2024-2025學(xué)年北京市朝陽區(qū)高三年級上冊1月期末考試物理試卷（含答案）

北京市朝陽區(qū)2024~2025學(xué)年度第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測

高三物理試卷

（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。區(qū)瓦c是電場中的三個點，這三點的電場強度大小分

別為￡a,Eb,Ec,電勢分別為夕a,”,一個試探電荷在這三點受到的靜電力大小分別為Fa,Fb,Feo下列選項

正確的是（）

A.Ea<EbB.9a>佻C.9b<9cD.Fb<Fc

3.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（）

型號：PKT-12-3000

輸入?yún)?shù)：220V50Hz

輸出參數(shù)：12V3.0A

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12VD.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

±o磁體振動過程中，下列選項正確的是（）

s

N

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，鳥為滑動變阻器，&為定值電阻，電流表，電壓表均為理想電表。改變滑動變阻器

用的滑片位置,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（）

圖1

A.滑片向右滑動，Y示數(shù)變大B.圖線a對應(yīng)電壓表V]

C.定值電阻為4。D.電源內(nèi)阻為2。

7.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（)

p

接電源

o-

BiQ電流表

A.若A接通一直流電源瞬間，電流表的示數(shù)為0

B.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0

D.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,2為運動軌跡上的兩點。下

列選項正確的是（）

------------------------------7--------------At

0。，B

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,8兩點的電場強度相同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(xì)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，某時刻小球甲從與

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（）

甲

，汕？一

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。6在MN的連線上,。為的中點,c,d位于的中垂線上,且a,b,c,d至I]O點的距離

均相等。下列選項正確的是（）

I

M\0N

I

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ab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dm=3"V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)為々，副線圈匝數(shù)為〃2。已知空氣在通常情況下的擊穿電場強度約為6220V/cm,殺滅

害蟲至少需要1000V電壓。下列選項正確的是（）

圖1

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擔(dān)cm

311

C.僅增大相鄰兩極間的距離,則兩極間的電壓也增大

n,1

D.若電網(wǎng)相鄰兩極間距為0.5cm,則一<—

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

界處電阻很小，同理，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，匕為信號源，輸入電壓為4,匕比為輸出端。已知無磁場時，

尺3，6的阻值均為Ro外加磁場后，使R1和4的磁化方向與R2和6相反,則在同一磁場中R1和&的阻值

均減小AR,&和&的阻值均增大AR。綜合以上信息，下列說法鎮(zhèn)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AR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

5

=

=30

三25

P曰

O=20

=15

-<

（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cd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

可移動鐵芯

固定鐵芯

A.2.1VB.1.9VC.1.1VD.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

0.5Q,量程為0~0.6A,電壓表V內(nèi)阻約為3kQ,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1Q），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E測E真

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“xlOO”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“xl0”的位置

B.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋“x1k”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“0Q”

（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,將黑表筆分別接在氏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

“48”,“。"或‘封"）斷路。

（3）利用多用電表歐姆擋判斷發(fā)光二極管極性（電流從二極管正極流向負(fù)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)角度較小,對調(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(fù)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"之間。為了標(biāo)定該歐姆表的刻度,該同學(xué)將。工兩端短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器R使毫安

表滿偏,再將阻值為400。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

400。。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Ui,B為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強度

為Bi,兩板間距離為d,C為偏轉(zhuǎn)分離器,磁感應(yīng)強度為歷?，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。，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也

（2）速度選擇器兩板間的電壓帆.

（3）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凡磁感應(yīng)強度大小為B的

勻強磁場垂直于線框平面。長度為，電阻為&的導(dǎo)體棒ab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ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計導(dǎo)軌電阻。

di-------------------------產(chǎn)

XXXXXXXX

R

xXXXXXVXX

-A

XXXXXXXX

XXXXXXXX

cOt

圖1圖2

(1)求c,d兩端的電壓U.

(2)求棒所受的安培力大小4?

(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f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6。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M'N')。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：尸=取為"，式中d為磁鐵到鋁條

的距離,v為磁鐵相對鋁條的速度,々為與d,v無關(guān)的常數(shù),p,w為塞指數(shù)。圖2為裝置的正視圖。

圖3

(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,說明棱邊腦V朝

向.

(2)使用現(xiàn)有器材，可對阻力F的經(jīng)驗關(guān)系尸進行以下實驗探究:

〃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d和相應(yīng)的終極速度%以Insin8為縱坐標(biāo)，Inv為橫坐標(biāo)得到如圖3所示的圖像。推導(dǎo)并計

算指數(shù)〃的數(shù)值大小(保留一位有效數(shù)字).

A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

互垂直的兩個方向上分別研究。已知以下情境中帶電粒子質(zhì)是為風(fēng)電荷是為公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8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。

B/

---------------------------------A

---------------------------------A

圖1

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a（投射角），且OWaW%,。若投射角明很?。烧J(rèn)為cos%,=1）,

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，尤軸為磁場的軸線，若某帶電粒子從z軸上的M點以大小為%，方向與磁場方向夾角為4（投

射角）的速度進入該磁場，粒子運動過程中以無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wsin夕廠=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，廠為

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Bo,求粒子返回處磁感應(yīng)強度大小Bm.

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）。

y