北京市石景山区2018届高三物理期末测试试卷

一、单选题

1. 难度：简单

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,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

2. 难度：简单

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

3. 难度：中等

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

4. 难度：简单

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

5. 难度：中等

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

6. 难度：中等

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点时的动能分别为和。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，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。下列选项正确的是

A. ，

B. ，

C. ，

D. ，

7. 难度：中等

如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，运行的周期为，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

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

8. 难度：中等

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

9. 难度：中等

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、、和。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，

D. 直线a位于某一等势面内，

10. 难度：中等

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

11. 难度：中等

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，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.     B.     C.     D.

12. 难度：中等

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.

二、实验题

13. 难度：中等

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______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_______________

14. 难度：中等

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______， ______。

(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，内阻忽略不计；定值电阻有两种规格，阻值分别为300 Ω和1000 Ω；滑动变阻器有两种规格，最大阻值分别为750 Ω和3000 Ω。则R₀应选用阻值为________的电阻，R应选用最大阻值为    _____的滑动变阻器。

(3)若电阻和中有一个被短路，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：___________。

三、解答题

15. 难度：简单

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。

16. 难度：中等

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。

17. 难度：中等

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。

18. 难度：中等

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。

19. 难度：困难

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。