西城高三物理期末试题及含答案汇总

北京市西城区2016—2017学年度第一学期期末试卷
高三物理2017.1
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，每题 3分，共36分。

）
1．功的单位是焦耳（J），焦耳与基本单位米（m）、千克（kg）、秒（s）之间的关系正确的是
A．1J=1kg?m/s B．1J=1kg?m/s2C．1J=1kg?m2/s D．1J=1kg?m2/s2
2．以下情形中，物
体M所受摩擦力f的表示图正确的选项是
f
f M
M
M f M
v
f
A．物体静止在粗B．汽车停在C．物体谅着竖直D．瓶子被握在手
中
糙的水平面上斜坡上墙面自由着落处于静止状态
3．用一个水平拉力F拉着一物体在水平面上绕
着
O点做匀速圆周运动。

对于物体遇
到
的拉力F和摩擦力f的受力表示图，以下四个图中可能正确的选项是
O O O
F O
F
F F
f f f f
A C D 4．一个带电导体四周的电场线和等势面的散布状况如下图，对于图中各点的场强和电势的关系，以下描绘正确的选项是2
A．1、2两点的场强相等1
3
B．2、3两点的场强相等C．1、2两点的电势相等D．2、3两点的电势相等
高三物理第一学期期末试卷第1页（共8页）
5．一列横波某时辰的波形图如图甲所示，图乙表示介质中某质点今后一段时间内的振动
图象。

以下说法正确的选
项是
y y
K
L N
O O
t
x
M
图甲图乙
A．若波沿x轴正方向流传，则图乙表示的是质点N的振动图象
B．若波沿x轴负方向流传，则图乙表示的是质点K的振动图象
C．若图乙表示的是质点L的振动图象，则波沿x轴正方向流传
D．若图乙表示的是质点M的振动图象，则波沿x轴负方向流传
A6．如下图，地球绕着太阳公转，而月球又绕着地球转动，他们的运动均可近似当作匀
B速圆周运动。

假如要经过观察求得地球的质量，需要丈量以下哪些量
C．地球绕太阳公转的半径和周期
B．月球绕地球转动的半径和周期C．地球的半径和地球绕太阳公转的周期D．地球的半径和月球绕地球转动的周期
月球地球
太阳
7．有质量相同的三个小物体a、b、c。

现将小物体a从高为h的圆滑斜面的顶端由静止开释，同时小物体b、c 分别从与a等高的地点开始做自由落体运动和平抛运动，如图所
示。

相关三个物体的运动状况，以下判断正确的选项是
A．三个物体同时落地a bc v0
B．三个物体落地前瞬时的动能相同
C．重力对三个物体做功相同
D．重力对三个物体的冲量相同
8．如下图，用绝缘柱支持的导体A和B相互接触，开初它
们不带电，贴在两头下部的金属箔是闭合的。

把带正电的物体C
移近A端，而后把A和B分开较远的距离，再移去C，则
A．C移近A端时，A端的金属箔张开，B端的金属箔闭合
B．C移近A端时，A端的金属箔闭合，B端的金属箔张开
A和B分开，移去C后，B端的金属箔会立刻闭合
D．A和B分开，移去C后，A端的金属箔仍会张开
高三物理第一学期期末试卷第2页（共8页）
9．如图甲所示，20匝的线圈两头M、N与一个电压表相连，线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。

以下说法正确的选项是
M
Φ/Wb
B 0.15
V0.10
N00.1t/s
图甲
A．线圈中产生的感生电场沿顺时针方向
图乙
B．电压表的正接线柱接线圈的N端
C．线圈中磁通量的变化率为 1.5Wb/s
D．电压表的读数为10V
10．某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串连后，两头连结两支丈
量表笔，做成了一个丈量电阻的装置，如下图。

两
支表笔挺接接触时，电流表的读数为 5.0mA；两支表笔与300
的电阻相连时，电流表的读数为 2.0mA。

由此可知，这个测
量电阻装置的内阻是E
R
A B
A A．200B．300C．500D．800
B C
D11．在如下图的电路中，L1、L2、L3是三盏相同的灯泡。

当a、b两头接沟通6V 时，
E三盏灯的发光状况相同。

若将a、b两头接直流6V时，稳固后察看到的现象是F．三盏灯的亮度相同
B．L1不亮，L2、L3的亮度相同a C．L1不亮，L2比L3亮b D．L1不亮，L3比L2亮C L R L1L2L3
12．质谱仪是丈量带电粒子的比荷和剖析同位素的重要工具。

如下图，带电粒子冷静器A下方的小孔S1飘入电势差
为U的加快电场，其初速度几乎为零，而后经过S
3沿着P1P2P3
与磁场垂直的方向进入磁感觉强度为B的匀强磁场中，
最后打到照相底片D上。

现有某种元素的三种同位素的
原子核由容器A进入质谱仪，最后分别打在底片P1、
P、P三个地点。

不计粒子重力。

则打在P处的粒子
231
A．质量最小B．比荷最小C．动能最小D．动量最小
高三物理第一学期期末试卷第3页（共8页）
二、多项选择题（此题共4小题，每题3分，共12分。

每题所有选对的得3分，
选对但不全的得1分，有选错的得0分。

）
13．如下图，甲、乙两人静止在圆滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人
向相反方向滑去。

已知甲的质量为45kg，乙的质量为50kg。

则以下判断正确的选项是
A．甲的速率与乙的速率之比为10:9
B．甲的加快度大小与乙的加快度大小之比为9:10
C．甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1:1
D．甲的动能与乙的动能之比为1:1
14．电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干从前的加热
状态，另一种是水烧干此后的保温状态。

如下图是电饭锅R1
的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电热丝，S是自动开关。

S 以下说法正确的选项是220V R2 A．开关S接通时，电饭锅处于保温状态
B．开关S接通时，电饭锅处于加热状态
C．当R1:R2=1:1时，R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的一半
D．当R1:R2=1:1时，R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的四分之一
15．如下图为密立根油滴实验表示图。

实验中要想法使带负电的油滴悬浮在电场之中。

若在实验中察看到某一个带负电的油滴向下加快运动。

在该油滴向下运动的过程中，
以下说法正确的选项是喷雾器
A．电场力做正功
油滴
++++ B．重力和电场力的协力做正功
E EU
C．电势能渐渐增大
----
D．重力势能的减少许小于动能的增添量
16．把a、b两个完整相同的导体小球分别用长为l的绝缘细线栓接，小球质量均为m。

先让a球带上+q的电量并悬挂于O点，如下图。

现将不带电的小球b也悬挂于O
点（图中未画出），两球接触后因为静电斥力分开，均衡时两球相距l。

已知重力加
速度为g，静电力常量为k，带电小球可视为点电荷。

对于a球所受的静电力大小F
及O点处的场强盛小 E，以下判断正确的选项是O
A ．
F
3．F3mg
mg B
3
3kq3kq
C．E
2D．E
2+
l2l
a 高三物理第一学期期末试卷第4页（共8页）
第二卷（共52分）
三、计算题（此题共5小题。

解答应有必需的文字说明、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，要在解题时做必需的说明。

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。

）
（9分）
如下图，冰车静止在冰面上，儿童与冰车的总质量m=20kg。

大人用F=20N的
恒定拉力，使冰车开始沿水平冰面挪动，拉力方向与水平面的夹角为θ=37°。

已知冰车
与冰面间的动摩擦因数μ=0.05，重力加快度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

求：
（1）儿童与冰车遇到的支持力F N的大小；
（2）儿童与冰车的加快度a的大小；
（3）拉力作用t=8s时间，冰车位移x的大小。

18．（9分）
天宫二号在距地面h高度处绕地球做匀速圆周运动。

2016年10月19日，神舟十一号飞船发射成功，与天宫二号空间站圆满达成自动交会对接。

已知地球质量为M，半径
为R，引力常量为G。

（1）求天宫二号在轨运转线速度v的大小；
（2）求天宫二号在轨运转周期T；
（3）若天宫二号在轨运转周期T=90分钟，在赤道上空由西向东运动。

请结共计算，
剖析说明日宫二号中的航天员在24小时以内大概能看到几第二天出。

高三物理第一学期期末试卷第5页（共8页）
O
（11分）
利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设施中有宽泛的应
用。

如图1所示为电子枪的构造表示图，电子从火热
的金属丝发射出来，在金属丝和金属板之间加以电压
U0，发射出的电子在真空中加快后，沿电场方向从金
属板的小孔穿出做直线运动。

已知电子的质量为m，
电荷量为e，不计电子重力及电子间的互相作使劲。

设
电子刚才走开金属丝时的速度为零。

1）求电子从金属板小孔穿出时的速度v0的大小；
2）示波器中的示波管是利用电场来控制带电
粒子的运动。

如图2所示，Y和Y′为间距为d的两个偏转电极，两板长度均为L，极板右边边沿与屏相
距x，OO′为两极板间的中线并与屏垂直，O点为d
v0
电场地区的中心点。

接（1），从金属板小孔穿出的Y′
--电子束沿OO′射入电场中，若两板间不加电场，
电子打在屏上的O′点。

为了使电子打在屏上的P
点，P与O′相距h，已知电子走开电场时速度方
向的反向延伸线过O点。

则需要在两极板间加多大的电压U；
（3）电视机中显像管的电子束偏转是用磁场来控制的。

如图3所示，有一半径为r的圆形地区，圆心a与屏相距l，b是
屏上的一点，ab与屏垂直。

接（1），从金属板小孔穿出的电子
束沿ab方向进入圆形地区，若圆形地区内不加磁场时，电子打
在屏上的b点。

为了使电子打在屏上的c点，c与b相距3l，
则需要在圆形地区内加垂直于纸面的匀强磁场。

求这个磁场的
磁感觉强度B的大小。

电子枪
金属丝金属板
U0+
1
- - -
-
L
2
v
a
电子束
P
h
O′
x
屏
c
b
l
图3
屏
高三物理第一学期期末试卷第6页（共8页）
Y++++++
（11分）
如图1所示，水平面上有两根足够长的圆滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为l，电阻均可忽视不计。

在M和P之间接有阻值为R的定值电阻，导体杆ab质量为m、电阻为r，并与导轨接触
M b
R v
B
P a N
Q
优秀。

整个装置处于方向竖直向上磁感觉强度为B
图1的匀强磁场中。

现给ab杆一个初速度v0，使杆向右运动。

i （1）当ab杆恰好拥有初速度v0时，求此时ab杆两头
的电压U，a、b两头哪端电势高；
（2）请在图2中定性画出经过电阻R的电流i随时间变
化规律的图象；0（3）若将M和P之间的电阻R改为接一电容为C的电图2
容器，如图3所示。

相同给ab杆一个初速度v0，使杆向右运动。

请剖析说明t
ab杆的运
动状况，并推导证明杆稳固后的速度为
v
mv0。

mB2l2C
M b N
C v0B
P a Q
图3
高三物理第一学期期末试卷第7页（共8页）
21．（12分）
某同学设计了一个丈量物体质量的电子装置，其构造如图甲、乙所示。

E形磁铁的
双侧为S极，中心为N极，可以为只有磁极间存在着磁感觉强度大小均为B的匀强磁场。

一边长为L横截面为正方形的线骗局于中心磁极，线圈、骨架与托盘连为一体，总质量
m0，托盘下方连结一个轻弹簧，弹簧下端固定在磁极上，支撑起上边的整个装置，线
圈、骨架与磁极不接触。

线圈的两个头与外电路连结（图上未标出）。

当被丈量的重物放在
托盘上时，弹簧持续被压缩，托盘和线圈一同向下运动，以后接通外电路对线圈供电，
托盘和线圈恢复到未放重物时的地点并静止，此时由对应的供电电流可确立重物的质量。

已
知弹簧劲度系数为k，线圈匝数为n，重力加快度为g。

托盘
骨架
弹簧
L
线圈L
磁极线圈
图乙：俯视
磁极
图甲：截面
（1）当线圈与外电路断开时
F
以不放重物时托盘的地点为位移起点，竖直向下为
位移的正方向。

试在图丙中画出，托盘轻轻放上质量为m
的重物后，托盘向下运动过程中弹簧弹力F的大小与托盘
位移x的关系图象；
O x b．依据上边获得的F-x图象，求从托盘放上质量为m图丙
的重物开始到托盘达到最大速度的过程中，弹簧弹力所做
的功W；
（2）当线圈与外电路接通时
a．经过外电路给线圈供电，托盘和线圈恢复到未放重物时的地点并静止。

若线圈能
够蒙受的最大电流为I，求该装置能够丈量的最大质量M；
b．在线圈能蒙受的最大电流必定的状况下，要增大质量的丈量范围，能够采纳哪些举措？（起码答出2种）
高三物理第一学期期末试卷第8页（共8页）
高三物理参照答案及评分标准2017．1
一、单项选择题（每题3分）
1.D
2.B
3.C
4.C
5.C
6.B
7.C
8.D
9.D
二、多项选择题（每题所有选对的得3分，选对但不全的得
13.AC14.BD15.BC16.AD
三、计算题
（9分）
解：（1）冰车和儿童受力如下图
竖直方向协力为零F N+Fsinθ=mg（2分）
解得支持力F N=188N（1分）（2）水平方向依据牛顿第二定律Fcosθ-f=ma（2分）
摩擦力f=μF
N 10.A11.C12.B
1分，有选错的得0分。

）
F
N F
θ
G
解得加快度a=0.33m/s2（1分）（3）依据匀变速直线运动规律x1at2（2分）
2
解得x=10.6m或10.56m（1分）18．（9分）
解：（1）设天宫二号质量为m，依据万有引力定律和牛顿第二定律
万有引力供给向心力GMm v2
（2分）(Rh)2
m
Rh
解得线速度v GM
（1分）Rh
（2）依据周期公式
T 2(R h)或GMm42（2分）v(Rh)2
m
T2
(Rh)
解得周期T2(R h)R
h（1分）GM
（3）一天以内，可以为地球相对于太阳的地点近似不变，因此天宫二号绕行地球一
周，可看到1第二天出。

因为
在24小时以内天宫二号绕地球的圈数
t24
n16
T 1.5
圈，因此一天以内大概能看到16第二天出。

（3分）高三物理第一学期期末试卷第9页（共8页）
19.（11分）
解：（1）电子在电场中运动，依据动能定理
eU 0
1
mv 0 2
（2分）
2
解得电子穿出小孔时的速度
v 0
2eU 0 （1分）
m
（2）电子进入偏转电场做类平抛运动，在垂直于极板方向做匀加快直线运动。

设电
子刚走开电场时垂直于极板方向偏移的距离为
y
Y ++++++
P
y 1 at 2
d v 0
y
h
依据匀变速直线运动规律
O
O ′
2
Y ′
----
--
x
Ee Ue
L
依据牛顿第二定律a
m dm
电子在水平方向做匀速直线运动 L=v 0t
联立解得
UL 2 y
（2分）
4U 0d
由图可知
y
L/2 （1分）
h
L/2
x
解得
U
4U 0dh
（1分）
L(L 2x)
（3）电子以速度 v 0在磁场中沿圆弧 AB 运动，圆心为 D ，半径
c
为R ，如右图所示。

D 2
2
洛仑兹力供给向心力有
ev 0B
m
v 0
（1分）
R v 0
R
B
电子走开磁场时偏转角度为
θ，由图可知
v 0 θ
b
a
A
3l
3
（1 分）
tg
l
l
r
3 （1 分）
tg
3
2R
联立解得
1 6U 0m
（1 分）
B
e
3r
20.（11分）
高三物理第一学期期末试卷 第10页（共8页）
解：（1）ab杆切割磁感线产生感觉电动势E=Blv0（1分）
依据全电路欧姆定律I
E R r
ab杆两头电压即路端电压U IR（1分）
联立解得
Blv0R
a端电势高（2分）U
r
i R
（2）（3分）
0t
（3）剖析：当ab杆以初速度v0开始切割磁感线时，产生感觉电动势，电路开始给电容器充电，有电流经过ab杆，杆在安培力的作用下做减速运动，跟着速度减小，
安培力减小，加快度也减小，杆做加快度减小的减速运动。

当电容器两头电
压与感觉电动势相等时，充电结束，杆以恒定的速度做匀速直线运动。

推导证明：当电容器两头电压与感觉电动势相等时有U=Blv
依据电容器电容C Q U
以ab杆为研究对象，在很短的一段时间△t内，杆遇到的冲量大小为BIl△t ab杆开始运动至速度达到稳固的过程，依据动量定理∑-BIl△t=-BlQ=mv–mv0
由①②③联立可得v mv0（4分）
B2l2C
m
21.（12分）
解：（1）a.未放重物时，弹簧已经被压缩，弹力大小为m0g。

弹簧弹力F的大小与托盘位移x的关系图象如
图所示。

（3分）
b.未放重物时kx0=m0g错误!未找到引用源。

当托盘速度达到最大时F
m0g
O x
00
错误!未找到引用源。

k(x+x)=(m+m)g F
解得x m
g
k
(m+m0)g
图中暗影部分面积即为从托盘放上质量
m的重物开始到托盘达到最大速度的
过程中，弹力所做的功的大小，弹力做负功有
m0g
O
mg/k x 高三物理第一学期期末试卷第11页（共8页）
(m 0mm 0)gmg
(2m 0 m)mg 2
W-
k -
2k
（3分）
2
2）a ．给线圈供电后，托盘回到本来的地点，线圈、骨架、托盘与重物处于均衡状
态
有
2nBIL+kx 0=(m 0+M)g
（2分）
解得
2nBIL
（1分）
M
g
b ．要增大此电子装置的量程，能够增添线圈的匝数、增大线圈的边长、增大磁
感觉强度。

（3分）
高三物理第一学期期末试卷 第12页（共8页）。