北京市丰台区2019--2015学年高三第一学期期末考试物理试题

1、丰台区2019学年度第一学期期末练习高三物理 2019.01说明：本试卷满分为 120分.考试时间120分钟.第I卷（选择题共48分）、本题共12小题；每小题 4分，共48分。在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项。1 . 一般物质分子非常小，分子质量也非常小。科学家采用摩尔为物质的量的单位，实现了微观物理量与宏观物理量间的换算。1摩尔的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量为称阿伏伽德罗常数Na。通过下列条件可以得出阿伏伽德罗常数的是（）A ,已知水的密度和水的摩尔质量B .已知水分子体积和水分子质量C.已知水的摩尔质量和水分子质量D.已知水分子体积和水的摩尔质量2 .光学现象在实际

2、生活、生产中有许多应用。下列选项利用了 “光的干涉现象”的是（）A.用光导纤维传输信号B.白光通过三棱镜变成七色光C.戴上特制眼镜在电影院看3D电影有立体感D .用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度3 .如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射,A.反射光线与折射光线的夹角为120。部分光进入液体中。当入射角是45°时，折射角为30°。以下说法正确的是（）B.该液体对红光的折射率为C.该液体对红光的全反射临界角为45°D.当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是4 .如果大量氢原子处在 n=4的能级，可能有几种频

3、率的光辐射出来？其中频率最大的光是氢原子在哪两个能级间跃迁时发出来的？（）n=4能级到n=1能级跃迁时发出n=4能级到n=1能级跃迁时发出n=4能级到n=3能级跃迁时发出n=4能级到n=3能级跃迁时发出A. 4种，其中频率最大的光是氢原子从B. 6种，其中频率最大的光是氢原子从C. 4种，其中频率最大的光是氢原子从D. 6种，其中频率最大的光是氢原子从5 .如图所示，一物块放置在倾角为 。的斜面体上，斜面体放置于水平地面。 若用与水平方向成 “角、 大小为F的力推物块恰能使其在斜面体上匀速下滑，斜面体始终静止。下列关于斜面体受地面摩擦力的说法正确的是（）A.大小为0B.方向水平向左，大小为 F

4、sin aC.方向水平向左，大小为 Fcos 0D.方向水平向左，大小为 Fcos a6 .把一个物体以一定的初速度竖直向上抛出，物体达到最高点后落回抛出点。如果取竖直向上为正方向，不计空气阻力。下列描述该运动过程的v-t图像或a-t图像正确的是（）ti = 0.3s时刻，P质点首7 . 一列自右向左传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示。已知在次位于波峰，Q点的坐标是（一3, 0）,则以下说法正确的是（ D ）A .这列波的传播速度为0.2m/sB.在t=0时刻，质点P向上运动C.在ti=0.3s时刻，质点A仍位于波谷D.在t2=0.5s时亥L质点Q首次位于波峰8 .如图所示，理想变压

5、器的原线圈两端接u=220V2sin100击（V）的交流电源上副线圈两端接R=55 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2 :（ ）A.原线圈中的输入功率为22072 WB .原线圈中电流表的读数为1 AC.副线圈中电压表的读数为11052VD,副线圈中输出交流电的周期为0.01s9 . “嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现每经过时间t通过的弧长为1,该弧长对应的圆心角为 。（弧12D.2 Gut2度），如图所示。已知引力常量为 G,由此可推导出月球的质量为（13c 1、八 1BB. Cy. nGit2Gt2Git210 .在图示的非匀强电场中，实线表示电场

6、线。在只受电场力的作用下，电子从A点运动到B点。电子在A点的速度方向如图所示。比较电子在A、B两点的速度、加速度、电势能，其中正确的是( )A. VA> VB、aA<aB、EpA> EpBB. VA> VB、aA>aB、EpA<EpBC. Va< VB、aA<aB、EpA< EpBD. va< vb、aA> aB、EpA> EpB11 .如图所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁 （质量为m）, 铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合。 则悬挂磁铁的绳子中拉力 F随时间t变化的图像可 能是

7、（）1 7 112 .法拉第发明了世界上第一台发电机一一法拉第圆盘发电机。铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个铜电刷紧贴，用导线将电刷与电阻 R连接起来形成回路。转动摇 使圆盘如图示方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为 B, 半径为1,圆盘匀速转动的角速度为 3。下列说法正确的（ ）12A .圆盘产生的电动势为一B012,流过电阻R的电流方向为从b到a21,2B.圆盘产生的电动势为一B12,流过电阻R的电流方向为从a到b2C.圆盘产生的电动势为B12,流过电阻R的电流方向为从b至UaD.圆盘产生的电动势为Bconl2,流过电阻R的电流方向为从a至

8、Ub第n卷(非选择题共72分)、本题共2小题，18分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。13. (8分)类比和迁移是重要的物理学习方法。请根据学习过的把电流表改装成电压表和量程较大的电流表的原理，试着把电流表改装成能够测量导体电阻的欧姆表OJ电阻R2改装的R1为可时，电流时，电流如图1所示电路中，电源电动势为 E=1.5V、内阻r=1.5Q,待 电流表满偏电流为Ig=10mA、电阻为Rg=7.5 Q, A、B为接线柱， 变电阻。(1)用一条导线把A、B直接连起来，调节电阻Ri=Q 表达到满偏电流。(2)保持Ri阻值不变，在A、B之间接入电阻 Ri=Q 表的电流为5mA。(3)把任意电阻R

9、接在A、B之间，若电流表读数为，则I、R的对应关系式为R=o(4)由此发现在 A、B之间接入阻值不同的电阻，电流表读数不同。若在电流表刻度线上直接 标注相应电阻值，则可直接读出A、B之间接入的电阻值，电流表就改装成了一块能够测量导体电阻的欧姆表。电流表“10mA”刻度线标为 “10mA”刻度线标为 Q;为了操作方便在 A、B 处用红、黑表笔接出，其中红表笔应接在 处。(5)使用改装好的欧姆表测量导体电阻前应该进行的操作是 ,这项操 作叫“欧姆调零”。(6)图2是一块多用电表的表盘，某次测量电阻选择“X10”档位，指针示数如图所示，此被测电阻的阻值为 Qo图214. (10分)如图1所示，某学生

10、小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“探究合外 力做功和动能变化的关系”的实验:(1)实验明使小车在祛码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系。实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸及图1所示的器材。若要完成该实验，必需的实验器材还有 。为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做 运动。实验开始时，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。这样做的目的是 (填字母代号)。A.避免小车在运动过程中发生抖动B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C .可以保证小车最终能

11、够实现匀速直线运动D .可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(2)连接细绳及托盘，放入祛码，通过实验得到图2所示的纸带。纸带上 O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点 A、B、C、D、E、F、Go15.50cm-#4<”触中工8g *.3Ar70cm.1：-45.75cni4 S5.75cm- 64.77c-$2实验时测得小车的质量为M=200g,小车所受细绳的拉力为F=0.2N。各计数点到 O的距离为s,对应时刻小车白瞬时速度为v,小车所受拉力做的功为 W,小车动能的变化为AEk。请计算前补填表中空格（结果保留小数点后四位）。计数点s/mv/(m s-1

12、)v2/(m2 s-2)W/JE/ JA0.15500.55600.30910.03100.0309B0.21600.65550.42970.04320.0430C0.28610.75500.57000.05720.0570D0.36700.85700.73440.07340.0734E0.45750.95250.9073F0.55751.0511.1050.11150.1105G0.66771.1501.3230.13350.1323分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内 （3）这个小组在之前的一次实验中分析发现拉力做功总是要比小车动能增量明显大一些。这一情况可能是下列个些原因造成的 （填

13、字母代号）。A.在接通电源的同时释放了小车B.小车释放时离打点计时器太近C.平衡摩擦力时长木板倾斜程度不够D.平衡摩擦力时长木板倾斜程度过大（4）实验小组进一步讨论认为可以通过绘制v2 -s图线来分析实验数据。请根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v2s图线。1.4121.0OS0.60.4。2EMM出出出皿:山 也：北口皿:皿：川叩川川川叫.印避印川叩:叩印川叩.川川ii【ii分析Zv2-s图线为一条通过原点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值，也可以得出相同的结论。这种方案中直线斜率表达式为k= （用题目中相关物理量字母表示）。三、本题共5小题，54分

14、。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后结果, 10 ,的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15. (10 分)如图所示，AB为水平轨道，A、B间距离s=2m, BC是半彳至为R=0.40m的竖直半圆形光滑轨道，B为两轨道的连接点，C为轨道的最高点。一小物块以vo=6m/s的初速度从A点出发，经过B点滑上半圆形光滑轨道，恰能经过轨道的最高点，之后落回到水平轨道AB上白D D点处。g取10m/s2,求：(1)落点D到B点间的距离；(2)小物块经过B点时的速度大小；(3)小物块与水平轨道 AB间的动摩擦因数。16. （10 分）如图所示，两根足够长的光滑平

15、行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30o角。完全相同的两金属棒 ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为 m=0.02kg ,电阻均为R=0.1 Q,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中， 磁感应强度B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力 动，而棒cd恰好能够保持静止。g取10m/s2,求：F作用"沿导轨向上匀速运(1)通过棒cd的电流I的大小;(2)棒ab受到的力F的大小;(3)棒ab运动速度的大小。- 11 17. （10 分）如图所示，质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金

16、属球并排悬挂，摆长相同，均为1。现将绝缘球拉至与竖直方向成。=60。的位置自由释放，摆至最低点与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场，已知由于磁场的阻尼作用，金属球总能在下一次碰撞前停在最低点处，重力加速度为g。求：(1)第一次碰撞前绝缘球的速度V0；(2)第一次碰撞后绝缘球的速度w;(3)经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于37°。(你可能用到的数学知识：sin37° =0.6 , cos37° =0.8 , 0.812=0.656, 0.813=0.531, 0.814=0.430,0.815=0.349, 0.816=0.282

17、)OM 一18. （12 分）1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点，解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中。图甲某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示,图乙图乙为俯视图。回旋加速器的核心部分为 D形盒,D形盒装在真空容器中，整个装置放在电磁铁两极之间的磁场中， 磁场可以认为是匀强磁场，且与D 形盒盒面垂直。两盒间狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。质子从粒子源A处进入加速电场的初速度不计，从静止开始加速到出口处所需的时间为to已知磁场的磁感应强度为 B,质子质量为m、电荷量为+q,加速器接一定频率高频交流电源，其

18、电压为U。不考虑相对论效应和重力作用。求:(1)质子第1次经过狭缝被加速后进入D形盒运动轨道的半径 ri;(2) D形盒半径为R;(3)试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道半径之差.r是增大、减小还是不变？19. （12 分）(1)如图所示，一段长方体金属导电材料，厚度为a、高度为b、长度为I,内有带电量为e的自B。当有大小为I的稳恒由电子。该导电材料放在垂直于前后表面的匀强磁场中，内部磁感应强度为电流垂直于磁场方向通过导电材料时，在导电材料的上下表面间产生一个恒定的电势差U。求解以下问题：(a)分析并比较上下表面电势的高低；(b)该导电材料单位体积内的自

19、由电子数量n。(3)经典物理学认为金属导体中恒定电场形成稳恒电流，而金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞。设某种金属中单位体积内的自由电子数量为n,自由电子的质量为 m,带电量为e,自由电子连续两次碰撞的时间间隔的平均值为t。试这种金属的电阻率。丰台区2019学年度第一学期期末练习高三物理(参考答案与评分标准)第I卷(选择题共48分)、本题共12小题；每小题 4分，共48分。在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一 项。题号123456789101112答案CDCBDBDBADBA第II卷(非选择题共72分)1 15 1二、本题共2小题,13

20、. (8 分)18分，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。（1）（2）（3）141 Q; （1 分）150Q; （1 分）1.5R =-150I或 R =E150、或 R=E（电 +R + r）； （1 分） IIg（4） 0、150、A;（每空 1 分）（5）将红、黑表笔短接，调节可变电阻（6） 260 Qo （1 分）14. （10分）（1）（每空1分）天平、刻度尺；匀速直线运动；D（2）（每空1分）0.0915、0.0907细绳拉力做功等于小车动能变化（3） C （1分）R,使电流表指针指到 0Q; （1分）+«-+一I 里三里三田三！坦=1班里三里一:=:一 21 2F（

21、4）如右图描点、连线（2分），k=（1分）三、本题共5小题，54分。15 （10分）解析：2（1）物块恰能经过轨道最高点，有 mg=mvC R12之后做平抛运动，有 2R gt2 2联立解得xBD = 0.8 m（4分）（2）物块从B点到C点过程中机械能守恒一 1212得-mvB =- mvc +2mgR 联立解得vB = 2 J5m/s （3分）（3）物块从A点到B点做匀减速直线运动1cle由动能te理得 Nmgs =_ mvB mvo 22将Vb代入解得0 =0.4（3分）16. （10分）解析:（1）棒cd受到的安培力Fcd =BIl棒cd在共点力作用下平衡，则Fcd =mgsin30&

22、#39;联立解得I=1A。(4分)(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等Fab=Fcd 对棒ab由共点力平衡有F =mgsin30s十BIl 联立解得F=0.2N(3分)设ab棒匀速运动的速度大小为v,则产生的感应电动势E=Blv 由闭合电路欧姆定律知 I =旦 2R联立解得v=2m/s(3分)17. (10分)解析：(1)由机械能守恒定律得m g (1- c o6S =) m2v 2解得 v0 =2gl(1 -cosQ) = 1ygr( 3 分)(2)两球碰撞过程中动量守恒和机械能守恒1010 1c-mv0=mv1+MvM 一m% =_my +_MvM 222联立解得v =mMvo = _

23、 vom M 10vn-1 ,碰撞后绝缘球、金属球的速度分别为vn和Vn。由于(3)设在第n次碰撞前绝缘球的速度为 碰撞过程中动量守恒和机械能守恒，则mvn 1=MVn+mvn -mv2A =- MVn2 +- mv22229 由、两式及 M=19m解得vn= vn=(1分)101第n次碰撞后绝缘球的动能为 En = mv2 =(0 81)nE02Eo为第1次碰撞前绝缘球的动能，即初始能量。得 En=(0.81)n (1 分)Eo（1分）而绝缘球在 体60°与9=37°处的势能之比为 mgl（1-cos37 ） =0.4 mgl（1 -cos60j根据上面数学知识，0.814=0.430, 0.815=0.349,因此，经过5次碰撞后。将小于37°。（1分）18. （12 分）解析:（1）设质子第1次经过狭缝被加速后的速度为V12qU =-mv12qv1B = mv-联立解得：r1 =1 EmU（3B q（2）设质子从静止开始加速到出口处运动了122nqU = mv 区2分）n圈，质子在出口处的速度为 v2_ v-q v氏mR丁 2 二 mT 二qB t = nT联立解得（5分）（3）（方法1）设k为同一盒子中质子运动轨道半径的序数,k=k干限，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为相邻的轨道半径分别为rk, rk+1 （ rk<rk+1）,v