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北京市东城区2013届高三上学期期末考试物理试题 Word版含答案


北京市东城区 2012—2013 学年度高三第一学期期末教学统一检测

物 理 试 题
本试卷分第Ⅰ 卷(选择题)和第Ⅱ 卷(非选择题)两部分,共 120 分。考试时长 100 分 钟。考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题纸交回。

第Ⅰ (选择题,共 52 分) 卷
一、单项选择题(本题共

10 小题,每小题只有一个选项正确,每小题 4 分,共 40 分) 1.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动 的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。 在某次交通事故中, 汽车的刹车线长度是 12 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为 o.6,g 取 10 m/s2,则汽车刹车前的 速度为 ( ) A.6 m/s B.10 m/s C.12 m/s D.20 m/s 2.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为 M 的竖直竹竿,竿上有一 质量为 m 的人可以看成质点,当此人沿着竖直竿以加速度 a 加速下滑时,竿对地面上 的人的压力大小为 ( ) A.(M+m)g-ma B.(M+m)g+ma C.(M+m)g D.(M-m)g 3.将两个电荷量分别为-2Q 和+3Q 的相同金属小球 A、B,分别固定在相距为 r 的两处, A、B 均可视为点电荷,它们之间库仑力的大小为 F。现将第三 个与 A、B 两小球完全相同的不带电绝缘金属小球 C 先后与 A、B 相互接触后拿走, A、B 间距离保持不变,则两球间库仑力的大小为 ( A.F ) C.

25 F B. 24

1 F 4

D.

1 F 6

4.如图所示,我某集团军在一次空地联合军事演习中,离地面 H 高处 的飞机以水平对地速度 V1 发射一颗炸弹轰炸地面目标 P,反应灵敏 的地面拦截系统同时以初速度 V2 竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹 运动过程看作竖直上抛),设此时拦截系统与飞机的水平距离为 x, 若拦截成功,不计空气阻力,则” V1、V2 的关系应满足 ( ) A. v1 ? C. v1 ?

H v2 x

B. v1 ? v2 D. v1 ? v2

x H

x v2 H

5. 2011 年 11 月 3 日凌晨 1 时 29 分,经历近 43 小时飞行和五次变轨的“神舟八号”飞船飞 抵距地面 343 公里的近似为圆的轨道,与在此轨道上等待已久的“天宫一号”成功对接; 11 月 16 日 18 时 30 分,“神舟八号’’飞船与“天宫一号”成功分离,返回舱于 11 月 1 7 日 1 9 时许返回地面。下列有关“天宫一号”和“神舟八号”说法正确的是 ( ) A.对接前“天宫一号”的运行速率约为 11.2 km/s B.若还知道“天宫一号’’运动的周期,再利用万有引力常量,就可算 出地球的质量 C.在对接前,应让“天宫一号”与“神舟八号”在同一轨道上绕地球 做圆周运动,然后让“神舟八号”加速追上“天宫一号”并与之对接 D.“神舟八号’’返回地面时应先减速 6.如图所示,物体 A 静止在光滑的水平面上,A 的左边固定有轻质弹 簧,与 A 质量相等的物体 B 以速度 v 向 A 运动并与弹簧发生碰撞, A.B 始终沿同一直线运动,则 A、B 组成的系统动能损失最大的时刻是 ( ) A.A 开始运动时 B.A 和 B 的速度相等时 C.B 的速度等于零时 D.A 的速度等于 v 时 7.如图所示,条形磁铁放在光滑斜面上,被平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A 为水平放 置的固定直导线的截面,导线中无电流时磁铁对斜面的压力为 FN1;当导线中有垂直纸 面向里的电流时,磁铁对斜面的压力为 FN2,下列表述正确的是 ( ) A.FNl <FN2,弹簧的伸长量减小 B.FN1=FN2,弹簧的伸长量减小 C.FNl>FN2,弹簧的伸长量增大 D.FNl>FN2,弹簧的伸长量减小 - 8.1995 年美国费米国家实验室在实验中观察到了顶夸克,测得它的静止质量 m=3.1× 25 10 - kg,寿命 ? =0.4× 24 s,这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一。正、 10 反顶夸克之间的强相互作用势能可写为 E P ? ? k

4as 式中 r 是正、反顶夸克之间的距 3r

离,as 是强相互作用耦合常数,k 是与单位制有关的常数,在国际单位制中 k=0.319× 10 -25 J.m,则在国际单位制中强相互作用耦合常数 as 的单位是 ( ) A.N B.V B.J D.无单位 9.如图所示,在一条直线上两个振源 A、B 相距 6m,振动频率相等,从 to 时刻 A、B 开始 振动,且都只振动一个周期,振幅相等,甲为 A 的振动图像,乙为 B 的振动图像。若 A 向右传播的波与 B 向左传播的波在 tl =0.3 s 时相遇,则 ( ) A.两列波的波长都是 4m B.两列波在 A、B 间的传播速度均为 10 m/s

C.在两列波相遇过程中,中点 C 为振动加强点 D.t2 =0.7 s 时刻 B 点经过平衡位置且振动方向向上

10.如图所示,一质量为 m 的滑块以初速度 v0 从固定于地面的斜面底端 A 开始冲上斜面, 到达某一高度后返回 A, 斜面与滑块之间有摩擦。 下列各项分别表示它在斜面上运动的 速度 v、加速度 a、重力势能 Ep 和机械能 E 随时间变化的图像,可能正确的是 ( )

二、多项选择题(本题共 3 小题,每小题 4 分,共 1 2 分。每小题有多个选项正确,选择正 确选项,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有错选或不选的为 0 分) 11. 北京市东城区民用电网改造完成后, 某居民小区变压器输出端的交变电压瞬时值表达式 为“

u ? 220 2 sin100? t (V ) 对此交变电压,下列表述正确的是.
( ) A.最大值是 220 V B.频率是 50 Hz C.有效值是 220 V D.周期是 0.01 s 12. 2000 年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车,该车的车速 已达到 500 km/h,可载 5 人,如图所示就是磁悬浮的原理,图中 A 是圆柱形磁铁,B 是用高温超导材料制成的超导圆环。将超导圆环 B 水平移动到磁铁 A 的正上方,它就 能在磁力的作用下悬浮。下列表述正确的是 ( ) A.在 B 放人磁场的过程中,B 中将产生感应电流。 当稳定后,感应电流消失 B.在 B 放人磁场的过程中,B 中将产生感应电流。 当稳定后,感应电流仍存在 C.在 B 放人磁场的过程中,如 A 的 N 极朝上,从上 向下看,B 中感应电流为顺时针方向 D.在 B 放人磁场的过程中,如 A 的 N 极朝上,从上向下看, B 中感应电流为逆时针方向 1 3.如图所示,质量 m=l kg 的物块,以速度 v0=4 m/s 滑上正沿逆时针转动的水平传送带, 传送带上 A、B 两点间的距离 L=6 m,已知传送带的速度 v=2 m/s,物块与传送带间的 动摩擦因数 ? ? 0.2 重力加速度 g 取 1 0 m/S2。关于物块在传送带上的运动,下列表

述正确的是 ( ) A.物块在传送带上运动的时间为 4s B.物块滑离传送带时的速率为 2 m/s C.皮带对物块做功为 6J D.整个运动过程中由于摩擦产生的热量为 18 J

第Ⅱ 卷

(非选择题,共 68 分)

三、实验题(每小题 6 分,共 1 2 分) 14.用如图甲所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。

(1)对于实验的操作要求,下列说法正确的是 ( ) A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B.斜槽轨道必须光滑 C.斜槽轨道末端可以不水平 D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些 (2)根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图 乙所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为 l ,P1、P2 和 P3 是轨迹图线上的 3 个点,P1 和 P2、P2 和 P3 之间的水平距离相等。若已测知抛出后小球在水平方向上做匀 速运动,重力加速度为 g。可求出小球从 P1 运动到 P2 所用的时间为 ,小球抛 出后的水平速度为____。 15. 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大。 某同学为研究这一现象, 利用下列实验器材: 电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围 0~l0 ? )、电源、小灯泡、开关、导线若干 来设计 实验,并通过实验得到如下数据(I 和 U 分别表示小灯泡上的电流和电压)。 I / A U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 (1)请在下面的虚线方框中画出实验电路图。 (2)在图中画出小灯泡的 I—U 曲线。 1.20 1.40 1.60 2.00 0 0.12 0.20 0.28 0.34 0.38 0.42 0.64 0.48 0.50

(3)将以上小灯泡接到如图所示的电路中,若电源电动势 E=2.0V, 内阻 r ? 0.5? ,定值电阻 R ? 4.5? ,则此时小灯泡的功率是 W。

(保留 2 位有效数字) 四、计算题【本题共 5 小题,共 56 分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步 骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的,答案中必须写出数值和单位) 16.(10 分)如图所示,某滑道由 AB、BC 两段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平 滑连接(不考虑机械能损失),其中轨道 AB 段是光滑的,水平轨道 BC 的长度 x1=7.5 m,A 点离轨道 BC 的高度为 h=5.0 m。现让质量为 m 的小滑块自 A 点由静止释放, 已知小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为 ? =0.5,重力加速度 g 取 10 m/s2。求: (1)小滑块到达 C 点时的速度大小; (2)小滑块由 B 点运动到 C 点的时间; (3)小滑块最终静止的位置距 B 点的距离 X2。

17.(10 分)如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为 L=l m,上端接 有电阻 R ? 3? ,虚线 OO ' 下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量 m=0.25 kg、 电阻 r ? 1? 的金属杆 ab , OO ' 上方某处垂直导轨由静止释放, 从 杆下落过程中始终与 导轨保持良好接触,杆下落过程中的 v-t 图像如图乙所示,重力加速度 g 取 10 m/s2。 求: (1)金属杆 ab 刚进入磁场时的速度大小; (2)磁感应强度 B 的大小; (3)杆在磁场中下落 0.2 s 的过程中电阻 R 产生的热量。

18. (10 分) 在水平直线马路上, 质量为 1.0× 3 kg 的汽车, l0 发动机的额定功率为 6.0× 4 W, l0 2 汽车开始由静止以 a=1m/s 的加速度做匀加速运动, 运动中所受摩擦阻力大小恒为 2000 N,当汽车达到额定功率后,保持功率不变,重力加速度 g 取 10m/s2。求: (1)汽车做匀加速运动的时间 tl; (2)汽车所能达到的最大速率;

(3)若汽车由静止到发生位移 x=1000 m 前已达到最大速率,则汽车发生该 1000 m 位移需要多少时间?

19.(1 3 分)如图所示,在半径为 a(大小未知)的圆柱空间中(图中圆为其横截面), 固定放置一绝缘材料制成的边长为 L 的弹性等边三角形框架 DEF,其中心 O 位于圆柱 的轴线上。在三角形框架 DEF 与圆柱之间的空间中,充满磁感应强度大小为 B 的均匀 磁场,其方向平行于圆柱轴线垂直纸面向里。在 EF 边上的中点 S 处有一发射带电粒子 的粒子加速器,粒子发射的方向均在截面内且垂直于 EF 边并指向磁场区域。发射粒子 的电量均为 q(q>o),质量均为 m,速度大小均为 v ?

qBL ,若粒子与三角形框架的 6m

碰撞均为完全弹性碰撞, 且粒子在碰撞过程中所带的电量不变。 (不计带电粒子的重力, 不计带电粒子之间的相互作用)求: (1)为使初速度为零的粒子速度增加到 v ?

qBL ,在粒子加速器中,需要的加速电压 6m

为多大; (2)带电粒子在匀强磁场区域内做匀速圆周运动的半径;. (3)若满足:从 S 点发射出的粒子都能再次返回 S 点,则匀强磁场区域的横截面圆周 半径 a 至少为多大; (4)若匀强磁场区域的横截面圆周半径 a 满足第(3)问的条件,则从 S 点发射出的某 带电粒子从 S 点发射到第一次返回 S 点的时间是多少?

20.(1 3 分)质量均为 m=0.1 kg 的两个小物体 A 和 B,静止放在足够长的水平面上,相距 - L=12.5 m。它们跟水平面间的动摩擦因数均为 ? =0.2,其中 A 带电荷量为 q=3× 4 C 10 的正电荷,与水平面的接触是绝缘的,B 不带电。现在水平面附近空间加一水平向右的 匀强电场,场强 E=103 N/C,A 便开始向右运动,并与 B 发生多次对心碰撞,碰撞过程 时间极短,碰撞过程中无机械能损失,A 带电量不变,B 始终不带电,重力加速度 g 取 10m/s2。求: (1)A 与 B 第 1 次碰撞后 B 的速度大小; (2)A 与 B 从第 2 次碰撞到第 3 次碰撞过程中 B 运动的位移; (3)整个运动过程中 A、B 同水平面摩擦产生热量的总和。


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