（t=0），求两球每次碰撞后的速度以及每次碰撞的时刻。[来源:Z|xx|k.Com]

北京市西城区2013—2014学年度第一学期期末试卷

高三物理参考答案及评分标准 2014.1

一、单项选择题（每小题3分。）

1．A 2．A 3．C 4．B 5．D 6．C

7．A 8．C 9．B 10．C 11．B 12．C

二、多项选择题（每小题全部选对的得3分，选对但不全的得1分
，有选错的得0分。）

13．AC 14．AD 15．ABD 16．BD

三、计算题[来源:学|科|网]

17．（9分）解：

（1）根据牛顿第二定律
　 【2分】

小物块下滑时的加速度大小
【2分】

（2）小物块做匀加速运动
　 【2分】

第一次与挡板碰撞前的速度大小
【1分】

（3）根据能量守恒
　　 【1分】

整个过程中由于摩擦而产生的热量
10J 【1分】

18．（9分）解：

（1）发电机的电动势
【3分】

（2）a．通过电阻R的电流方向：从a到b 【2分】

b．根据闭合电路欧姆定律
【2分】

通过电阻R的电流大小


【2分】

19．（9分）解：

（1）月球表面附近的物体做自由落体运动
【2分】

月球表面的自由落体加速度大小
【1分】

（2）a．若不考虑月球自转的影响
【2分】

月球的质量
【1分】

b．质量为
的飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动

【2分】

月球的“第一宇宙速度”大小
【1分】

20．（12分）解：

（1）杆MN做切割磁感线的运动
【2分】

产生的感应电动势
【1分】

（2）穿过圆形线圈的磁通量发生变化
【2分】

产生的感应电动势
【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

【1分】

电阻R两端的电势差
【1分】

a端的电势
【2分】

21．（13分）解：

（1）a．两个小球A、B发生弹性碰撞

由动量守恒
【1分】

由能量守恒
【1分】

碰撞后它们的速度

【2分】

b．碰撞后B的动能

【1分】

所以，当
或
时，A传给B的动能最少 【2分】

（2）A球向下摆动的过程中，由能量守恒

【1分】

当
时，由（1）a．可知，A、B第一次碰撞后两球的速度

【1分】

A、B第二次碰撞

由动量守恒

由能量守恒

第二次碰撞后两球的速度

【1分】

第三次碰撞过程与第一次相同，第四次碰撞过程与第二次相同，……

第一次、第三次、第五次、…… A、B碰撞后的速度

【1分】

第二次、第四次、第六次、…… A、B碰撞后的速度

【1分】

单摆做简谐运动的周期

两球发生碰撞的时刻
（其中n = 0，1，2，3，……）
【1分】