北京市东城区高三上学期期末教学统一检测物理卷

甲、乙两人从某点出发沿同一圆形跑道运动，甲沿顺时针方向行走，乙沿逆时针方向行走。经过一段时间后，甲、乙两人在另一点相遇。从出发到相遇的过程中，下列说法中正确的是（   ）

质量为2kg的小球自塔顶由静止开始下落，不考虑空气阻力的影响，g取10m/s²，下列说法中正确的是（   ）

质量为m的小球P以大小为v的速度与质量为3m的静止小球Q发生正碰，碰后小球P以大小为的速度被反弹，则正碰后小球Q的速度大小是（   ）

A．

B．

C．

D．

如图所示，兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力情况，在电梯地板上放置了一个压力传感器，将质量为4kg的物体放在传感器上。在电梯运动的某段过程中，传感器的示数为44N。g取10m/s².对此过程的分析正确的是 (     )

如图所示，三根轻绳的一端系于O点，绳1、2的另一端分别固定在墙上，绳3的另一端吊着质量为m的重物。重物处于静止时，绳1水平，绳2与水平方向的夹角为θ。绳1受到的拉力用F₁表示，绳2受到的拉力用F₂表示。下列表达式中正确的是（   ）

A．

B．

C．

D．

如图所示，在M点分别以不同的速度将两小球水平抛出。两小球分别落在水平地面上的P点、Q点。已知O点是M点在地面上的竖直投影，OP∶PQ=1∶3，且不考虑空气阻力的影响。下列说法中正确的是（   ）

如图所示，实线表示某匀强电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是（ ）

某同学将一个质量为m的小球竖直向上抛出，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力F大小恒定。则在上升过程中（   ）

一根较长轻质柔软细绳，用手握住一端连续上下抖动，形成一列波。某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置，不考虑能量损失。下列说法中正确的是(  )

如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点M、O、N，质点O恰能保持静止，质点M、N均围绕质点O做匀速圆周运动。已知质点M、N与质点O的距离分别为L₁、L₂。不计质点间的万有引力作用。下列说法中正确的是（    ）

A．质点M与质点N带有异种电荷

B．质点M与质点N的线速度相同

C．质点M与质点N的质量之比为

D．质点M与质点N所带电荷量之比为

如图甲所示，两个平行金属板正对放置，板长l=10cm，间距d=5cm，在两板间的中线OO’的O处一个粒子源，沿OO^’方向连续不断地放出速度的质子。两平行金属板间的电压u随时间变化的u—t图线如图乙所示，电场只分布在两板之间。在靠近两平行金属板边缘的右侧分布有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度，方向垂直于纸面向里，磁场边缘MN与OO′垂直。质子的比荷取，质子之间的作用力忽略不计，下列说法正确的是

A．有质子进入磁场区域的时间是0.15s

B．质子在电场中运动的最长时间是0.10s

C．质子在磁场中做圆周运动的最大半径是0.5m

D．质子在磁场中运动的最大速度是的倍

如图所示为“割绳子”游戏中的一幅截图，游戏中割断左侧绳子糖果就会通过正下方第一颗星星…….糖果一定能经过星星处吗？现将其中的物理问题抽象出来进行研究：三根不可伸长的轻绳共同系住一颗质量为m的糖果（可视为质点），设从左到右三根轻绳的长度分别为l₁、l₂和l₃，其中最左侧的绳子处于竖直且张紧的状态，另两根绳均处于松弛状态，三根绳的上端分别固定在同一水平线上，且相邻两悬点间距离均为d，糖果正下方的第一颗星星与糖果距离为h。已知绳子由松弛到张紧时沿绳方向的速度分量即刻减为零，现将最左侧的绳子割断，以下选项正确的是

A．只要满足，糖果就能经过正下方第一颗星星处

B．只要满足，糖果就能经过正下方第一颗星星处

C．糖果可能以的初动能开始绕中间悬点做圆运动

D．糖果到达最低点的动能可能等于

如图所示为奥斯特实验所用装置，开关闭合前将小磁针置于水平桌面上，其上方附近的导线应与桌面平行且沿         （选填“东西”、“南北”）方向放置，这是由于考虑到          的影响；开关闭合后，小磁针偏转了一定角度，说明                 ；如果将小磁针置于导线正上方附近，开关闭合后小磁针           发生偏转（选填“会”、“不会”）。

实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验。
（1）实验前他们根据单摆周期公式导出了重力加速度的表达式，其中L表示摆长，T表示周期。对于此式的理解，四位同学说出了自己的观点：
同学甲：T一定时，g与L成正比      同学乙：L一定时，g与T²成反比
同学丙：L变化时，T²是不变的        同学丁：L变化时，L与T²的比值是定值
其中观点正确的是同学            （选填“甲”、 “乙”、“丙”、“丁”）。
（2）实验室有如下器材可供选用：

E．秒表
F．时钟
G．最小刻度为毫米的米尺
实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择：           （填写器材前面的字母）。
（3）他们将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂（如图所示）。用刻度尺测量悬点到        之间的距离记为单摆的摆长L。

(4)在小球平稳摆动后，他们记录小球完成n次全振动的总时间t，则单摆的周期T=               。
(5)如果实验得到的结果是g=10.29m/s²，比当地的重力加速度值大，分析可能是哪些不当的实际操作造成这种结果，并写出其中一种：                                                   。

某同学用如图1所示的电路描绘一个标有“3V 0.25A”小灯泡的伏安特性曲线。他已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）；电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ）；电键一个、导线若干。

(1)实验中所用的滑动变阻器应选择下面两种中的           （填数字代号）。
①滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A） ②滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
(2)在图2中他已经连接了一部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连线补充完整。

(3)闭合电键前滑动变阻器的滑片应该置于             端(选填“a”、“b”)。
(4)为了得到伏安特性曲线，他以电压表的读数U为横轴，以电流表的读数I为纵轴，将实验中得到的多组数据进行了描点，如图3所示，请你帮他完成I-U图像。
(5)由实验得到的伏安特性曲线可以看出小灯泡的电阻随电压的增大而          。
(6)如果将此小灯泡连入如图4所示电路，其中电源电动势为3V，电源内阻与保护电阻R₀的总阻值为5Ω，定值电阻R的阻值为10Ω。开关S闭合后，通过小灯泡的电流是           A(保留两位有效数字)

如图所示，两根间距L=1m、电阻不计的平行光滑金属导轨ab、cd水平放置，一端与阻值R＝2Ω的电阻相连。质量m=1kg的导体棒ef在外力作用下沿导轨以v=5m/s的速度向右匀速运动。整个装置处于磁感应强度B=0.2T的竖直向下的匀强磁场中。求：

(1)感应电动势大小；
(2)回路中感应电流大小；
(3)导体棒所受安培力大小。

如图所示，倾角为37°的斜面固定在水平地面上，一个质量为1kg的小物体（可视为质点）以8.0m/s的初速度由底端冲上斜面，已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s²，sin37°=0.6，求：

(1)物体沿斜面向上运动时的加速度；
(2)若使物体不至滑出斜面，斜面的最小长度；
(3)物体再次回到斜面底端时的动能。

我国自主研制的北斗卫星导航系统包括5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星，将为全球用户提供高精度、高可靠性的定位、导航服务。
A为地球同步卫星，质量为m₁；B为绕地球做圆周运动的非静止轨道卫星，质量为m₂，离地面高度为h.已知地球半径为R，地球自转周期为T₀，地球表面的重力加速度为g。 求：
(1)卫星A运行的角速度；(2)卫星B运行的线速度。

如图所示，将小物体（可视为质点）置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的恒力F拉动纸板，拉力大小不同，纸板和小物体的运动情况也不同。若纸板的质量m₁=0.1kg，小物体的质量m₂=0.4kg，小物体与桌面右边缘的距离d=0.15m，已知各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s²。求：

(1)当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的摩擦力大小；
(2)拉力F满足什么条件，小物体才能与纸板发生相对滑动；
(3)若拉力作用0.3s时，纸板刚好从小物体下抽出，通过计算判断小物体是否会留在桌面上。

如图1所示，载流导体薄板处在垂直于电流方向的磁场中时，在垂直于电流和磁场的方向上会产生电势差，称为霍尔电压U_H，这种现象称为霍尔效应。设图1中通过导体的电流为I_s，垂直于薄板表面的磁场磁感应强度为B，自由电荷电荷量为q，单位体积内自由电荷的数量为n，薄板的厚度为d，宽度为b
（1）选用上述各量表示霍尔电压U_H的值；
（2）技术上应用霍尔效应可以测量未知磁场的磁感应强度，这样的仪器叫做磁强计。
a.请在上问的基础上从原理上说明如何利用霍尔效应测量磁感应强度？
b.当待测磁场发生一很小变化时，测量仪器显示的值变化越大，就称其越灵敏。简要说明如何提高上述测量的灵敏程度？

（3）在一个很小的半导体薄片上，制作四个电极，就成了一个霍尔元件，图2所示的就是一种霍尔元件，将其与电压放大电路等辅助装置连接起来，就可以测量磁场的分布情况。当霍尔元件垂直轴线置于图3所示通电螺线管的正中央位置时，测得霍尔电压U_H=72.0mV。已知正中央位置的磁感应强度B=2.4mT，图4为根据沿轴线逐点测量的实验结果绘制的图线，在靠近轴线的区域各处的磁感应强度都和轴线处相差不多。
技术上还常用测量通过小线圈的电荷量的方法探测磁场。若有匝数N=10，直径D=1cm，电阻R=1Ω的圆形线圈与可显示通过其电荷量的仪器相连，把它放在轴线上x=15cm处，然后急速地把它移到磁场外面，运动过程中保持线圈平面与轴线垂直，计算此过程通过它的电荷量。(结果保留两位有效数字)