北京市西城区2022届高三物理上学期期末考试试题

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1、北京市西城区2022届高三物理上学期期末考试试题一、单项选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。)1.汽车从制动到停止共用时5s,而且每1s 前进的距离分别为9 m、7 m、5 m、3 m和1 m。在这段时间内,汽车前1s和前2s的平均速度分别为v1和v2。下列说法正确的是A. v1更接近汽车开始制动时的瞬时速度v0,且v1小于v0B. v1更接近汽车开始制动时的瞬时速度v0,且v1大于v0C. v2更接近汽车开始制动时的瞬时速度v0,且v2小于v0D. v2更接近汽车开始制动时的瞬时速度v0,且v2大于v0【答案】A【解析】【分析】平均速度求瞬时速度所取的时间越短越接近瞬时速度,则前1

2、s内的平均速度最接近关闭油门时的瞬时速度。【详解】变速直线运动中某一点的瞬时速度可以取该点为起点的一极小时间内的平均速度,时间越小越接近该点的瞬时速度,则本题应取前1s的速度v1,因是减速运动,则v1v0,则A正确,BCD错误,故选A。2.如图所示,小明用大小为F的力水平向右推木箱,但没能推动。下列说法正确的是A. 地面对木箱的摩擦力方向向右B. 地面对木箱的摩擦力大小等于FC. 地面对木箱的摩擦力大于FD. 地面对木箱的最大静摩擦力一定等于F【答案】B【解析】【分析】首先确定木箱的运动状态,然后根据运动状态确定木箱是否受力平衡,最后判断木箱受力大小的比较。【详解】当小明沿水平方向推木箱时,没

3、能推动,说明木箱仍处于静止状态,受力平衡,即推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故摩擦力大小为F,其方向与推力方向相反,即水平向左,故AC错误,B正确;地面对木箱的最大静摩擦力一定不小于F,故D错误。故选B。【点睛】本题考查二力平衡条件的应用,解题的关键是确定物体的运动状态,然后再判断力的大小,注意静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反,及静摩擦力与最大静摩擦力的区别。3.如图所示,质量为m的人站在体重计上,随电梯以大小为a的加速度加速上升,重力加速度大小为g。下列说法正确的是A. 人对体重计的压力大小为m(ga)B. 人对体重计的压力大小为m(ga)C. 人对体重计的压力大于体重计对人的支持力D

4、. 人对体重计的压力小于体重计对人的支持力【答案】A【解析】【分析】超重状态:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度,合力也向上。根据牛顿第二定律即可计算出人对体重计的压力。【详解】人受到的支持力N:N-mg=ma,得:N=mg+ma根据牛顿第三定律得,对体重计的压力大小m(g+a)。故A正确,B错误;人对体重计的压力和人受到的支持力是作用力和反作用力,故人对体重计的压力等于体重计对人的支持力,故CD错误。故选A。【点睛】本题考查了学生对超重失重现象的理解,与牛顿运动定律的应用,掌握住超重失重的特点与受力分析的基本方法即可求解。4.一列简谐横波在t=

5、0时刻的波形图如图甲所示,P是介质中的一个质点,图乙是质点P的振动图像。下列说法正确的是A. 该波的振幅为8cmB. 该波的波速为2m/sC. 质点P的振动周期为1sD. t=0时质点P沿y轴负方向运动【答案】B【解析】【分析】根据振动图得到振幅和周期,由波动图得到波长,即可求得波速;根据振动图得到t=2s时质点P的振动方程,根据图乙可以判断t=0时刻质点的振动方向。【详解】由图乙可知,振幅A=4cm,周期T=2s,故AC错误;由图甲可得:波长=4m,波速:,故B正确;由图乙可得:t=0s时,质点P向上振动,故D错误;故选B。【点睛】一般根据振动图得到周期,由波形图得到波长,从而得到波速;可由

6、传播方向得到振动方向,或根据振动图得到振动方程,从而得到波的传播方向。5.如图,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为El,若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比ElE2分别为A. ca,21 B. ac,21 C. ac,12 D. ca,12【答案】C【解析】试题分析:由楞次定律判断可知,MN中产生的感应电流方向为NM,则通过电阻R的电流方向为acMN产生的感应电动势公式为E=BLv,其他条件不变,E与B成正比,则得El:E2=1:2故选C考

7、点:楞次定律;感应电动势【名师点睛】本题关键要掌握楞次定律和切割感应电动势公式E=BLv,并能正确使用,属于基础题。【此处有视频,请去附件查看】6.一带电粒子q射入固定在O点的点电荷Q的电场中,粒子只受电场力作用,运动轨迹如图中曲线所示,且OBOAOC。下列说法正确的是A. q与Q带同种电荷B. q在A点的加速度大于在B点的加速度C. q在B点的速度大于在C点的速度D. q在B点的电势能大于在C点的电势能【答案】C【解析】【分析】电场线与等势面垂直。电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,沿电场线的方向,电势降低,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加。【详解】曲线

8、运动的合力指向曲线的内侧,指向O,说明相互吸引,q与Q带异种电荷,故A错误;电场力=ma,a与r2成反比,q在B点的加速度大于在A点的加速度,故B错误;根据动能定理,粒子由C到B,电场力做正功,动能增大,故粒子在B点的速度一定大于在C点的速度,故C正确。粒子由C到B,电场力做正功,所以粒子的电势能减小,所以B点的电势能一定小于在C点的电势能,故D错误。故选C。【点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向,然后结合静电力做功与电势能变化的关系以及动能定理判断电势能和动能的改变情况。7.如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁。如果在磁铁的下端的水平桌面上放一个固定的闭合线圈,并使磁极上

9、下振动。磁铁在向下运动的过程中,下列说法正确的A. 线圈给它的磁场力始终向上B. 线圈给它的磁场力先向上再向下C. 线圈给它的磁场力始终向下D. 线圈给它的磁场力先向下再向上【答案】A【解析】【分析】利用楞次定律的相对运动角度分析“来拒去留”,即可一一判定求解。【详解】根据楞次定律的“来拒去留”,则当磁铁在向下运动的过程中,线圈产生感应电流,形成感应磁场,从而阻碍磁铁的向下运动,则线圈给它的磁场力始终向上,故A正确,BCD错误;故选A。【点睛】本题巧妙的考查了楞次定律的应用,只要记住“来拒去留”,同时理解“增反减同”这一规律,此类题目难度不大。8.将一个内阻为100、满偏电流为3mA的电流表,

10、改装成量程为00.6A的电流表,则需要A. 串联一个阻值约为0.5的电阻 B. 串联一个阻值约为5的电阻C. 并联一个阻值约为0.5的电阻 D. 并联一个阻值约为5的电阻【答案】C【解析】【分析】把电流表改装成大量程的电流表需要并联分流电阻,应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值。【详解】把电流表改装成0.6A的电流表需要并联一个分流电阻,分流电阻阻值为:; 故C正确,ABD错误;故选C。【点睛】本题考查了电压表与电流表的改装,知道电表的改装原理,应用串并联电路特点与欧姆定律即可解题。9.在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,闭合开关S,电灯L正常发光。两块电表均为理想电表。在滑

11、片P向右移动的过程中,下列说法正确的是A. 电流表的示数变小 B. 电源的总功率变小C. 灯泡L的亮度变大 D. 电压表的示数变小【答案】D【解析】【分析】将滑片P向右移动时,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化和路端电压的变化,确定电灯L消耗功率的变化。根据流过变阻器的电流与总电流、电灯L电流的关系,分析其电流的变化,确定R1两端电压的变化,再分析变阻器两端电压的变化和电阻R1消耗的功率的变化。【详解】将滑片P向右移动时,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,电路总电流I增大,则电流表的示数变大,故A错误;电源总功率

12、P=EI,电流I增大,总功率增大,故B错误;由于内阻不为零,故路端电压U=E-Ir减小,电灯L消耗的功率减小,变暗,故C错误;流过变阻器的电流I1=I-IL,I增大,IL减小,则I1增大,电阻R1消耗的功率变大,电阻R1两端的电压U1增大;电压表的示数UV=U-U1,U减小,U1增大,则电压表示数变小。故D正确。故选D。10.如图所示,一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放一个电荷量为+Q的点电荷,点电荷到金属球的球心距离为3r。达到静电平衡后,下列说法正确的是A. 金属球的左侧感应出负电荷,右侧感应出正电荷B. 点电荷Q在金属球内产生的电场的场强处处为零C. 金属球最左侧

13、表面的电势高于最右侧表面的电势D. 感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为【答案】D【解析】【分析】金属球在点电荷附近,出现静电感应现象,导致电荷重新分布,整个导体是一个等势体。在金属球内部出现感应电荷的电场,正好与点电荷的电场叠加,只有叠加后电场为零时,电荷才不会移动。由于静电平衡,金属球内部各点的合场强为零,即电荷Q和球面上感应电荷在球内部某点产生的场强大小相等,方向相反,最后依据真空中点电荷间的库仑定律才适用。【详解】静电感应导致金属球的电荷重新分布,左侧带正电荷,右侧带负电荷,故A错误。金属球内各点的场强均为零,即感应电荷在金属球内某点激发的电场场强与点电荷在该点处产生的电场强度大

14、小,方向相反,故B错误。由于静电感应,金属球的右侧带负电,左侧带正电,但金属球是等势体。故C错误;感应电荷在金属球球心处产生的电场场强与+Q的点电荷在此处的电场场强大小相等,方向相反,合电场强度为零,因此感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为,故D正确。故选D。【点睛】考查静电平衡的内容,掌握点电荷的电场强度公式,关键要掌握静电平衡状态的特点:处于静电感应现象的导体,内部电场强度处处为零,并能理解场强为零的原因,注意库仑定律的成立条件。11.把一定质量的小球放在竖立的弹簧上,并把小球往下按至A位置,如图甲所示。迅速松手后,弹簧把小球弹起,小球升至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正好

15、恢复原长(图乙)。弹簧质量和空气阻力均可忽略。下列说法正确的是A. A到C的过程,小球的机械能守恒B. A到B的过程,小球的动能一直变大C. A到B的过程,小球动能的增加量小于弹簧弹性势能的减少量D. A到C的过程,小球重力势能的增加量小于弹簧弹性势能的减少量【答案】C【解析】【分析】根据弹簧的弹力做功分析小球机械能的变化。小球从A上升到B位置的过程中,平衡位置速度最大,动能增大;小球上升和下落过程与弹簧组成的系统机械能守恒。【详解】A到C的过程,除重力外,弹簧弹力对小球做正功,小球的机械能不守恒,故A错误;小球从A释放后向上做加速运动,弹簧弹力减小,当弹簧弹力与重力相等时速度最大,然后弹簧弹力小于重力,小球做减速运动,A到B的过程,小球动能先增大后减小,故B错误;小球与弹簧组成的系统机械能守恒,A到B的过程,弹簧弹性势能的减少量转化为小球的机械能,即转化为小球的动能与势能之和,由于小球重力势能增加,因此小球动能的增加量小于弹簧弹性势能的减少量,故C正确;小球与弹簧组成的系统机械能守恒,A到C的过程,弹簧弹性势能转化为小球机械能,到达C点,小球动能为零,弹簧弹性势能完全转化为小球的重力势能,因此小

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