北京市朝阳区2012届高三上学期物理期末考试试题及答案

考试时间90分钟满分100分）

一、本题共13小题，每小题3分。共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是

符合题目要求的。

1．很好地解释了α粒子散射实验并提出原子核式结构模型的科学家是（）A．汤姆生B．爱因斯坦C．德布罗意D．卢瑟福

2．用绿光照射一个光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时最大初动能增大，可以（）

A．改用红光照射B．改用紫光照射

C．增加绿光照射时间D．增加绿光照射强度

3．图中P为放在匀强磁场中的天然放射源，其放出的射线在磁场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是（）

A．a为α射线、b为β射线、c为γ射线

B．a为β射线、b为γ射线、c为α射线

C．a为α射线、b为γ射线、c为β射线

D．a为γ射线、b为α射线、c为β射线

4．绝缘细线的一端与一带正电的小球M相连接，另一端固定在天花板上，在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N，在下列情况下，小球M能处于静止状态的是（）

5．2011年12月美国宇航局发布声明宣布，通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星。该行星被命名为开普勒一22b（Kepler一22b），距离地球约600光年之遥，体积是地球的2．4倍。这是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一圈。若行星开普勒一22b绕恒星做圆运动的轨道半径可测量，万有引力常量G已知。根据以上数据可以估算的物理量有（）

A．行星的质量B．行星的密度C．恒星的质量D．恒星的密度6．质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力f均恒定不变。

在时间t 内，汽车的速度由0v 增加到最大速度m v ，汽车前进的距离为s ，则在这段时间内可以表示发动机所做功W 的计算式为

（ ）

A ．W Pt =

B ．W fs =

C ．2201122m W mv mv =-

D ．212

m W mv fs =+

7．正方形区域ABCD 中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个α粒子（不计

重力）以一定速度从AB 边的中点M 沿既垂直于AB 边又垂直于磁场

的方向射入磁场，正好从AD 边的中点N 射出。若将磁感应强度B 变

为原来的2倍，其他条件不变，则这个α粒子射出磁场的位置是（ ）

A ．A 点

B ．ND 之间的某一点

C ．C

D 之间的某一点 D ．BC 之间的某一点

8．如图所示，电源内阻不可忽略。开关S 闭合后，在变阻器R 0

的滑动端向上滑动的过程中 （ ）

A ．电压表与电流表的示数都增大

B ．电压表与电流表的示数都减小

C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小

D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大

9．下表是一辆电动自行车的部分技术指标，参考表中数据判断以下说法正确的是

（ ）

A ．自行车每秒钟消耗的电能为180J

B ．电动机每秒钟消耗的电能为180J

C ．电动机的内电阻为6Ω

D ．电动机的内电阻为1Ω

10．如图所示，在水平方向的匀强电场中，一初速度为0v 的带电微粒沿着竖直平面内的直

线由A 点运动到B 点的过程中，微粒的

（ ）

A ．电势能一定减少，动能一定减少

B ．电势能一定增加，动能一定增加

C ．电势能一定减少，动能一定增加

D ．电势能一定增加，动能一定减少

11．带电粒子（不计重力），以速度v 射入某一空间，下列说法正确的是

（ ）

A ．如果空间只存在匀强电场，则带电粒子穿过该空间时，动能、动量一定发生变化

B ．如果空间只存在匀强磁场，则带电粒子穿过该空间时，动能、动量一定发生变化

C ．如果空间只存在匀强电场，则带电粒子穿过该空间时，动能可能不变、动量一定发

生变化

D ．如果空间同时存在匀强电场和匀强磁场，则带电粒子穿过该空间时，动能和动量一

定发生变化

12．一个初动能为E 的小物块从斜面底端冲上足够长的斜面，返回斜面底端时速度大小为v ，

该过程物体克服摩擦力做功为

2E 。若小物块冲上斜面的初动能变为2E ，则

（ ）

A ．返回斜面底端时动能为34E

B ．返回斜面底端时动能为32E

C ．返回斜面底端时速度大小为2v

D ．返回斜面底端时速度大小为2v

13．如图所示，若x 轴表示时间，y 轴表示速度，则该图像反映了质点做匀减速直线运动时，

速度与时间的关系。若x 轴和y 轴分别表示不同的物理量，则该图像可以反映某种情况下，相应的物理量之间的关系。下列说法正确的是

（ ）

A ．若x 轴表示时间，），轴表示重力势能，则该图像可表示

自由落体运动物体的重力势能随时间变化的规律

B ．若x 轴表示时间，y 轴表示动量，则该图像可表示不计空

气阻力情况下，竖直上抛物体在向上运动过程中，动量随时

间变化的规律

C ．若x 轴表示时间，y 轴表示感应电动势，则该图像可表示

闭合回路中磁感应强度随时间均匀减少时，闭合回路中感应

电动势随时间变化的规律

D ．若x 轴表示时间，y 轴表示感应电流，则该图像可表示闭

合回路中磁感应强度随时间均匀减少时，闭合回路中感应电流随时间变化的规律

二、本题共3小题，共20分。把答案填在答题纸相应的横线上。

14．（6分）在“探究共点力合成规律”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：

A ．在白纸上按比例做出两个力F 1和F 2的图示，根据平行四边形定

则作图求出合力F ；

B ．只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉同样长度；

C ．记下两个测力计F 1和F 2的读数，并且记录它们的方向；

D ．在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮筋的一端固定在板

上P 点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个

测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位

置O ，并记下此位置，如图所示；

E ．记下测力计的读数

F '和细绳方向，按同一比例做出这个力的图示，比较这个实测

合力F '和按平行四边形定则求出的合力F ，看它们的大小和方向是否相近；

F ．改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，从实验得出结论。

（1）上述实验步骤中有一步骤有明显的错误，这个步骤是 （填选项前的字母）； 正确的操作应为 。

（2）将以上实验步骤按正确顺序排列，应为 （填选项前的字母）。

15．（6分）如图所示，若多用电表的选择开关处于下表中所指的挡位，请在答题纸的表格

中填出相应的读数。

16．（8分）某兴趣小组利用拉力传感器和速度传感器“验证动能定理”。如图。他们将拉力

传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连接，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距50．0cm 的A 、B 两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A 、B 两点的速度大小。小车中可以放置砝码。

下表是他们测得的数据，其中M 是小车、砝码和拉力传感器的总质量，2221||v v 是两

个速度传感器记录的速度的平方差，可以据此计算出M 的动能变化量△E 。F 是拉力传感器受到的拉力，W 是F 在A 、B 间所做的功。

（1）根据测量数据计算，表格中3E ∆= ；W 3= 。

（2）根据表中的数据，在坐标纸上标出3E ∆和W 3对应的数据点，并作出E W ∆-图线。

（3）E W ∆-图线没有通过原点的原因可能是 。

三、本题共5小题。共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只

写出最后答案的不能得分，有数值计算的题。答案中必须明确写出数值和单位，g 取10m ／s 2。把答案填在答题纸相应的空白处。

17．（6分）如图所示，质量m=2．0kg 的物体在恒力F=20N 作用下，由静止开始沿水平面

运动 1.0x m =，力F 与水方向的夹角37α=︒’，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0．5，求该过程中：（sin 370.6,cos370.8︒=︒=）

（1）拉力F 对物体所做的功W ；

（2）地面对物体的摩擦力f 的大小；

（3）物体获得的动能k E 。

18．（6分）如图所示，质量为m 的小球B ，用长为l 的细绳吊起处于静止状态，质量为m

的A 球沿半径为l 的光滑1／4圆弧轨道，在与O 点等高位置由静止释放，A 球下滑到最低点与B 球相碰，若A 球与B 球碰撞后立刻粘合在一起，求：

（1）A 球下滑到最低点与B 球相碰之前瞬间速度v 的大小；

共

共的大小；

（3）A球与B球撞后的瞬间受到细绳拉力F的大小。

19．（7分）如图所示为质谱仪的原理图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后，进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E，方向水平向右。带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点既垂直直线MN又垂直于磁场的方向射人偏转磁场。偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。带电粒子经偏转磁场后，最终达到照相底片的H点。已知偏转磁场的磁感应强度为B2，带电粒子的重力可忽略不计。

求：

（1）粒子从加速电场射出时速度v的大小；

（2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向；

（3）带电粒子进入偏转磁场的G点到照相底片H点的距离L。

20．（10分）质量M=3．0kg的长木板置于光滑水平面上，木板左侧放置一质量m=1．0kg 的木块，右侧固定一轻弹簧，处于原长状态，弹簧正下方部分的木板上表面光滑，其它

部分的木板上表面粗糙，如图所示。现给木块

04.0/

v m s

的初速度，使之向右运动，在木板与木块向右运动过程中，当木板和木块达到共速时，木板恰与墙壁相碰，碰撞过程时间极短，木板速度的方向改变，大小不变，最后木块恰好在木板的左端与木板相对静止。求：

（1）木板与墙壁相碰时的速度

1

v；

（2）整个过程中弹簧所具有的弹性势能的最大值

pm

E；

2l。（12分）两根相距L=0．5m的足够长的金属导轨如图甲所示放置，他们各有一边在同一水平面上，另一边垂直于水平面。金属细杆ab、cd的质量均为m=50g，电阻均为R=1．0Ω，它们与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数μ=0．5，导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小B=1．0T、方向竖直向上的匀强磁场中。当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F作用下沿导轨向右运动时，从某一时刻开始释放cd杆，

v随时间变化的图像如图乙所示（在0～1．0s和2．0~3．0s 并且开始计时，cd杆运动速度

cd

内，cd做匀变速直线运动）。

（1）求在0~1．0s时间内，回路中感应电流的大小；

（2）求在0～3．0s时间内，ab杆在水平导轨上运动的最大速度；

（3）已知1．0～2．0s内，ab杆做匀加速直线运动，在图丙中画出在0～3．0s内，拉力F随时间变化的图像。（不需要写出计算过程，只需画出图线）

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