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北京市东城区2022届高三上学期物理期末统一检测试卷

更新时间:2022-02-16 浏览次数:55 类型:期末考试
一、单选题
  • 1. (2021高三上·东城期末) 我国交通安全法规定,汽车要礼让行人。某汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人,于是刹车,由于存在反应时间,再前进5m后汽车开始匀减速,最终恰好停在斑马线前,则汽车在减速阶段的加速度大小为(   )
    A . B . C . D .
  • 2. (2021高三上·东城期末) 为了解决部分高层住户中的老人上下楼的“大问题”,近年来国家推行老旧小区安装电梯的惠民政策。老人某次乘电梯的速度随时间变化如图所示,若取竖直向上方向为正方向,则以下说法正确的是(   )

    A . 3s末一定处于超重状态 B . 6s末一定处于超重状态 C . 8s末一定处于超重状态 D . 7s~10s向下减速运动
  • 3. (2021高三上·东城期末) 疫情防控期间,某同学在家中对着竖直墙壁练习抛球。某次斜向上抛球,球垂直撞在墙上后反弹落地,落地点正好在发球点正下方,如图所示。不计球的旋转及空气阻力,关于球从抛出到第一次落地的过程,下列说法正确的是(   )

    A . 球撞击墙壁过程没有机械能损失 B . 球在空中上升和下降过程的时间相等 C . 球落地时的水平速度比抛出时的水平速度大 D . 球落地时的动能和抛出时的动能可能相等
  • 4. (2022高一下·信阳月考) 图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施,游客坐在转动的魔盘上,当魔盘转速增大到一定值时,游客就会滑向盘边缘,其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大,则游客在滑动之前(   )

    A . 受到魔盘的支持力缓慢增大 B . 受到魔盘的摩擦力缓慢减小 C . 受到的合外力大小不变 D . 受到魔盘的作用力大小变大
  • 5. (2021高三上·东城期末) 2021年12月9日,中国空间站“天宫课堂”第一课开讲。空间站轨道可简化为高度约400km的圆轨道,认为空间站绕地球做匀速圆周运动。在400km的高空也有非常稀薄的空气,为了维持空间站长期在轨道上做圆周运动,需要连续补充能量。下列说法中正确的是( )

    A . 假设不补充能量,空间站将做离心运动 B . 假设不补充能量,系统的机械能将减小 C . 实际空间站的运行速度大于第一宇宙速度 D . 实际空间站的运行速度大于第二宇宙速度
  • 6. (2021高三上·东城期末) 如图所示为单摆做阻尼振动的位移随时间变化的图像,时刻的位移大小均为2cm,时刻的位移大于2cm。关于摆球在时刻的速度、重力势能、动能、机械能的分析,下列说法正确的是(   )

    A . 摆球在时刻的机械能等于时刻的机械能 B . 摆球在时刻的动能等于时刻的动能 C . 摆球在时刻的重力势能等于时刻的重力势能 D . 摆球在时刻的速度大于时刻的速度
  • 7. (2021高三上·东城期末) 平传送带在电动机的带动下以恒定的速率运动。某时刻在传送带左侧A端轻轻放置一个质量为的小物体,经时间小物体恰好与传送带共速,此时小物体未到达传送带的最右端,在这段时间内(   )

    A . 摩擦力对小物体做的功为 B . 由于小物体与传送带相互作用而产生的内能为 C . 由于小物体与传送带相互作用电动机要多做的功为 D . 共速前小物体受向右的摩擦力,共速后小物体受向左的摩擦力
  • 8. (2022·密云模拟) 图是某种静电推进装置的原理图,发射极与吸极接在高压电源两端,两极间产生强电场,虚线为等势面,在强电场作用下,一带电液滴从发射极加速飞向吸极,a、b是其路径上的两点,不计液滴重力,下列说法正确的是(   )


    A . a点的电势比b点的低 B . a点的电场强度比b点的小 C . 液滴在a点的加速度比在b点的小 D . 液滴在a点的电势能比在b点的大
  • 9. (2021高三上·东城期末) 将某电源接入电路,测得路端电压和干路电流的关系如图中直线所示,直线为某定值电阻图线。现用该电源与开关、定值电阻组成闭合电路,下列说法中正确的是(   )

    A . 此电源的内阻为 B . 此电源的电动势为2.0V C . 电源的总功率为4.0W D . 若将的阻值改为 , 电源输出功率增大
  • 10. (2021高三上·东城期末) 交流发电机的简化结构如图所示,两磁极间产生的磁场可近似为匀强磁场。已知水平匀强磁场的磁感应强度大小 , 矩形线框共100匝,面积 , 电阻不计。线框绕垂直于磁场的转轴以角速度匀速转动,通过熔断电流(有效值)为10A的保险丝与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220V  20W”的灯泡,下列说法正确的是(   )

    A . 若灯泡正常发光,通过保险丝的电流为0.2A B . 为使灯泡正常发光,变压器原、副线圈的匝数之比为20:11 C . 线框平面与磁场方向垂直时,穿过线框的磁通量为 D . 线框中产生的感应电动势的有效值为
  • 11. (2022高二下·山东月考) 某同学想对比电感线圈和小灯泡对电路的影响,他设计了如图甲所示的电路,电路两端电压恒定,A1、A2为完全相同的电流传感器。先闭合开关K得到如图乙所示的图像,等电路稳定后,断开开关(断开开关的实验数据未画出)。下列关于该实验的说法正确的是(   )

    A . 闭合开关时,自感线圈中电流为零,其自感电动势也为零 B . 乙图中的曲线表示电流传感器A2测得的数据 C . 断开开关时,小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭 D . 时刻小灯泡与线圈的电阻相等
  • 12. (2021高三上·东城期末) 质谱仪的简化原理如图所示。质子在入口处从静止开始被加速,再经匀强磁场偏转后从出口离开磁场,图中虚线表示质子在磁场中的偏转轨迹。若保持加速电压恒定,用该装置加速某种一价正离子,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的4倍。下列说法正确的是(   )

    A . 质子和离子在磁场中运动的时间之比为1:1 B . 质子和离子在磁场中运动的时间之比为1:4 C . 质子和离子的质量之比为1:4 D . 质子和离子的质量之比为1:2
  • 13. (2021高三上·东城期末) 有一种磁强计,可用于测定磁场的磁感应强度,其原理如图所示。将一段横截面为长方形的N型半导体(主要靠自由电子导电)放在匀强磁场中,两电极分别与半导体的前后两侧接触。已知磁场方向沿轴正方向,N型半导体横截面的长为 , 宽为 , 单位体积内的自由电子数为 , 电子电荷量为 , 自由电子所做的定向移动可视为匀速运动。导体中通有沿轴正方向、大小为的电流时,两电极间的电势差为。下列说法正确的是(   )

    A . 为正极,为负极 B . 磁感应强度的大小为 C . 磁感应强度的大小为 D . 其他条件不变时,越大,电势差越大
  • 14. (2021高三上·东城期末) 北京正负电子对撞机(BEPC)是我国第一台高能加速器,由长200m的直线加速器、周长240m的储存环等几部分组成,外型像一只硕大的羽毛球拍,如图所示。电子束被加速到150MeV时,轰击一个约1cm厚的钨靶,产生正负电子对。将正电子聚焦、收集起来加速,再经下一个直线加速器加速到约1.4GeV。需要加速电子时,则把钨靶移走,让电子束直接经过下一个直线加速器进行加速,使其获得与正电子束相同的能量。正、负电子束流分别通过不同的路径注入到储存环中,在储存环的真空盒里做回旋运动。安放在其空盒周围的各种高精密电磁铁将正、负电子束流偏转、聚焦,控制其在环形真空盒的中心附近;速度接近光速的电子在磁场中偏转时,会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射。通过微波不断地给正、负电子束补充能量;当正、负电子束流被加速到所需要的能量时,正、负电子束流就可以开始对撞,安放在对撞点附近的北京谱仪开始工作,获取正、负电子对撞产生的信息,进一步认识粒子的性质,探索微观世界的奥秘。下列说法正确的是(   )

    A . 该装置中正、负电子同时在直线加速器中加速 B . 正、负电子发生对撞前,为了增大碰撞概率,可利用磁场对其偏转、聚焦 C . 正、负电子离开直线加速器之后,各自所需偏转磁场的方向相反 D . 储存环中的正、负电子所受洛伦兹力不做功,所以正负电子能量不会衰减
二、实验题
  • 15. (2021高三上·东城期末) 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、数据处理、误差分析等。例如:

    1. (1) 实验仪器。用螺旋测微器测量金属丝的直径,螺旋测微器的示数如图甲所示,该金属丝的直径为mm。
    2. (2) 数据处理。某同学在“探究平抛运动特点”的实验中,得到了物体做平抛运动的部分轨迹,如图乙所示。若图中正方形方格的边长 , 则小球做平抛运动的初速度m/s。(取
    3. (3) 误差分析。在“探究加速度与物体受力关系”的实验中,认为使小车做匀加速直线运动的合力等于桶和砂所受的重力。某同学通过改变砂和砂棚的质量,测量小车的加速度变化的图像,实验前他猜想小车的加速度的图像如图丙所示,而实际得到的图像如图丁所示。请指出图丁与图丙的不同之处,并分析说明导致不同的原因
  • 16. (2021高三上·东城期末) 某同学为更准确测量某合金丝的阻值 , 做了以下实验。
    1. (1) 该同学先用多用电表的欧姆挡粗测该合金丝的电阻,示数如图甲所示,对应的读数是

    2. (2) 除电源(电动势3.0V,内阻不计)、开关、导线若干外,还提供如下实验器材:

      A.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约

      B.电流表A2(量程0~1.0mA,内阻

      C.滑动变阻器(最大阻值 , 额定电流2A)

      D.滑动变阻器(最大阻值 , 额定电流0.5A)

      E.电阻箱

      a.由于没有电压表,某同学想把电流表A2改装成量程为(0~3V)的电压表,应将电阻箱R调成 , 与电流表A2(填“串联”“并联”)

      b.请画出该同学所用的实验电路图。(

      0.06

      0.12

      0.22

      0.30

      0.36

      0.50

      0.10

      0.20

      0.40

      0.50

      0.60

      0.80

    3. (3) 该同学利用电路图测量获得的数据,数据点已描在坐标纸上,请连接数据点作出图线(),根据图线得出该金属丝电阻(结果保留小数点后两位)。
三、解答题
  • 17. (2021高三上·东城期末) 跳台滑雪是冬季奥运会的一项比赛项目,可简化为如图所示的模型,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点水平飞出,在空中的姿势保持不变,落到斜坡上的B点。A、B两点间的竖直高度差 , 斜坡与水平面的夹角 , 不计空气阻力。(取)求:

    1. (1) 运动员在空中经历的时间
    2. (2) 运动员水平飞出时初速度的大小
    3. (3) 运动员落到B点时瞬时速度的大小和方向。
  • 18. (2021高三上·东城期末) 2021年10月3日神舟十三号飞船发射成功,神舟十三号与中国空间站的天和核心舱对接后,与空间站一起绕地球做匀速圆周运动,三位宇航员将在空间站驻留六个月从事各项科学研究工作。已知我国空间站距离地球表面的高度为 , 空间站(包括神舟十三号飞船与核心舱对接后)总质量为 , 地球质量为 , 地球半径为 , 引力常数为

    1. (1) 求空间站绕地球做匀速圆周运动的周期
    2. (2) 神舟十三号飞船采用长征二号火箭发射,在发射过程中靠喷射燃料获得反冲速度,发射初期火箭的速度远小于燃料的喷射速度,可忽略;已知燃料的喷射速度为 , 在极短的时间内火箭喷射的燃料质量为 , 喷气后神舟飞船与火箭(包括燃料)的总质量为 , 求这过程中飞船和火箭增加的速度大小
    3. (3) 在空间站中,宇航员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适,科学家设想建造一种环形空间站,如图所示。圆环绕中心匀速旋转,宇航员站在旋转舱内的侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度为 , 圆环的半径为 , 宇航员可视为质点,为达到目的,旋转舱绕其轴线匀速转动的角速度应为多大?
  • 19. (2021高三上·东城期末) 类比是研究问题的常用方法。

    1. (1) 情境1:物体从静止开始下落,除受到重力作用外,还受到一个与运动方向相反的空气阻力为常量)的作用。其速度和速度的变化率满足方程Ⅰ: , 其中为物体质量,为其重力。求物体下落的最大速率
    2. (2) 情境2:如图所示,电源电动势为 , 导体棒的质量为 , 定值电阻的阻值为 , 忽略电源内阻及导体棒、轨道的电阻,整个装置处于垂直于导轨向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为 , 间距为的水平导轨光滑且足够长。闭合开关 , 导体棒开始加速运动,闭合开关瞬间开始计时。

      a.求时导体棒的加速度;

      b.推导导体棒的速度和速度的变化率满足的方程Ⅱ。

    3. (3) 比较方程Ⅰ和方程Ⅱ,发现情境2中导体棒的速度变化规律与情境1中物体的速度变化规律完全一致。已知情境1中物体速度随时间变化的表达式为 , 通过类比写出情境2中导体棒的速度随时间变化的表达式。
  • 20. (2021高三上·东城期末) 如图所示,两根足够长的光滑金属导轨平行放置于同一水平面内,与导体棒、定值电阻构成闭合回路。在棒左侧空间存在竖直向下的匀强磁场,在棒右侧有一绝缘棒 , 棒与一端固定在墙上的轻弹簧接触但不相连,弹簧处于压缩状态且被锁定。

    现解除锁定,棒脱离弹簧后以速度与棒碰撞并粘在一起,两棒最终静止在导轨上。整个过程中两棒始终垂直于导轨,棒与导轨始终接触良好。

    已知磁感应强度的大小为B,棒的质量均为、长度均为 , 导体棒与定值电阻的阻值分别为。不计导轨的电阻以及电路中感应电流的磁场。求:

    ‍‍

    1. (1) 弹簧锁定状态时的弹性势能;
    2. (2) 整个过程中,棒中产生的焦耳热
    3. (3) 伽利略相信,自然界的规律是简洁明了的。他从这个信念出发,猜想落体一定是一种最简单的变速运动,它的速度应该是均匀变化的。但是,速度的变化怎样才算“均匀”呢?他考虑了两种可能:一种是速度的变化对时间来说是均匀的,另一种是速度的变化对位移来说是均匀的。请判断碰后导体棒的速度变化规律可能是上述两种情况中的哪一种,并分析论证。

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