北京市東城區(qū)171中學(xué)2021屆高三上學(xué)期物理期中考試試卷（...

更新時(shí)間：2020-12-23 瀏覽次數(shù)：189 類(lèi)型：期中考試

一、單選題

1. (2020高一上·鞍山期中) 一輛汽車(chē)起步后在10s內(nèi)速度達(dá)到80km/h，一列火車(chē)起步后達(dá)到這個(gè)速度需要60s．兩車(chē)的上述過(guò)程均可看作是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于該過(guò)程下列說(shuō)法正確的是（）

A . 汽車(chē)的加速度大 B . 火車(chē)的加速度大 C . 兩車(chē)通過(guò)的位移相同 D . 汽車(chē)通過(guò)的位移大

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2. (2020高三上·東城期中) 一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻波的圖象如圖所示，已知波速為20 m/s，圖示時(shí)刻x＝2.0m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度方向沿y軸負(fù)方向，可以判斷（）

A . 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為0.20s B . 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為1.6cm C . 波沿x軸的正方向傳播 D . 圖示時(shí)刻，x＝1.5m處的質(zhì)點(diǎn)加速度沿y軸正方向

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3. (2020高三上·東城期中) 靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在，我國(guó)早在西漢末年已有對(duì)靜電現(xiàn)象的記載《春秋緯考異郵》中有玳瑁吸衣若之說(shuō)，但下列不屬于靜電現(xiàn)象的是（）

A . 梳過(guò)頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑 B . 利用避雷針使建筑物避免遭受雷擊 C . 通過(guò)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流 D . 從干燥的地毯走過(guò)，手碰到金屬把手時(shí)有被電擊的感覺(jué)

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4. (2020高三上·東城期中) 如圖所示，一顆人造衛(wèi)星原來(lái)在橢圓軌道1繞地球E運(yùn)行，在P點(diǎn)變軌后進(jìn)入軌道2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是：（）

A . 不論在軌道1還是軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度都相同 B . 不論在軌道1還是軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度都相同 C . 衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同加速度 D . 衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同動(dòng)量(動(dòng)量P=mv，v為瞬時(shí)速度)

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5. (2022高二上·興義期中) 研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 實(shí)驗(yàn)前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電 B . 實(shí)驗(yàn)中，只將電容器b板向上平移，靜電計(jì)指針的張角變小 C . 實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針的張角變大 D . 實(shí)驗(yàn)中，只增加極板帶電量，靜電計(jì)指針的張角變大，表明電容增大

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6. (2020高三上·東城期中) 某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖所示，M、N是電場(chǎng)中的兩個(gè)點(diǎn)，下列判斷正確的是（）．

A . M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) B . M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì) C . 一個(gè)正點(diǎn)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能 D . 一個(gè)正點(diǎn)電荷在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力

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7. (2020高三上·東城期中) 按如圖所示的電路連接各元件后，閉合開(kāi)關(guān)S，L₁、L₂兩燈泡都能發(fā)光。在保證燈泡安全的前提下，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左移動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是（）

A . L₁變暗，L₂變暗 B . L₁變亮，L₂變亮 C . L₁變亮，L₂變暗 D . L₁變暗，L₂變亮

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8. (2020高三上·東城期中) 利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以研究快速變化的力的大小。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把圖甲中的小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處，然后小球由靜止釋放，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，利用傳感器和計(jì)算機(jī)獲得彈性繩的拉力隨時(shí)間的變化如圖乙所示。根據(jù)圖像提供的信息，下列說(shuō)法正確的是（）

A . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 時(shí)刻小球的速度最大 B . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 時(shí)刻小球的動(dòng)能最小 C . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 時(shí)刻小球的運(yùn)動(dòng)方向相同 D . $\text{[math]}$

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9. (2020高三上·東城期中) 彩虹圈有很多性質(zhì)和彈簧相似，在彈性限度內(nèi)彩虹圈間的彈力隨著形變量的增加而增大，但彩虹圈的重力不能忽略。用手拿起彩虹圈的上端，讓彩虹圈的下端自由下垂且離地面一定高度，然后由靜止釋放。設(shè)下落過(guò)程中彩虹圈始終沒(méi)有超出彈性限度。則（）

A . 剛釋放瞬間彩虹圈上端的加速度大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span> B . 剛釋放瞬間彩虹圈下端的加速度等于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span> C . 剛開(kāi)始下落的一小段時(shí)間內(nèi)彩虹圈的長(zhǎng)度變長(zhǎng) D . 彩虹圈的下端接觸地面前彩虹圈的長(zhǎng)度不變

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10. (2020高三上·東城期中) 有一種飛行器是利用電場(chǎng)加速帶電粒子，形成向外發(fā)射的高速粒子流，對(duì)飛行器自身產(chǎn)生反沖力，從而對(duì)飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整的．已知飛行器發(fā)射的高速粒子流是由二價(jià)氧離子構(gòu)成的．當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的離子個(gè)數(shù)為n，加速電壓為U時(shí)，飛行器獲得的反沖力為F．為了使加速器獲得的反沖力變?yōu)?F，只需要（）

A . 將加速電壓變?yōu)?U B . 將加速電壓變?yōu)?U C . 將單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的離子個(gè)數(shù)變?yōu)? $\text{[math]}$ D . 將單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的離子個(gè)數(shù)變?yōu)?n

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二、多選題

11. (2022高一下·萍鄉(xiāng)期中) 如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定，另一端系一質(zhì)量為m的小球．給小球一個(gè)合適的初速度，小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺，設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ.下列說(shuō)法中正確的是（）

A . 小球受重力、繩的拉力和向心力作用 B . 小球只受重力和繩的拉力作用 C . θ越大，小球運(yùn)動(dòng)的速度越大 D . θ越大，小球運(yùn)動(dòng)的周期越大

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12. (2020高三上·東城期中) 電容器充電后就儲(chǔ)存了能量，某同學(xué)研究電容器儲(chǔ)存的能量E與電容器的電容C、電荷量Q及電容器兩極間電壓U之間的關(guān)系。他從等效的思想出發(fā)，認(rèn)為電容器儲(chǔ)存的能量等于把電荷從一個(gè)極板搬運(yùn)到另一個(gè)極板過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功。為此他做出電容器兩極間的電壓u隨電荷量q變化的圖像（如圖所示）。按照他的想法，下列說(shuō)法正確的是（）

A . u-q圖線的斜率越大，電容C越大 B . 搬運(yùn)Δq的電量，克服電場(chǎng)力所做的功近似等于Δq上方小矩形的面積 C . 對(duì)同一電容器，電容器儲(chǔ)存的能量E與兩極間電壓U成正比 D . 若電容器電荷量為Q時(shí)儲(chǔ)存的能量為E，則電容器電荷量為 $\text{[math]}$ 時(shí)儲(chǔ)存的能量為 $\text{[math]}$

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13. (2020高三上·東城期中) 兩個(gè)點(diǎn)電荷Q₁和 Q₂固定在x軸上，其中Q₂所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。將一電子放在x正半軸上，該電子的電勢(shì)能隨位置變化的曲線如圖所示，其中x₀是電勢(shì)能為零的點(diǎn)的坐標(biāo)，x₁是電勢(shì)能為極值的點(diǎn)的坐標(biāo)。由圖像可知（）

A . Q₂一定帶負(fù)電 B . 兩個(gè)點(diǎn)電荷可能為同種電荷 C . 兩個(gè)點(diǎn)電荷在x₀處的合場(chǎng)強(qiáng)為零 D . Q₁帶電量的絕對(duì)值必大于Q₂帶電量的絕對(duì)值

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14. (2020高三上·東城期中) 如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別是m₁和m₂的兩木塊A、B相連，靜止在光滑水平面上?，F(xiàn)使A瞬間獲得水平向右的速度v＝3 m/s，以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)。兩木塊的速度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，從圖示信息可知（）

A . t₁時(shí)刻彈簧最短，t₃時(shí)刻彈簧最長(zhǎng) B . 從t₁時(shí)刻到t₂時(shí)刻彈簧由伸長(zhǎng)狀態(tài)恢復(fù)到原長(zhǎng) C . 兩木塊的質(zhì)量之比為m₁∶m₂＝1∶2 D . 在t₂時(shí)刻兩木塊動(dòng)能之比為E_k1∶E_k2＝1∶4

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三、實(shí)驗(yàn)題

15. (2020高三上·東城期中) 某歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)可等效為如圖1所示電路，其中表頭是量程為100μA的電流表，電池的電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V。
1. （1）使用歐姆表測(cè)電阻前，應(yīng)將紅表筆和黑表筆，進(jìn)行歐姆擋調(diào)零；圖1中表筆1應(yīng)是表筆（選填“紅”或“黑”）；
2. （2）使用該歐姆表測(cè)阻值為R電阻時(shí)，倍率選擇開(kāi)關(guān)打到“×10”擋，發(fā)現(xiàn)指針偏角過(guò)小，則應(yīng)將倍率選擇開(kāi)關(guān)打到擋。（選填“×1”或“×100”）
3. （3）當(dāng)用調(diào)整好的歐姆表測(cè)阻值為R電阻時(shí)，通過(guò)表頭的電流為I，表針相對(duì)于表盤(pán)左側(cè)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ，則圖2所示圖像可能正確描述I或R與θ關(guān)系的是（選填圖像下的字母）。
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16. (2020高三上·東城期中) 第一組同學(xué)用圖1所示的電路測(cè)定一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E約為2 V，內(nèi)阻r比較小，為了實(shí)驗(yàn)的方便，電路中串聯(lián)了一個(gè)定值電阻 R₀。請(qǐng)回答下面的(1)~(4)問(wèn)。
1. （1）現(xiàn)有蓄電池、電流表（量程0~0.6 A）、滑動(dòng) 變阻器（0~20Ω）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干，以及下面的器材：
  A．電壓表（0~3 V ）
  
  B．電壓表（0~15 V）
  
  C．定值電阻（2 Ω）
  
  D．定值電阻（10 Ω）
  
  實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用；R₀應(yīng)選用（選填相應(yīng)器材前的字母）。
2. （2）圖2是實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，已連接了部分導(dǎo)線。請(qǐng)根據(jù)圖1，補(bǔ)充完成實(shí)物間的連線。在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于最端（選填“左”或“右”）。
3. （3）某位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)做出如圖3所示的 U-I 圖線，可得出蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E= V，圖線的斜率k= Ω，電源內(nèi)電阻r = Ω。
4. （4）采用圖1電路測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是（_________）
  
  A . 電流表的分壓作用 B . 電流表的分流作用 C . 電壓表的分流作用 D . 電壓表的分壓作用
5. （5）第二小組的同學(xué)用一塊檢查完好的靈敏電流計(jì)（滿(mǎn)偏電流I_g已知，內(nèi)阻R_g未知）、電阻箱、開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線和待測(cè)電池組連成電路，如圖所示。閉合開(kāi)關(guān)后，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R₁時(shí)靈敏電流計(jì)指針達(dá)到滿(mǎn)偏，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R₂時(shí)靈敏電流計(jì)指針達(dá)到半偏。請(qǐng)你通過(guò)推導(dǎo)說(shuō)明，在這種測(cè)量方法中由于靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻R_g未知是否會(huì)對(duì)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量造成系統(tǒng)誤差。
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四、解答題

17. (2023高三上·海淀開(kāi)學(xué)考) 無(wú)人機(jī)在距離水平地面高度 $\text{[math]}$ 處，以速度 $\text{[math]}$ 水平勻速飛行并釋放一包裹，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求包裹釋放點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離 $\text{[math]}$ ；
2. （2）求包裹落地時(shí)的速度大小 $\text{[math]}$ ；
3. （3）以釋放點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，初速度方向?yàn)? $\text{[math]}$ 軸方向，豎直向下為 $\text{[math]}$ 軸方向，建立平面直角坐標(biāo)系，寫(xiě)出該包裹運(yùn)動(dòng)的軌跡方程。
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18. (2020高三上·東城期中)
1. （1）試在下述情景下由牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)出動(dòng)能定理的表達(dá)式：在水平面上，一個(gè)物塊水平方向只受到一個(gè)恒力作用，沿直線運(yùn)動(dòng)。要求說(shuō)明推導(dǎo)過(guò)程中每步的根據(jù)，以及式中各符號(hào)和最后結(jié)果中各項(xiàng)的意義。
2. （2）如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上，下端連接一個(gè)小球。以小球的平衡位置O為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下建立x軸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。如果把彈性勢(shì)能與重力勢(shì)能的和稱(chēng)為系統(tǒng)的勢(shì)能，并規(guī)定小球處在平衡位置時(shí)系統(tǒng)的勢(shì)能為零，請(qǐng)根據(jù)“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”，證明小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)下方x處時(shí)系統(tǒng)的勢(shì)能 $\text{[math]}$ 。
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19. (2020高三上·東城期中) 靜電場(chǎng)有很多性質(zhì)，其中之一就是電場(chǎng)力做功只與電荷運(yùn)動(dòng)的初末位置有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。
1. （1）如圖所示，電子以初速度v₀沿平行于板面的方向從A點(diǎn)射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從另一側(cè)的某點(diǎn)射出。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可以看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，極板間電壓為U，極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，板間距為d。忽略電子所受重力。
  
  a．求電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過(guò)程中的加速度大小a；
  
  b．求電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)電子所做的功W.
2. （2）某同學(xué)突發(fā)奇想，設(shè)計(jì)了下圖所示的永動(dòng)機(jī)模型。如圖所示，在水平方向上設(shè)置相反方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在場(chǎng)中放置一光滑圓形絕緣管道，將帶正電的小球放置于管道中某點(diǎn)，在電場(chǎng)力的作用下，小球的速度會(huì)逐漸變大，一直運(yùn)動(dòng)下去。請(qǐng)你結(jié)合靜電場(chǎng)的基本性質(zhì)，分析論證這位同學(xué)的設(shè)計(jì)是否可行。
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20. (2020高三上·東城期中)
1. （1）電流做功，實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的靜電力在做功。若某段電路兩端的電壓為U，通過(guò)的電流為I，請(qǐng)論述說(shuō)明電流在這段電路上做功的功率P＝UI。
2. （2）為防止安全事故的發(fā)生，電路在布線時(shí)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，供電電流越大的地方需要的導(dǎo)線越粗。設(shè)通電產(chǎn)生的焦耳熱Q與導(dǎo)線升高的溫度ΔT之間滿(mǎn)足如下關(guān)系：Q＝kcmΔT，其中c表示物體的比熱，m為物體的質(zhì)量，k為大于1的常數(shù)。請(qǐng)你選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹浚ㄟ^(guò)論述和計(jì)算證明“為避免升溫過(guò)快，若電流越大，電阻線應(yīng)該越粗”。
3. （3）超導(dǎo)體在溫度特別低時(shí)電阻可以降到幾乎為零。將一個(gè)閉合超導(dǎo)金屬圓環(huán)水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線垂直于圓環(huán)平面，逐漸降低溫度使超導(dǎo)環(huán)發(fā)生由正常態(tài)到超導(dǎo)態(tài)的轉(zhuǎn)變后突然撤去磁場(chǎng)，此后若環(huán)中的電流不隨時(shí)間變化，則表明其電阻為零。
  為探究該金屬圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限，研究人員測(cè)得撤去磁場(chǎng)后環(huán)中電流為I，并經(jīng)一年以上的時(shí)間t未檢測(cè)出電流變化。實(shí)際上儀器只能檢測(cè)出大于ΔI的電流變化，其中ΔI<<I，當(dāng)電流的變化小于ΔI時(shí)，儀器檢測(cè)不出電流的變化，研究人員便認(rèn)為電流沒(méi)有變化。設(shè)環(huán)的橫截面積為S，環(huán)中電子定向移動(dòng)的平均速率為v，電子質(zhì)量為m、電荷量為e，環(huán)中定向移動(dòng)電子減少的動(dòng)能全轉(zhuǎn)化為圓環(huán)的內(nèi)能。試用上述給出的各物理量，求超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限ρ。
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