2013北京海淀區(qū)高三期末物理試題含答案

1、物理說明：本試卷共8頁，共100分。考試時長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案寫在答題紙上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題紙一并交回。題號一二三總分131415161718分?jǐn)?shù)一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的。全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。把你認(rèn)為正確的答案填涂在答題紙上。1在物理學(xué)中常用比值法定義物理量。下列說法中正確的是A用E=定義電場強度 B用定義磁感應(yīng)強度C用定義電容器的電容 D用R=定義導(dǎo)體的電阻 圖1NMQ2如圖1所示，圖中以點電荷Q為圓心的虛線同心圓是該點電荷

2、電場中球形等勢面的橫截面圖。一個帶正電的粒子經(jīng)過該電場，它的運動軌跡如圖中實線所示，M和N是軌跡上的兩點。不計帶電粒子受到的重力，由此可以判斷A此粒子在M點的加速度小于在N點的加速度B此粒子在M點的電勢能大于在N點的電勢能C此粒子在M點的動能小于在N點的動能圖2ABC+金屬箔D電場中M點的電勢低于N點的電勢3如圖2所示，取一對用絕緣柱支撐的導(dǎo)體A和B，使它們彼此接觸，起初它們不帶電，分別貼在導(dǎo)體A、B下部的金屬箔均是閉合的。下列關(guān)于實驗現(xiàn)象描述中正確的是A把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A穩(wěn)定后，A、B下部的金屬箔都會張開B把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A穩(wěn)定后，只有A下部的金屬箔張開C把帶正電荷的物體

3、C移近導(dǎo)體A后，再把B向右移動稍許使其與A分開，穩(wěn)定后A、B下部的金屬箔都還是張開的D把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A后，再把B向右移動稍許使其與A分開，穩(wěn)定后A、B下部的金屬箔都閉合圖3ASLEB4如圖3所示電路中，燈泡A、B的規(guī)格相同，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大且電阻可忽略。下列關(guān)于此電路的說法中正確的是AS閉合后的瞬間，A、B同時亮，然后A變暗最后熄滅BS閉合后的瞬間，B先亮，A逐漸變亮，最后A、B一樣亮CS斷開后的瞬間，A立即熄滅，B逐漸變暗最后熄滅DS斷開后的瞬間，B立即熄滅，A閃亮一下后熄滅圖4MSErL5如圖4所示電路，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r。當(dāng)開關(guān)S閉合后，小型直流電動機M和指示

4、燈L都恰能正常工作。已知指示燈L的電阻為R0，額定電流為I，電動機M的線圈電阻為R，則下列說法中正確的是A電動機的額定電壓為IR B電動機的輸出功率為IE-I2R C電源的輸出功率為IE-I2r D整個電路的熱功率為I2（R0 +R + r）R0A1V1V2R1R2S圖5A26圖5是通過變壓器降壓給用戶供電的示意圖。變壓器輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時輸入電壓不會有大的波動。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的電阻用R0表示，開關(guān)S閉合后，相當(dāng)于接入電路中工作的用電器增加。如果變壓器上的能量損失可以忽略，則關(guān)于開關(guān)S閉合后，以下說法正確的是A電表V1示數(shù)不變，V2示數(shù)減小B電表A1、A

5、2示數(shù)均增大C原線圈輸入功率減小D電阻R1兩端的電壓減小圖6Ai1234t/s0iBt/s12340i1234t/s0i1234t/s0甲B1234t/s0Bi丙7在空間存在著豎直向上的各處均勻的磁場，將一個不變形的單匝金屬圓線圈放入磁場中，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流方向如圖6甲所示的方向為正。當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度 B隨時間t的變化規(guī)律如圖6乙所示時，圖6丙中能正確表示線圈中感應(yīng)電流隨時間變化的圖線是乙DC圖7yvOxz8在圖7所示的空間直角坐標(biāo)系所在的區(qū)域內(nèi)，同時存在勻強電場E和勻強磁場B。已知從坐標(biāo)原點O沿x軸正方向射入的質(zhì)子，穿過此區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則可以判斷此區(qū)域中E和B的方向可能是 AE和B都

6、沿y軸的負(fù)方向BE和B都沿x軸的正方向CE沿y軸正方向，B沿z軸負(fù)方向DE沿z軸正方向，B沿y軸負(fù)方向圖8Rv0ab9如圖8所示，固定在水平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌，間距為L，右端接有阻值為R的電阻，空間存在在方向豎直、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上。初始時刻，彈簧恰處于自然長度。給導(dǎo)體棒水平向右的初速度v0，導(dǎo)體棒開始沿導(dǎo)軌往復(fù)運動，在此過程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知導(dǎo)體棒的電阻r與定值電阻R的阻值相等，不計導(dǎo)軌電阻，則下列說法中正確的是A導(dǎo)體棒開始運動的初始時刻受到的安培力向左B導(dǎo)體棒開始運動的初始時刻導(dǎo)體棒兩端的電壓U=

7、BLv0C導(dǎo)體棒開始運動后速度第一次為零時，系統(tǒng)的彈性勢能Ep=mD金屬棒最終會停在初始位置，在金屬棒整個運動過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=mRN圖9BQPOMS10圖9所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源N；P、Q間的加速電場；靜電分析器，即中心線半徑為R的四分之一圓形通道，通道內(nèi)有均勻輻射電場，方向沿徑向指向圓心O，且與圓心O等距的各點電場強度大小相等；磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場，方向垂直紙面向外；膠片M。由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子，經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入靜電分析器，某些粒子能沿中心線通過靜電分析器并經(jīng)小孔S垂直磁場邊界進(jìn)入磁場，最終打到膠片上的某點。粒子從

8、粒子源發(fā)出時的初速度不同，不計粒子所受重力。下列說法中正確的是A從小孔S進(jìn)入磁場的粒子速度大小一定相等B從小孔S進(jìn)入磁場的粒子動能一定相等C打到膠片上同一點的粒子速度大小一定相等D打到膠片上位置距離O點越遠(yuǎn)的粒子，比荷越大二、本題共2小題，共15分。11（8分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中， 所用0.3A”字樣，并提供有以下器材：A電壓表V（05V，內(nèi)阻約5k） B電流表A1（050mA，內(nèi)阻約2）C電流表A2（0500mA，內(nèi)阻約1） D滑動變阻器R1（010）E滑動變阻器R2（02k） F直流電源E（電動勢4.5V，內(nèi)阻不計）G開關(guān)S及導(dǎo)線若干甲I/AU/VO1234乙US電流傳

9、感器丙圖10（1）為了提高測量的準(zhǔn)確度和調(diào)節(jié)方便：實驗中應(yīng)選用電流表，滑動變阻器。（填寫器材代號）。在圖10甲虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖。（2）由正確實驗操作得到的數(shù)據(jù)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖10乙所示。在另一實驗中將此小燈泡接入如圖10丙所示的電路中，電路中的電源電壓U（U3.8V）恒定，在t=t0時刻閉合開關(guān)S，由電流傳感器記錄的電路中電流隨時間變化的圖象（i-t）可能是圖11中的圖（選填“A”、“B”或“C”）。tit0Ati0Ct0itBt0itLt0Bit0Ct0itBt0itLt0C圖11圖12abGAR0PErS圖13I2/AI1/mA1.15001.1000.60.712（7

10、分）在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，實驗室備有下列器材選用：A干電池（電動勢E約1.5V，內(nèi)電阻r約1.0）B電流表G（滿偏電流2.0mA，內(nèi)阻Rg=10）C電流表A（量程00.6A，內(nèi)阻約0.5）D滑動變阻器R（020，10A）E定值電阻R0（阻值990）F開關(guān)和導(dǎo)線若干兩組同學(xué)分別采用了不同實驗方案進(jìn)行實驗：（1）一組同學(xué)設(shè)計的實驗電路如圖12所示，并利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行了實驗測量。根據(jù)他們的實驗設(shè)計，完成下列問題：閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑動端P至某一位置，記錄電流表G的示數(shù)I1和電流表A的示數(shù)I2。多次改變滑動端P的位置，得到多組數(shù)據(jù)。在圖13所示的坐標(biāo)紙上建

11、立I1、I2坐標(biāo)系，并已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的5個坐標(biāo)點。還有一組數(shù)據(jù)如圖14的電表所示，請依據(jù)所標(biāo)各點標(biāo)在圖中描繪I1-I2圖線。利用所畫圖線求得電源的電動勢E=V，電源的內(nèi)電阻r =。（結(jié)果要求保留兩位小數(shù)) 圖15ESR（2）另一組同學(xué)采用滑動變阻器和一個多用電表來測定電池的電動勢和內(nèi)阻。實驗原理如圖15所示。當(dāng)變阻器為某一阻值時，用多用電表的直流電壓擋測出變阻器兩端的電壓U，再卸去變阻器一個接線柱的導(dǎo)線，把多用電表串聯(lián)在電路中，用直流電流擋測出通過變阻器的電流I。隨后改變變阻器的電阻，重復(fù)上述操作，獲得多組U、I數(shù)據(jù)，并計算得出實驗結(jié)果。這個實驗方案在測量原理上的主要缺點是。三、本題包

12、括6小題，共55分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。圖 16EA37°lO13（8分）如圖16所示，長為l的絕緣細(xì)線一端懸于O點，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球?，F(xiàn)將此裝置放在水平向右的勻強電場中，小球靜止在A點，此時細(xì)線與豎直方向成37°角。重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°。（1）判斷小球的帶電性質(zhì)；（2）求該勻強電場的電場強度E的大小；（3）若將小球向左拉起至與O點處于同一水平高度且細(xì)繩剛好張緊，將小球由靜止釋放，求小球運動到最低點時的速

13、度大小。14（8分）如圖17所示的裝置放置在真空中，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，金屬絲和豎直金屬板之間加以電壓U1=2500V，發(fā)射出的電子被加速后，從金屬板上的小孔S射出。裝置右側(cè)有兩個相同的平行金屬極板水平正對放置，板長l=6.0cm，相距d=2cm，兩極板間加以電壓U2=200V的偏轉(zhuǎn)電場。從小孔S射出的電子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉(zhuǎn)電場。已知電子的電荷量e×10-19C，電子的質(zhì)量m×10-30kg，設(shè)電子剛離開金屬絲時的速度為0，忽略金屬極板邊緣對電場的影響，不計電子受到的重力。求： 金屬板金屬絲ldU2U1+-S圖17（1）電子射入偏轉(zhuǎn)電場時

14、的動能Ek；（2）電子射出偏轉(zhuǎn)電場時在豎直方向上的側(cè)移量y；（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場運動的過程中電場力對它所做的功W。15（9分）圖18為一個小型交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈的面積為S，共有n匝，線圈總電阻為r，可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸OO¢轉(zhuǎn)動；線圈處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)K和電刷L保持與外電路電阻R的連接。在外力作用下線圈以恒定的角速度繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動。（不計轉(zhuǎn)動軸及滑環(huán)與電刷的摩擦）（1）推導(dǎo)發(fā)電機線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值的表達(dá)式Em=nBS；（2）求線圈勻速轉(zhuǎn)動過程中電流表的示數(shù)；（3）求線圈速度轉(zhuǎn)動N周過程中發(fā)電機線圈電阻r產(chǎn)生的焦耳熱。

15、B圖18RdabcOOAKLKL16（10分）如圖19所示，在水平向左、電場強度為E的勻強電場中，豎直固定著一根足夠長的粗糙絕緣桿，桿上套著一個質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán)，圓環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為。（1）由靜止釋放圓環(huán)，圓環(huán)沿桿下滑，求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力f；-q圖19E（2）若在勻強電場E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑。求：圓環(huán)剛開始運動時加速度a0的大??；圓環(huán)下滑過程中的最大動能Ek。B高頻電源圖20D1D2A17（10分）回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，圖20為回旋加速器的示意圖。D1、D2是兩個中空的鋁制半圓形金屬扁盒

16、，在兩個D形盒正中間開有一條狹縫，兩個D形盒接在高頻交流電源上。在D1盒中心A處有粒子源，產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場加速后進(jìn)入D2盒中。兩個D形盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，帶電粒子在磁場力的作用下做勻速圓周運動，經(jīng)過半個圓周后，再次到達(dá)兩盒間的狹縫，控制交流電源電壓的周期，保證帶電粒子經(jīng)過狹縫時再次被加速。如此，粒子在做圓周運動的過程中一次一次地經(jīng)過狹縫，一次一次地被加速，速度越來越大，運動半徑也越來越大，最后到達(dá)D形盒的邊緣，沿切線方向以最大速度被導(dǎo)出。已知帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，加速時狹縫間電壓大小恒為U，磁場的磁感應(yīng)強度為B，D形盒的半徑為R，狹縫之間的距離為d。設(shè)從粒子

17、源產(chǎn)生的帶電粒子的初速度為零，不計粒子受到的重力，求：（1）帶電粒子能被加速的最大動能Ek；（2）帶電粒子在D2盒中第n個半圓的半徑；（3）若帶電粒子束從回旋加速器輸出時形成的等效電流為I，求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率。18（10分）如圖21所示，兩根金屬平行導(dǎo)軌MN和PQ放在水平面上，左端向上彎曲且光滑，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計。水平段導(dǎo)軌所處空間有兩個有界勻強磁場，相距一段距離不重疊，磁場左邊界在水平段導(dǎo)軌的最左端，磁感強度大小為B，方向豎直向上；磁場的磁感應(yīng)強度大小為2B，方向豎直向下。質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒a和b垂直導(dǎo)軌放置在其上，金屬棒b置于磁場的右邊界CD處?，F(xiàn)將金

18、屬棒a從彎曲導(dǎo)軌上某一高處由靜止釋放，使其沿導(dǎo)軌運動。設(shè)兩金屬棒運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。（1）若水平段導(dǎo)軌粗糙，兩金屬棒與水平段導(dǎo)軌間的最大摩擦力均為mg，將金屬棒a從距水平面高度h處由靜止釋放。求：金屬棒a剛進(jìn)入磁場時，通過金屬棒b的電流大?。蝗艚饘侔鬭在磁場內(nèi)運動過程中，金屬棒b能在導(dǎo)軌上保持靜止，通過計算分析金屬棒a釋放時的高度h應(yīng)滿足的條件；（2）若水平段導(dǎo)軌是光滑的，將金屬棒a仍從高度h處由靜止釋放，使其進(jìn)入磁場。設(shè)兩磁場區(qū)域足夠大，求金屬棒a在磁場內(nèi)運動過程中，金屬棒b中可能產(chǎn)生焦耳熱的最大值。圖21B2BMPQNCDba高三物理參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn) 2014.1一、單項選擇題（每小題3分。）1A2A3C4B5D6C7A8C9B10C11B12C二、多項選擇題（每小題全部選對的得3分，選對但不全的得1分，有選錯的得0分。）13AC14AD 15ABD16BD三、計算題17（9分）解：（1）根據(jù)牛頓第二定律 【2分】小物塊下滑時的加速度大小 【2分】（2）小物塊做勻加速運動 【2分】第一次與擋板碰撞前的速度大小 【1分】（3）根據(jù)能量守恒 【1分】整個過程中由于摩擦而產(chǎn)生的熱量 10J 【1分】18（9分）解：（1）發(fā)電機的電動勢 【3分】（2）a