大兴区2016-2017学年第一学期高三物理期末试题及答案

大兴区20162017学年度第一学期期末试卷高三物理2017.1.第Ⅰ卷选择题共48分）一、选择题。本题共12小题；每小题3分，共36分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。）1．用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s。则滑块经过光电门位置时的速度大小约为A．0.10msB．100msC．4.0msD．0.40ms2．两块正对的平行金属板之间夹上一层电介质，就组成了一个平行板电容器。要改变平行板电容器的电容，可以改变A．两极板间的电压UB．电容器所带的电荷量QC．两极板间的距离dD．两极板间的电场强度E3．如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一峰值不变的正弦交变电压，副线圈接一可变电阻R。在其他条件不变的情况下，为使变压器输出功率增大，下面的措施正确的是n1Rn2A．仅增加原线圈匝数n1B．仅增加副线圈匝数n2C．仅减小副线圈匝数n2D．仅增大电阻R阻值4．2011年12月美国宇航局发布声明宣布，通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星。该行星被命名为开普勒22bKplr22b），距离地球约600光年之遥，体积是地球的2.4倍。这是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一圈。若行星开普勒22b绕恒星做圆运动的轨道半径可测量，万有引力常量G已知。根据以上数据可以估算的物理量是 A．行星的质量 B．行星的密度 C．恒星的质量 D．恒星的密度5．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线示t=0时刻的波形，虚线表示t=0.7s时刻的波形。则这列波的100101234567xmycmA．波长为4cmB．周期可能为0.4sC．频率可能为0.25HzD．传播速度可能约为5.7ms yOCBAx6．如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点。以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系。过A、B、C、三个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流。则过O点的磁场方向为A．沿y轴正方向B．沿y轴负方向C．沿x轴正方向D．沿x轴负方向7．下列说法正确的是A．物体从斜面上匀速下滑的过程中机械能守恒 B．发生弹性碰撞的过程动量守恒是因为只有弹力做功没有机械能损耗 C．从较高高度下落的鸡蛋落在海绵上不碎是因为鸡蛋受到的合外力冲量较小 D．物体做匀速圆周运动过程中任意一段时间内动量的变化量总等于合外力的冲量POAB8．如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一小球小球可以看成质点）。在O点正下方，距O点处的P点固定一颗小钉子。现将小球拉到点A处，轻绳被拉直，然后由静止释放小球。点B是小球运动的最低位置，点C图中未标出）是小球能够到达的左方最高位置。已知点A与点B之间的高度差为h，hl。A、B、P、O在同一竖直平面内。当地的重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是A．点C与点B高度差小于hB．点C与点B高度差大于hC．小球摆动的周期等于ONxMPQyD．小球摆动的周期等于9．如图所示，一簇电场线关于y轴对称分布，O点是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则A．N点电势比M点电势低B．NO间的电势差U1与OM间的电势差U2相等C．将负电荷从M点移到Q点，电荷的电势能减少D．将电荷从M点移到P点的过程中，其所受电场力保持不变一氧化碳浓度传感器R0VR10．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化。在如图所示电路中，不同的一氧化碳浓度对应传感器不同的电阻值，电压表的示数与一氧化碳的浓度一一对应，观察电压表示数就能判断一氧化碳是否超标。有一种氧化锡传感器，其电阻的倒数与一氧化碳浓度成正比，那么，电压表示数U与一氧化碳浓度ρ之间的对应关系正确的是A．U越大，表示ρ越大，但ρ与U无关B．U越大，表示ρ越小，但ρ与U无关C．U越大，表示ρ越大，ρ与U成正比D．U越大，表示ρ越小，ρ与U成反比11．如图所示是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述不正确的是A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于EB　　D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子比荷越小12．自然界中某个量D的变化量，与发生这个变化所用时间的比值，叫做这个量D的变化率。下列说法正确的是A．若D表示某质点做平抛运动的速度，则是恒定不变的B．若D表示某质点做匀速圆周运动的动量，则是恒定不变的C．若D表示某质点的动能，则越大，质点所受外力做的总功就越多D．若D表示穿过某线圈的磁感应强度，则越大，线圈中的感应电流就越大二、实验探究题。本题共4小题，每小题3分，共12分，在每小题列出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求。）13．物理学是探索自然界最基本、最普遍规律的科学。物理学的一般探索过程是通过观察和实验积累经验事实，在经验事实的基础上建立物理模型，提出物理规律。在对自由落体运动的研究中，学生们根据实验提出了一些说法，其中正确的是A．如图甲，伽利略实验发现球沿阻力很小的斜面滚下做匀加速直线运动，合理外推小球的自由落体运动也是匀加速直线运动B．如图乙，真空管内的鸡毛和铜钱同时下落说明物体下落快慢不受阻力影响C．如图丙，启动打点计时器后释放纸带和重物。利用纸带上的点测得重物下落的加速度应小于重力加速度gD．如图丁，利用频闪照片研究自由下落的小球发现小球越落越快，它的速度正比于下落的距离图甲图乙图丙图丁14．如图为洛伦兹力演示仪，它可以用来观察运动电子在磁场中的偏转，它主要由励磁线圈、电子枪等部件构成。励磁线圈通电后可以在线圈之间的空间产生匀强磁场，电子枪中阴极发射的电子经过加速电场后进入励磁线圈之间的空间。请判断下列关于实验现象的描述正确的是A．励磁线圈未通电时，电子束的径迹为圆形B．励磁线圈通电后，在玻璃泡中产生与电子运动方向垂直的磁场，此时可以观察到电子束的径迹为圆形C．保持出射电子的速度不变，增大励磁电流从而改变磁感应强度，电子束的径迹圆形将变小D．保持磁感应强度不变，增大加速电压从而改变出射电子的速度，电子束的径迹圆形将变小15．用电流传感器可以直观的演示自感对电路中电流的影响。电流传感器的作用相当于一个电流表，它与计算机结合能够即时反映电流的迅速变化，并能在屏幕上显示电流随时间变化的图像。如图甲的电路，实验过程中将观察到的现象是A．开关s闭合后，通过线圈L的电流——时间图像如图乙所示B．开关s闭合后，通过线圈L的电流——时间图像如图丙所示C．开关s断开时，灯泡A立即熄灭D．开关s断开时，灯泡A可能会闪亮一下图甲图乙图丙16．利用如图所示实验装置探究合外力一定时，加速度与质量的关系，以下说法正确的是A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．实验过程中，选用质量较大的砝码放入盘中，可以减小实验误差C．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力D．平衡摩擦力后，盘及盘中砝码的重力势能的减小量等于小车、盘及盘中砝码系统动能的增加量第Ⅱ卷非选择题共52分）三、计算论述题。本题共5小题，共52分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）17.8分）“神舟十一号”是中国于2016年10月17日7时30分在酒泉卫星发射中心由长征二号FY11运载火箭发射的载人飞船，飞船入轨后绕地球运行可视为匀速圆周运动。已知绕行N圈所用时间为t，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，则1）飞船绕地球做匀速圆周运动的周期T；2）飞船距地面的高度H。18.10分）如图所示，倾角θ=37°的足够长的固定粗糙斜面与半径R=0.4m光滑的半圆形轨道平滑连接，C为半圆形轨道的最高点，B为半圆形轨道的最低点，有一可视为质点的物体，从斜面上某位置由静止开始下滑，恰好通过半圆形轨道的最高点C。已知物体质量m=0.1kg,物体与斜面动摩擦因数为μ=0.50，sin37º=0.60，cos37º=0.80，重力加速度g取10ms2，不计空气阻力。求：1）物体沿斜面向下运动的加速度大小；2）物体通过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力；3）物体通过轨道的最低点B的时处于超重状态，请你说出什么是超重。37°ACB19.10分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。导体棒a与b的质量均为m，电阻值均为2R。b棒放置在水平导轨上起点磁场边界处，水平导轨上足够远处两导轨之间接有阻值为R的电阻图中未画出），a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放，与b棒碰撞后一起运动(此后ab视为一个整体)。导体棒运动过程中与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g。1）求ab棒碰撞后瞬间的速度2）求ab棒刚进入磁场时受到的安培力；3）求从释放a棒开始下落的整个运动过程中，电阻R上产生的热量。BMPabNQh20．12分）航空模型活动是人们学习研究航空的一个有效途径，也是一项深受青少年喜爱的运动；③②遥控F3P模型以其动作炫酷而观赏性极高，如图甲所示是一架F3P航模，它是用平板轻质材料制成，通过安装在机头位置的电机带动螺旋浆转动向后推动空气为飞机提供动力，它有三个舵机分别控制副翼，水平尾翼②垂直尾翼③，操作遥控器使它们偏转时可实现各种3D动作，例如，当左副翼上偏，右副翼下偏，机身会向左倾斜，(1)某选手操作遥控器，控制副翼使模型在某一图甲后视图高度平行于水平地面做匀速圆周运动如图乙所示，已知机翼与水平方向的夹角为⍺，其飞行速度为，当地的重力加速度为g，求航模飞行的半径R。机翼所在平面水平面图乙2）某选手控制模型使其在竖直方向爬升H=20m，起始初速度为1=4ms，到达最高点的速度2=10ms，锂电池经过电调为电机供电，电机的输入电压U=8，输入电流I=8A，内阻为r=0.2Ω，且整个过程恒定不变，电机带动螺旋桨转动时，桨的效率η=60%有效功率与电动机输出功率之比），航模总质量为m=300g，整个过程用时t=5s，g=10ms2，求此过程中模型克服阻力所做的功。3）如果该选手操作遥控器使得水平尾翼②向上偏如图甲中后视放大图所示），其余舵面不动，此过程中电机功率根据需要适时调节，请你判断该选手此时想实现的意图可能是A．向右转向，B．向上爬升，C．水平横滚，D．安全降落21.12分）1932年，劳伦斯和利文斯顿设计出了旋加速器。旋加速器工作原理如图甲所示，置于高真空中的D形金属盒半径为RD，其中充满了与盒面垂直磁感应强度为B的恒定匀强磁场，在两盒狭缝之间存在着按固定周期变化的加速电场，使粒子在每次通过狭缝时得到加速。图乙所示的则是另外一种获得高能粒子的新型装置，其原理与旋加速器相似，环形区域内存在垂直纸面向外，大小可调节的均匀磁场，质量为m，电荷量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动，A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，但每当粒子飞经A极板时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，粒子在两极板间电场中得到加速，每当粒子离开B板时，A板电势又降为零，粒子在电场的一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变。1）若使用图甲所示的旋加速器加速上述粒子，求粒子离开加速器时的最大动能；2）若使用图乙所示的新型装置加速粒子，粒子从A极板处开始加速，初速度忽略不计，为了保证粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，则粒子绕行第n圈时的磁感应强度是多少；3）在图丙中定性画出A极板电势u与时间t的关系以粒子从A极板由静止出发为计时起点，画到粒子第三次离开B板即可）；并请你对上述两种粒子加速装置进行评价。图甲图乙图丙8