1、北京市丰台区2021届高三物理上学期期末练习试题（本试卷满分为100分，考试时间90分钟）注意事项： 1. 答题前，考生务必先将答题卡上的学校、年级、班级、姓名、准考证号用黑色字迹签字笔填写清楚，并认真核对条形码上的准考证号、姓名，在答题卡的“条形码粘贴区”贴好条形码。 2. 本次考试所有答题均在答题卡上完成。选择题必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑，如需改动，用橡皮擦除干净后再选涂其它选项。非选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写，要求字体工整、字迹清楚。 3. 请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试卷、草稿纸上答题无效。4. 请保持答题卡卡
2、面清洁，不要装订、不要折叠、不要破损。第卷 （选择题 共42分）一、本题共14小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项。 1如图所示，质量为m的箱子在恒力F作用下向右匀速运动。F与水平方向夹角为，箱子与地面间的动摩擦因数为。下列说法正确的是 Fmv A箱子受到的支持力大小为mg B箱子受到的支持力大小为Fsin C箱子受到的摩擦力大小为Fcos D箱子受到的摩擦力大小为 mg2对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是 A气体压强只与气体分子的密集程度有关 B气体温度升高，每一个气体分子的动能都增大 C气体的温度升高，气体内能一定增大 D若气体膨胀对外做功50 J，则内
3、能一定减少50 Jx/my/cm2-20246810123一列沿x轴传播的简谐横波，波速为4m/s。某时刻波形如图所示，此时x = 4m处质点沿y轴负方向运动。下列说法正确的是 A这列波沿x轴负方向传播 B这列波的振幅是4cm C这列波的周期为8s D此时x = 8m处质点的速度为0 4关于布朗运动，下列说法正确的是 A布朗运动是液体分子的无规则运动 B悬浮在液体中的颗粒越小、液体温度越高，布朗运动越明显 C悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的分子数越多，布朗运动越明显 D布朗运动的无规则性反映了颗粒内部分子运动的无规则性ba可见光5如图所示，一束可见光经过玻璃三棱镜折射后分为a、b两束单色光。下
4、列说法正确的是 A玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率 B玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度 C真空中a光的波长大于b光的波长 D如用a光照射某金属能发生光电效应，则用b光照射该金属也一定发生光电效应62020年12月4日，我国新一代“人造太阳”装置中国环流器二号M装置正式建成，为本世纪中叶实现聚变能应用的目标打下了坚实的基础。“人造太阳”利用聚变反应放出巨大能量，并且实现聚变反应的持续可控。下列核反应方程中，属于核聚变的是 A B C D t/su/V1000.02100.01VAn1n2R1R2甲乙泊松亮斑沙漠蜃景等间距条纹太阳光下的肥皂膜ABCD 7下列选项中，属于光的衍射现象的是8
5、将图甲所示的正弦交变电流加在图乙所示的理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈匝数比n1n2=101，电路中电表均为理想交流电表，定值电阻R1=5，热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是 A原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=10sin50t（V） Bt=0.01s时，电压表示数为0 CR1消耗的电功率为0.02W DR2温度升高时，电流表示数增大cm504030010200 s0 .3s0 .2s0 .1scm504030010200 s0 .3s0 .2s0 .1scm504030010200 s0 .3s0 .2s0 .1scm504030010200 s0 .3s0 .2s
6、0 .1s0 .4sABCD9如图所示，甲乙同学根据自由落体运动规律将一把刻度尺制作成“人的反应时间测量尺”。g取10m/s2，以下四幅图中反应时间刻度线标注正确的是10如图所示，摩天轮是游乐园中常见的大型游乐设施之一。摩天轮绕中心轴在竖直平面内匀速转动，将某一座舱及其乘客组成的系统作为研究对象，下列说法正确的是 A转动过程中，系统的机械能守恒 B转动过程中，系统的动量守恒 C从最高点转动到最低点，合力做功为零 D从最高点转动到最低点，合力的冲量为零11在示波器、电子显微镜等器件中都需要将电子束聚焦，常采用的聚焦装置之一是静电透镜。静电透镜内电场分布的截面图如图中所示，虚线为等势面，实线为电场
7、线，相邻等势面间电势差相等。现有一束电子以某一初速度从左侧进入该区域，P、Q为电子运动轨迹上的两点。下列说法正确的是 AP点的电场强度大于Q点的电场强度 BP点的电势高于Q点的电势 C电子在P点的电势能小于在Q点的电势能 D电子在P点的动能小于在Q点的动能12利用如图所示电路研究某小型手持风扇的电动机性能。调节滑动变阻器R0，测得风扇运转时电压表示数为U1，电流表示数为I1；扇叶被卡住停止转动时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I2，且I2 I1。下列说法正确的是R0AE rVMS A. 电动机线圈电阻r = B. 扇叶被卡住时，电流增大是因为电动机的线圈电阻变小 C. 风扇运转时线圈发热功
8、率P热= D. 风扇运转时输出的机械功率P出=甲 乙tU0接计算机电压传感器13. 利用如图甲所示的实验电路观察电容器的充电过程。实验中，电压传感器与计算机相连，显示出电容器两端电压随时间变化的U-t图像如图乙所示。关于电容器充电过程中电流I、电荷量Q随时间t变化的关系，正确的是tI0tI0tQ0tQ0A B C DSN14. 如图所示，来自外层空间的大量带电粒子进入地磁场影响范围后，粒子将绕地磁感线做螺旋运动，形成范艾伦辐射带。螺旋运动中回转一周的时间称为周期，回转一周前进的距离称为螺距。忽略带电粒子之间以及带电粒子与空气分子之间的相互作用，带电粒子向地磁场两极运动的过程中，下列说法正确的是
9、 A粒子运动的速率逐渐变大 B粒子运动的周期不变 C粒子螺旋运动的半径不变 D粒子螺旋运动的螺距逐渐变小 卷 （非选择题 共58分）二、本题共2小题，共18分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。15. “用单摆测量重力加速度”的实验中：120510甲cm（1）用游标卡尺测量小球的直径，如图甲所示，测出的小球直径为 mm；（2）实验中下列做法正确的是 （多选）； A.摆线要选择伸缩性大些的，并且尽可能短一些 B.摆球要选择质量大些、体积小些的 C.拉开摆球，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔作为单摆周期T的测量值 D.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5。释
10、放摆球，从平衡位置开始计时，记下摆球做30次全振动所用的时间t，则单摆周期T 2 O L a b 乙（3）实验中改变摆长L获得多组实验数据，正确操作后作出的T 2L图像为图乙中图线。某同学误将悬点到小球上端的距离记为摆长L，其它实验步骤均正确，作出的图线应当是图乙中 （选填、）；利用该图线求得的重力加速度 （选填“大于”、“等于”、“小于”）利用图线求得的重力加速度。16. 用多用电表测量某一电阻：（1）将选择开关旋转到欧姆挡的“ 10 ”挡，指针指在图甲中a位置。为减小测量误差，应当将选择开关旋转到 (选填“ 1 ”、 “ 100 ” 、“ 1K ”) 位置。ab甲（2）接下来的实验操作步骤
11、为 （请按操作顺序写出）A将红表笔和黑表笔接到待测电阻两端B将红表笔和黑表笔短接C调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点D调节欧姆调零旋钮使指针指向电流的0刻度线（3）经以上正确操作后指针指在图甲中b位置，则该电阻的测量值为 .（4）图乙为简化后的某型号多用电表内部构造原理图，其中R1=13.6 ，R2=151 ，R3=1670 。（1）中将选择开关从“ 10 ” 位置旋转到正确位置后，应当 （选填“增大”、“减小”、“不改变”）欧姆调零电阻R0的大小，理由是 。10 GRgR0R3R4R2R1Er100选择开关+1乙红表笔黑表笔三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演
12、算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。ABD助滑道起跳区着陆坡C甲乙17图甲所示为2022年北京冬奥会上以“雪如意”命名的跳台滑雪场地。图乙为跳台滑雪赛道的简化图，由助滑道、起跳区、着陆坡等几段组成，助滑道和着陆坡与水平面的夹角均为37，直线AB段长度L=100m。运动员连同装备总质量m=60kg，由A点无初速下滑，从起跳区的C点起跳后降落在着陆坡上的D点。重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。（1）若忽略运动员在助滑道上受到的一切阻力，求运动员下滑到B点的速度大小v1；（2）若由于阻力的影响，运动员实际下滑到B点的速度大
13、小v2=30m/s，求运动员从A点下滑到B点过程中克服阻力做的功；（3）若运动员从C点起跳时的速度大小v3=32m/s，方向沿水平方向。忽略其在空中运动时受到的一切阻力，求CD间的距离。18如图所示，光滑平行导轨置于磁感应强度B=0.1 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面。导轨间距l=0.4 m，一端接有电阻R=0.4 ，其余部分电阻不计。导体棒ab的电阻r= 0.1 ，以v=5m/s的速度向右匀速运动，运动过程中与导轨接触良好。求：B（1）回路中感应电流I的大小并判断导体棒ab中的电流方向；（2）导体棒所受安培力F的大小；（3）电阻R上消耗的功率P。19. 量子理论是20世纪物理学发
14、展的重大成就之一，玻尔提出的原子结构理论推动了量子理论的发展。玻尔理论的一个重要假设是原子能量的量子化，1914年，弗兰克和赫兹利用粒子碰撞的方式证明了原子能量的量子化现象。图甲图乙汞蒸汽 弗兰克赫兹实验原理如图甲所示，灯丝K发射出初速度不计的电子，K与栅极G间加有电压为U的电场使电子加速，GA间加0.5V的反向电压使电子减速。当电子通过K-G 空间加速后进入G-A空间时，如果能量较大，就可以克服G-A间的反向电场到达接收极A，形成电流通过电流表。在原来真空的容器中充入汞蒸汽，当电子的动能小于汞原子从基态跃迁到第一激发态所需的能量时，由于汞原子的能量不能连续变化，电子与汞原子发生弹性碰撞；当电
15、子的动能大于汞原子从基态跃迁到第一激发态所需的能量时，电子与汞原子发生非弹性碰撞，汞原子吸收电子的一部分动能，使自己从基态跃迁到第一激发态。已知电子质量为m，电荷量为e，汞原子质量远大于电子质量。 （1）求容器中未充入汞蒸汽时电子被加速到栅极G的速度大小； （2）证明一个运动的电子与一个静止的汞原子发生弹性正碰时，电子几乎不会因碰撞损失能量；（证明过程中需要用到的物理量请自行设定） （3）实验得到如图乙所示的IU图像，从图中看出，每当KG间电压增加4.9V时，电流就会大幅下降，请解释这一实验结果。20. 2020年11月24日，我国“嫦娥五号”探测器成功发射并进入地月转移轨道。28日 “嫦娥五
16、号”在图甲B处成功实施近月制动，进入环月椭圆轨道，月球在椭圆轨道的焦点上；29日探测器在椭圆轨道的近月点A处再次“刹车”，进入环月圆轨道（图甲没有按实际比例画图）。研究探测器在椭圆轨道上的运动可以按照以下思路进行：对于一般的曲线运动，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分，其半径称为曲线在某点的曲率半径。图乙中最大内切圆的半径即为曲线在P点的曲率半径，图甲中椭圆在A点和B点的曲率半径，rA为A点到月球球心的距离，rB为B点到月球球心的距离。已知月球质量为M，引力常量为G。12A月球B图甲P图乙M（1）求探测器在环月圆轨道1上运行时线速度v1的大小；（2
17、）证明探测器在椭圆轨道2上运行时，在近月点A和远月点B的线速度大小满足：vArA=vBrB；（3）某同学根据牛顿运动定律分析得出：质量为m的探测器在圆轨道1和椭圆轨道2上经过A点时的加速度a1、a2均满足= ma，因此a1=a2。请你利用其它方法证明上述结论。（若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为m1和m2的两个质点相距r时的引力势能Ep=。）丰台区20202021学年度第一学期期中练习高三物理参考答案2021.1第卷 （选择题）一、本题共14小题，每小题3分，共42分题号1234567答案CCABABA题号891011121314答案DACDCBD 卷 （非选择题 共58分）二
18、、本题共2小题，共18分15.（8分）（1） 14.5mm （2） BD （3） ，等于 16（10分） （1） “ 100 ” （2） BCA （3） 1900 （4）增大；选择开关旋转到正确位置后，总电阻变大，总电流变小，路端电压变大，流过表头的电流I增大，欧姆调零时指针指在欧姆零点右侧。增大R0，I总减小，流过电流表的电流，因此增大R0使得I减小指针重新指向欧姆零点。三、本题共4小题，40分17.（9分）（1）由牛顿第二定律可得 mgsin =ma （1分） 代入数据可得 a = 6m/s2 由匀加速直线运动公式 v12 = 2aL （1分）代入数据可得 m/s （1分）（2）从A到B，
19、根据动能定理mgLsinW克f = （2分） 解得 W克f =9000J （1分）（3） 设CD间距离为，根据平抛运动的规律 （1分） （1分） 联立解得 （1分）18.（8分）（1）导体棒切割产生的感应电动势 E=Blv （1分） 回路中感应电流 （1分）联立解得 I =0.4A （1分） 方向由b到a （1分）（2）导体棒ab所受安培力 F=BIl （1分） F =0.016N （1分）（3）电阻R上消耗的功率 P=I2R （1分） P=0.064W （1分）19.（11分）（1）对某一电子从K与栅极G间，应用动能定理得； eU= （2分）解得 （1分）（2） 设汞原子的质量为M，碰撞前电
20、子的速度为v，碰后瞬间电子和汞原子速度分别为v1、v2，电子与汞原子发生弹性正碰时，由动量守恒定律得： mv=mv1+Mv2 （1分）由机械能守恒定律得： mv2=mv12+Mv22 （1分）联立解得 （1分） 当mM， 可得 （1分） 因此发生弹性正碰时电子几乎没有能量损失 （1分）（3）当K-G间电压达到4.9 V时，电子在到达G极附近时获得的能量是4.9 eV，与汞原子发生非弹性碰撞时，有可能把全部能量传递给汞原子，使汞原子从基态跃迁到最近的一个能量较高（4.9 eV）的激发态，碰后的电子无法克服G-A间的反向电压到达A极，因此A极电流大幅度下降。 （2分） 等到K-G间的电压超过4.9
21、 V较多时，电子在K-G空间与汞原子碰撞而转移掉4.9 eV的能量后，还留有足够的能量，又能克服反向电压从G极到达A极，电流又上升了。当K-G间的电压是4.9 V的2倍或3倍时，电子在K-G空间有可能经过两次或三次碰撞而耗尽能量，从而使电流再次下降。 （1分）20.（12分）（1）探测器在圆轨道1上运行时，万有引力提供向心力： （2分）得： （1分）（2）在轨道2的A点、B点分别取一段相等的极短时间，根据开普勒第二定律，有： （2分）得： - （1分）（3）探测器在圆轨道1上的加速度 = （1分）探测器在椭圆轨道2上经过A点时的加速度为 - （1分）探测器在椭圆轨道2上从A点到B点过程中，由机械能守恒，有： - （2分）联立可得： （1分）结合联立可得： 因此 （1分）
