2021-2022學(xué)年北京市順義區(qū)高三（上）期末物理試卷

一、本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。

• 1．關(guān)于元電荷和點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是（　　）

  A．元電荷就是電子

  B．元電荷就是質(zhì)子

  C．點(diǎn)電荷是一種理想化模型

  D．體積很小的帶電體就是點(diǎn)電荷
  組卷：280引用：1難度：0.7

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• 2．如圖所示，小球在光滑水平面上以O(shè)為平衡位置，在A、B之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．小球在O點(diǎn)速度最大	B．小球在A點(diǎn)速度最大
  C．小球在B點(diǎn)加速度最小	D．小球在B點(diǎn)回復(fù)力最小
  組卷：148引用：2難度：0.7

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• 3．下列說(shuō)法正確的是（　　）

  A．牛頓第一定律可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證

  B．隨著科技的發(fā)展，電荷是可以被消滅的

  C．勢(shì)能與相互作用的物體的相對(duì)位置有關(guān)

  D．某款手表，不用上發(fā)條、也不用電池，這說(shuō)明能量是可以不守恒的
  組卷：62引用：1難度：0.7

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• 4．唐代《耒耜經(jīng)》記載了曲轅犁相對(duì)直轅犁的優(yōu)勢(shì)之一是起土省力。設(shè)牛用大小相等的拉力F通過(guò)耕索分別拉兩種犁，F(xiàn)與豎直方向的夾角分別為α和β，α＜β，如圖所示。忽略耕索質(zhì)量，耕地過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　?。?br />

  A．耕索對(duì)曲轅犁拉力的水平分力比對(duì)直轅犁的大

  B．耕索對(duì)曲轅犁拉力的豎直分力比對(duì)直轅犁的大

  C．曲轅犁勻速前進(jìn)時(shí)，耕索對(duì)犁的拉力小于犁對(duì)耕索的拉力

  D．直轅犁加速前進(jìn)時(shí)，耕索對(duì)犁的拉力大于犁對(duì)耕索的拉力
  組卷：1773引用：18難度：0.6

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• 5．北京時(shí)間2021年10月16日6時(shí)56分，“神舟十三號(hào)”成功與“天和核心艙”完成對(duì)接，對(duì)接前“天和核心艙”的運(yùn)行軌道高度約為390km,“神舟十三號(hào)”的運(yùn)行軌道高度約為373km。它們的運(yùn)行軌道均可視為圓周，對(duì)接前在各自軌道運(yùn)行時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．“天和核心艙”比“神舟十三號(hào)”周期長(zhǎng)

  B．“天和核心艙”比“神舟十三號(hào)”線(xiàn)速度大

  C．“天和核心艙”比“神舟十三號(hào)”角速度大

  D．“天和核心艙”比“神舟十三號(hào)”加速度大
  組卷：172引用：1難度：0.5

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• 6．如圖1所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形金屬導(dǎo)線(xiàn)框繞與磁感線(xiàn)垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的圖像如圖2所示，下列說(shuō)法正確的是（　?。?br />

  A．線(xiàn)框產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為220V

  B．線(xiàn)框產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)有效值為220V

  C．線(xiàn)框平面與中性面重合時(shí)磁通量最小

  D．此交流電的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的規(guī)律是e=220 2 sin50πt（V）
  組卷：199引用：1難度：0.8

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二、本部分共6題，共58分。

• 19．類(lèi)比是科學(xué)思維中的重要方法。
  
  （1）某同學(xué)做“探究彈力與彈簧形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，正確畫(huà)出了彈簧彈力F和形變量x的圖像，如圖乙所示。他根據(jù)圖像斜率求出彈簧的勁度系數(shù)為k。之后他思考該實(shí)驗(yàn)過(guò)程克服彈力做功等于彈性勢(shì)能增量，并求出彈性勢(shì)能E_P隨x變化的表達(dá)式，因?yàn)檫@一過(guò)程彈力是變力做功，所以他類(lèi)比了勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)v-t圖像求位移的微元求和法。請(qǐng)你利用這一方法寫(xiě)出彈性勢(shì)能E_P隨x變化的表達(dá)式，取原長(zhǎng)為彈性勢(shì)能零勢(shì)能點(diǎn)。
  （2）當(dāng)平行板電容器的兩極板間是真空時(shí)，電容C與極板的正對(duì)面積S、極板間距離d的關(guān)系為

  C

  =

  S

  4

  πkd

  ，k為靜電力常量。對(duì)給定的平行板電容器充電，當(dāng)該電容器極板所帶電荷量Q變化時(shí)，兩極板間的電勢(shì)差U也隨之變化。
  ①在如圖丙所示的坐標(biāo)系中畫(huà)出電容器極板間電勢(shì)差U與帶電量Q的關(guān)系圖像。電容器儲(chǔ)存的電能等于電源搬運(yùn)電荷從一個(gè)極板到另一個(gè)極板過(guò)程中，克服電場(chǎng)力所做的功。這一過(guò)程與克服彈力做功等于彈性勢(shì)能增量類(lèi)似，與之類(lèi)比，推導(dǎo)電容器儲(chǔ)存的電能E_P表達(dá)式。
  ②若保持平行板電容器帶電量Q、極板正對(duì)面積S不變，兩極板間為真空，將板間距離由d₁增大到d₂，需要克服電場(chǎng)力做多少功？
  ③如果我們把單位體積內(nèi)的電場(chǎng)能定義為電場(chǎng)能量密度，用W_e表示。試證明真空中平行板電容器的電場(chǎng)能量密度和兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度平方成正比。（忽略?xún)砂逋獾碾妶?chǎng)）
  組卷：101引用：1難度：0.2

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• 20．為實(shí)現(xiàn)火箭回收再利用，有效節(jié)約太空飛行成本，設(shè)計(jì)師在返回火箭的底盤(pán)安裝了4臺(tái)電磁緩沖裝置，工作原理是利用電磁阻尼作用減緩地面對(duì)火箭的反沖力。電磁緩沖裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，外部由高強(qiáng)度絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線(xiàn)圈abcd；②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ，緩沖軌道內(nèi)存在穩(wěn)定勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于整個(gè)緩沖軌道平面。當(dāng)緩沖滑塊接觸地面時(shí)，滑塊立即停止運(yùn)動(dòng)，此后線(xiàn)圈與火箭主體中的磁場(chǎng)相互作用，火箭主體一直做減速運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到軟著陸要求的速度，從而實(shí)現(xiàn)緩沖?，F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時(shí)，火箭主體的速度大小為v₀，軟著陸要求的速度不能超過(guò)v；4臺(tái)電磁緩沖裝置結(jié)構(gòu)相同，如圖所示，為其中一臺(tái)電磁緩沖裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，線(xiàn)圈的ab邊和cd邊電阻均為R；ad邊和bc邊電阻忽略不計(jì)；ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，火箭主體質(zhì)量為m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，重力加速度為g,一切摩擦阻力不計(jì)。求：
  （1）緩沖滑塊剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)線(xiàn)圈ab邊的電流；
  （2）為了著陸速度不超過(guò)v,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值（假設(shè)緩沖軌道足夠長(zhǎng)，線(xiàn)圈足夠高）；
  （3）若火箭主體的速度大小從v₀減到v的過(guò)程中，經(jīng)歷的時(shí)間為t,求該過(guò)程中每臺(tái)電磁緩沖裝置中產(chǎn)生的焦耳熱。
  組卷：84引用：3難度：0.5

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