2021-2022學年北京市東城區(qū)高三（上）期末物理試卷

一、選擇題（共14小題，每小題3分，滿分42分）

• 1．我國交通安全法規(guī)定，汽車要禮讓行人。某汽車以10m/s的速度在馬路上勻速行駛，駕駛員發(fā)現(xiàn)正前方15m處的斑馬線上有行人，于是剎車，由于存在反應時間，再前進5m后汽車開始勻減速，最終恰好停在斑馬線前，則汽車在減速階段的加速度大小為（　?。?/div>

  A．20m/s2

  B．6m/s2

  C．5m/s2

  D．4m/s2
  組卷：186引用：4難度：0.7

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• 2．為了解決部分高層住戶中的老人上下樓的“大問題”，近年來國家推行老舊小區(qū)安裝電梯的惠民政策。老人某次乘電梯的速度v隨時間t變化如圖所示，若取豎直向上方向為正方向，則以下說法正確的是（　?。?/div>

  A．3s末一定處于超重狀態(tài)	B．6s末一定處于超重狀態(tài)
  C．8s末一定處于超重狀態(tài)	D．7s～10s向下減速運動
  組卷：94引用：3難度：0.8

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• 3．疫情防控期間，某同學對著豎直墻壁拋球。某次斜向上拋球，球垂直撞在墻上后反彈落地，落地點正好在發(fā)球點正下方，如圖所示。不計球的旋轉(zhuǎn)及空氣阻力，關于球從拋出到第一次落地的過程，下列說法正確的是（　?。?/div>

  A．球撞擊墻壁過程沒有機械能損失

  B．球在空中上升和下降過程的時間相等

  C．球落地時的水平速度比拋出時的水平速度大

  D．球落地時的動能和拋出時的動能可能相等
  組卷：231引用：3難度：0.6

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• 4．圖甲為游樂場中一種叫“魔盤”的娛樂設施，游客坐在轉(zhuǎn)動的魔盤上，當魔盤轉(zhuǎn)速增大到一定值時，游客就會滑向盤邊緣，其裝置可以簡化為圖乙。若魔盤轉(zhuǎn)速緩慢增大，則游客在滑動之前（　?。?/div>

  A．受到魔盤的支持力緩慢增大

  B．受到魔盤的摩擦力緩慢減小

  C．受到的合外力大小不變

  D．受到魔盤的作用力大小變大
  組卷：384引用：9難度：0.8

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• 5．2021年12月9日，中國空間站“天宮課堂”第一課開講?？臻g站軌道可簡化為高度約400km的圓軌道，認為空間站繞地球做勻速圓周運動。在400km的高空也有非常稀薄的空氣，為了維持空間站長期在軌道上做圓周運動，需要連續(xù)補充能量。下列說法中正確的是（　?。?/div>

  A．假設不補充能量，空間站將做離心運動

  B．假設不補充能量，系統(tǒng)的機械能將減小

  C．實際空間站的運行速度大于第一宇宙速度

  D．實際空間站的運行速度大于第二宇宙速度
  組卷：114引用：2難度：0.6

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• 6．如圖所示為單擺做阻尼振動的位移x隨時間t變化的圖像，t₁、t₂時刻的位移大小均為2cm,t₃時刻的位移大于2cm。關于擺球在t₁、t₂和t₃時刻的速度、重力勢能、動能、機械能的分析，下列說法正確的是（　?。?/div>

  A．擺球在t1時刻的機械能等于t2時刻的機械能

  B．擺球在t1時刻的動能等于t2時刻的動能

  C．擺球在t1時刻的重力勢能等于t2時刻的重力勢能

  D．擺球在t3時刻的速度大于t2時刻的速度
  組卷：454引用：2難度：0.7

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二、解答題（共6小題，滿分58分）

• 19．類比是研究問題的常用方法。
  （1）情境1：物體從靜止開始下落，除受到重力作用外，還受到一個與運動方向相反的空氣阻力f=kv（k為常量）的作用。其速度v和速度的變化率

  Δ

  v

  Δ

  t

  滿足方程Ⅰ：G-kv=m

  Δ

  v

  Δ

  t

  ，其中m為物體質(zhì)量，G為其重力。求物體下落的最大速率v_m。
  （2）情境2：如圖所示，電源電動勢為E，導體棒的質(zhì)量為m,定值電阻的阻值為R，忽略電源內(nèi)阻及導體棒、軌道的電阻，整個裝置處于垂直于導軌向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B，水平導軌光滑且足夠長。閉合開關S，導體棒開始加速運動，閉合開關瞬間開始計時。
  a.求t=0時導體棒的加速度；
  b.推導導體棒的速度v和速度的變化率

  Δ

  v

  Δ

  t

  滿足的方程Ⅱ。
  
  （3）比較方程Ⅰ和方程Ⅱ，發(fā)現(xiàn)情境2中導體棒的速度變化規(guī)律與情境1中物體的速度變化規(guī)律完全一致。已知情境1中物體速度v隨時間t變化的表達式為v=

  G

  k

  （1-

  e

  -

  k

  m

  t

  ），通過類比寫出情境2中導體棒的速度v隨時間t變化的表達式。
  組卷：134引用：1難度：0.4

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• 20．如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌MN、PQ平行放置于同一水平面內(nèi)，與導體棒aa'、定值電阻構(gòu)成閉合回路。在棒aa'左側(cè)空間存在豎直向下的勻強磁場，在棒aa'右側(cè)有一絕緣棒bb'，棒bb'與一端固定在墻上的輕彈簧接觸但不相連，彈簧處于壓縮狀態(tài)且被鎖定?，F(xiàn)解除鎖定，棒bb'脫離彈簧后以速度v₀與棒aa'碰撞并粘在一起，兩棒最終靜止在導軌上。整個過程中兩棒始終垂直于導軌，棒aa'與導軌始終接觸良好。已知磁感應強度的大小為B，棒aa'、bb'的質(zhì)量均為m、長度均為L，導體棒aa'與定值電阻的阻值分別為r和R。不計導軌的電阻以及電路中感應電流的磁場。求：
  （1）彈簧鎖定狀態(tài)時的彈性勢能；
  （2）整個過程中，棒aa'中產(chǎn)生的焦耳熱Q；
  （3）伽利略相信，自然界的規(guī)律是簡潔明了的。他從這個信念出發(fā)，猜想落體一定是一種最簡單的變速運動，它的速度應該是均勻變化的。但是，速度的變化怎樣才算“均勻”呢？他考慮了兩種可能：一種是速度的變化對時間來說是均勻的，另一種是速度的變化對位移來說是均勻的。請判斷碰后導體棒的速度變化規(guī)律可能是上述兩種情況中的哪一種，并分析論證。
  組卷：135引用：1難度：0.5

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