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。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。

• 1．關(guān)于元電荷和點電荷，下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．元電荷就是電子

  B．元電荷就是質(zhì)子

  C．點電荷是一種理想化模型

  D．體積很小的帶電體就是點電荷
  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之間做簡諧運動，下列說法正確的是（　　）

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

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• 3．下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．牛頓第一定律可以通過實驗直接驗證

  B．隨著科技的發(fā)展，電荷是可以被消滅的

  C．勢能與相互作用的物體的相對位置有關(guān)

  D．某款手表，不用上發(fā)條、也不用電池，這說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)》記載了曲轅犁相對直轅犁的優(yōu)勢之一是起土省力。設(shè)牛用大小相等的拉力F通過耕索分別拉兩種犁，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，耕地過程中，下列說法正確的是（　　）
  

  A．耕索對曲轅犁拉力的水平分力比對直轅犁的大

  B．耕索對曲轅犁拉力的豎直分力比對直轅犁的大

  C．曲轅犁勻速前進時，耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力

  D．直轅犁加速前進時，耕索對犁的拉力大于犁對耕索的拉力
  組卷：1774引用：18難度：0.6

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

  A．“天和核心艙”比“神舟十三號”周期長

  B．“天和核心艙”比“神舟十三號”線速度大

  C．“天和核心艙”比“神舟十三號”角速度大

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

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• 6．如圖1所示，在勻強磁場中，矩形金屬導(dǎo)線框繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢e隨時間t變化的圖像如圖2所示，下列說法正確的是（　?。?br />

  A．線框產(chǎn)生的電動勢最大值為220V

  B．線框產(chǎn)生的電動勢有效值為220V

  C．線框平面與中性面重合時磁通量最小

  D．此交流電的電動勢e隨時間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”的實驗，如圖甲所示，實驗操作規(guī)范，正確畫出了彈簧彈力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。之后他思考該實驗過程克服彈力做功等于彈性勢能增量，并求出彈性勢能E_P隨x變化的表達式，因為這一過程彈力是變力做功，所以他類比了勻變速直線運動v-t圖像求位移的微元求和法。請你利用這一方法寫出彈性勢能E_P隨x變化的表達式，取原長為彈性勢能零勢能點。
  （2）當(dāng)平行板電容器的兩極板間是真空時，電容C與極板的正對面積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，兩極板間的電勢差U也隨之變化。
  ①在如圖丙所示的坐標(biāo)系中畫出電容器極板間電勢差U與帶電量Q的關(guān)系圖像。電容器儲存的電能等于電源搬運電荷從一個極板到另一個極板過程中，克服電場力所做的功。這一過程與克服彈力做功等于彈性勢能增量類似，與之類比，推導(dǎo)電容器儲存的電能E_P表達式。
  ②若保持平行板電容器帶電量Q、極板正對面積S不變，兩極板間為真空，將板間距離由d₁增大到d₂，需要克服電場力做多少功？
  ③如果我們把單位體積內(nèi)的電場能定義為電場能量密度，用W_e表示。試證明真空中平行板電容器的電場能量密度和兩板間的電場強度平方成正比。（忽略兩板外的電場）
  組卷：101引用：1難度：0.2

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

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