2021届北京市丰台区高三(上)期末练习物理试题

丰台区年度第一学期期末练高三物理2021.（本试满分为100，考试间90分钟）注意事：1.答题前，生务必将答题卡上学校、级、班级、名、准证号用黑色迹签字填写清，并认真核条形码的准考证号姓名，答题卡的“形码粘区”贴好条码。2.本次考试有答题在答题卡上成。选题必须使用2B笔以正填涂方式将小题对应选涂黑，如需动，用皮擦除干净再选涂它选项。非择题必使用标准黑字迹签笔书写，要字体工、字迹清楚3.请严格按答题卡题号在相应题区内答，超出答区域书的答案无效在试卷草稿纸答题无效。4.请保持答卡卡面洁，不要装、不要叠、不要破。第Ⅰ卷（选择共42分）一、本共14小，每小分。在每小题列的四个项中，选出合题目求的一项。如所示，质量m的箱子在恒力F作下向右匀速运动F与平方向夹角为α，子与地面间的动摩擦因数为μ。下列说法正确的是（）箱受到的支持力大小为箱受到的摩擦力大小为Fcos【答案】【解析】【分析】【详解】受力如图所示

箱受到的支持力大小为sin箱子受到的摩擦力大小为μmg

根据平衡，水平方向Ff

竖直方向

N解得mgsinN

根据mgfN

故选。对一定质量的想气体，下列说法正确的是（）A.气压强只与气体分子的密集程度有关B.气温度升高，每一个气体分子的动能都增大C.气的温度升高，气体内能一定大增D.若体膨胀对外做功J，则内能一定减少50J【答案】【解析】【分析】【详解】A．气体压强与气体的热动动的平均动能和气体分子的密集度有关A错；B气体温度升高，气体分子的平均动能增大，但是分子总在做无规则运动，所以每一个分子动能都在变化但不一定增大，B错；C．气体的温度升高，气体分子平均动能增大，由于气体间距比较大分子间的相互作用力较小，分子间的势能一般不考虑，则气体内能只由分子动能决定所以气体内能一定大增C正确；D．由热力学第一定律可知，当体膨胀对外做功5，若没有热传递没有吸收或者放出热量时，能减少

J，D错。故选。一沿轴播的简谐横波波为4m/s某时刻波形如图所示时x=处质点沿轴方向运动。下列说法正确的是（）A.这波沿轴方向传播C.这波的周期为8s

B.这波的振幅是D.此x=8m处质点的速度为0【答案】【解析】【分析】【详解A．由题知=4m处点沿轴方向运动，故根据上下坡法则，可知这列波沿x轴负方向传播，A正；B由波形图可得，这这列波的振幅是，错；C．波形图可知波长

8m

，根据公式v

T可得周期T

v

C错；D．=8m处点的位移为0,到平衡位置，加速度为，但是速度最大D错。故选A。关布朗运动，列说法正确的是（）A.布运动是液体分子的无规则运动B.悬在液体中的颗粒越小、液体温度越高，布朗运动越明显C.悬颗粒越大，在某一瞬间撞击它的分子数越多，布朗运动越明显D.布运动的无规则性反映了颗粒内部分子运动的无规则性

【答案】【解析】【分析】【详解】AD布朗运动就是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的反映，选项错；BC布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，悬浮颗粒越小，温度越高，颗的受力越不均衡，布朗运动就越明显，选项正确C错；故选B。如所示，一束见光经过玻璃三棱镜折射后分为、b两单色光。下列说法正确的是（）A.玻对a光折射率大于对b光折射率B.玻中a光传播速度大于b光传播速度C.真中a光波长大于的波长D.如a光照射某金属能发生光电效应则用b光照射该金属也一定发生光电效应【答案】【解析】【分析】【详解】A．由光路图可知a光偏折程度大于b光，可知玻璃对光的折射率小于对a光的折射率，A正；B根据

v

c

得，b光折射率小，则在玻璃中传播的速度大，故B错；C．光的折射率小，则的频率小，根据c光真空中的波长更长，故错误；D．射的频率大于金属的极限频率才能发生光电效应，因应，用照射该金属不一定发生光电效应，故D错误；故选A。

ffa

，则用照射某金属能发生光电效

年12月，我国新一人造太阳装—中环流器号M装正式建成，为本世纪中叶现聚变能应用的目标打下了坚实的基础造太利用聚变反应放出巨大能量且现聚变反应的持续

可控。下列核反应方程中，属于核聚变的是（）A.

23490

23491

0

B.

4

C.

23592

U+1144056

89kr+31n36

D.

UTh90【答案】【解析】【分析】【详解】A．属于衰变A不题意；B属于核聚变B符题意；C．于重核裂变C合题意；D．于衰D不题。故选B。下选项中，属光的衍射现象的是（）A.

泊松亮斑B.

沙漠蜃景C.

等间距条纹D.

太阳光下的肥皂膜【答案】【解析】

112121【分析】112121【详解】A．泊松亮斑是光的衍射现象A符题意；B沙漠蜃景是光的全反射现象B不符合题意；C．间距条纹是光的干涉现象C不合题意；D．阳下肥膜是光的干涉现象D不合题意。故选A。的将甲所示的正交变电流加在图乙所示的理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈匝数比n

∶n=∶，电路中电表均为理想交电表，定值电阻=Ω，热敏电阻R的值随温度的升高而减小。下列说法正确的是（）A.原圈两端电压的瞬时值表达式为u=10sin50tB.t=0.01s，电压表示数为C.R消耗的电功率为0.02WD.R温度升高时，电流表示数增大【答案】【解析】【分析】【详解A根据图象可知，周期为，大值为

2

V所以可得变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为=10

2

，A错；B电压表显示的为电压的有效值，且正式交流电的有效值等于峰值的0副线圈的端电压之比等于匝数之比，所以电压表的示数为1V，错；C．R两的电压为1V根据

2

V，再结合理想变压器的原

122122P=

U2可得R的功率为0.2W，错；DR处度高时R的阻减小，所以副线圈的总电阻减小，又副线圈的端电压不变，所以副线圈的流增大，再结合理想变压器的原副线圈的电流之比等于匝数之反比，可知电流表示数变大正。故选D。如所示，甲乙学根据自由落体运动规律将一把刻度尺制作成“人的反应时间测量尺”取以下四幅图中反应时间刻度线标注正确的是（）

，A.B.C.D.【答案】【解析】【分析】【详解由可知手位置在始时应放在0度处所0刻要下边物做自由落体运动的位移

gt

，位移与时间的平方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大，由以上的分析可知。如图所示，摩天轮是游乐园中常见的大型游乐设施之。摩天轮绕中心轴在竖直平面内匀速转动，将某一座舱及其乘客组成的系统作为研究对象，下列说法正确的是（）A.转过程中，系统的机械能守恒

B.转过程中，系统的动量守恒C.从高点转动到最低点，合力做功为零D.从高点转动到最低点，合力的冲量为零【答案】【解析】分析】【详解】A．转动过程中，系统的动能不变，但是重力势能在变化，以机械能不守恒A错；B转动过程中，系统的速度大小不变，但是方向在变化，由于动量是矢量，方向与速度方向一致，所以动量大小不变，但是方向在变，所以动量不守恒B误；C．据动能定理，系统从最高点到最低点，动能不变，所以合力做功为零C正；D．系统在最高点和最低点速度方向不相同，大小相等，则动量大小相等，方向不相同，所动量的变化量不等于零，根据动量定理，合力的冲量不为零D错。故选。在示波器、电子显微镜等器件中都需要将电子束聚焦常采用的聚焦装置之一是静电透镜。静电透镜内电场分布的截面图如图中所示，虚线为等势面，实线为电场线，相邻等势面间电势差相等。有一束电子以某一初速度从左侧进入该区域、Q为子动轨迹上的两点。下列说法正确的是（）A.的电场强度大于Q点电强度B.的电势高于点电势C.电在P点电势能小于在点电势能D.电在P点动能小于在点动能【答案】【解析】【分析】【详解】A．电场线的疏密表示场强的强弱，所以的电场强度小于点电场强度，所以A错误B沿着电线方向电势逐渐降低电场线方向总是由高的等势面指低的等势面点的电势低于点电势，所以B错；

11221.1C．电子带负电，负电荷在电势高的地方电势能越低，在电势越低的地方电势能越高，则电子P点电势能大于在Q点电能，所以C错；11221.1D．电子所受电场力方向向右，到电力做正功，由动能定理可得电子动能增大，所以电子点的动能小于在Q点动，所以正确；故选D。利用如图所示电路研究某小型手持风扇的电动机性能调节滑动变阻器R

0

，测得风扇运转时电压表示数为U，电流表示数为I；扇叶被卡住停止转动时，电压的示数为U，流表的示数为I，I>I下列说法正确的是（）A.电机线圈电阻

UrIB.扇被卡住时，电流增大是因为电动机的线圈电阻变小C.风运转时线圈发热功率P

UI22I2UIID.风运转时输出的机械功率P=【答案】【解析】【分析】【详解】A．电动机不转动时，满足欧姆定律，电动机线圈电阻

Ur2I

，A错误；B电动机的原理是通电线圈在磁场力的作用下产生转动。如果不转动的话电能不能转化为机械能，电能全部转化为热能，根据焦耳定律，电流增大B错；C．扇转动时，线圈的发热功率热

21

rUr2I解得

III2UIIPC正；D．扇转时输出的机械功率I2UPI11D错。故选。利用如图甲所示的实验电路观察电容器的充电过程。验中，电压传感器与计算机相连，显示出电容器两端电压随时间变化的Ut系，正确的是（）

图像如图乙所示。关于电容器充电过程中电流I、电荷量Q随间t

变化的关A.B.C.D.【答案】【解析】【分析】【详解AB．容器开始充电时因电压较小，则充电电流大，后随着充电电量增多，充电的电流逐渐变小，充电结束时电流减为零，故A错B正；CD容充电过程电量逐渐增大到稳定值图的斜率表示充电电流逐变小错；故选B。如图所示，来自外层空间的大量带电粒子进入地磁场响范围后，粒子将绕地磁感线做螺旋运动，形成范艾伦辐射带。螺旋运动中回转一周的时间称为周期，回转一周前进的距离称为螺距。忽略电粒子之间以及带电粒子与空气分子之间的相互作用，带电粒子向地磁场两极运动的过程中，下列说法确的是

（）A.粒运动的速率逐渐变大C.粒螺旋运动的半径不变

B.粒运动的周期不变D.粒螺旋运动的螺距逐渐变小【答案】【解析】【分析】【详解】A．由于洛仑兹力总不做功，则粒子的速率总保持不变A误；B由于带电粒子向地磁场两极运动的过程中，磁感应强度越来越大，根据周期公式T

可知磁感应强度越大，周期越小B错；C．于带电粒子向地磁场两极运动的过程中，磁感应强度越来越大，根据半径公式r

mvqB可知，磁感应强度越大，半径越小错；D．子速度方向与磁感应强度方向不是相互垂直，与磁场方向平行的分速度不受洛仑兹力，该方向做匀速直线运动，则粒子螺旋运动的螺距为=，周期变小了，粒子螺旋运动的螺距逐渐变小D正。故选D。Ⅱ卷非选择题共58）二、本共小题，18分。把答填在中的横上或题目要作答。“用单摆测量重力加速度”的实验中：

(1)用游标卡尺测量小球的直径，如图甲所示，测出的小球直径；(2)实验中下列做法正确的_______；A摆线要选择伸缩性大些，并且尽可能短一些B摆球要选择质量大些、体积小些的的．拉开摆球，在释放摆球的同开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔作为单摆周T的测量值D．开球，使摆线偏离平衡位置不大于5°。释放摆球，从平衡位置开始时，记下摆球做30次振动所用的时间t则单摆周期

t30(3)实验中改变摆长L获多组实验数据，正确操作后作出的－L像为图乙中图线②。某同学误将悬点到小球上端的距离记为摆长L，它实验步骤均正确，作出的图线应当是图乙____（选填①、③、④利用该图线求得的重力加速度（选填“大于”“等于”“于”利图线②求得的重加速度。【答案】

BD

①

等【解析】【分析】【详解】分的游标卡尺精确度为0.1mm，则小直径为14.5mm．实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度适当长一些；选择体积比较小，密度较大的小球，故A错B正；CD摆的周期与摆线的长短有关摆角无关且开摆球使摆线偏离平衡位置不大于释摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，要测量多个周期的时间，然后求平均值，故误D正。故选BD。(3)[3]某学误将悬点到小球上端的距离记为摆长L，即摆长测短了，即摆长为零就已出现了振动周期，故图像为①；[4]单摆的周期公式可推出函数为

2

42(L)可知利用斜率可以准确求得当地的重力加速度。用多用电表测量某一电阻：(1)将选择开关旋转到欧姆挡的“”，指针指在图甲中位。为减小测量误差，应当将选择开关旋转到______（选填“×1”“×100”、“×1K”位置。

1230040rzr1230040rzr(0(2)接下来的实验操作步骤_____（请按操作顺序写出）A将红表笔和黑表笔接到待测电阻两端B将红表笔和黑表笔短接C．节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点D．节姆调零旋钮使指针指向电流的度线(3)经以上正确操作后指针指在图甲中b位，则该电阻测量值为________。(4)图乙为简化后的某型号多用电表内部构造原理图，其中=13.6Ω，R=151，R=1670Ω。中将选择的开关从“置旋转到正确位置后，应_（选填“增大”、“减小”、“不改变”）欧姆调零电阻的小，理由是_________【答案】

“×100”

BCA

增

见析【解析】【分析】【详解(1)[1]图甲中置可知电阻阻值约为2000，于选择的档较小，指针偏转角度太小，而且落在了刻度变化极大的非线性区域测量误差较大如选择“×”位指针将落在刻度线比较稀疏的区域，测量误差依然较大；所以应选择与阻值比较匹配的100档位来进行测量；(2)[2]选新档位之后，首先要进行调零，再开始测量，所以正确的顺序为BCA(3)[3]该阻的测量值为

19Ω1900

；(4)[4]选开关从×10位置旋转到”置后，应当增大欧姆调零电阻R的小；[5]电源内阻为r档位电阻为，电路中的及头内阻均计入内，在两表笔短接时，由欧姆定律可得流过表头的电流为I

ER0zR0z

0123克f1选择开关从×10位置旋转到“×100位置后，档位电阻R增了，可知流过表头的电流I也大了，0123克f1如果不重新调零，则表笔短接时指针将指在欧姆零点的右侧，由上式可知，适当增大，使

I

减小，使指针重新指向零点。三、本共题，共40分。解应写出必要文字说、方程式和要演算骤，写出最后结的不能得分有数值算的题，答中必须确写出数值单位。图甲所示为年京冬奥会上以“如意”命名的跳台滑雪场地。图乙为跳台滑雪赛道的简化图，由助滑道区坡几段组成道和着陆坡与水平面的夹角θ均段度L。运动员连同装备总质量m由A点无初速下滑从起跳区的点起跳后降落在着陆坡上的D点重力加速度=10m/s2

，，cos37°=0.8。(1)若忽略运动员在助滑道上受到的一切阻力，求运动员下滑到B的速度大小v；(2)若由于阻力的影响，运动员实际下滑到B点速度大小v，求运动员从点下滑到点过程中克服阻力做的功；(3)若运动员从C起跳时的速度大小v，方向沿水平方向。忽略其在空中运动时受到的一切阻力，求间的距离【答案】

203

m/s；(2)W；(3)r

m。【解析】【分析】【详解】(1)由牛顿第二定律可得mgθ=代入数据可得=由匀加速直线运动公式v

2

=2aL

代入数据可得v

m/s(2)从A到，根据动能定理

f

=

解得

f

=9000J(3)设CD间距离为L

，根据平抛运动的规律L

=vt

sin

gt

联立解得L如图所示，光滑平行导轨置于磁感应强度B的强场中，磁场方向垂直于导轨所在平面。导轨间距l，一端接有电阻=0.4Ω，其余部分电阻不。导体棒b的阻r，以v=5m/s的度向右匀速运动，运动过程中与导轨接触良好。求：(1)回路中感应电流I的小并判断导体棒ab中的电流方向；(2)导体棒所受安培力F的小；(3)电阻R上耗功率。【答案），方向由b到）0.016N）【解析】【分析】【详解】(1)导体棒切割产生的感应电动EBlv回路中感应电流

I

E联立解得I=0.4A方向由(2)导体棒所受安培力F=F=0.016N(3)电阻R上耗功率PIP=0.064W量子理论是20世纪物理学发展的重大成之一，玻尔提出的原子结构理论推动了量子理论的发展。玻尔理论的一个重要假设是原子能量的量子化年弗兰克和赫兹利用粒子碰撞的方式证明了原子能量的量子化现象。弗兰克—赫兹实验原理如图甲所示，灯丝K发射出初速度不计的电子，K与极G加有电压为U的场使电子加速GA间0.5V的向电压使电子减速。当电子通过K-G空加速后进入空时，如能量较大，就可以克服G-A间的反向电场到达接收极A，形成电流通过电流。在原来真空的容器中充入汞蒸汽，当电子的动能小于汞原子从基态跃迁到第一激发态所需的能量时，由于汞原子的能量不连续变化，电子与汞原子发生弹性碰撞；当电子的动能大于汞原子从基态跃迁到第一激发态所需的能量时电子与汞原子发生非弹性碰撞原子吸电子的一部分动能己从基态跃迁到第一激发态知电子量为，电荷量为，汞原子质量远大于子质量。(1)求容器中未充入汞蒸汽时电子被加速到栅极G的度大小；(2)证明一个运动的电子与一个静止的汞原子发生弹性正碰时子几乎不会因碰撞损失能量过程中需要用到的物理量请自行设定）(3)实验得到如图乙所示的IU图，从图中看出，每当KG间压增加时电流就会大幅下降，请解释这一实验结果。

11211121【答案】(1)

eUm

；(2)解析所示；(3)解析所示【解析】【分析】【详解】(1)对某一电子从K与极G，应用动能定理得eU=

2解得v

eUm(2)设汞原子的质量为M碰撞前电子的速度为，碰后瞬间电子和汞原子速度分别v，子与汞原子发生弹性正碰时，由动量守恒定律得=mv+Mv由机械能守恒定律得1122Mv22

22联立解得

MM

当，得v1因此发生弹性正碰时电子几乎没有能量损失；(3)当K-G间压达到4.9V时电子在到达极近时获得能量是4.9，汞原子发生非弹性碰撞时，

AB1AAB1112有可能把全部能量传递给汞原子，使汞原子从基态跃迁到最近的一个能量较高eV）的激发态，碰后的电子无法克服间反电压到达A极因此A极AB1AAB1112等到间电压超过4.9V较时，电子在K-G间与汞原子碰撞而转移掉eV的量后，还留有足够的能量，又能克服反向电压从G极达A极电