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北京市西城区高三第一学期期末试卷物理卷

关于某个物体受到的力与运动的关系,下列说法正确的是

A.物体受到的合力为零,速度一定为零
B.物体受到的合力恒定,速度一定恒定
C.物体受到的合力越大,速度一定越大
D.物体受到的合力越大,加速度一定越大
来源:2016届北京市西城区高三第一学期期末试卷物理卷
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  • 难度:未知

关于机械振动和机械波,下列说法正确的是

A.有机械振动必有机械波
B.声音在空气中传播时是横波
C.在机械波的传播中质点并不随波迁移
D.质点的振动方向与波的传播方向总在同一直线上
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  • 难度:未知

如图所示,汽车在一水平公路上转弯时,汽车的运动可视为匀速圆周运动的一部分。下列关于汽车转弯时的说法正确的是

A.汽车处于平衡状态 B.汽车的向心力由重力提供
C.汽车的向心力由支持力提供 D.汽车的向心力由摩擦力提供
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  • 难度:未知

在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小。仪器中有一根轻质金属丝悬挂着一个金属球,无风时金属球自由下垂,当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度并保持恒定,如图所示。关于风力大小F与小球质量m、偏角θ之间的关系,下列关系中正确的是

A.F =" mgtanθ" B.F = mgsinθ C. D.
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某同学站在体重计上,通过做下蹲、起立的动作来探究超重和失重现象。下列说法正确的是

A.下蹲过程中人始终处于超重状态
B.起立过程中人始终处于超重状态
C.下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
D.起立过程中人先处于超重状态后处于失重状态
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如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动。振子的位移x随时间t的变化图象如图乙所示。下列判断正确的是

A.0.4s时振子的加速度为零
B.0.8 s时振子的速度最大
C.­0.4 s和1.2 s时振子的加速度相同
D.0.8s和1.6 s时振子的速度相同
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如图所示,实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带正电的粒子仅在电场力作用下通过电场,图中虚线为粒子的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。下列判断正确的是

A.a点场强小于b点场强
B.a点电势大于b点电势
C.带电粒子从a到b动能减小
D.带电粒子从a到b电势能减小
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如图所示,用理想变压器为一个“6V、12W”的小灯泡供电,变压器原线圈中的输入电压为220V。闭合开关S,小灯泡恰好正常发光。则下列说法中错误的是

A.变压器原副线圈的匝数之比为110:3
B.变压器原线圈中的输入电流为2A
C.变压器原线圈中的输入功率为12W
D.变压器副线圈中的输出功率为12W
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如图所示,平行板电容器已经充电,静电计的金属球与电容器的一个极板连接,外壳与另一个极板连接,静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差。实验中保持极板上的电荷量Q不变。设电容器两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。下列关于实验现象的描述正确的是

A.保持S不变,增大d,则θ变大
B.保持S不变,减小d,则θ不变
C.保持d不变,减小S,则θ变小
D.保持S、d不变,在两板间插入电介质,则θ变大
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如图所示,在真空中有一对带电的平行金属板水平放置。一带电粒子沿平行于板面的方向,从左侧两极板中央射入电场中,恰能从右侧极板边缘处离开电场。不计粒子重力。若可以改变某个量,下列哪种变化,仍能确保粒子一定飞出电场

A.只增大粒子的带电量 B.只增大电场强度
C.只减小粒子的比荷 D.只减小粒子的入射速度
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如图所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图。由电子枪产生电子束,玻璃泡内充有稀薄的气体,在电子束通过时能够显示电子的径迹。前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场,磁场方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节。适当调节U和I,玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹。下列调节方式中,一定能让圆形径迹半径增大的是

A.同时增大U和I B.同时减小U和I C.增大U,减小I D.减小U,增大I
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如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图。单刀多掷开关S可以与不同接点连接。下列说法正确的是

A.当S接1或2时为直流电流档,接1时量程较小
B.当S接1或2时为直流电压档,接1时量程较大
C.当S接3或4时为直流电流档,接3时量程较大
D.当S接5或6时为直流电压档,接5时量程较小
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两辆汽车在一条东西方向的平直公路上行驶,以向东为正方向,两辆汽车的v-t图象如图所示。由图可知

A.两辆汽车都向东行驶 B.乙车做匀减速直线运动
C.6s时甲车的速度大于乙车 D.0~7s内甲车的位移大于乙车
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如图所示为一台小型发电机示意图,磁场为水平方向。当线圈转到如图所示的水平位置时,下列判断正确的是

A.通过线圈的磁通量最大
B.通过线圈的磁通量为零
C.线圈中产生的电动势最大
D.线圈中产生的电动势为零
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如图所示,光滑绝缘的水平面上,一个边长为L的正方形金属框,在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图的有界匀强磁场区域。磁场区域的宽度为d(d >L)。已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零。则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,下列分析正确的是

A.线框中产生的感应电流方向相反
B.所受的安培力方向相反
C.两过程所用时间相等
D.进入磁场的过程中线框产生的热量较少
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如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、N为轨道的最低点。则下列分析正确的是

A.两个小球到达轨道最低点的速度vM < vN
B.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力FM > FN
C.小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间
D.磁场中小球能到达轨道另一端最高处,电场中小球不能到达轨道另一端最高处
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如图所示,斜面AC长L= 1m,倾角θ =37°,CD段为与斜面平滑连接的水平地面。一个质量m = 2kg的小物块从斜面顶端A由静止开始滑下。小物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为μ = 0.5。不计空气阻力,g = 10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。求:

(1)小物块在斜面上运动时的加速度大小a;
(2)小物块滑到斜面底端C点时的速度大小v;
(3)小物块在水平地面上滑行的最远距离x。

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宇航员驾驶宇宙飞船到达月球,他在月球表面做了一个实验:在离月球表面高度为h处,将一小球以初速度v0水平抛出,水平射程为x。已知月球的半径为R,万有引力常量为G。不考虑月球自转的影响。求:
(1)月球表面的重力加速度大小g0
(2)月球的质量M;
(3)飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的速度v。

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如图所示,两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为L,电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。导体棒a与b的质量均为m,电阻值分别为Ra=R,Rb=2R。b棒放置在水平导轨上足够远处,a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直,重力加速度为g。

(1)求a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向;
(2)求最终稳定时两棒的速度大小;
(3)从a棒开始下落到最终稳定的过程中,求b棒上产生的内能。

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如图1所示,一根轻质弹簧上端固定在天花板上,下端挂一小球(可视为质点),弹簧处于原长时小球位于O点。将小球从O点由静止释放,小球沿竖直方向在OP之间做往复运动,如图2所示。小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。不计空气阻力,重力加速度为g。

(1)在小球运动的过程中,经过某一位置A时动能为Ek1,重力势能为EP1,弹簧弹性势能为E弹1,经过另一位置B时动能为Ek2,重力势能为EP2,弹簧弹性势能为E弹2。请根据功是能量转化的量度,证明:小球由A运动到B 的过程中,小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒;
(2)已知弹簧劲度系数为k。以O点为坐标原点,竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系O-x,如图2所示。

a. 请在图3中画出小球从O运动到P的过程中,弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移x变化的图象。根据F-x图象求:小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W,以及小球在此位置时弹簧的弹性势能E
b. 已知小球质量为m。求小球经过OP中点时瞬时速度的大小v。

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在粒子物理学的研究中,经常用电场和磁场来控制或者改变粒子的运动。一粒子源产生离子束,已知离子质量为m,电荷量为+e 。不计离子重力以及离子间的相互作用力。
         
(1)如图1所示为一速度选择器,两平行金属板水平放置,电场强度E与磁感应强度B相互垂直。让粒子源射出的离子沿平行于极板方向进入速度选择器。求能沿图中虚线路径通过速度选择器的离子的速度大小v。
(2)如图2所示为竖直放置的两平行金属板A、B,两板中间均开有小孔,两板之间的电压UAB随时间的变化规律如图3所示。假设从速度选择器出来的离子动能为Ek=100eV,让这些离子沿垂直极板方向进入两板之间。两极板距离很近,离子通过两板间的时间可以忽略不计。设每秒从速度选择器射出的离子数为N0 = 5×1015个,已知e =1.6×10-19C。从B板小孔飞出的离子束可等效为一电流,求从t = 0到t = 0.4s时间内,从B板小孔飞出的离子产生的平均电流I。
(3)接(1),若在图1中速度选择器的上极板中间开一小孔,如图4所示。将粒子源产生的离子束中速度为0的离子,从上极板小孔处释放,离子恰好能到达下极板。求离子到达下极板时的速度大小v,以及两极板间的距离d。

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