北京市房山区2016届高三上学期入学测试物理试卷含答案

房山区2015年新高三入学测试试卷
物 理
一、单项选择题（每小题4分，共60分） 1．下列说法中正确的是
A ．布朗运动是液体分子的运动
B ．物体吸收热量后，内能一定增大
C ．物体温度升高，分子平均动能一定增大
D ．已知某气体的摩尔质量M 和阿伏伽德罗常数N A ，可以求一个气体分子的体积 2．下列说法中正确的是
A ．“雨色映日而为虹”，从物理学的角度看，彩虹是太阳光经过雨滴的折射和反射形成的
B ．互联网“光纤入户”工程中使用的光导纤维是利用光的衍射现象
C ．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
D ．通过门镜观察门外的景物时，利用了光的全反射现象 3．如图所示为某质点的振动图像，以下说法中正确的是 A ．a 时刻质点速度方向沿x 轴正方向 B ．b 时刻质点的加速度正在增大 C ．c 时刻质点的动能正在减小 D ．d 时刻的回复力正在减小
4．关于地球人造卫星，以下说法中正确的是 A ．距地球越远的卫星，向心加速度越大 B ．卫星运动的轨道平面可以不经过地球的球心 C ．根据需要，可以发射一颗同步卫星定点在北京上空 D ．地球同步卫星的运行速度一定小于地球第一宇宙速度 5. 关于曲线运动下列说法中正确的是
A ．物体做曲线运动时，合外力与速度方向可能相同
B ．物体做曲线运动时，所受的合外力一定不为零
C ．做匀速圆周运动的物体，速度不随时间改变
D ．做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间改变
/s
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D ．4F
7. 小型手摇发电机线圈abcd 在匀强磁场中绕oo '轴匀速转动，如图所示。

则 A ．如图所示位置穿过线圈的磁通量最大 B ．如图所示位置线圈中产生的感应电动势最大 C ．线圈每转动一周，电流方向改变一次 D ．线圈转动过程中一定会产生感应电流
8.
是两负电荷连线的中点，d 点在正电荷的正上方，c 、d 到正电荷的距离相等，则
A ．a 点的电场强度比b 点的小
B ．c 点的电势与d 点的电势相等
C ．在b 点由静止释放一个正电荷，它将会沿电场线运动
D ．在c 点放一电荷无论正负均不能在c 点处于静止状态
9. 某同学站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究观光电梯升降过程中的情况，如图所示的v －t 图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)。

根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是 A ．在0～5 s 内，该同学处于失重状态 B ．在10 ～25 s 内，电梯加速度保持不变 C ．在0～
20 s 内，观光电梯上升30m D ．在10 ～25 s 内电梯一直做减速运动
C ．机械能减小
D ．机械能不变
11. 如图所示闭合电路，当滑动变阻器滑动头P 向右移动的过程中，下面判断正确的是 A.电灯亮度变亮，电流表读数增大 B.电灯亮度变暗，电流表读数不变 C.电灯亮度不变，电流表读数不变
D.电灯亮度变亮，电流表读数变小
12．边长为L 的正方形金属框abcd 置于光滑水平面上，线框分别以v 1、v 2的速度匀速进入匀
F 4
强磁场，线圈平面始终保持与磁场垂直。

已知v 1：v 2 =1：2，则两次进入磁场的过程中 A ．线圈中感应电流方向为adcba B ．通过线圈的电流之比为1：2 C ．线圈所受水平外力之比为1
：1 D ．线圈内产生的电热之比为1：4 13．下列说法中正确的是
A ．电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比
B ．根据动量定理可知，物体所受的合力与动量变化量成正比
C ．电场中某点的电场强度与检验电荷在该点所受的电场力成正比
D ．根据胡克定律可知，弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比
14．在静止水面上有甲乙两艘总质量均为M 的橡皮船（含乘客），甲船处于静止状态，乙船以速度v 0匀速撞向甲船。

如图所示，若不计水的阻力和碰撞过程中系统损失的机械能，则
A. 碰撞过程中乙船对甲船做的功为20
14
Mv B.
碰撞过程中乙船对甲船做的功为20
18
Mv C. 碰撞过程中两艘橡皮船具有的最大弹性势能为20
14
Mv D. 碰撞过程中两艘橡皮船具有的最大弹性势能为20
18
Mv 电定流平线
A.
qR S B. qR nS C. 2qR
nS
D. 2qR
S
二、实验题（18分）
16.(1) 在“利用打点计时器测定匀变速直线运动加速度”的实验中，打点计时器接在50H Z 的交变电源上。

某同学在打出的纸带上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 六个计数点（每相邻两个计数点间有四个点未画出）。

从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a 、b 、c 、d 、e 段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy 坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示v -t 关系的图线，从而求出加速度的大小。

① 请你在xoy 坐标系中用最简洁的方法做出能表示v-t 关系的图线(作答在图上)。

② 在xoy 坐标系中，表示速度v 的坐标轴为_________。

(填“x ”或“y ”)
③ 从第一个计数点开始计时，为求出0.15s 时刻的瞬时速度，需要测量出哪一段纸带的长度？答： 。

（2）利用如右图装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

① 除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________。

（选填器材前的字母） A. 大小合适的铁质重锤 B. 体积较大的木质重锤 C. 刻度尺 D. 游标卡尺 E. 秒表
② 下图是实验中得到的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A 、B 、C ，测得它们到起始点O 的距离如图所示，重锤质量m =1kg ，已知当地重力加速度g =9.8m/s 2，打点计时器打点的周期为0.02s 。

从打下O 点到打下B 点的过程中，重锤重力势能的减少量ΔE p =_______J ，重锤动能的增加量ΔE k =________J 。

（结果保留三位有效数字）
高三物理试卷第4页（共8页）
③ 实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是
________
A ．该误差属于偶然误差
B ．该误差属于系统误差
C ．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D ．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差 ④ 在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是________
A. 释放重锤前，应使纸带保持竖直
B. 做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤
C. 为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v ，可测量该点到O 点的距离h
，再根据公式
v g 应取当地的重力加速度
D ．用刻度尺测量某点到O 点的距离h ，利用公式mgh 计算重力势能的减少量，其中g 应取
当地的重力加速度值
⑤ 某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O 的距离h ，并计算出打相应计数点时
重锤的速度v ，通过描绘v 2
-h 图像去研究机械能是否守恒。

若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v 2-h 图像是下图中的哪一个________
三、计算题（72分）
17．（9分）如图所示，在距水平地面高h ＝0.80m 的水平桌面左端放置一个小木块，小木块以
v 0=4.0m/s 初速度向右滑动，木块离开桌面后落到地面上的D 点。

已知桌面长度l =2.8m ，
A B
C
D
高三物理试卷第5页（共8页）
木块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，取重力加速度g ＝10m/s 2。

忽略木块大小，不计其他阻力。

求：
（1）木块离开桌面右端时的速度大小； （2）D 点距桌面右端的水平距离x ； （3）木块落地时速度大小。

18．（9分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L =1m ，
金属导轨光滑，导轨平面与水平面成θ＝37︒角，下端连接阻值为R =2Ω的电阻。

匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度为B =0.4T 。

质量为0.2 kg ，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直且保持良好接触。

（取g
2︒＝0.8）。

求：
（1）金属棒下滑的最大速度；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时电阻消耗的功率； （3）当金属棒的速度达到10m/s 时的加速度。

板平计
（3）小球和物块摆动过程中所能达到的最大高度。

20. （12分）做核磁共振检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电
流。

某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r =5.0cm ，线圈导线的横截面积A =0.80cm 2
，电阻率=1.5m ρΩ⋅，
如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度B 在0.3s 内从1.5T 均匀地减小为零，求（计算结果保留一位有效数字） （1）该圈肌肉组织的电阻R ；
（2）该圈肌肉组织中的感应电动势E ； （3）0.3s 内该圈肌肉组织中产生的热量Q 。

21.（15分）如图，在竖直平面xOy 内，x 轴下方有匀强电场和匀强磁场，电场强度为E 方向
竖直向下，磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里。

将一个带电小球从y 轴上P （0，h ）点以初速度0v 竖直向下抛出。

小球穿过x 轴后，恰好做匀
速圆周运动。

不计空气阻力，已知重力加速度g 。

求： （1）判断小球带正电还是带负电，说明理由； （2）小球做圆周运动的半径；
（3）小球从P 点出发，到第二次经过x 轴所用的时间。

22.（15分）如图所示，质量为M 、倾角为α的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k 、自然长度为l 的轻质
弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m 的物块。

压缩弹簧使其长度为3
4
l 时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态。

重力加速度为g 。

（1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；
（2）如果物体所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置，则物体
所做的运动叫简谐运动。

请你选取物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x 表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；
（3）为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数μ应满足什么条件（假设滑动摩擦力等于最大
静摩擦力）。

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房山区2015年新高三入学测试试卷
物理参考答案
一、选择题（4×15=60分）
二、实验题（每空2分）
16（1）①如右图 ② y ③ BC 或b (2) ① AC
② 1. 0.479J 2. 0.470J
③ BD ④ ABD ⑤ A
17.（1）有动能定理得22
011-22
t mgl mv mv μ=
- 2分
带入数据解得：t v 分 (2) 由2
12
h gt =
解得木块做平抛运动的时间t =0.4s 1分 由t x v t =⋅ 1分
带入数据得x 分 (3) 由动能定理得
22
1122
t mv mv mgh -= 2分
带入数据解得v =分 18.（1）当sin BIL mg θ=时金属棒有最大速度，1分
又E
I R
=
1分 且m E BLv = 1分
带入数据解得m v =15m/s 1分 (2)sin m P v mg θ=⋅ 解得：P =18W 2分
(3)当v =10m/s 时，产生感应电动势E BLv '==4V ， 此时的感应电流E I R
'
'=
=2A ， 由牛顿第二定律得sin mg BI L ma θ'-=， 带入数据解得：a =2m/s 2
3分
19解：（1）因为小球与物块相互作用时间极短，所以小球和物块组成的系统动量守恒。

0()mv M m v =+共
（3分） 2.0m/s
(1)v =共分
（2）小球和物块将以v 共开始运动时，轻绳受到的拉力最大，设最大拉力为F ，
2()()
(3)v F M m g M m l
-+=+共
分
带入数据解得：15N (1)F =分
（3）小球和物块将以v 共为初速度向右摆动，摆动过程中只有重力做功，所以机械能守恒；设它们所能达到的最大高度为h ，根据机械能守恒定律： 2
1()(3)2
M m v M m gh
+=+共（）分 带入数据解得：0.2m
(1)h =分
20.（1）由电阻定律得2r
R A
πρ
= （3分） 代入数据得3610R =⨯Ω （1分）
（2）感应电动势2
B r
E t
π∆=∆ （3分）
代入数据得2410E -=⨯V （1分）
（3）由焦耳定律得2
E Q t R
=∆ （3分） 代入数据得8
810Q -=⨯J （1分）
21.解：画出小球运动的轨迹示意图 （1分）
（1）小球穿过x 轴后恰好做匀速圆周运动有Eq mg = （2分）
mg
q E
=
（1分） 故小球带负电（1分）
（2）设小球经过O 点时的速度为v ，从P 到O
22
02v v gh =+
（2分）
从O 到A ，根据牛顿第二定律
2
v qvB m r
=
（2分）
求出
r =
（1分）
（3）从P 到O ，小球第一次经过x 轴，所用时间为1t ，01v v gt =+ （1分）
从O 到A ，小球第二次经过x 轴，所用时间为2t ，
22r r T v qB ππ==，22T E t gB
π== （2分） 求出
12E
t t t gB π=+=+ （2分）
22（1）物块在斜面上平衡时，弹簧的伸长量为L ∆，
有sin 0mg k L α⋅-⋅∆= （1分） 解得sin mg L k
α⋅∆=
（1分） 此时弹簧的长度为sin mg L k α⋅+ （1分） （2）当物块的位移为x 时，弹簧伸长量为x L +∆，（1分）
物块所受合力为=sin ()F mg k x L α⋅-+∆合 （1分）
联立以上各式可得 F kx =-合 所以物块作简谐运动 （1分）
（3）物块作简谐运动的振幅为 sin 4L mg A k
α⋅=+ （1分） 由对称性可知，最大伸长量为sin 4L mg k
α⋅+ （1分） 设物块位移x 为正，则斜面体受力情况如图所示，由于斜面体平衡，
所以有水平方向1sin cos 0N f F F αα+-= （1
竖直方向21cos sin 0N N F Mg F F αα---= （1分） 又()F k x L =+∆， 1cos N F mg α= （1分） 联立可得cos f kx α=⋅， （1分）2sin N F Mg mg kx α=++⋅ （1分）
为使斜面体始终处于静止，结合牛顿第三定律，应有2N f F μ≤ （1分） 所以2cos sin N f
k x F Mg mg kx αμα≥=++ （1分）。