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北京市朝阳区2014届高三上学期期末考试物理试题(WORD精校版)


北京市朝阳区 2013~2014 学年度高三年级第一学期期末统一考试

物理学科试卷
2014.1 (考试时间 90 分钟 满分 100 分) 一、本题共 13 小题,每小题 3 分,共 39 分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题 目要求的。把答案用 2B 铅笔填涂在答题卡上。 1.下列物理量属于矢量的是 A.磁感应强度 B.电势差 C

.电动势 D. 电流 2.把长 0.10m 的直导线放入匀强磁场中,保持导线和磁场方向垂直。已知磁场的磁感应强度 B 的大 小为 5.0× 10-3T,当导线中通过的电流为 3.0A 时,该直导线受到安培力的大小是 A.3.0× 10-3N B.2.5× 10-3N C.2.0× 10-3N D.1.5× 10-3N 3.关于简谐横波的图像,下列说法中正确的是 A.坐标原点一定是波源的位置 B.横坐标 x 表示各个质点距波源的距离 C.图像中的波形曲线表示质点的运动轨迹 D.纵坐标 y 表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移 4.如图所示,一轻弹簧上端固定在天花板上,下端挂一个重为 300N 的钩码,静止 伸长了 3cm。现将钩码竖直向下拉 2cm,然后无初速度释放,使钩码沿竖直方向 则钩码所受的最大回复力 F 及其振动的振幅 A 分别为 A.F=200N,A=2cm C.F=300N,A=3cm B.F=200N,A=3cm D.F=500N,A=5cm 时弹簧 振动,

5.一列简谐横波沿 x 轴传播,图甲是 x=0 处质点的振动图像,图乙是该波 t=0.15s 时的波形图。则

A.该波的周期是 2s C.该波沿 x 轴负方向传播

B.该波的波长是 0.2m D.该波的波速是 10m/s

6.如图所示为等量异号点电荷周围电场线的分布图,图中 M 点是两点电荷连线的中点,N 点和 M 点到正电荷的距离相等。若 M、N 两点电场强度的大小分别为 EM 和 EN,电势分别为 φM 和 φN, 则

A.EM >EN,φM >φN C.EM =EN,φM >φN

B.EM >EN,φM <φN D.EM =EN,φM <φN 沿 圆

7.如图所示,一金属圆环水平固定放置,现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方 环轴线无初速度释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环 A.始终相互吸引 B.始终相互排斥 C.先相互吸引,后相互排斥 D.先相互排斥,后相互吸引 8.图中 a、b、c 为三根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于等边三角 三个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。则在三角 心 O 点处的磁感应强度 A.方向向左 C.方向向下 B.方向向右 D.大小为零

形的 形中

9.如图所示,虚线框 MNPQ 内为一矩形匀强磁场区域,磁场方向 纸面向里。a、b、c 是三个质量和电荷量都相等的带电粒子, 从 PQ 边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场,图中画出了 在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力,则 A.粒子 a 带负电,粒子 b、c 带正电 B.射入磁场时,粒子 b 的动能最大 C.粒子 b 的运动轨迹是抛物线 D.射入磁场时 c 的动量最大 10.如图所示的电路中,a、b 是两个完全相同的灯泡,L 为自感线圈, E 为电源,S 为开关。下列说法正确的是 A.闭合开关,a 先亮,b 后亮;断开开关,a、b 同时熄灭 B.闭合开关,b 先亮,a 后亮;断开开关,a 先熄灭,b 后熄灭 C.闭合开关,b 先亮,a 后亮;断开开关,a、b 同时熄灭 D.闭合开关,a、b 同时亮;断开开关,b 先熄灭,a 后熄灭 11.如图所示,虚线框 abcd 内为一正方形匀强磁场区域,磁场方向垂直 于纸面。实线框 a′b′c′d′是一个矩形导体线框,a′b′边与 ab 边平行, 且 a′b′=2b′c′。若将导线框沿垂直于 ab 的方向匀速地拉离磁场区域, 外力做的功为 W1;若将导线框沿垂直于 ad 的方向以相同的速率匀 速地拉离磁场区域,外力做的功为 W2。则 A.W1=W2 B.W1=2W2 C.2W1=W2 D.4W1=W2

垂 直 它 们 它 们

12.如图所示,电压表由灵敏电流计○ G 与电阻 R 串联而成。某同学在使用中发现一块电压表的读数 总比真实值偏小一些,若要调准,可采用的措施是 A.在电阻 R 上并联一个比其小得多的电阻 B.在电阻 R 上并联一个比其大得多的电阻 C.在电阻 R 上串联一个比其小得多的电阻 D.在电阻 R 上串联一个比其大得多的电阻 13.静电场方向平行于 x 轴,其电势 φ 随 x 的分布可简化为如图所示的折线。一带负电的粒子在电 场中以 x=0 为中心、沿 x 轴方向在区间[-A,A]内做周期性运动,A<d。x0 是 x 轴上的一点, x0<A。若图中 φ0、d 和 A 为已知量,且已知该粒子的 为
q 。利用这些数据,不能 计算的出物理量是 .. m

比 荷

A.x=x0 处的电场强度 B.粒子经过 x=x0 时加速度的大小 C.粒子经过 x=x0 时的动能与电势能之和 D.粒子经过 x=x0 时速度的大小

二、本题共 3 小题,共 21 分。把答案填在答题卡相应的位置。 14.(6分) 某同学用刻度尺测金属丝的长度l,用螺旋测微器测金属丝的直径d,其示数分别如图甲和图乙 所示,则金属丝长度l=________cm,金属丝直径d=________mm。他还用多用电表按正确的操作程 序测出了它的阻值,测量时选用“×1”欧姆挡,示数如图丙所示,则金属丝的电阻 R=_________Ω。

图甲

0

4 5

35 30 25

0
20

图乙

图丙

15.(7 分)

用如图甲所示的电路,测定待测电阻 Rx 的阻值(阻值约为 3Ω)。除电源(电动势为 1.5V)、 开关和导线外,可供使用的实验器材还有: a.电流表(量程 0.6A) b.电流表(量程 3A) c.电压表(量程 3V) d.电压表(量程 15V) e.滑动变阻器(最大阻值 10Ω) f.滑动变阻器(最大阻值 100Ω)

(1)实验中,应选择的器材有_______________(填入所选器材前面的字母); (2)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙的实验器材连接成实验电路; (3)引起实验系统误差的主要原因是_____________________。 16.(8 分) 根据闭合电路欧姆定律,用图甲所示的电路可以测定电池的电动势和内电阻。R 为一变阻箱, 改变 R 的阻值,可读出电压表○ V 相应的示数 U。对测得的实验数据进行处理,就可以实现测量目 的。根据实验数据在 析和处理。
1 ? R 坐标系中描出坐标点,如图乙所示。已知 R0=100Ω,请完成以下数据分 U

(1)图乙中电阻为________Ω 的数据点应剔除;

(2)在坐标纸上画出

1 ? R 关系图线; U

(3)图线的斜率是_________(V-1?Ω-1),由此可得电池电动势 E=_________V。(结果保留两 位有效数字)

三、本题共 5 小题,共 40 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。只写出最后答案的 不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。把答案填在答题卡相应的位置。 17.(6 分) 如图所示,两根光滑的金属导轨 MN、M′N′平行固定于同 平面内,导轨间距为 l=0.50m,电阻不计。M、M′间接有阻值 R=1.6Ω 的电阻。金属棒 ab 垂直于导轨放置。导轨处于磁感应 B=0.20T、 方向竖直向下的匀强磁场中。 金属棒 ab 在外力作用 右匀速运动,速度 v=10m/s,运动过程中金属棒 ab 与导轨保 好接触。已知金属棒 ab 接入电路部分的阻值 r=0.40Ω。求: (1)金属棒 ab 中电流 I 的大小和方向; (2)1min 内电阻 R 上产生的热量 Q。 强 度 下 向 持 良 一 水

18.(6 分) 如图所示,质量为 m、电荷量为+q 的滑块,静止在绝缘水平面上。某时刻,在 MN 的左侧加一 个场强为 E 的匀强电场,滑块在电场力的作用下开始向右运动。已知滑块与 MN 之间的距离为 d, 滑块与水平面间的动摩擦因数为 μ,重力加速度为 g。求: (1)滑块在电场中运动时加速度 a 的大小; (2)滑块停止时与 MN 间的距离 x。

19.(8 分) 如图甲所示,一个电阻值为 R 的圆形金属线圈与阻值为 2R 的电阻 R1 连接成闭合回路。线圈的 半径为 r。在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系如图乙

所示,图中 B0 和 t0 已知。导线电阻不计。求:0 至 t0 时间内,

(1)通过电阻 R1 电流 I 的大小和方向; (2)通过电阻 R1 的电荷量 q; (3)电阻 R1 上产生的热量 Q。

20.(10 分) 如图所示,LMN 是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN 水平且足够长,LM 下端与 MN 相切。 在虚线 OP 的左侧,有一竖直向下的匀强电场 E1,在虚线 OP 的右侧,有一水平向右的匀强电场 E2 和垂直纸面向里的匀强磁场 B。C、D 是质量均为 m 的小物块(可视为质点),其中 C 所带的电荷 量为+q,D 不带电。现将物块 D 静止放置在水平轨道的 MO 段,将物块 C 从 LM 上某一位置由静止 释放,物块 C 沿轨道下滑进入水平轨道,速度为 v,然后与 D 相碰,粘合在一起继续向右运动。求:

(1)物块 C 从 LM 上释放时距水平轨道的高度 h; (2)物块 C 与 D 碰后瞬间的共同速度 v 共; (3)物块 C 与 D 离开水平轨道时与 OP 的距离 x。

21.(10 分) 如图甲所示,B 为电源,电动势 E=75V,内阻不计。R1 为固定电阻,R2 为光敏电阻。C 为平行 板电容器,虚线 OO′到两极板距离相等,极板长 l=6.0× 10-2m,两极板的间距 d=1.0× 10-2m。P 为一圆 盘, 由形状相同、 透光率不同的两个半圆形透光片 a 和 b 构成, 它绕 AA′轴按图中箭头方向匀速转动。

当细光束通过不同的透光片照射光敏电阻 R2 时, R2 的阻值不同。有一细电子束沿 OO′ 以速度 v0=2.0× 107m/s 连续不断地射入平行板电容器 C,电子发生偏转。平行板电容器右端有一接收屏 S, 电子打到屏上的位置与 OO′的距离记为 y。当光束刚开始通过透光片 a 照射 R2 时取 t=0,随着圆盘转 动,y 随时间 t 变化的关系如图乙所示。忽略细光束的宽度,忽略电容器的充、放电时间以及电子所 受的重力。假设照在 R2 上的光强发生改变时 R2 阻值立即有相应的改变。

图甲

图乙

(1)求圆盘 P 匀速转动的角速度 ω; (2)已知电子的电荷量 e=1.6× 10-19C,电子的质量 m=9× 10-31kg。当细光束通过透光片 a 照射光 敏电阻 R2 时,R2 的阻值为 1000Ω,当细光束通过透光片 b 照射光敏电阻 R2 时,R2 的阻值 小于 1000Ω。 Ⅰ.定值电阻 R1 的阻值; Ⅱ.光束通过透光片 b 照射 R2 时,R2 的阻值应满足什么条件?

北京市朝阳区 2013~2014 学年高三年级第一学期期中统一考试

物理学科试卷参考答案
一、本题共 13 小题,每小题 3 分,共 39 分。 题号 答案 1 A 2 D 3 D 4 A 5 C 6 B 7 D 8 B 9 B 10 C 11 B

2013.11

12 B

13 C

二、本题共 3 小题,共 21 分。 14.39.60 0.278 9 (2 分) (2 分) (2 分)

15.(1)a、c、e (2)答案见下图

(2 分) (3 分)

(3)由于电压表分流,电流表示数大于通过 Rx 电流的真实值

(2 分)

16.(1)100 (2)答案见下图

(2 分) (2 分)

(3)4.8×10-3 至 5.2×10-3 1.9~2.1

(2 分) (2 分)

三、本题共 5 小题,共 41 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后 答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 17.(6 分) 解:(1)设金属棒 ab 切割磁感线产生的感应电动势为 E,根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧 姆定律: E ? Blv
I? E R?r

解得 I ? 0.50A 根据右手定则:电流方向 b ? a

(2 分) (2 分)

(2)设 1min 电阻 R 上产生的热量为 Q,根据焦耳定律:
Q ? I 2 Rt =24J

(2 分)

18.(6 分) 解:(1)根据牛顿第二定律 qE ? f ? ma mg ? N ? 0 又因为 f ? ? N 所以
a? qE ? ? mg m

(3 分)

(2)小物块在整个运动过程中,根据动能定理 (qE ? ?mg )d ? ?mgx ? 0 ? 0 所以
x? (qE ? ? mg )d ? mg

(3 分)

19.(8 分) 解:(1)根据法拉第电磁感应定律有
E? ?? ? B ? S B0? r 2 ? ? ?t ?t t0

所以

I?

B ? r2 E ? 0 R ? 2R 3Rt0

(2 分) (2 分)

根据楞次定律:通过 R1 的电流方向为 a ? b (2)设通过 R1 的电量为 q,则有 B ? r2 q ? It0 ? 0 3R (3)根据焦耳定律
2 2 4 ? B ? r2 ? 2 B0 ? r Q ? I 2 R1t0 ? 2 Rt0 ? 0 ? ? 3 Rt 9 Rt 0 ? 0 ? 2

(2 分)

(2 分)

20.(10 分) 解:(1)对物块 C,根据动能定理有 1 (mg ? qE1 )h ? mv 2 ? 0 2 2 mv 可得 h? 2(mg ? qE1 ) (2)对物块 C、D,碰撞前后动量守恒,则有
mv ? 2mv共

(3 分)

可得

v共 ?

v 2

(3 分)

(3)C 与 D 刚要离开水平轨道时对轨道的压力为零,设此时它们的速度为 v′,则有 ① qv ' B ? 2mg 根据动能定理
1 1 2 qE2 x ? ? 2mv '2 ? ? 2mv共 2 2



联立①②可得 m2 4mg 2 v 2 x? ( ? ) qE2 q 2 B 2 4 21.(10 分) 解:(1)由题意可知,圆盘转动的周期 T=4s,则其角速度 2? ? ?? ? rad/s T 2 (2)A.电容器的电压 R1 U1 ? E R1 ? R2
l ? v0t

(4 分)

(2 分)



设电子在电容器中运动的时间为 t,则在沿极板方向有 ②

在垂直于极板方向 1 eU 2 y? ? ?t 2 md



联立①②③,代入 y ? 2 ? 10?3 m 及其他数据可得
R1 ? 500 Ω

(4 分)
d ? 5.0 ? 10?3 m,电容器两极 2

B.设 R2 的阻值为 R0 时,电子刚好射不出电容器,此时 y0 ? 板间的电压为 U0。 R1 同上有: U 0 ? E R1 ? R0
l ? v0t

④ ⑤ ⑥

y0 ?

1 eU 0 2 ? ?t 2 md

联立④⑤⑥,代入数据可得
R0 ? 100 Ω

所以 R2 的阻值应满足的条件是 R2≤100Ω

(4 分)


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