2024-2025學(xué)年北京朝陽區(qū)高三（上）期末物理試卷（含答案）

第1頁/共1頁2025北京朝陽高三（上）期末物理（考試時間90分鐘滿分100分）第一部分本部分共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)于電場與磁場，下列選項正確的是（）A.沿電場線方向電場強度越來越小B.沿磁感線方向磁感應(yīng)強度越來越小C.電場強度和磁感應(yīng)強度都是矢量D.電場線和磁感線是可以形象描述場強弱和方向的客觀存在的曲線2.如圖所示，實線是正點電荷的電場線，虛線是等勢面。a、b、c是電場中的三個點，這三點的電場強度大小分別為Ea、Eb、Ec，電勢分別為φa、φb、φc，一個試探電荷在這三點受到的靜電力大小分別為Fa、Fb、Fc。下列選項正確的是（）A.Ea<Eb B.φa>φb C.φb<φc D.Fb<Fc3.如圖所示是一種變壓器的銘牌。根據(jù)上面標(biāo)示的信息，下列選項正確的是（）A.這是一個升壓變壓器 B.原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多C.正常工作時，副線圈輸出直流電壓12V D.正常工作時，副線圈中電流比原線圈中電流小4.如圖所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個磁體。磁體正下方水平桌面上放置一個閉合線圈。將磁體托起到某一高度后放開，磁體能上下振動并最終停下來。磁體振動過程中未到達線圈平面且線圈始終靜止在桌面上。磁體振動過程中，下列選項正確的是（）A.線圈對桌面的壓力總大于重力 B.線圈總有擴張的趨勢C.彈簧的彈性勢能一直減小 D.磁體和彈簧系統(tǒng)的機械能一直減小5.如圖所示，指紋傳感器在一塊半導(dǎo)體基板上有大量相同的小極板，外表面絕緣。當(dāng)手指的指紋一面與絕緣表面接觸時，由于指紋凸凹不平，凸點處與凹點處分別與半導(dǎo)體基板上的小極板形成一個個正對面積相同的電容器，若每個電容器的電壓保持不變，則（）A.指紋的凸點處與極板距離近，電容小 B.指紋的凹點處與極板距離近，電容大C.手指擠壓絕緣表面，極板帶電量增大 D.手指擠壓絕緣表面，極板帶電量減小6.如圖1所示的電路中，為滑動變阻器，為定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表。改變滑動變阻器的滑片位置，兩電壓表的示數(shù)隨電流變化的圖線a，圖線b分別畫在圖2所示的坐標(biāo)系中。下列選項正確的是（）A.滑片向右滑動，示數(shù)變大 B.圖線a對應(yīng)電壓表C.定值電阻為4Ω D.電源內(nèi)阻為2Ω7.如圖所示，線圈A和線圈B繞在同一個鐵芯P上，線圈B連接一電流表。下列選項正確的是（）A.若A接通一直流電源瞬間，電流表的示數(shù)為0B.若A接通一直流電源瞬間，A和B相互排斥C.若A接一正弦交流電源，電流表的示數(shù)為0D.若A接一正弦交流電源，A和B中的磁場始終反向8.一正電荷僅在某電場力作用下運動，速度大小隨時間變化的圖像如圖所示，A、B為運動軌跡上的兩點。下列選項正確的是（）A.該電荷做勻速直線運動 B.該電場可能是一個正點電荷產(chǎn)生的C.A、B兩點的電場強度相同 D.系統(tǒng)的電勢能保持不變9.如圖所示，垂直于水平桌面固定一根光滑絕緣細直桿，質(zhì)量相同、帶同種電荷的絕緣小球甲和乙穿過直桿并可以自由滑動，兩小球均可視為點電荷。在圖示的坐標(biāo)系中，小球乙靜止在坐標(biāo)原點，某時刻小球甲從處靜止釋放開始向下運動。小球甲向下運動的過程中，下列選項正確的是（）A.小球甲的速度越來越大 B.小球乙對地面的壓力越來越小C.小球甲的機械能越來越小 D.小球甲、乙的電勢能越來越小10.如圖所示，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為的中點，c、d位于的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等。下列選項正確的是（）A.a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反B.c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相同C.使正電荷從a到b勻速運動，受到的磁場力保持不變D.使正電荷從c到d勻速運動，受到的磁場力先變大后變小11.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上，空間存在方向垂直于斜面斜向上的勻強磁場?，F(xiàn)把一個導(dǎo)體棒垂直放在金屬導(dǎo)軌上且接觸良好，當(dāng)導(dǎo)體棒通有某一電流時恰好不發(fā)生滑動。斜面置于水平面且始終保持靜止，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。若通過導(dǎo)體棒的電流變大，下列選項正確的是（）A.導(dǎo)體棒一定沿斜面下滑 B.導(dǎo)體棒一定沿斜面上滑C.地面對斜面的支持力一定不減小 D.地面對斜面的摩擦力一定不減小12.如圖所示，空間存在豎直向下的勻強電場和水平的勻強磁場（垂直紙面向里）。一帶正電的粒子在M點由靜止釋放，不計粒子所受重力，則（）A.粒子運動過程中的速度隨時間作周期性變化B.粒子運動過程中的加速度不變C.磁場力始終對粒子做正功D.電場力始終對粒子做正功13.如圖1所示，黑光燈是一種利用發(fā)出的紫色光引誘害蟲飛近高壓電網(wǎng)來“擊斃”害蟲的環(huán)保型設(shè)備。圖2是黑光燈高壓電網(wǎng)的工作電路示意圖，將最大值的正弦交流電壓通過理想變壓器升為高壓，變壓器原線圈匝數(shù)為，副線圈匝數(shù)為。已知空氣在通常情況下的擊穿電場強度約為，殺滅害蟲至少需要1000V電壓。下列選項正確的是（）A.電網(wǎng)相鄰兩極間產(chǎn)生的電場保持不變B.電網(wǎng)相鄰兩極間距離需大于C.僅增大相鄰兩極間的距離，則兩極間的電壓也增大D.若電網(wǎng)相鄰兩極間距為0.5cm，則14.巨磁阻是一種量子力學(xué)效應(yīng)，在鐵磁材料和非鐵磁材料薄層交替疊合而成的多層膜材料中，自旋方向相反的兩種電子同時定向移動形成電流。在外磁場作用下，鐵磁材料可以呈現(xiàn)同向和反向兩種磁化方向，如圖1所示。當(dāng)一束自旋產(chǎn)生的磁場方向與鐵磁材料磁化方向相同的電子通過時，在鐵磁材料和非鐵磁材料的交界處電阻很?。煌?，自旋產(chǎn)生的磁場方向與鐵磁材料磁化方向相反的電子通過時，電阻很大。如圖2為巨磁阻傳感器的工作電路，為信號源，輸入電壓為，為輸出端。已知無磁場時，、、、的阻值均為R。外加磁場后，使和的磁化方向與和相反，則在同一磁場中和的阻值均減小，和的阻值均增大。綜合以上信息，下列說法錯誤的是（）A.自旋方向相反的兩種電子分別通過多層膜材料導(dǎo)電時，可等效為兩條并聯(lián)支路B.當(dāng)鐵磁層的磁化方向相同時，比磁化方向相反時的總阻值小C.有磁場時輸出端的輸出電壓大小與的平方成正比D.無磁場時輸出端的輸出電壓大小為零第二部分本部分共6題，共58分。15.（1）分別用螺旋測微器和游標(biāo)卡尺測量金屬圓柱體的直徑和長度，如圖所示，直徑為________mm，長度為________cm。（2）如圖所示，在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，若把8.0V的學(xué)生電源接到原線圈“0”、“800”接線柱，副線圈接到“0”、“100”接線柱，則接在副線圈兩端的電壓表示數(shù)最有可能是________。A.2.1V B.1.9V C.1.1V D.0.9V（3）如圖所示為兩種測量電池電動勢和內(nèi)阻的實驗電路圖。圖中部分器材規(guī)格為：電流表A內(nèi)阻約為0.5Ω，量程為0~0.6A；電壓表V內(nèi)阻約為3kΩ，量程為0~3V。若被測電源為一節(jié)干電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻約1Ω），應(yīng)選擇________電路圖（選填“甲”或“乙”）；分析你選擇方案的測量結(jié)果________（選填“>”或“<”）。16.在“練習(xí)使用多用電表”的實驗中，小明同學(xué)進行了如下操作和思考。（1）利用多用電表測量未知電阻，用歐姆擋“×100”測量時發(fā)現(xiàn)指針示數(shù)如圖1所示，為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，下列選項中合理的步驟為________（選填字母代號并按操作順序排列）。A.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋“×10”的位置B.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋“×1k”的位置C.將兩表筆分別與被測電阻的兩根引線相接完成測量D.將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向“0Ω”（2）利用多用電表判斷電路故障。如圖2的電路，在三根導(dǎo)線、兩個電阻及電源中僅有一根導(dǎo)線斷路，電動勢約為6V。為了查出斷路導(dǎo)線，某同學(xué)把多用電表選擇開關(guān)調(diào)至直流10V擋，紅表筆接在A點的電源正極接線柱上，將黑表筆分別接在B、E點的接線柱上，電壓表示數(shù)分別為0、6V，則可判斷出導(dǎo)線________（選填“”、“”或“”）斷路。（3）利用多用電表歐姆擋判斷發(fā)光二極管的極性（電流從二極管正極流向負極時電阻很小，反之很大）。如圖3所示，當(dāng)黑表筆與接線端M接觸、紅表筆與接線端N接觸時，多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度較?。粚φ{(diào)紅、黑表筆后指針偏轉(zhuǎn)角度較大。由此判斷M端為二極管的________（選填“正極”或“負極”）。（4）利用量程為0~5mA的毫安表及相關(guān)元件制作了一個簡易歐姆表，電路如圖4所示。測量時，將待測電阻接在電路的端口a、b之間。為了標(biāo)定該歐姆表的刻度，該同學(xué)將a、b兩端短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器R使毫安表滿偏；再將阻值為400Ω的電阻接在兩表筆之間，此時毫安表示數(shù)如圖5所示為3mA，將此處標(biāo)注為400Ω。則毫安表示數(shù)為1mA位置應(yīng)標(biāo)注的值為______。17.某質(zhì)譜儀原理如圖所示，A為粒子加速器，加速電壓為U1；B為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強度為B1，兩板間距離為d；C為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強度為B2?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷是為+q的粒子（不計重力），初速度為0，經(jīng)A加速后，該粒子進入B恰好做勻速運動，粒子從M點進入C后做勻速圓周運動，打在底片上的N點。求：（1）粒子進入速度選擇器的速度大小v；（2）速度選擇器兩板間的電壓U2；（3）MN的距離L。18.如圖1所示，足夠長光滑平行導(dǎo)軌水平放置，相距為L，左端連有一定值電阻R。磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場垂直于線框平面。長度為L，電阻為的導(dǎo)體棒沿光滑水平導(dǎo)軌向右做勻速運動，速度大小為v，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌電阻。（1）求c、d兩端的電壓U；（2）求棒所受的安培力大小；（3）若零時刻開始，沿速度方向向右再施加一個恒力，在圖2中定性畫出導(dǎo)體棒的速度v隨時間t的變化圖線。19.如圖1所示，將兩根鋁條平行放置在光滑的傾斜絕緣軌道兩邊，軌道傾角為。磁鐵沿軌道中線向下運動。磁鐵的磁極在靠近鋁條的兩個側(cè)面上，即磁極連線平行于棱邊（或）。由于電磁感應(yīng)，磁鐵受到阻力并最終勻速運動。在此條件下，磁鐵受到的阻力滿足經(jīng)驗關(guān)系：，式中d為磁鐵到鋁條的距離，v為磁鐵相對鋁條的速度，k為與d，v無關(guān)的常數(shù)，p、n為冪指數(shù)。圖2為裝置的正視圖。（1）若裝置所在處地磁場沿水平方向，為使磁鐵能平穩(wěn)下滑，不會因地磁場造成轉(zhuǎn)動，說明棱邊的朝向；（2）使用現(xiàn)有器材，可對阻力F的經(jīng)驗關(guān)系進行以下實驗探究：a.釋放磁鐵使之沿軌道中線下滑，磁鐵很快達到終極速度并開始勻速運動。保持距離d不變，改變軌道傾角，記錄軌道傾角和相應(yīng)的終極速度v，以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)得到如圖3所示的圖像。推導(dǎo)并計算指數(shù)n的數(shù)值大?。ūＡ粢晃挥行?shù)字）；b.若指數(shù)n已知，為確定指數(shù)p的數(shù)值，請寫出測量思路和需要測量的物理量及數(shù)據(jù)處理方法。20.利用磁場對帶電粒子的運動進行控制是一些科學(xué)研究的基礎(chǔ)。在處理物體的復(fù)雜運動問題時，可以在相互垂直的x、y兩個方向上分別研究。已知以下情境中帶電粒子質(zhì)是為m，電荷是為q。均不考慮粒子重力影響及粒子間的相互作用。（1）如圖1所示，若從磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中某點A發(fā)射一束帶電粒子流，其速率均為v。a.當(dāng)粒子速度與磁場方向垂直時，求其運動的軌道半徑R；b.設(shè)粒子速度與磁場方向的夾角為α（投射角），且。若投射角很小（可認為），各帶電粒子會再次重新會聚，求相鄰兩次會聚點的距離L。（2）科學(xué)家設(shè)計了一種中間弱兩端強的磁場，它由兩個平行的圓線圖組成，磁場由兩側(cè)通有等大同向電流的線圈產(chǎn)生。帶電粒子將被約束在左右兩端之間來回運動不能逃脫。如圖2所示，三維坐標(biāo)系的原點為磁場的中心點，x軸為磁場的軸線，若某帶電粒子從軸上的M點以大小為、方向與磁場方向夾角為（投射角）的速度進入該磁場，粒子運動過程中以x軸為對稱軸向右做螺旋線運動并返回。由于磁場沿軸線方向的變化緩慢，則有定值（不考慮相對論情形），其中為粒子運動方向與磁場方向的夾角，r為粒子在該處時垂直磁場方向的圓周半徑。a.設(shè)M點的磁感應(yīng)強度大小為，求粒子返回處磁感應(yīng)強度大小；b.粒子運動到磁場最右端N點（圖中未畫出）時與x軸的距離為d，求粒子此時受到洛倫茲力大小利方向（可用三角函數(shù)值表示）。

參考答案第一部分本部分共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。1234567891011