期期末高三物理考试卷与附标准答案

东城区2013—2014学年度高三物理第一学期期末教课一致检测
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。

考生务势必答案答在答题卡上，在试卷上作答无
效。

矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一．单项选择题（此题共12小题，每题4分，共48分。

每题只有一个选项正确。

)
1．已知两个质点相距为r时，它们之间的万有引力大小为F。

若只将它们之间的距离变成2r，则它们之间的万有引力大小
为聞創沟燴鐺險爱氇谴净。

A．4FB．2F C．1
1
F FD．
42
2．人站在电梯中随电梯一同运动。

以下过程中人处于超重状态的是A．电梯加快上涨B．电梯加快降落
C．电梯匀速上涨D．电梯匀速降落
3．以下图，在粗拙水平川面上放一质量为M的斜面，质量为m的木块沿斜面匀速下滑，此
过程中斜面保持静止，则残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。

A．地面对斜面有水平向右的摩擦力m
B．地面对斜面有水平向左的摩擦力M
C．地面对斜面的支持力等于
（M+m）g
D．地面对斜面的支持力小于
（M+m）g
4．正点电荷的电场线以下图，a、b是电场中的两点。

以下说法中正确的选项是
A．a点的电场强度必定等于b点的电场强度a
B．a点的电场强度必定大于b点的电场强度b
C．a点的电势必定小于b点的电势
D．a点的电势必定等于b点的电势
5．我国家庭照明电路用的沟通电的电压刹时价随时间变化的规律
为u=311sin100πtV，对于此交流电以下说法中正确的选项是酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

A.电压的最大值是311V
B.电压的有效值是311V
C.沟通电的频次为100Hz
D.沟通电的周期为100s
6．以下图电路，电源内阻不行忽视。

开关S闭合后，在滑动变
阻器R0的滑片向下滑动的过程中
．电压表的示数增大，电流表的示数减小
B．电压表的示数减小，电流表的示数增大
C．电压表与电流表的示数都增大
D．电压表与电流表的示数都减小
7．一列简谐横波某时辰波形以下图，此时质点
P 的速度方向
沿y 轴正方向，则
彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。

y/cm
A ．这列波沿x 轴负方向流传
4
b x/m
P
a
B ．质点a 此时动能最大，加快度最小
2 3 4 5
6
C ．再经过一个周期，质点P 运动到x=6m 处 1
-4
D ．当质点P 运动到最低点时，质点
b 恰巧运动到均衡地点
8．质量为m 的物体由静止开始着落，因为空气阻力影响物体着落的加快度为
4
g ，在物体下
落高度为h 的过程中，以下说法正确的选项是
5
謀荞抟箧飆鐸
怼类蒋薔。

A ．物体的动能增添了
4
mgh
B ．物体的机械能减少了
4
mgh
5
5
C ．物体战胜阻力所做的功为
4 D ．物体的重力势能减少了
4 mgh
mgh
5
5
9．以下图，小车静止在圆滑水平川面上，小车的上表面由圆滑 的斜面AB 和粗拙的平面
BC 构成（它们在 B 处由极短的圆滑圆弧
光滑连结），小车右边与竖直墙壁之间连结着一个力传感器，当传
感器受压力时，其示数为正当；当传感器受拉力时，其示数为负值。

C
B
一个小滑块（可视为质点）从
A 点由静止开始下滑，经
B 至
C 点
的过程中，传感器记录到的力 F 随时间t 变化的关系以下面四图表
示，此中可能正确的选项是
厦礴恳蹒骈時盡继價骚。

力传感器 A
F
F
F
F
t
t
t 0
t
A
B
C
D
A
10．为了丈量蹦床运动员从蹦床上跃起的高度，研究小组设计了以下的方法：他们在蹦床的弹 性网上安装压力传感器， 利用传感器记录运动员在运动过 程中对弹性网的压力，来推断运动员跃起的高度。

右图为
F/N
某段时间内蹦床运动员的压力—时间图象。

运动员在空中
仅在竖直方向上运动，且可视为质点，则可估量出运动员
在这段时间内跃起的最大高度为（
g 取10m/s 2）茕桢广鳓鯡
t/s
选块网羈泪。

A ．
B ．1.8m
C ．
D ．
+q
m
11．以下图，界面MN 与水平川面之间有足够大正交的匀强磁场
B 和 M
N
匀强电场E ，磁感线和电场线都处在水平方向且相互垂直。

在
MN 上方
B
E
有一个带正电的小球由静止开始着落，经电场和磁场抵达水平川面。

若不计空气阻力，小球在 经过电场和磁场的过程中，以下说法中正确的选项是 鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。

．小球做匀变速曲线运动 B ．小球的电势能保持不变 C ．洛伦兹力对小球做正功
D ．小球的动能增量等于其电势能和重力势能减少许的总和
12.如图甲所示，垂直纸面向里的匀强磁场的地区宽度为 2a ，
y 磁感觉强度的大小为 B 。

一边长为a 、电阻为4R 的正方形均
匀导线框CDEF 从图示地点开始沿 x 轴正以速度v 匀速穿过 D
E
B
磁场地区，在乙图中给出的线框
E 、
F 两头的电压U EF 与线框
o
x
C
F
挪动距离x 的关系的图象正确的选项是
籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。

預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。

2a
甲
U EF
U EF
U
EF
U EF Bav
Bav
3Bav
Bav
3Bav
4
4
Bav
4
Bav
Bav
4
O
a 2a
3a x
4
4
Oa 2a3a
Oa2a3ax
a
2a3a x
x
O
-3Bav
A
B
4
D
C
乙
3Bav 4
第Ⅱ卷（填空题、计算题，共
72分）
二．填空题（每题6分，共18分）
v
13．一小球从水平台面边沿以速度 v 水平飞出，落到水平川面上需 要时间为t ，落地址距台面边沿的水平距离为 s 。

若使小球以速度2v
仍从同一地点水平飞出，
落到水平川面上需要时间为；落地址距台面边沿的水平距离为。

渗釤
呛俨匀谔鱉调硯錦。

M
14．以下图，两条平行金属导轨 ab 、cd 置于磁感觉强度的
匀强磁场中，两导轨间的距离 l ，导轨间连有电阻 R 。

金属杆MN 垂直置于导轨上，且与轨道接触优秀，现使金属杆 MN 沿两条导轨向 右匀速运动，产生的感觉电动势为 3V 。

由此可知，金属杆 MN 滑动的 速度大小为 m/s ；经过电阻 R 的电流方向为（填“ aRc ”或“cRa ”）。

铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。

a
b
R l
v
B
c
d
N
15．以下图，A 、B 和C 、D 为两对带电金属极板，长度均为 l ，此中A 、B 两板水平搁置，间 距为d ，A 、B 间电压为U 1；C 、D 两板竖直搁置，间距也为
d ，C 、D 间电压为U 2。

有一初速
d A
d
Dv
C
B
l
度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加快后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为；若电子在穿过电场的过程中一直未与极板相碰，电子走开该电场时的
动能为_____________。

（A、B、C、D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计
电子的重力）擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。

三．计算题（此题共5小题，共54分。

解答应有必需的文字说明、方程式和重要的演算步骤，
只写出最后答案的不可以得分。

有数值计算的，答案中一定写出数值和单位。

）
贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。

16．（10分）以下图，质量为m的物体放在水平桌面上。

在水平恒力F作用下，速度由v1
增大到v2的过程中，发生的位移为s。

已知物体与水平桌面的动摩擦因数为μ，重力加快度为g。

坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。

（1）分别求出水平恒力F和摩擦力所做的功；
（2）若此过程中合外力所做的功用W合表示，物体动能的增量用E k表示，证明W合=E k。

v1v2
F F
B B
s
17．（10分）据人民网报导，北京时间2013年12月6日17时53分，嫦娥三号探测器成功实
施近月制动，顺利进入环月轨道。

探测器环月运转轨道可视为圆轨道。

已知探测器环月运转时
可忽视地球及其余天体的引力，轨道半径为r，运动周期为T，引力常量为G。

求：蜡變黲癟報伥
铉锚鈰赘。

1）探测器绕月运转的速度的大小；
2）探测器绕月运转的加快度的大小；
3）月球的质量。

18.（10分）有一种质谱仪的工作原理图以下图。

静电剖析器是四分之一圆弧的管腔，内有沿
圆弧半径方向指向圆心O1的电场，且与圆心O1等距各点的电场强度大小相等。

磁剖析器中以
O2为圆心、圆心角为90°的扇形地区内，散布着方向垂直于纸面的匀强磁场，其左界限与静电
剖析器的右界限平行。

由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力
不计），经加快电场加快后，从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电剖析器，在静电剖析器
中，离子沿半径为R的四分之一圆弧做匀速圆周运
动，并从N点射出静电剖析器。

尔后离子由P点射入
磁剖析器中，最后离子沿垂直于磁剖析器下界限的方
向从Q点射出，并进入采集器。

已知加快电场的电压
为U，磁剖析器中磁场的磁感觉强度大小为B。

買鲷鴯
譖昙膚遙闫撷凄。

（1）请判断磁剖析器中磁场的方向；
（2）求静电剖析器中离子运动轨迹处电场强度E的
大小；
（3）求磁剖析器中Q点与圆心O2的距离d。

19．（12分）以下图，有一质量为M=2kg的平板小车静止在圆滑的水平川面上，现有质量均
为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处罚别以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右运动，最后A、B两物块恰巧停在小车两头没有离开小车。

已知两物块与小车间的动摩擦
因数都为μ，取g=10m/s2。

求：綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。

1）小车的长度L；
2）A在小车上滑动的过程中产生的热量；
3）从A、B开始运动计时，经5s小车离原地点的距离。

v1v2
A B
P
20．（12分）在地面上方某处的真空室里存在着水平向左的匀强电场，以水平向右和竖直向上
为x轴、y轴正方向成立以下图的平面直角坐标系。

一质量为m、电荷量为+q的微粒从点P
（
3
l，0）由静止开释后沿直线PQ运动。

当微粒抵达点Q（0，-l）的瞬时，撤去电场同时加3
上一个垂直于纸面向外的匀强磁场
m3g
（图中未画出），磁感觉强度的大小B，该磁场有理
q2l
想的下界限，其余方向范围无穷大。

已知重力加快度为g。

求：驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。

1）匀强电场的场强E的大小；
2）撤去电场加上磁场的瞬时，微
粒所受合外力的大小和方向；
（3）欲使微粒不从磁场下界限穿
出，该磁场下界限的y轴坐标值
应知足什么条件?
y
O P
x
Q
东城区2013—2014学年度第一学期期末教课一致检测
高三物理参照答案及评分标准
一．单项选择题（此题共12小题，每题4分，共48分）。

题号123456789101112答案C A C B A D B A D C D D 第Ⅱ卷
（填空题、计算题，共8题，共72分）
二．填空题（每题6分，共18分）
13．t；2s（每空3分）
14．
10；cRa（每空3分）
15．2eU0
；eU0＋
el222
）（每空3分）m
2（U1＋U2
4dU0
三．计算题：此题共5小题，共54分。

解答应有必需的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的不可以得分。

有数值计算的，答案中一定写出数值和单位。

猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。

16．（10分）
（1）水平恒力所做的功
W F Fs
摩擦力所做的功
W f mgs
（2）物体在合外力作用下做匀加快直线运动，有
v2v22as
21
由牛顿第二定律，合外力F合=ma
合外力对物体所做的功W合=F合s
W合ma v22v121212
=E k 2a2mv22mv1
17．（10分）
（1）探测器绕月运转的速度的大小v2r
T
（2）探测器绕月运转的加快度的大小
a(2 )2r
T3）设月球质量为M，嫦娥三号探测器的质量为m，探测器运转时月球对它的万有引力供给向心力，依据万有引力定律和牛顿第二定律有锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。

GMm m(2)2r
r2T
可得
42r3 M
GT2
18．（10分）
解：
（1）磁场方向垂直纸面向外。

（2）设离子进入静电剖析器时的速度为v，离子在加快电场中加快，依据动能定理有
qU1m v2①
2
离子在静电剖析器中做匀速圆周运动，指向圆心O1的电场力为向心力，有
mv2
qE②
（R
（由①②解得
（
2U③R
（3）离子在磁剖析器中做匀速圆周运动，圆心为O2，依据牛顿第二定律有
2
v
qvB m④
r
由题意可知，圆周运动的轨道半径
r=d⑤
由①④⑤式解得
1 2mU
d⑥
B q
19．（12分）
（1）因为开始时物块A、B给小车的摩擦力大小相等，方向相反，小车不动，物块A、B做减
速运动，加快度
a大小同样，A的速度先减为零。

構氽頑黉碩饨荠龈话骛。

设A在小车上滑行的时间为t
1，位移为
s1，由牛顿定律
μmg=ma
做匀减速运动，由运动学公式 v 1=at 1 v 12 2as 1 由以上三式可得 a=1m/s 2，t 1=2s ，s 1=2m A 在小车上滑动过程中， B 也做匀减速运动， B 的位移为 s 2，由运动学公式
s 2
v 2t 11
at 12
2
可得
s 2=6m
A 在小车上停止滑动时，
B 的速度设为
v 3，有
v 3 v 2at 2
可得
v 3=2m/s
B 持续在小车上减速滑动，而小车与 A 一同向右方向加快。

因地面圆滑，两个物块
A 、
B 和小
车构成的系统动量守恒，设三者共同的速度为
v ，达到共速时B 相对小车滑动的距离为
s 3輒
峄陽檉簖疖網儂號泶。

mv 3
(2mM)v
可得
在此过程中系统损失的机械能为
mgs 3
1
mv 32
1
(2mM)v 2
2
2
可得
s 3
故小车的车长
L=s 1+s 2+s 3
（2）因为A 滑到相对小车静止此后，它随小车一同运动。

故 C 点距小车左端的距离为
s 1=2m
Q F f s 1 2J
3）小车和
A 在摩擦力作用下做加快运动，由牛顿运动定律μmg=（m+M)a 1 可得小车运动的加快度
a 1
1
m/s 2
3
小车加快运动的时间为t3，小车匀速运动的时间为t4
v=a1t3
可得t3=
因此t4=（
经5s小车离原地点有
s'v2
vt4
2a1
可得s'
20．（12分）
（1）因为微粒沿PQ方向运动，可知微粒所受的协力沿PQ方向可得Eq
qE mgcot①
α因为α=60°
3
mg②mg
解得E
3q
（2）微粒在电场中的运动可视为两个分运动的合成：水平方向在电场力作用下的匀加快直线运动；竖直方向在重力作用下的匀加快直线运动，加快度为g。

尧侧閆繭絳闕y
绚勵蜆贅。

抵达Q点的竖直分速度v2，oP
x
v222gl。

则v22gl③v1Q
α
2
gl④r
水均分速度v1v2tan30v2
3
撤去电场加上磁场的瞬时，微粒受洛仑兹力可依据速度的分解，视为两个
分速度对应的洛仑兹力的分力的合成。

对于水均分速度v1，其所对应的洛仑兹力分力的大小为f1，方向竖直向上，
f1qv1Bq 2m3g
gl
q
mg⑤32l
即与重力恰巧均衡
对与竖直分速度v2，其所对应的洛伦兹力分力的大小为f2，方向水平向左，此力为微粒所受的协力
Ff2
m3g
qv2Bq2gl3mg⑥
q2l
（3）假如把微粒的运动能够看作水平方向速度v1的匀速直线运动与另一个分运动的合成。

那么微粒遇到的洛仑兹力的一个分力恰与重力均衡，另一个分运动就是微粒在洛仑兹力的另一个
分力作用下的匀速圆周运动，开始时速度为v2，方向竖直向下。

识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。

qv2B m v22⑦
r
解得半径为r mv223
l⑧
qB3
微粒在磁场中的运动可视为匀速直线运动和匀速圆周运动的合运动。

它距Q点的水平最大距离为圆的半径r。

因此欲使微粒不从磁场的下界限穿出，磁场下界限的y坐标值应知足凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。

y(rl)
23
(1)l。

（写成“<”也给分）⑨3。