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(xiàng)選擇題(本題共12小題,每小題3分,共36分。每小題只有一個選項(xiàng)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(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(diǎn)運(yùn)動到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(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(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(yùn)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(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,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(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。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(diǎn)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(F
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(diǎn)分別放置兩個電荷量相等的正點(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。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。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)動的角速度為ω。下面給出ω的四個表達(dá)式中只有一個是合理的。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。每小題給出的四個選項(xiàng)中,有一個或多個選項(xiàng)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(diǎn)P恰好開始振動。則
A.質(zhì)點(diǎn)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(fù)方向
C.此后一個周期內(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)的電動勢增大
D.若只增大噴入粒子的速度,發(fā)電機(jī)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(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,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(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)動的衛(wèi)星,B為地球的同步衛(wèi)星。
(1)求衛(wèi)星A運(yùn)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(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(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,F(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,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(dá)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(yùn)動到最低點(diǎn)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(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)動時間t;
(3)類比是一種常用的研究方法。對于直線運(yùn)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(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?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(dá)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(diǎn),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(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(yùn)動,設(shè)在磁場中運(yùn)動的周期為T,粒子在磁場的
運(yùn)動速率為v,
圓運(yùn)動半徑為 R,有:
【1分】
粒子運(yùn)動的周期 【1分】
所以,粒子在磁場中運(yùn)動時間 【1分】
(3)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動,由牛頓第二定律得:
,又粒子做圓周運(yùn)動的半徑R=
解得粒子在磁場中的運(yùn)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(jìn)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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