1、北京丰台二中20172018学年高三第一学期期中练习科目：物理考试时间： 100分钟 成绩：_一、在下面每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，请选出3分*13=39分1下列情景中，物体所受摩擦力的示意图正确的是( )A物体静止在粗糙的水平面上B汽车停在斜坡上C物体贴着竖直墙面自由不落D瓶子被握在手中处于静止状态【答案】B【解析】A物体静止，受力平衡，没有相对运动趋势，故没有摩擦力，故A错误；B小车有向下运动的趋势，摩擦力与重力沿斜坡的合力平衡，故汽车受沿斜坡向上的摩擦力，故B正确；C小物块做自由落体运动，竖直方向只受重力，没有摩擦力，故C错误；D瓶子有向下运动的趋势，故摩擦力方向向
2、上，故D错误故选B2在探究超重和失重规律时，某体重为的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力随时间变化的图象，则下列图象中可能正确的是( )ABCD【答案】D【解析】依据超重和失重的特点，故ABC错误，D正确故选D3运动员会挥拍将质量为的网球击出如果网球被拍子击打前、后瞬间的大小分别为、，与方向相反，且重力影响可忽略则此过程中拍子对网球作用力的冲量( )A大小为，方向与方向相同B大小为，方向与方向相同C大小为，方向与方向相同D大小为，方向与方向相同【答案】C【解析】取拍子击打前网球的速度方向为正方向，根据动量定理得：拍子对网球作用力的冲量，即冲量大小为
3、方向与方向相反，与方向相同，故C正确，ABD错误故选C4如图所示，某同学为了找出平抛运动物体的初速度之间的关系，用一个小球在点对准前方的一块竖直放置的挡板，与在同高度，小球的水平初速度分别是、之间的正确关系是( )ABCD【答案】C【解析】忽略空气阻力，则小球被平抛后做平抛运动，竖直方向做自由落体，根据公式，得运动时间满足公式，因为所以，所以水平方向做匀速直线运动，根据公式得故C正确故选C5随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的倍，半径是地球半径的则下述判断正确的有( )A该外星球上第一宇宙速度是地球上第宇宙速度的倍B在地面上所受重
4、力为的物体，在该外星球表面上所受重力变为C该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期D该外星球上从某高处自由落地时间是地面上同一高处自由落地时间的一半【答案】A【解析】A万有引力提供向心力得，所以，故A正确；B根据，故B错误；C不知道外星球的自转周期，所以无法比较该外星球的同步卫星周期与地球同步卫星周期关系，故C错误；D某高处自由落地时间，故D错误故选A6如图所示，如果下表中给出的是简谐振动的物体的位移或速度或加速度与时刻的对应关系，是振动周期，则下列选项正确的是( )A若甲表示位移，则丙表示相应的速度B若丁表示位移，则甲表示相应的加速度C若丙表示位移，则甲表示相应的加速度D若丁表示位移，
5、则丙表示相应的速度时刻状态物理量甲零正向最大零负向最大零乙零正向最大零负向最大零丙正向最大零负向最大零正向最大丁负向最大零正向最大零负向最大【答案】A【解析】依据简谐运动的特点，在平衡位置处速度最大，位移为零且加速度为，故A正确，BCD错误故选A7一简谐机械波沿轴正方向传播，周期为，波长为若在处质点的振动图像如图所示，则该波在时刻的波形曲线为( )ABCD【答案】D【解析】根据处质点的振动图像，时质点处于平衡位置向下振动，对选项所给波形图利用微平移法可知D项波形正确，故D正确故选D8如图所示，在张紧的绳子上挂了、四个单摆，四个单摆的摆长的关系为，先让摆摆动起来(摆角不超过)，则下列说法正确的是
6、( )A摆发生振动，其余摆均不动B、三摆均以相同频率振动C、三摆均以相同振幅振动D以上说法，均不正确【答案】B【解析】摆动起来后，通过水平绳子对，三个摆施加周期性的驱动力，使，三摆做受迫振动，、三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率因为驱动力频率相同，则，三摆均以相同频率振动，故B正确故选B9如图所示的各点之间的距离均是，当时，点开始向上振动，经达到最大位移，此时波传播到点，则以下结论中正确的是( )A波的传播速度是，周期是B波的频率是，波长是C再经，波传播到了点，此时点达最大位移D波从时刻传播到点时，其历时，质点达到最大位移【答案】D【解析】AB由题分析得知，所以周期波长，则频率为，波速为故A
7、、B错误；C，此时波传到了点，点振动了，达到波峰，故C错误；D点与点间的距离为，则波传到点的时间为点与点相差波长，此时点在波峰处，达到最大位移，故D正确故选D10质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具如图所示，带电粒子从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打到照相底片上现有某种元素的三种同位素的原子核由容器进入质谱仪，最后分别打在底片、三个位置不计粒子重力则打在处的粒子( )A质量最小B比荷最小C动能最小D动量最小【答案】B【解析】根据动能定理可得，带电粒子进入磁场开始做匀速圆周运动设半径为，根据牛顿第
8、二定律可得，两式联立末解可得速度为，只能得到速度营寨比，因为质量不确定，故无法比较同位素的动能和动量，但比荷为，处的粒子运动半径为最大，所以比荷最小故B正确故选B11一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在点，如图所示，以表示两极板间的场强，表示电容器的电压，表示正电荷在点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则( )A不变，不变B变大，变大C变小，不变D变小，变小【答案】C【解析】平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变，将正极板移到图中虚线所示的位置时，板间距离减小，根据知，电容增大，根据板间电压变小，由，得到可知与无关，则知
9、电场强度不变，与负极板间的距离不变，由公式可知，与负极板间的电势差不变，点的电势不变，正电荷在点的电势能不变，故C正确故选C12如图所示，虚线和分别为椭圆的长轴和短轴，相交于点，两个等量同种点电荷分别处于椭圆的两个焦点、上，下列说法中正确的是( )A、两处电势、场强均相同B、两处电势、场强均不同C在虚线上点的场强最小D带负电的试探电荷在处的电势能大于在处的电势能【答案】C【解析】A根据顺着电场线方向电势降低，结合等量同种电荷电场线，等势面分布对称性特点可以知道，、两处电势相同，场强大小相等，方向相反，所以场强不同，故A错误；B根据等量同种电荷电场线，等势面分布对称性，、两处场强方向相反，电势相
10、同，故B错误；C根据电场线疏密表示场强的大小可以知道，在之间，点场强为零，为最小，故C正确；D间的电场强度方向向上，根据顺着电场旨方向电势降低，可以知道点电势高于点电势，则负电荷在处电势能小于在处电势能，故D错误故选C13静电方向平行于轴，其电势随的分布可简化为如图所示的折线将个带负电的粒子在处由静止释放，它只在电场力作用下沿轴运动规定轴正方向为电场强度、加速度、速度的正方向，下图分别表示轴上各点的电场强度，粒子的加速度、速度和动能随的变化图像，其中正确的( )ABCD【答案】D【解析】由能量守恒：得，可知为一次函数图像，故D正确，ABC错误故选D二、在下面每小题给出的四个选项中，至少有一个选
11、项是符合题意的，请选出每小题3分14如图所示，等间距的平行实线表示电场线，虚线表示一个带负电的粒子在该电场中运动的轨迹，、为运动轨迹上的两点若不计粒子所受重力和空气阻力的影响，下列说法中正确的是( )A场强方向一定是沿图中实线向右B该粒子运动过程中速度一定不断增大C该粒子一定是由向运动D该粒子在点的电势能一定大于在点的电势能【答案】AD【解析】A由曲线运动的知识可知，带电粒子所受电场力向左，且粒子带负电，所以电场场强方向向右，故A正确；B粒子可能从至或从至运动，当粒子从至运动时，其速度减小，故B错误；C只知道粒子受力方向向左，但是粒子从至和从至运动都是有可能的，故C错误；D电场方向向右，粒子带
12、负电，粒子在点的电势能大于点的电势能，故D正确故选AD15如图甲所示，细玻璃管两头封闭，里面灌满了水，个直径小于管内径的蜡块浮在玻璃管顶端处，现将玻璃管迅速调转让端朝下，并让其水平向右运动，如图乙和丙所示。不计阻力和摩擦力，可以观察到蜡块的运动轨迹为图乙和图丙中虚线所示的情况则关于玻璃管水平方向的运动的判断，下列说法中正确的是：( )A图乙中玻璃管水平方向定是匀加速直线运动B图丙中玻璃管水平方向定是匀速直线运动C图丙中玻璃管水平方向可能是匀速直线运动D图乙中玻璃管水平方向可能是匀速直线运动【答案】CD【解析】A图乙中，运动轨迹是直线，则可判定，若有加速度，则合初速度与合加速共线，若没有加速，则
13、水平方向做匀速直线运动，因此璃管水平方向可能加速直线运动，也可能匀速直线运动，故A错误，D正确；BC图丙中，运动轨迹是曲线，则可判定，有加速度，则合初速度与合加速不共线，因此璃管水平方向可能匀速直线运动，故C正确，B错误；故选CD16如图所示，、为平行金属板，两板相距为，经电源充电后与电源断开两板的中央各有一小孔和，有带电质点自板上方相距为的点由静止自由下落(、在同竖直线上)，空气阻力忽略不计到达孔时速度恰好为零，然后沿原路返回则以下说法正确的是( )A把板向上平移一小段距离，质点自点自由下落后仍能返回B把板向下平移一小段距离，质点自点自由下落后将穿过孔继续下落C把板向上平移一小段距离，质点自
14、点自由下落后仍能返回D把板向下平移一小段距离，质点自点自由下落后仍能返回【答案】AC【解析】A由题设条件知，知电场力做功等于重力做功的大小，把板向上平移一小段距离，质点自点自由下落，根据动能定理知，小球到达点速度为零然后返回，故A正确；B将板向下移动一小段距离，根据动能定理知，小球到达点速度为零然后返回，故B错误；CD把板向上平移一小段距离，根据动能定理知，知小球未到点速度已减为零，然后返回，故C正确，D错误故选AC17如图所示，绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，上端连接一带正电的光滑滑块，滑块所处空间存在着沿斜面向上的匀强电场，倾角为的光滑绝缘斜面固定在水平地面上，开始时弹簧是原长状态，物体恰
15、好处于平衡状态现给滑块一沿斜面向下的初速度，滑块到最低点时，弹簧的压缩量为，若弹簧始终处在弹性限度内，以下说法正确的是( )A滑块电势能的增加量等于滑块重力势能的减少量B滑块到达最低点的过程中，克服弹簧弹力做功C滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和D当滑块的加速度最大时，滑块和弹簧组成的系统机械能最大【答案】AB【解析】A开始时，物体处于平衡状态，则电场力等于重力沿斜面向下的分力，在运动过程中，电场力做的负功恰等于重力做的正功，故滑块电势能的增加量等于滑块重力势能的减少量，故A正确；B根据能量守恒可知，动能全部转化为弹簧的弹性势能，故B正确；C根据动能定理可知，滑块动能的变化量等于重力
16、，弹力和电场力做功的代数和，故C错误；D滑块和弹簧组成的系统中除重力和弹簧的弹力以外的电场力对系统做的功等于机械能的变化量，由于在运动过程电场力、重力、支持力不变，三力平衡，故合外力等于弹簧的弹力，加速度最大的位置即最低点，此时电场力做的负功最多，机械能最小，故D错误故选AB三、填空实验题(每空2分，共16分)18在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让弹簧自然下垂，在其下端竖直向下施加外力实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的用记录的外力与弹簧的形变量作出的图线如图所示(1)由图求出弹簧的劲度系数_；(2)图线不过原点的原因是：_；(3)橡皮筋也像
17、弹簧一样，在弹性限度内弹力与伸长量成正比，即，式中值与橡皮筋的原长、横截面积有关理论与实验都表明，其中是由材料决定的常数，材料力学中称为杨氏模量在国际单位中，杨氏模量的单位是_；ABCD若某橡皮筋的值与(1)中弹簧的劲度系数相同，该橡皮筋的原长为，横截面积为，则可知该橡皮筋的杨氏模量的大小是_(结果保留两位有效数字)【答案】(1)(2)见解析(3)D【解析】(1)由图可以知道，弹簧的劲度系数为(2)该图线不过原点的原因是弹簧自身有重力，弹簧水平放置其自然长度为，竖直放置时因为自身的重力必然就会有一定的伸长(3)由得，故单位为，故D正确由得19如图所示用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究
18、两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的但是，可以通过仅测量_(填选项前的符号)，间接地解决这个问题A小球开始释放高度B小球抛出点距地面的高度C小球做平抛运动的射程(2)图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影实验时，先让入射球多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置，测量平抛射程然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上位置静止释放，与小球相碰，并多次重复接下来要完成的必要步骤是_(填选项前的符号)A用天平测量两个小球的质量、B测量小球开始释放高度C测量抛出点距地面的高度D分别找到、相碰后平均落地点的位置、E测量平抛射程、(
19、3)经测定，小球落地点的平均位置距点的距离如图所示碰撞前、后的动量分别为与，则_；若碰撞结束时的动量为，则_【答案】(1)B(2)ADE(3)，【解析】(1)验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过落地高度不变情况下水平射程束体现速度，故B正确(2)实验时，先让入射球多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置，测量平抛射程，然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上位置静止释放，与小球相碰，并多次重复，测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中是必须的，故ADE正确(3)设落地时间为，
20、则，则碰前的动量，碰后的动量，则知碰撞前后动量之比：四、计算题(共33分)20(5分)如图所示，个质量为、电荷量为的带电粒子，在磁感应强度为的匀强磁场中，以垂直于磁场方向的速度做匀速圆周运动(1)画出粒子此时所受洛伦兹力的方向及运动轨迹示意图(2)推导轨道半径公式(3)推导运动周期公式【答案】(1)见解析(2)(3)【解析】(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图(2)带电粒子运动过程中所受洛伦兹力，洛伦兹力充当向心力，计算得出(3)带电粒子运动周期21(5分)在电场中把电荷量的正电荷从点移到点，静电力做功为，再把该电荷从点移到点，静电力做功为(1)求、间以及、间的电势差和(2)若该电荷
21、只在电场力作用下从点运动到点，求电荷动能的增加量【答案】(1)(2)【解析】(1)根据电势差的定义式可得：，同理可得(2)，则，在此过程中，根据动能定理可得22(5分)某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落他打开降落伞后的速度图线如图a降落伞用根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为，如图b已知人的质量为，降落伞质量也为，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力与速度成正比，即(取，)求：(1)打开降落伞前人下落的距离为多大?(2)求阻力系数和打开伞瞬间的加速度的大小和方向?(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少?【答案】(1)(2)方向
22、向上(3)【解析】(1)由图知人打开降落伞时速度为，由自由落体运动解得下落的距离为(2)当人和降落伞的速度时做匀速运动，则，解得对整体：，代入数据解得，方向向上(3)设每根绳最大拉力为，加速度最大时绳子的拉力最大，以运动员的研究对象有，代入数据解得23(6分)如图所示，在水平向右的匀强电场中，水平轨道连接着一圆彩轨道，圆形轨道固定在竖直平面内，其最低点与水平轨道平滑连接现有一质量为、电荷量为的带正申荷的小球(可视为质点)，从离圆形轨道最低点相距为处的点由静止开始在电场力作用下沿水平轨道运动已知小球所受电场力与其所受的重力大小相等，重力加速度为，水平轨道和圆形轨道均绝缘，小球在运动过程中所带电荷
23、量保持不变，不计切摩擦和空气阻力求：(1)匀强电场的电场强度的大小(2)小球由点运动到点所用的时间(3)小球运动到与圆形轨道圆心等高的点时的速度大小【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)对小球由题意可得：，解得(2)对小球，设从到的加速度为，根据牛二定律可得，由运动学公式可得，联立可解得(3)设圆形轨道半径为，对小球从到的过程，根据动能定理有：，可得24(6分)在光滑水平地面上放有一质量为带光滑弧形槽的小车，个质量为的小铁块以速度沿水平槽口滑去，如图所示，求：(1)铁块能滑至弧形槽内的最大高度(设不会从左端滑离)(2)铁块到最大高度时，小车的速度大小(3)当铁块从右端脱离小车时，铁块和小车的
24、速度分别是多少?【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)铁块滑至最高处时，有共同速度，由动量守恒定律得，由能量守恒定律得：，由计算得出：(2)铁块从小车右端滑离小车时，小车的速度最大为，此时铁块速度为，由动量守恒定律得：由能量守恒定律得，由计算得出：(3)由上面计算得出由已知当时，由得【解析】25(6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备中有广泛的应用如图所示为电子枪的结构示意图，电子从炽热的金属丝发射出来，在金属丝和金属板之间加以电压，发射出的电子在真空中加速后，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，电荷量为，不计电子重力及电子间的相互作用力设电子
25、刚刚离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所示，和为间距为的两个偏转电极，两板长度均为，极板右侧边缘与屏相距，为两极板间的中线并与屏垂直，点为电场区域的中心点接(1)，从金属板小孔穿出的电子束沿射入电场中，若两板间不加电场，电子打在屏上的点为了使电子打在屏上的点，与相距，已知电子离开电场时速度方向的反向延长线过点则需要在两极板间加多大的电压；(3)电视机中显像管的电子束偏转是用磁场来控制的如图所示，有一半径为的圆形区域，圆心与屏相距，是屏上的点，与屏垂直接(1)，从金属板小孔穿出的电子束沿方向进入圆形区域，若圆形区域内不加磁场时，电子打在屏上的点为了使电子打在屏上的点，与相距，则需要在圆形区域内加垂直于纸面的匀强磁场求这个磁场的磁感应强度的大小【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)电子在电场中运动，根据动能定理，解得(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速直线运动，设电子刚离开电场时垂直于极板方向偏移的距离为，根据匀变速直线运动规律，根据牛二定律，电子在水平方向做匀速直线运动，联立解得由图可知解得(3)电子以速度在磁场中沿圆板运动，圆心为半径为，如图所示洛伦兹力提供向心力有电子离开磁场时偏转角度为，由图可知：，联立解得