北京市石景山区2018届高三物理期末测试试卷

试卷更新日期：2019-08-19 类型：期末考试

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一、单选题

1. 由万有引力定律可知，两个物体的质量分别为m₁和m₂ ，其间距为r 时，它们之间万有引力的大小为 $F = G \frac{m_{1} m_{2}}{r^{2}}$ ，式中G为引力常量。在国际单位制中，G的单位是（）

A、N·m²/kg² B、kg²/ (N·m²) C、N·m²/kg D、N·kg²/m²

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2.
质点做直线运动的速度﹣时间图象如图所示，该质点（）

A、在第1秒末速度方向发生了改变 B、在第2秒末加速度方向发生了改变 C、在前2秒内发生的位移为零 D、第3秒末和第5秒末的位置相同

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3. 周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动。则该波（）

A、沿x轴正方向传播，波速v=10 m/s B、沿x轴正方向传播，波速v=5 m/s C、沿x轴负方向传播，波速v=10 m/s D、沿x轴负方向传播，波速v= 5 m/s

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4. 重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束，其电流强度为1.2×10^-5A，则在1s内发射的重离子个数为（e=1.6×10^-19C）（）

A、3.0×10¹² B、1.5×10¹³ C、7.5×10¹³ D、3.75×10¹⁴

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5. 发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个初速度不同的乒乓球（忽略空气的影响）。初速度较大的球越过球网，初速度较小的球没有越过球网。其原因是（）

A、初速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 B、初速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 C、初速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 D、初速度较小的球下降相同距离所用的时间较多

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6. 将一小球竖直向上抛出，小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略。P为小球运动轨迹上的一点，小球上升和下降经过P点时的动能分别为 $E_{k1}$ 和 $E_{k2}$ 。从抛出开始到第一次经过P点的过程中小球克服重力做功的平均功率为 $P_{1}$ ，从抛出开始到第二次经过P点的过程中小球克服重力做功的平均功率为 $P_{2}$ 。下列选项正确的是（）

A、 $E_{k1} > E_{k2}$ ， $P_{1} > P_{2}$ B、 $E_{k1} < E_{k2}$ ， $P_{1} < P_{2}$ C、 $E_{k1} = E_{k2}$ ， $P_{1} = P_{2}$ D、 $E_{k1} > E_{k2}$ ， $P_{1} < P_{2}$

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7. 如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，运行的周期为 $T_{0}$ ，图中P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中（）

A、从P到M所用的时间等于 $T_{0} / 4$ B、从Q到N阶段，机械能逐渐变大 C、从P到Q阶段，速率逐渐变小 D、从P到M阶段，万有引力对它做正功

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8. 如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB 是一个电子只在电场力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为a_A、a_B ，电势能分别为E_pA、E_pB。下列说法正确的是（）

A、若a_A< a_B ，则Q靠近M端且为负电荷 B、若a_A> a_B ，则Q靠近M端且为正电荷 C、E_pA=E_pB D、E_pA>E_pB

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9. 如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P和Q是它们的交点，四点处的电势分别为 $φ_{M}$ 、 $φ_{N}$ 、 $φ_{P}$ 和 $φ_{Q}$ 。一带正电的粒子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等。则（）

A、若带正电的粒子由M点运动到Q点，电场力做正功 B、若带正电的粒子由P点运动到Q点，电场力做负功 C、直线c位于某一等势面内， $φ_{M} < φ_{N}$ D、直线a位于某一等势面内， $φ_{M} > φ_{Q}$

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10.
如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）

A、ab中的感应电流方向由b到a B、ab中的感应电流逐渐减小 C、ab所受的安培力保持不变 D、ab所受的静摩擦力逐渐减小

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11. 如图所示，电阻R、电容C和电感L并联后，接入输出电压有效值恒定、频率可调的交流电源。当电路中交流电的频率为f时，通过R、C和L的电流有效值恰好相等。若将频率降低为 $\frac{1}{2} f$ ，分别用I₁、I₂和I₃表示此时通过R、C和L的电流有效值，则（）

A、 $I_{1} > I_{3}$ B、 $I_{1} < I_{2}$ C、 $I_{3} > I_{2}$ D、 $I_{2} = I_{3}$

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12. 扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（）

A、 B、 C、 D、

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二、实验题

13. 现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是10 Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取A、B、C、D和E 5个连续影像间的距离依次为x₁=10.76cm、x₂=15.05cm、x₃=19.34cm和x₄=23.65cm。

根据数据，完成下列问题：

(1)、物块的加速度 $a =$ m/s²（保留3位有效数字）。

(2)、请判断当物块的速度为2m/s时物块处于x₁、x₂、x₃和x₄中的段，理由是

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14. 某同学对毫安表进行改装和校准。

(1)、如图（1）所示，已知毫安表表头的内阻为100 Ω，满偏电流为1 mA；R₁和R₂为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3 mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA。则表头中电阻 $R_{1} =$ W， $R_{2} =$ W。

(2)、如图（2）所示，现用一量程为3 mA、内阻为150 Ω的标准电流表A对改装电表的3 mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA。电池的电动势为 $1.5 V$ ，内阻忽略不计；定值电阻 $R_{0}$ 有两种规格，阻值分别为300 Ω和1000 Ω；滑动变阻器 $R_{}$ 有两种规格，最大阻值分别为750 Ω和3000 Ω。则R₀应选用阻值为W的电阻，R应选用最大阻值为W的滑动变阻器。

(3)、若电阻 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 中有一个被短路，利用图（3）的电路可以判断出被短路的电阻，图（3）中 $R_{}^{'}$ 为保护电阻。则图中的d点应和接线柱（填“b”或“c”）相连。判断依据是：。

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三、解答题

15. 如图所示，某台式弹簧秤的秤盘水平，一物块放在秤盘中处于静止状态。试证明物块对秤盘的压力大小等于物块所受的重力大小。

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16. 有一辆质量为800 kg的小汽车驶上圆弧半径为50 m的拱桥。取重力加速度大小g=10 m/s²。

(1)、若汽车到达桥顶时速度为5 m/s，求汽车对桥的压力大小。

(2)、若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，求汽车的速度大小。汽车对地面的压力过小是不安全的，对于同样的车速，请说明拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全。

(3)、如果拱桥的半径增大到与地球半径R=6400 km一样，汽车要在桥面上腾空，求汽车最小速度的大小。

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17. 已知氚核的质量约为质子的3倍，带正电荷，电荷量为一个元电荷；α粒子即氦原子核，质量约为质子的4倍，带正电荷，电荷量为元电荷的2倍。现在氚核和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。求以下情况下它们运动半径之比：

(1)、它们的速度大小相等；

(2)、它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场。

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18. 如图所示，一正方形金属框边长l=0.1 m，每条边的电阻r=0.1 Ω，金属框以v=1.0 m/s的速度匀速穿过矩形匀强磁场区域MNPQ，其平面始终保持与磁场方向垂直，且cd边始终平行于磁场边界MN。已知金属框的边长小于MN的长度，磁场宽度L=0.3 m，磁感应强度 B=0.2 T。

(1)、取逆时针方向为正方向，请通过计算分析，在图1中画出金属框穿过磁场区域的过程中，金属框内感应电流I随时间t变化的图线。

(2)、请通过计算分析，在图2中画出ab两端电压U_ab随时间t变化的图线。

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19. 如图所示，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内。小球A、B质量分别为m、3m。A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的B球相撞，碰撞中无机械能损失。重力加速度为g。

(1)、求第一次与小球B碰前瞬间，小球A的速度大小；

(2)、求第一次碰撞过程中，小球A对小球B的冲量大小；

(3)、请通过推理论证，说明小球A、B每次碰撞的地点，并讨论小球A、B在每次碰撞刚结束时各自的速度。

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