北京市朝陽(yáng)區(qū)2016屆高三第一學(xué)期期末考試物理試題及答案

1、北京市朝陽(yáng)區(qū)20152016學(xué)年度第一學(xué)期期末高三年級(jí)統(tǒng)一考試物理試卷 20161一、本題共13小題，每小題3分，共39分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。把答案用2B鉛筆填涂在答題卡上。1以下屬于磁感應(yīng)強(qiáng)度單位的是A特斯拉 B韋伯 C法拉 D亨利 ab2如圖所示，為某點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，其上兩點(diǎn)a、b相距為d，電勢(shì)差為U，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，把電荷量為q的試探電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W，該試探電荷在b點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大小為F。下列關(guān)系式正確的是A BW=qU C DU=Ed3小芳家正在使用的電器有電燈、洗衣機(jī)、電冰箱，小芳從家里的總電能表中測(cè)得在時(shí)間t內(nèi)消

2、耗的電能為W。設(shè)小芳家的供電電壓為U，總電流為I，上述電器的總電阻為R，總功率為P。下列關(guān)系式正確的是A B C D 4如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)分別放入兩個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷q1和q2，且q1=q2。已知q1在A點(diǎn)的電勢(shì)能為EP1，q2在B點(diǎn)的電勢(shì)能為EP2。下列說(shuō)法正確的是ABEA只有當(dāng)零電勢(shì)點(diǎn)選在A點(diǎn)時(shí)才有EP1EP2B只有當(dāng)零電勢(shì)點(diǎn)選在B點(diǎn)時(shí)才有EP1EP2C只有當(dāng)零電勢(shì)點(diǎn)選在無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)才有EP1EP2D無(wú)論零電勢(shì)點(diǎn)選在何處總有EP1EP25已知干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V。下列說(shuō)法正確的是A用電壓表直接連接干電池的兩極，測(cè)量得到的電壓就是該電池的電動(dòng)勢(shì)B當(dāng)外電路閉合時(shí)，每當(dāng)1C的電荷量通

3、過(guò)干電池，則該電池就能提供1.5J的電能C當(dāng)外電路閉合時(shí)，在1s內(nèi)有1.5C的電荷量通過(guò)該電池D當(dāng)外電路閉合時(shí)，在1s內(nèi)該電池能提供1.5J的電能6. 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的某一位置放置一條直導(dǎo)線，導(dǎo)線的方向與磁場(chǎng)方向垂直。先后在導(dǎo)線中通入不同的電流，導(dǎo)線所受的力也不同。以下圖象描述的是導(dǎo)線受力的大小F 與通過(guò)導(dǎo)線的電流I 的關(guān)系，a、b 兩點(diǎn)各代表一組F、I 的數(shù)據(jù)。其中正確的是 baoFIbaoFIaboFIbaoFIA B C D7如圖所示，讓大量的一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子從同一位置經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)A由靜止開(kāi)始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)B里偏轉(zhuǎn)。忽略離子的重力及離子間的相互作用力。下列說(shuō)

4、法正確的是A它們始終為一股離子束B(niǎo)它們會(huì)分離為二股離子束C它們會(huì)分離為三股離子束D它們會(huì)分離為無(wú)數(shù)股離子束VE，rPRA22A18在圖示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最上端逐漸滑向最下端的過(guò)程中，電壓表V的讀數(shù)變化量為U，電流表A2的讀數(shù)變化量為I2（電表均視為理想電表）。則A電壓表V的讀數(shù)先變小后變大B電流表A1的讀數(shù)先變大后變小C電流表A2的讀數(shù)變大 DU與I2的比值為定值Lablcd9如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上下邊界水平，寬度為L(zhǎng)，方向垂直紙面向里。質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l（lEN，MN BEMEN，M=NCEM=EN，M=N DEMEN，MN 11鐵路上使用一種電磁裝置向控制中

5、心傳輸信號(hào)以確定火車的位置。如圖所示（俯視圖），能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵被安裝在火車首節(jié)車廂下面，當(dāng)它經(jīng)過(guò)安放在兩鐵軌間的線圈時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，通過(guò)和線圈相連的電壓傳感器被控制中心接收，從而確定火車的位置。若一列火車勻加速駛來(lái)，則電壓信號(hào)U隨時(shí)間t的變化圖象為A BoUtoUtoUtoUt C D12如圖所示，是一個(gè)多量程多用電表的簡(jiǎn)化電路圖。測(cè)電流和測(cè)電壓時(shí)各有兩個(gè)量程，還有兩個(gè)擋位用來(lái)測(cè)電阻。下列說(shuō)法正確的是ABEE123456SA當(dāng)開(kāi)關(guān)S調(diào)到1、2兩個(gè)位置上時(shí)，多用電表測(cè)量的是電流，且調(diào)到1位置上時(shí)的量程比2位置的大B當(dāng)開(kāi)關(guān)S調(diào)到3、4兩個(gè)位置上時(shí)，多用電表測(cè)量的是電阻，且A為黑表筆C

6、當(dāng)開(kāi)關(guān)S調(diào)到5、6兩個(gè)位置上時(shí)，多用電表測(cè)量的是電壓，且調(diào)到5位置上時(shí)的量程比6位置的大D當(dāng)開(kāi)關(guān)S調(diào)到任意位置上時(shí)，都需要把A、B兩表筆短接，對(duì)電表進(jìn)行調(diào)零13磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為，式中B是磁感應(yīng)強(qiáng)度，是磁導(dǎo)率，在空氣中為一已知常數(shù)。以通電螺線管（帶有鐵芯）為例，將銜鐵吸附在通電螺線管的一端，若將銜鐵緩慢拉動(dòng)一小段距離d，拉力所做的功就等于間隙d中磁場(chǎng)的能量。為了近似測(cè)得條形磁鐵磁極端面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，某研究性學(xué)習(xí)小組用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力緩慢將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小距離L，并測(cè)出拉力大小為F，如圖所示。由此可以估

7、算出該條形磁鐵磁極端面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為SNFPA B C D二、本題共3小題，共20分。把答案填在答題卡相應(yīng)的位置。甲R(shí)xAAVVRx乙14在“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻Rx約為200，電壓表V的內(nèi)阻約為2k，電流表A的內(nèi)阻約為1，測(cè)量電路如圖甲或圖乙所示，電阻測(cè)量值由公式計(jì)算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。若將圖甲和圖乙電路電阻的測(cè)量值分別記為Rx1和Rx2，則_（選填“Rx1”或“Rx2”）更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值；該測(cè)量值_（選填“大于”、“等于”或“小于”）待測(cè)電阻的真實(shí)值。15在“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：A待測(cè)的干電池一節(jié)B電流表A1（量

8、程03 mA，內(nèi)阻Rg110）C電流表A2（量程00.6 A，內(nèi)阻Rg20.1）R1R1A2R0A1ab甲A1R0A2D滑動(dòng)變阻器R1（020，1.0 A） E電阻箱R0（09999.9） F開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線（1）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中沒(méi)有電壓 表，他想利用其中的一個(gè)電流表和電阻箱改裝成一塊電壓表，其量程為 03 V，并設(shè)計(jì)了圖甲所示的a、b兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路（虛線框內(nèi) 1.2 1.0I2/A00.2 1.3 1.4 1.5I1/mA乙 1.10.10.30.40.5為改裝電壓表的電路），其中合理的是_（選填“a”或“b”）電路；此時(shí)R0的阻值應(yīng)取_。（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)合理電路所繪出的I1-I2

9、圖象（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)）。根據(jù)該圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)阻r_。16在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的規(guī)格為“2.0V，0.5A”。備有下列器材：A電源E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）B電壓表V1（量程03V，內(nèi)阻約1k）C電壓表V2（量程015V，內(nèi)阻約4k）D電流表A1（量程03A，內(nèi)阻約0.1）E電流表A2（量程00.6A，內(nèi)阻約0.6）F滑動(dòng)變阻器R1（05，3.0A）G滑動(dòng)變阻器R2（0200，1.25A）H開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線為了盡可能準(zhǔn)確地描繪出小燈泡的伏安特性曲線，請(qǐng)完成以下內(nèi)容。（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用，電流表應(yīng)選用，滑動(dòng)變阻器

10、應(yīng)選用 （請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）。（2）圖甲是實(shí)物電路，請(qǐng)你不要改動(dòng)已連接的導(dǎo)線，把還需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)上。I/AU/V0乙0.40.81.21.60.81.62.43.2甲11（3）某同學(xué)完成該實(shí)驗(yàn)后，又找了另外兩個(gè)元件，其中一個(gè)是由金屬材料制成的，它的電阻隨溫度的升高而增大，而另一個(gè)是由半導(dǎo)體材料制成的，它的電阻隨溫度的升高而減小。他又選用了合適的電源、電表等相關(guān)器材后，對(duì)其中的一個(gè)元件進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)得通過(guò)其中的電流與加在它兩端的電壓數(shù)據(jù)如下表所示：U/V0.400.600.801.001.201.501.60I/A0.200.450.801.251.802.813.20請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖

11、乙中作出該元件的IU圖線；該元件可能是由 （選填“金屬”或“半導(dǎo)體”）材料制成的。（4）在（3）的基礎(chǔ)上，該同學(xué)進(jìn)一步分析，如果讓一節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為0.5的干電池只對(duì)該元件供電，則該元件消耗的功率為 W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。三、本題共5小題，共41分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。把答案填在答題卡相應(yīng)的位置。aBb17（6分）如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2.0T，方向垂直于導(dǎo)軌平面向外，導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)L0.2 m（與導(dǎo)軌的寬度相同，接觸良好），其電阻r1.0 ，

12、導(dǎo)軌電阻不計(jì)。當(dāng)導(dǎo)體棒緊貼導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，兩只均標(biāo)有“3V，1.5 W”字樣的小燈泡恰好正常發(fā)光。求：（1）通過(guò)導(dǎo)體棒電流的大小和方向；（2）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小。18（6分）如圖所示，為一回旋加速器的示意圖，其核心部分為處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的D形盒，兩D形盒之間接交流電源，并留有窄縫，離子在窄縫間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間忽略不計(jì)。已知D形盒的半徑為R，在D1部分的中央A處放有離子源，離子帶正電，質(zhì)量為m、電荷量為q，初速度不計(jì)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，每次加速時(shí)的電壓為U。忽略離子的重力等因素。求： （1）加在D形盒間交流電源的周期T； （2）離子在第3次通過(guò)窄縫后的運(yùn)動(dòng)半徑r3； （3）離子加速后可獲得的

13、最大動(dòng)能Ekm。19（8分）反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過(guò)程類似。已知靜電場(chǎng)的方向平行于x軸，其電勢(shì)隨x的分布如圖所示。一質(zhì)量m1.010-20kg，電荷量q1.010-9C的帶負(fù)電的粒子從（-1，0）點(diǎn)由靜止開(kāi)始，僅在電場(chǎng)力作用下在x軸上往返運(yùn)動(dòng)。忽略粒子的重力等因素。求：（1）x軸左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E1和右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小之比；/V20O-10.5x/cm（2）該粒子運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能Ekm；（3）該粒子運(yùn)動(dòng)的周期T。20（9分）如圖所示，豎直平面MN與紙面垂直，MN右側(cè)的空間存在著垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，MN左側(cè)的

14、水平面光滑，右側(cè)的水平面粗糙。質(zhì)量為m的物體A靜止在MN左側(cè)的水平面上，已知該物體帶負(fù)電，電荷量的大小為為q。一質(zhì)量為的不帶電的物體B以速度v0沖向物體A并發(fā)生彈性碰撞，碰撞前后物體A的電荷量保持不變。求：（1）碰撞后物體A的速度大小vA；ABv0MNEB（2）若A與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度的大小為g，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為。已知物體A從MN開(kāi)始向右移動(dòng)的距離為l時(shí)，速度增加到最大值。求：a此過(guò)程中物體A克服摩擦力所做的功W；b此過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間t。21（12分）磁流體發(fā)電具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、啟動(dòng)快捷、環(huán)保且無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械等優(yōu)勢(shì)。如圖所示，是正處于研究階段的磁流體發(fā)電機(jī)的簡(jiǎn)易模型

15、圖，其發(fā)電通道是一個(gè)長(zhǎng)方體空腔，長(zhǎng)、高、寬分別為l、a、b，前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，這兩個(gè)電極通過(guò)開(kāi)關(guān)與阻值為R的某種金屬直導(dǎo)體MN連成閉合電路，整個(gè)發(fā)電通道處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直紙面向里。高溫等離子體以不變的速率v水平向右噴入發(fā)電通道內(nèi)，發(fā)電機(jī)的等效內(nèi)阻為r，忽略等離子體的重力、相互作用力及其他因素。（1）求該磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)大小E；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，整個(gè)閉合電路中就會(huì)產(chǎn)生恒定的電流。a要使等離子體以不變的速率v通過(guò)發(fā)電通道，必須有推動(dòng)等離子體在發(fā)電通道內(nèi)前進(jìn)的作用力。如果不計(jì)其它損耗，這個(gè)推力的功率PT就應(yīng)該等于該發(fā)電機(jī)的總功

16、率PD，請(qǐng)你證明這個(gè)結(jié)論；b若以該金屬直導(dǎo)體MN為研究對(duì)象，由于電場(chǎng)的作用，金屬導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的速率增加，但運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)與導(dǎo)體內(nèi)不動(dòng)的粒子碰撞從而減速，因此自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不隨時(shí)間變化。設(shè)該金屬導(dǎo)體的橫截面積為s，電阻率為，電子在金屬導(dǎo)體中可認(rèn)為均勻分布，每個(gè)電子的電荷量為e。求金屬導(dǎo)體中每個(gè)電子所受平均阻力的大小f。 l B 等離子體流動(dòng)方向 a b R MN北京市朝陽(yáng)區(qū)20152016學(xué)年度高三年級(jí)第一學(xué)期期末統(tǒng)一考試物理試卷參考答案 20161一、本題共13小題，每小題3分，共39分。題號(hào)12345678910111213答案ABCDBBADCCDAD二、本題共3小題，

17、共20分。14（4分）Rx1 （2分）；大于（2分） 15（6分）（1）b（1分）；990（1分）（2）1.48（1.461.49之間）（2分）；0.84（0.820.87之間）（2分）16（10分）（1）B（1分）；E（1分）；F（1分） （2）如圖所示（2分）（3）IU圖如圖所示（2分）；半導(dǎo)體（1分）I/AU/V0乙0.40.81.21.60.81.62.43.2（4）1.0（0.981.1之間）（2分） 甲11三、本題共5小題，共41分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。17（6分）解：（1）每個(gè)小

18、燈泡中的電流為則導(dǎo)體棒中的電流為I2I11.0 A方向?yàn)閎a （3分）（2）ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EUIr（311.0）V4 V由EBLv可得：導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度v10 m/s （3分）18（6分）解：（1）加在D形盒間交流電源的周期T等于粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)行周期。 在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力，則有：聯(lián)立可得：（2分）（2）設(shè)第3次通過(guò)窄縫后粒子的速度為v3，則有：在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力，則有：聯(lián)立可得：（2分）（3）設(shè)粒子的最大速度為vm，對(duì)應(yīng)著粒子的最大運(yùn)動(dòng)半徑即R，則有：聯(lián)立可得：（2分）19（8分）解：（1）由圖可知：左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度：V/mV/m 右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度：V/mV/m 所以：（2分）（2）粒子運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)時(shí)速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理有： 其中x=m聯(lián)立并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：J（3分）（3）設(shè)粒子在原點(diǎn)左右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2，在原點(diǎn)時(shí)的速度為vm，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 聯(lián)立并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：s（3分）20（9分）解：（1）設(shè)A、B碰撞后的速度分別為vA、vB，由于A、B發(fā)生彈性碰撞，動(dòng)量、動(dòng)能守恒，則有：qENqvmBmgN聯(lián)立可得：（3分）（2）aA的速度達(dá)到最大值vm時(shí)合力為零，受力如圖所示。豎直方向合力為零，有：水平方向合力為零，有：根據(jù)動(dòng)能定理，有：聯(lián)立并代入相相關(guān)數(shù)據(jù)可得：（3分）b方法一：在此過(guò)程中，設(shè)A物體運(yùn)動(dòng)的平均速度為，根據(jù)動(dòng)量定理有：依題意有：