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1、精品名师归纳总结北京市西城区 2021 2021 学年度第一学期期末试卷高三物理 2021.1试卷满分 : 100 分考试时间 : 120 分钟第一卷 （共 48 分）一、单项选择题 （此题共 12 小题，每道题 3 分，共 36 分。）1一辆汽车起步后在10s 内速度达到 80km/h ，一列火车起步后达到这个速度需要60s。两车的上述过程均可看作是匀变速直线运动，就关于该过程以下说法正确选项A 汽车的加速度大B火车的加速度大C两车通过的位移相同D汽车通过的位移大 2运算机硬盘上的磁道为一个个不同半径的同心圆，如以下图。M、N 是不同磁道上的两个点。当磁盘转动时，比较M、 N 两点的运动，以
2、下判定正确选项A M、N 的线速度大小相等B M、N 的角速度大小相等MC M 点的线速度大于N 点的线速度ND M 点的角速度小于N 点的角速度3如以下图，一单摆在做简谐运动。以下说法正确选项A 单摆的振幅越大，振动周期越大 B摆球质量越大，振动周期越大 C如将摆线变短，振动周期将变大D如将单摆拿到月球上去，振动周期将变大4. 一列简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻的波形图如以下图。此时质点K 与 M 处于最大位移处，质点L 与 N处于平稳位置。以下说法正确选项A 此时质点 L 的运动方向沿 y 轴负方向B 此时质点 N 的运动方向沿 y 轴正方向C此时质点 K 的加速度为零D此时质点 M
3、的速度为零5. 在水平的面邻近某一高度处，将一个小球以初速度 v0 水平抛出，小球经时间 t 落的，落的时的速度大小为 v， 落的点与抛出点的水平距离为 x，不计空气阻力。如将小球从相同位置以 2v0 的速度水平抛出，就小球A 落的的时间将变为2tv0B 落的时的速度大小将变为2v C落的的时间仍为tD 落的点与抛出点的水平距离仍为x.x6. 某区域的电场线分布如以下图，M、N 是电场中的两个点。以下判定正确选项A M 点的场强大于 N 点的场强B M 点的电势低于 N 点的电势NC一个正点电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能MD 一个正点电荷在M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力可
4、编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结7. 在如以下图的平行板器件中，电场强度E 和磁感应强度 B 相互垂直，两平行板水平放置。具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情形不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。现有一束带电粒子以速度v0 从左端水平射入，不计粒子重力。以下判定正确选项可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A 如粒子带正电且速度v0B 如粒子带负电且速度v0E ，就粒子将沿图中虚线方向通过速度选择器BE ，就粒子将偏离虚线方向向上做曲线运动BE粒子源+ + + + + + +Bv0E可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总
5、结C如粒子带正电且速度v0 E，就粒子将偏离虚线方向向上做曲线运动B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结8. 如以下图，理想变压器接在电压有效值不变的沟通电源上。灯泡L1 和 L 2 完全相同（阻值不变） ， R 是一个定值电阻。闭合开关 S1、 S2，两灯泡正常发光，然后断开S2，以下判定正确选项可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A 灯泡 L1 变暗B 电阻 R 两端的电压变大C变压器输入功率不变 D 变压器输出功率变小L1L2S1S2R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结9. 在如以下图的电路中，电压表、 电流表均为理想电表。 电源电动势为 12V，内
6、阻为 1，电动机线圈电阻为0.5。开关闭合，电动机正常工作，电压表示数为10V 。就A 电源两端的电压为12VB电源的输出功率为24WAVC电动机消耗的电功率为80WMD 电动机所做机械功的功率为18W10. 如以下图，匀强磁场中有a、b 两个闭合线圈，它们用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径 ra = 2r b。磁场方向与线圈所在平面垂直，磁感应强度B 随时间均匀减小。两线圈中产生的感应电动势分别为 Ea 和 Eb，感应电流分别为Ia 和 I b。不考虑两线圈间的相互影响。以下说法正确选项A EaEb = 2 1，感应电流均沿顺时针方向a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B
7、EaEbb=41，感应电流均沿逆时针方向可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C I a I b = 2 1，感应电流均沿顺时针方向可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D Ia IBb= 4 1，感应电流均沿逆时针方向可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11. 如以下图，双量程电压表由表头G 和两个电阻串联而成。已知该表头的内阻Rg 500，满偏电流Ig 1mA 。以下说法正确选项A 表头 G 的满偏电压为 500 VB使用 a、b 两个端点时，其量程比使用a、 c 两个端点时大C使用 a、b 两个端点时，如量程为010V ，就 R1 为 9.5k D 使用
8、a、c 两个端点时，如量程为0100V ，就 R1+ R2为 95k 12如以下图，水平面上有两根足够长的光滑平行M金属导轨 MN 和 PQ，两导轨间距为 l，电阻均可忽R略不计。在 M 和 P 之间接有阻值为 R 的定值电阻，GRgR1R2RabcbNv0B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结导体杆 ab 电阻为 r 并与导轨接触良好。整个装置处PaQ可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结于磁感应强度为 B、方向竖直向上的匀强磁场中。现给ab 杆一个瞬时冲量，使它获可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结得水平向右的初速度v0。以下图象中，关于ab 杆的速度 v
9、、通过电阻 R 中的电流 i、电阻 R 的电功率 P、通过 MPabM 的磁通量 随时间变化的规律，可能正确选项viP可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结OtOtOABCtODt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二、多项选择题 （此题共 4 小题，每道题3 分，共 12 分。每道题全部选对的得3 分， 选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分。）13. 如以下图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动， 产生的沟通电动势e =1002 sin100t V 。以下说法正确选项A 沟通电的频率为100Hz B沟通电动势的有效值为100V C当线圈转到如以下图的
10、位置时电动势为零D 当线圈转到如以下图的位置时穿过线圈的磁通量为零14. 如以下图，在光滑的水平面上有一辆平板车，人和车都处于静止状态。一个人站在车上用大锤敲打车的左端。在连续的敲打下，以下说法正确选项A 车左右往复运动B车连续的向右运动 C大锤、人和车组成的系统水平方向动量守恒D 当大锤停止运动时，人和车也停止运动15. 在高能物理争论中，回旋加速器起着重要作用，其工作原理如以下图。D1 和 D2 是两个中空的半圆金属盒，它们之间有确定的电势差。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。中心O 处的粒子源产生的粒子，在两可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结盒之间被电场加速， 粒子进入
11、磁场后做匀速圆周运动。忽视 粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。以下说法正确的是A 粒子运动半个圆周之后，电场的方向必需转变B 粒子在磁场中运动的周期越来越大C磁感应强度越大， 粒子离开加速器时的动能就越大D 两盒间电势差越大， 粒子离开加速器时的动能就越大BD1O D 2U接沟通电源可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结16. 如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别是m1 和 m2 的两物块相连，它们静止在光滑水平的面上。现给物块m1 一个瞬时冲量，使它获得水平向右的速度v0，从今时刻开头计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示。就以下判定正确选项v可编辑资料 - - -
12、欢迎下载精品名师归纳总结v0m1m2A t1 时刻弹簧长度最短B t2 时刻弹簧复原原长图甲v0m2m1O可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C在 t1 t 3 时间内，弹簧处于压缩状态D 在 t2 t 4 时间内，弹簧处于拉长状态t1t 2t3t4t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其次卷 （共 52 分） 图乙可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结三、运算题 （此题共 5 小题。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。只写出最终答案的不能得分。有数值运算的，答案中必需写出数值和
13、单位。 ）17（ 9 分）航空母舰上的起飞跑道由水平跑道和倾斜跑道两部分组成，我们可以把这种情形简化为如以下图的模型，水平面飞机在发动机的推力作用下， 在水平和倾斜跑道上滑行。AB 长度 x1=2m，斜面 BC 长度 x2 = 1m ，两部分末端的高度差h = 0.5m 。一个质量 m = 2 kg 的物块， 在推力 F 作用下， 从 A 点开头在水平面和斜面上运动，推力大小恒为F= 12N ，方向沿着水平方向和平行斜面方向。物块与水平面、斜面间的动摩擦因数均为0.2。g 取 10 m/s2。求：（ 1）物块在水平面上运动时的加速度大小a。（ 2）物块到达水平面末端B 点时的速度大小 v。（
14、3）物块到达斜面末端C 点时的动能Ek 。FCFhAB18（ 9 分）我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后， 经过一系列过程， 在离月球表面高为 h 处悬停， 即相对于月球静止。关闭发动机后，探测器自由下落，落到月球表面时的速度大小为 v，已知万有引力常量为 G，月球半径为R， h R，忽视月球自转。求：（ 1）月球表面的重力加速度 g0。（ 2）月球的质量 M。（ 3）假如你站在月球表面，将某小球水平抛出，你会发觉，抛出时的速度越大，小球落回到月球表面的落点就越远。所以，可以设想，假如速度足够大，小球就不再落回月球表面，它将绕月球做半径为R 的匀速圆周运动， 成为月球的卫星。就这个抛出
15、速度 v1 至少为多大？19. （ 10 分）如以下图，质量为m、电荷量为 +q 的粒子，淡定器 A 下方的小孔 S1 不断飘入加速电场，其初速度几乎为零。粒子经过小孔 S2 沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，做半径为R 的匀速圆周运动，随后离开磁场。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。（ 1）求粒子在磁场中运动的速度大小v。（ 2）求加速电场的电压U 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 3）粒子离开磁场时被收集。已知时间电流 I.t 内收集到粒子的质量为M，求这段时间内粒子束离开磁场时的等效S2B20. （ 12 分）游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行
16、，游客却不会掉下来， 如图甲所示。 我们把这种情形抽象为如图乙所示的模型：弧形轨道的下端N 与竖直圆轨道平滑相接， P 为圆轨道的最高点。使小球（可视为质点）从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。不考虑小球运动所受的摩擦等阻力。MPhN甲乙（ 1）小球沿弧形轨道运动的过程中，经过某一位置A 时动能为 Ek1，重力势能为EP1，经过另一位置 B 时动能为 Ek2，重力势能为 EP2。请依据动能定理和重力做功的特点，证明：小球由A 运动到 B 的过程中，总的机械能保持不变，即 Ek1+EP 1=Ek2+EP2。（ 2）已知圆形轨道的半径为R，将一质量为 m1 的小球，从弧形轨道距的
17、面高h=2.5R 处由静止释放。a. 请通过分析、运算，说明小球能否通过圆轨道的最高点P。b. 假如在弧形轨道的下端N 处静置另一个质量为m2 的小球。仍将质量为m1 的小球，从弧形轨道距的面高h = 2.5 R 处由静止释放，两小球将发生弹性正撞。如要使被碰小球碰后能通过圆轨道的最高点P，那么被碰小球的质量 m2 需要中意什么条件？请通过分析、运算，说明你的理由。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结21（ 12 分）电磁弹射在电磁炮、航天器、舰载机等需要超高速的领域中有着广泛的应用，图1 所示为电磁弹射的示意图。为了争论问题的便利，将其简化为如图2 所示的模型（俯视图） 。发射轨
18、道被简化为两个固定在水平面上、间距为L 且相互平行的金属导轨，整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中。发射导轨的左端为充电电路，已知电源的电动势为E，电容器的电容为 C。子弹载体被简化为一根质量为m、长度也为 L 的金属导体棒，其电阻为 r。金属导体棒垂直放置于平行金属导轨上。忽视一切摩擦阻力以及导轨和导线的电阻。 BaSubLOq图 1图 2图 3（ 1）发射前，将开关S 接 a，先对电容器进行充电。a求电容器充电终止时所带的电荷量Q。b充电过程中电容器两极板间的电压u 随电容器所带电荷量q 发生变化。请在图3 中画出 u-q 图象。并借助图象求出稳固后电容器储存的能量E0。（
19、2）电容器充电终止后，将开关接b，电容器通过导体棒放电，导体棒由静止开头运动，导体棒离开轨道时 发射终止。 电容器所释放的能量不能完全转化为金属导体棒的动能，将导体棒离开轨道时的动能与电容器所释放能量的比值定义为能量转化效率。如某次发射终止时， 电容器的电量减小为充电终止时的一半，不计放电电流带来的磁场影响，求这次发射过程中的能量转化效率。北京市西城区 2021 2021 学年度第一学期期末试卷可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结高三物理参考答案及评分标准2021 1一、单项选择题 （每道题 3 分）1.A2.B3.D4.D5.C6.C7.A8.D9.D10.C11.C12.B二、
20、多项选择题 （每道题全部选对的得3 分，选对但不全的得1 分，有选错的得 0 分。） 13.BC14.ACD15.AC16.ABD三、运算题17. （ 9 分）解：（ 1）物块在水平面上受力如图1 所示F水平方向依据牛顿其次定律F - f1= ma（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结摩擦力 f1= mg（1 分）f1F可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结代入数据解得加速度a = 4m/s2（1 分）G可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）依据匀变速直线运动规律v22ax图 11（ 2 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结代入
21、数据解得速度v = 4m/s（1 分）F NF（ 3）物块在斜面上受力如图2 所示f2物块从 A 运动到 C，依据动能定理GF x1+ x2 f1x1 f2 x2mgh = Ek - 0（1 分）2在斜面上摩擦力f2 = mcgos（ 1 分）图代入数据解得动能Ek =14.54J（1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结18（ 9 分）解：（ 1）依据自由落体运动规律0v22g h（ 2 分）v2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得重力加速度g0（ 1 分）2h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）在月球表面，设探测器的质量为m可编辑资料 -
22、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结万有引力等于重力解得月球质量MG MmR2v2 R22hGmg0（ 2 分）（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 3）设小球质量为 m，抛出时的速度v1 即为小球做圆周运动的环绕速度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结万有引力供应向心力G MmmR22v1（ 2 分）Rv2R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得小球速度至少为v1（ 1 分）2h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结19. （ 10 分）解：（ 1）洛仑兹力供应向心力v2BqvBqRm
23、 R（ 2 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得速度v1 m 2（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） 依据动能定理qU2 mv2 （2 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得电压UB2qR2m（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（3） 设时间 t 内收集到的粒子数为N依据题意有M = Nm（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据电流定义有联立解得等效电流20.（ 12 分）INq tIMq mt（2 分）（1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（ 1）依据动
24、能定理 W 总= WG = Ek2 Ek1（ 1 分） 依据重力做功的特点可知 WG = Ep1Ep2（ 1 分）联立以上两式 Ek2 Ek1 = Ep1Ep2整理得到Ek2 + Ep2 = Ep1 + Ek1（ 1 分）（ 2） a. 假设小球刚好能过最高点，在最高点时小球只受重力作用v2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结此时重力供应向心力m1gm1R（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得小球能过最高点的最小速度为vmingR（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结小球从 M 到 P，
25、设小球运动到最高点P 时的速度为 vP可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据机械能守恒定律m gh1 m v 2m g2R（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11P12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得 vPgRvmin，即小球刚好能过最高点。（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b. 以小球 m1 为争论对象，设小球运动到N 点时的速度为v1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结从 M 到 N，依据机械能守恒定律12m ghm v（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结121 1以两个
26、小球为争论对象，碰后两小球的速度分别为v1、 v2 依据动量守恒定律m1v1= m1v1+ m2v2（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据能量守恒定律1 m v 21 m v 21 m v2 （1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2221 11 12 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结联立解得小球m2 碰后的速度 v2m1v （ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结21m1m2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于小球 m1 从 h =2.5R 处滚下时恰好能过最高点，所以只要m2 在 N 点被碰后
27、的速度v2v1 ，它就能过最高可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结点。从上式中分析可以得到，当m2 m1 时，可得 v2v1 。所以当中意m2 m1 时，小球 m2 被碰后能通过圆轨道的最高点 P。 （1 分）21. （ 12 分）Qu可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（ 1） a依据电容的定义C（ 2 分）E可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电容器充电终止时其两端电压UU 等于电动势 E可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得电容器所带电荷量Q = CE （ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结qb依据以上电容的定义
28、可知uCOQq可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结画出 q-u 图象如图 3 所示（ 1 分）由图象可知，稳固后电容器储存的能量E0 为图 4中u 图 3E可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结阴影部分的面积1E012E Q（ 1 分）2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结将 Q 代入解得E0CE （ 1 分） 2OQq图 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）设从电容器开头放电至导体棒离开轨道时的时间为t，放电的电荷量为 Q，平均电流为 I ，导体棒离开轨道时的速度为以导体棒为争论对象，依据动量定理vBLItmv- 0（或BLi依据电流定义可知Q（或ittm v ）（ 1 分）I tQ）（ 1 分）依据题意有联立以上各式解得BLCEQ11QCE导体棒离开轨道时的动能2m E电容器释放的能量v222kE 2 1 CE21 mv2BLCE18mCU 2 2 3（ 1 分）2联立解得能量转化效率2E2kE2 CE （ 1 分）B L3m8C （ 2 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载