北京中國建筑第一工程局子弟中學高三物理上學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個磁感應強度大小均為B的強磁場區域，區域I的磁場方向垂直斜面向上，區域II的磁場方向垂直斜面向下，磁場的寬度HP及PN均為L，一個質量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導線框，由靜止開始沿斜面下滑，t1時刻ab邊剛越過GH進入磁場I區域，此時導線框恰好以速度v1做勻速直線運動；t2時刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時導線框又恰好以速度v2做勻速直線運動。重力加速度為g，下列說法中正確的是(

)

A．當ab邊剛越過JP時，導線框具有加速度大小為a=gsinθB．導線框兩次勻速直線運動的速度v1:v2=4：1C．從t1到t2的過程中，導線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少D．從t1到t2的過程中，有機械能轉化為電能參考答案：BD2.如圖所示的直角三角板緊貼在固定的刻度尺上方，一支鉛筆沿三角板直角邊向上做勻速直線運動同時，三角板沿刻度尺向右勻加速運動，下列關于鉛筆尖的運動及其留下的痕跡的判斷，其中正確的有A.筆尖留下的痕跡是一條傾斜的直線B.筆尖留下的痕跡是一條曲線C.在運動過程中，筆尖的速度方向始終保持不變D.在運動過程中，筆尖的加速度方向始終保持不變參考答案：BD由題可知，鉛筆尖既隨三角板向右勻加速運動，又沿三角板直角邊向上做勻速運動，其運動軌跡是向下彎曲的拋物線．故A錯誤，B正確．在運動過程中，筆尖運動的速度方向是軌跡的切線方向，時刻在變化．故C錯誤．筆尖豎直方向的加速度為零，水平方向加速度的方向水平向右，則根據運動的合成規律可知，筆尖運動的加速度方向始終水平向右，保持不變．故D正確．3.宇宙飛船繞地球作勻速圓周運動，若已知飛船繞地球飛行的周期T、地球的半徑R和地面附近的重力加速度g，則由以上物理量不能計算出的物理量是①飛船離地面的高度；

②飛船的飛行速率；

③飛船所受的向心力

④飛船所處高度處的重力加速度A．①③

B．②④

C．③

D．①②參考答案：

C4.（多選）一端裝有定滑輪的粗糙斜面體放在地面上，A、B兩物體通過細繩連接，并處于靜止狀態(不計繩的質量和繩與滑輪間的摩擦)，如圖所示.現用水平力F作用于物體B上，緩慢拉開一小角度，此過程中斜面體與物體A仍然靜止.則下列說法正確的是(

)A．水平力F不變B．物體A所受斜面體的摩擦力一定變大C．物體A所受的合力不變D．斜面體所受地面的支持力一定不變參考答案：CD5.（單選）如圖示，一個小滑塊由左邊斜面上A1點由靜止開始下滑，又在水平面上滑行，接著滑上右邊的斜面，滑到D1速度減為零，假設全過程中軌道與滑塊間的動摩擦因素不變，不計滑塊在轉彎處受到撞擊的影響，測得A1、D1兩點連線與水平方向的夾角為θ1，若將物體從A2靜止釋放，滑塊到D2點速度減為零，A2D2連線與水平面夾角為θ2，則（

）A.θ2＜θ1

B.θ2＞θ1

C.θ2=θ1

D.無法確定參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.我們繞發聲的音叉走一圈會聽到時強時弱的聲音，這是聲波的現象；如圖是不同頻率的水波通過相同的小孔所能達到區域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是圖．參考答案：:干涉，

C7.設地球的半徑為R0，質量為m的衛星在距地面2R0高處做勻速圓周運動，地面的重力加速度為g，則衛星的加速度為

，衛星的周期為

。參考答案：1

0.16

8.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質量為6kg，重心在其中點。直角桿ADC重力不計，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為_______N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

9.如圖所示，質量為m1的滑塊置于光滑水平地面上，其上有一半徑為R的光滑圓弧。現將質量為m2的物體從圓弧的最高點自由釋放，在物體下滑過程中m1和m2的總機械能________（選填“守恒”或“不守恒”），二者分離時m1、m2的速度大小之比為___________。參考答案：守恒，10.用實驗探究單擺的周期與擺長的關系，為使單擺周期的測量值更精確，測量n次全振動的時間t，n應適當

(選填"大"或"小")些；改變擺線長，測量多組擺長l和相應的振動周期T的數據，用圖象處理數據.要得到線性圖象，應選用

(選填"T-l"、"T-l2"或"T2-l")圖象.參考答案：11.一列簡諧波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質點的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時刻，x=4m處質點的位移是

▲

m．參考答案：負（1分）

5（2分）

-0.0512.置于鉛盒中的放射源發射的、和三種射線，由鉛盒的小孔射出。在小孔外放一張鋁箔，鋁箔后的空間有一勻強電場。射線進入電場后，變為a、b兩束，射線a沿原來方向行進，射線b發生了偏轉，如圖所示，則圖中的射線a為

射線，射線b為

射線。參考答案：

13.一個人由高H=20m的高臺上將質量為m=0.5kg的小球以v0=16m/s的初速度豎直向上拋出，則人對小球所做的功為________J；小球落地時速度大小為24m/s，整個過程中小球克服空氣阻力做功為________J。（g=10m/s2）參考答案：答案：64J；20J。

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖為“研究電磁感應現象”的實驗裝置．（1）將圖中所缺導線補接完整．（2）如果在閉合電鍵時發現靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后：A．將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將

．（填“向左偏轉一下”或“向右偏轉一下”或“不偏轉”）B．原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針

．（填“向左偏轉一下”或“向右偏轉一下”或“不偏轉”）參考答案：解：（1）探究電磁感應現象實驗電路分兩部分，要使原線圈產生磁場必須對其通電，故電源、開關、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路，靈敏電流計與副線圈組成另一個閉合電路，如圖所示：（2）閉合開關，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流表的指針向右偏；A、閉合電鍵，將原線圈迅速插入副線圈時，磁場方向不變，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流計指針將向右偏轉．B、原線圈插入副線圈后，由電路圖可知，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，原線圈電流變小，穿過副線圈的磁場方向不變，但磁通量變小，靈敏電流計指針將左偏轉．故答案為：（1）電路圖如圖所示．（2）向右偏轉一下；向左偏轉一下．【考點】研究電磁感應現象．【分析】（1）注意該實驗中有兩個回路，一是電源、電鍵、變阻器、小螺線管串聯成的回路，二是電流計與大螺線管串聯成的回路，據此可正確解答．（2）磁場方向不變，磁通量的變化不變時電流方向不變，電流表指針偏轉方向相同，磁通量的變化相反時，電流表指針方向相反．15.為了“探究加速度與力、質量的關系”，現提供如圖甲所示的實驗裝置：（1）以下實驗操作正確的是

A．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，使小車在砝碼及砝碼盤的牽引下恰好做勻速運動B．調節滑輪的高度，使細線與木板平行C．先接通電源后釋放小車D．實驗中小車的加速度越大越好（2）在實驗中，得到一條如圖乙所示的紙帶，已知相鄰計數點間的時間間隔為T=0.1S，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分別為3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm，則小車的加速度a=

m/s2（結果保留兩位有效數字）．（3）有一組同學保持小車及車中的砝碼質量一定，探究加速度a與所受外力F的關系，他們在軌道水平及傾斜兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a﹣F圖線，如圖丙所示．圖線

是在軌道傾斜情況下得到的（填“①”或“②”）；小車及車中砝碼的總質量m=

kg．參考答案：（1）BC；（2）0.33～0.34；（3）①；

0.5．【考點】探究加速度與物體質量、物體受力的關系．【專題】實驗題；定量思想；推理法；牛頓運動定律綜合專題．【分析】（1）平衡摩擦力就是讓小車在無拉力的作用下做勻速直線運動，讓重力沿斜面的分力等于小車受到的摩擦力．（2）從紙帶上求加速度可以用逐差法求解．（3）由圖象可知，當F=0時，a≠0．也就是說當繩子上沒有拉力時小車就有加速度，該同學實驗操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，根據F=ma得a﹣F圖象的斜率k=．【解答】解：（1）A、平衡摩擦力就是讓小車在無拉力的作用下做勻速直線運動，讓重力沿斜面的分力等于小車受到的摩擦力．所以平衡時應為：將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動，故A錯誤；B、為了使繩子拉力代替小車受到的合力，需要調節滑輪的高度，使細線與木板平行，故B正確；C、使用打點計時器時，先接通電源后釋放小車，故C正確；D、試驗中小車的加速度不是越大越好，加速度太大，紙帶打的點太少，不利于測量，故D錯誤．故選：BC（2）由勻變速運動的規律得：s4﹣s1=3aT2s5﹣s2=3aT2s6﹣s3=3aT2聯立得：（s4+s5+s6）﹣（s1+s2+s3）=9aT2解得：a===0.33m/s2，（3）由圖象可知，當F=0時，a≠0．也就是說當繩子上沒有拉力時小車就有加速度，該同學實驗操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時木板的右端墊得過高．所以圖線①是在軌道右側抬高成為斜面情況下得到的．根據F=ma得a﹣F圖象的斜率k=，由a﹣F圖象得圖象斜率k=2，所以m=0.5kg．故答案為：（1）BC；（2）0.33～0.34；（3）①；

0.5．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（19分）如圖所示，離子源A產生的初速為零、帶電量均為e、質量不同的正離子被電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準直管，垂直射入勻強偏轉電場，偏轉后通過極板HM上的小孔S離開電場，經過一段勻速直線運動，垂直于邊界MN進入磁感應強度為B的勻強磁場。已知HO＝d，HS＝2d，＝90°。（忽略粒子所受重力）（1）求偏轉電場場強E0的大小以及HM與MN的夾角φ；（2）求質量為m的離子在磁場中做圓周運動的半徑；（3）若質量為4m的離子垂直打在NQ的中點S1處，質量為16m的離子打在S2處。求S1和S2之間的距離以及能打在NQ上的正離子的質量范圍。參考答案：解析：（1）正離子被電壓為U0的加速電場加速后速度設為V1，設對正離子，應用動能定理有eU0＝mV12，

正離子垂直射入勻強偏轉電場，作類平拋運動受到電場力F＝qE0、產生的加速度為a＝，即a＝，垂直電場方向勻速運動，有2d＝V1t，沿場強方向：Y＝at2，聯立解得E0＝又tanφ＝，解得φ＝45°；（2）正離子進入磁場時的速度大小為V2＝，

正離子在勻強磁場中作勻速圓周運動，由洛侖茲力提供向心力，qV2B＝，解得離子在磁場中做圓周運動的半徑R＝2；（3）根據R＝2可知，質量為4m的離子在磁場中的運動打在S1，運動半徑為R1＝2，質量為16m的離子在磁場中的運動打在S2，運動半徑為R2＝2，又ON＝R2－R1，由幾何關系可知S1和S2之間的距離ΔS＝－R1，聯立解得ΔS＝4(－)；由R′2＝(2R1)2+(R′－R1)2解得R′＝R1，再根據R1＜R＜R1，解得m＜mx＜25m。17.一輛值勤的警車停在直公路邊，當警員發現從他旁邊以的速度勻速行駛的貨車有違章行為時，決定去追趕，經警車發動起來，以加速度做勻加速運動，試問：

（1）在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是多少？

（2）若警車能達到的最大速度是，達到最大速度后勻速運動。則警車發動起來后至少要多長的時間才能追上違章的貨車？參考答案：（1）在警車追上貨車之前，兩車速度相等時，兩車間的距離最大，設警車發動起來后兩車速度相等，兩車間的距離最大為

則

4分（2）若警車的最大速度是，則警車發動起來后加速時間為，加速位移為則

所以警車還沒追上貨車，這以后勻速運動追趕

3分設再經時間追上：則

解得

2分

所以警車發動起來后追上貨車經歷的時間為18.在校運會上，100米迎面接力賽成為一大亮點．比賽中某同學接棒后，開始以a1=4m/s2的加速度勻加速起跑，一段時間后達到最大速度，接著以最大速度持續奔跑10s，再以大小為a2=2m/s2的加速度做勻減速直線運動跑到終點，速度為4m/s，完成交接棒．則：（1）該同學在奔跑中的最大速度vm是多少？（2）該同學跑完100米的時間t是多少？參考答案：考點：勻變速