北京苏家坨中学高三物理上学期期末试卷含解析

北京苏家坨中学高三物理上学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.(单选)一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，a、b两点的位置如图所示，则偏心轮转动过程中a、b两质点

A．线速度大小相等

B．向心力大小相等

C．角速度大小相等

D．向心加速度大小相等参考答案：C本题考查圆周运动的相关知识，由于a、b两个点绕同一圆心运动，所以二者角速度相等，但是半径不同，所以线速度、向心力和向心加速度都不同。2.如图甲所示，竖直放置的无限长直导线的右侧固定一小圆环，直导线与小圆环在同一平面内，导线中通入如图乙所示电流，（规定电流方向向上时为正）下列说法正确的是(

)

A．当0＜t＜T/4时，环中电流沿逆时针方向

B．当T/4＜t＜T/2时，环中电流越来越大

C．当T/2＜t＜3T/4时，环中电流沿顺时针方向D．当3T/4＜t＜T时，环有收缩的趋势参考答案：ABC3.一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是________。(填写选项前的字母)A．气体分子间的作用力增大B．气体分子的平均速率增大C．气体分子的平均动能减小D．气体从外界吸收热量参考答案：D4.（单选）如图所示是倾角为45°的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为t1，小球B从同一点Q处自由下落，下落至P点的时间为t2，不计空气阻力，则t1∶t2为 （

）A．1∶2

B．1∶

C．1∶3 D．1∶参考答案：【知识点】平抛运动；自由落体运动．A3D2【答案解析】D解析：小球A恰好能垂直落在斜坡上，如图由几何关系可知，小球竖直方向的速度增量vy=gt1=v0

①

水平位移S=v0t1

②竖直位移hQ=

③

由①②③得到：由几何关系可知小球B作自由下落的高度为：

hQ+S═

④

联立以上各式解得：;故选：D．【思路点拨】小球做平抛运动时，根据分位移公式求出竖直分位移和水平分位移之比，然后根据几何关系求解出的自由落体运动的位移并求出时间．本题关键是明确小球Q的运动是平抛运动，然后根据平抛运动的分位移和分速度公式联立求解出运动时间，再根据几何关系得到自由落体的位移，从而进一步求得时间，最后得到比值．5.如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈内电阻为l．0，外接灯泡的电阻为9．0。则 A．在t=O．Ols的时刻，穿过线圈磁通量为零

B．瞬时电动势的表达式为 C．电压表的示数为6V D．通过灯泡的电流为0．6A参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一负电荷（电量很小，不影响电场分布）固定在P点，如图所示，U表示电容器的电压，EP表示负电荷在P点的电势能，若保持正极板不动，将负极板移到图中虚线所示的位置，则U________（填变大、变小或者不变），EP________（填变大、变小或者不变）.参考答案：变小

不变7.某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大。假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积________，压强________，温度________，内能_______。（填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：减小增大升高增大注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高。8.小明同学在学习机械能守恒定律后，做了一个实验，将小球从距斜轨底面高h处释放，使其沿竖直的圆形轨道（半径为R）的内侧运动，在不考虑摩擦影响的情况下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点；（选填“一定能”或“不一定能”）参考答案：考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：小球恰好能通过圆弧轨道最高点时，重力提供向心力，根据向心力公式求出到达最高点的速度，再根据机械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通过最高点，在最高点，由重力提供向心力，设最高点的速度为v，则有：

mg=m，得：v=从开始滚下到轨道最高点的过程，由机械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以当h＜2.5R时，小球不能通过圆形轨道最高点，Ⅰ．若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；Ⅱ．若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点．故答案为：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能点评：本题的突破口是小球恰好能通过最高点，关键抓住重力等于向心力求出最高点的速度．对于光滑轨道，首先考虑能否运用机械能守恒，当然本题也可以根据动能定理求解．9.如图1－26所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠BAC＝α，AB边靠在竖直墙上，F是垂直于斜面AC的推力，现物块静止不动，则摩擦力大小为

。参考答案：10.某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：(A)表面光滑的长木板(长度为L)，(B)小车，(C)质量为m的钩码若干个，(D)方木块(备用于垫木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a=

求出a。某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间

(填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为

。第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h／L。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=

m／s2。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为

。参考答案：（1）

（2分）

不改变（2分）斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由运动学公式知L=,解得，即斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关。（2）由题意对物体受力分析知，沿斜面方向，根据牛顿第二定律可得mgsin=ma,解得a=gsin;所以图象的斜率大小等于当地的重力加速度。11.一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10J时，其重力势能的可能值为________、_________。参考答案：8J

8/3J12.（5分）如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为，q2与q3之间的距离为，且每个电荷都处于平衡状态。

（1）如q2为正电荷，则q1为

电荷，q3为

电荷。

（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是

∶

∶

。

参考答案：答案：（1）负

负（2）13.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动（1）上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为

（2）在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，其中

是事实，

是推论参考答案：（1）②③①④

（2）

②

，

③①④整个实验是在一定的实验事实的基础上通过推理形成结论，所以合理的实验顺序为②③①④。伽利略理想实验中，实验步骤②是可靠的实验事实基础．由于现实生活中，小球在斜面上滚动时不可能不受摩擦力的作用，所以实验步骤③①④都是对实验现象的合理推理。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用图甲所示电路来测绘小灯泡的伏安特性曲线，器材知下：A.灯泡(额定电压2.5V，额定电流0.25A)B.电流表(0V～0.6A)C.电压表(0～3V)D.滑动变阻器(0～10Ω)E.滑动交阻器(0～1000Ω)F.干电池(电动势为1.5V)两节G.开关，导线若干(1)滑动变阻器应选___________（选填器材前的代号)；(2)实验中得到的数据如下表所示，根据表中数据在乙图中作出小灯泡的U-I图象，由图象可知小灯泡的电阻随温发的升高而_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。U/V0.200.400.601.001.401.802.002.20I/A0.040.080.110.150.180.200.210.22

（3）某同学用一节干电池与阻值为5Ω的电阻R、小灯泡及电压表连接成图丙所示电路。闭合S后，电压表测得灯泡两端电压为0.8V，结合乙图中图象求得小灯泡实际消耗的功率为______W，干电池内阻为________Ω。(结果均保留两位有效数字)参考答案：

(1).D

(2).如图所示：

(3).增大

(4).0.10

(5).0.38【分析】根据分压式接法来选择滑动变阻器，做图像时，要注意舍去部分误差较大的点；根据画出的图像和闭合电路欧姆档定律进行求解即可；【详解】（1）由于小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.25A，则小灯泡的电阻约为：，而且电路采用分压式接法，则滑动变阻器只能选择小量程的滑动变阻器，故选项D正确；（2）通过描点、画线，则小灯泡的图象如图所示：图像的斜率代表电阻，则由图可知：随着电流的增大即随着温度的升高小灯泡的电阻增大；（3）当电压表读数为时，则通过小灯泡的电流约为，则根据功率的公式可以知道小灯泡实际消耗的功率为：；此时小灯泡的电阻为：则根据闭合电路欧姆定律可以得到：代入数据可以得到：。【点睛】本题同时考查了描绘小灯泡的伏安曲线实验，解题关键是先要明确实验原理，了解其电路图构成，利用图象正确分析即可。15.为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：待测电阻Rx（阻值约100Ω）、电阻箱R0（0～999.9Ω）、滑动变阻器R、电流表A、电流传感器、直流电源E（内阻可忽略）、导线、开关若干。（1）甲同学设计如图（a）所示的电路进行实验。

①根据电路图（a），在图（b）中完成实物图的连接；

②实验操作时，先将滑动变阻器的滑片P移到c端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调节滑动变阻器R使电流表指针偏转至某一位置如图（c）所示，记下此时的电流I=

A。断开S1，使滑动变阻器R的阻值

（选填“不变”或“改变”），调整电阻箱R0的阻值在100Ω左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流表示数仍为I时，R0的读数即为Rx的阻值。（2）乙同学利用电路（d）进行实验，改变电阻箱R0的值，从电流传感器获得相应的电流I，在计算机上得到1/I-R0图象如图（e）所示，图线纵轴截距为b，斜率为k，则电阻Rx的阻值为

。（3）若电源内阻不可忽略，则甲、乙两同学的实验方案中哪种方案测电阻Rx更好？为什么？

。参考答案：（1）①实物连线如右图所示；

②0.40；不变；

（2）b/k；

（3）甲同学方案更好；乙同学的做法中所得到的是被测电阻Rx和电源内阻的总阻值，测量值会大于真实值。

（每格2分，第（3）题答出谁的方案更好1分，理由1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在竖直平面内，以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场方向竖直向下，大小为E；匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。虚线与水平线之间的夹角为θ＝45°，一带负电粒子从O点以速度v0水平射入匀强磁场，已知带负电粒子电荷量为q，质量为m，（粒子重力忽略不计）。（1）带电粒子从O点开始到第1次通过虚线时所用的时间；（2）带电粒子第3次通过虚线时，粒子距O点的距离；（3）粒子从O点开始到第4次通过虚线时，所用的时间。参考答案：解：（1）根据题意可得粒子运动轨迹如图所示。………（2分）因为=45°，根据几何关系，带电粒子从O运动到A为3/4圆周……（1分）则带电粒子在磁场中运动时间为：………（1分）（2）由qvB=m…（2分）得带电粒子在磁场中运动半径为：，…………（1分）带电粒子从O运动到A为3/4圆周，解得…………（1分）带电粒子从第2次通过虚线到第3次通过虚线运动轨迹为圆周，所以粒子距O点的距离……（1分）3）粒子从A点进入电场，受到电场力F=qE，则在电场中从A到B匀减速，再从B到A匀加速进入磁场。在电场中加速度大小为：……（1分）从A到B的时间与从B到A的时间相等。………………（1分）带电粒子从A到C：…………（1分）带电粒子从C点再次进入电场中做类平抛运动X=v0t4…………（1分）…………（1分）由几何关系得：Y=X………………（1分）得…………………（1分）第4次到达虚线的总时间为（2分）17.如图所示