北京朝阳区2018届高三物理上学期期末试卷(有答案)
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资料简介
北京市朝阳区2017~2018学年度第一学期期末质量检测 高三年级物理试卷 2018.1‎ ‎(考试时间90分钟 满分100分)‎ 第一部分(选择题 共39分)‎ 本部分共13小题,每小题3分,共39分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。把答案用2B铅笔填涂在答题卡上。‎ ‎1.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F。如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的,那么它们之间静电力的大小变为 A. B. C.‎4F D.‎‎16F ‎2.如图所示,把一根柔软的金属弹簧悬挂起来,弹簧静止时,它的下端刚好跟槽中的水银接触。通电后,关于弹簧,下列说法中正确的是 ‎ A.弹簧始终不动 B.弹簧不断上下振动 C.弹簧向上收缩后,保持静止 D.弹簧向下伸长后,保持静止 ‎3.电阻R1、R2与交流电源按照图1方式连接,R1=10Ω,R2=20Ω。闭合开关S后,通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则 ‎ ‎ 图1 图2‎ ‎ A.通过R1的电流有效值是‎1.0A B.通过R2的电流最大值是A C.R1两端的电压有效值是5V D.R2两端的电压最大值是V ‎4.如图所示,电路中的变压器为理想变压器,R为滑动变阻器,U1为加在原线圈两端的交流电压,I1为原线圈中的电流,U2为副线 圈两端的交流电压,I2为副线圈中的电流,P2为滑动变阻器上消耗的电功率。若U1保持不变,改变滑动变阻器滑片的位置,下列说法中正确的是 ‎ A.P2保持不变 B.U2保持不变 ‎ C.I1保持不变 D.I2保持不变 ‎5.如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一带电粒子从坐标原点O处以速度v沿y轴正方向进入磁场,最后从P(a,0)射出磁场。不计粒子重力,该带电粒子的电性和比荷是 ‎ A.正电荷,‎ B.负电荷,‎ ‎ C.正电荷,‎ D.负电荷,‎ N M Q ‎6.如图所示,Q为真空中固定的点电荷,虚线表示该点电荷周围的等势面。一个带正电的粒子经过该电场,它的运动轨迹如图中实线所示,M和N是轨迹上的两点。不计带电粒子受到的重力,下列说法中正确的是 A.此粒子在M点的加速度大于在N点的加速度 B.此粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 C.此粒子在M点的动能小于在N点的动能 D.电场中M点的电势低于N点的电势 ‎7.如图1所示,闭合线圈放在匀强磁场中,t=0时磁场方向垂直线圈平面向里,磁感应强度B随时间t的变化关系如图2所示。在0~2s内,线圈中感应电流 A.逐渐增大,方向为逆时针 B.逐渐减小,方向为顺时针 C.大小不变,方向为顺时针 D.大小不变,方向为先顺时针后逆时针 ‎8.在如图所示的电路中,闭合开关后,当滑动变阻器R1的滑片P向a端移动时 ‎ A.A1、A2的示数都减小 ‎ B.A1、A2的示数都增大 ‎ C.A1的示数增大,A2的示数减小 ‎ D.A1的示数减小,A2的示数增大 ‎9.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(直流电阻不计),E为电源,S为开关。下列说法中正确的是 ‎ A.闭合开关,a、b同时亮 B.闭合开关,a先亮,b后亮 C.断开开关,a、b过一会儿同时熄灭 D.断开开关,b先熄灭,a闪亮后熄灭 ‎10.如图所示,空间中存在一匀强磁场区域,磁场方向与竖直面(纸面)垂直,MM'和NN'是匀强磁场区域的水平边界,纸面内磁场上方有一个正方形导线框abcd,ab边与MM'和NN'平行,边长小于MM'和NN'的间距。若线框自由下落,在ab边从MM'运动到NN'的过程中,关于线框的运动,下列说法中正确的是 A.一定始终做减速运动 B.一定始终做加速运动 C.可能先减速后加速 D.可能先加速后减速 ‎ ‎11.如图所示,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里。三个带负电的微粒a、b、c电荷量相等,质量分别为ma、mb、mc。已知在该区域内,a在纸面内向左做匀速直线运动,b在纸面内做匀速圆周运动,c在纸面内向右做匀速直线运动。下列关系式中正确的是 A. B.‎ C. D.‎ ‎12.某同学利用一块表头和三个定值电阻设计了如图所示的电表,该电表有1、2两个量程。关于该电表,下列说法中正确的是 A.测电压时,量程1一定小于量程2,与R1、R2和R3的阻值无关 B.测电流时,量程1一定大于量程2,与R1、R2和R3的阻值无关 C.测电压时,量程1与量程2间的大小关系与R1、R2和R3的阻值有关 D.测电流时,量程1与量程2间的大小关系与R1、R2和R3的阻值有关 ‎13.如图所示,两光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为d,其左端接阻值为R的定值电阻,整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,一质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置,且接触良好。现给导体棒MN一水平向右的初速度v1,经过时间t,导体棒MN向右运动的距离为x,速度变为v2。不计金属导轨和导体棒MN的电阻。甲、乙两位同学根据以上条件,分别求解在时间t内通过电阻R的焦耳热Q,具体过程如下:‎ 甲同学:‎ ‎ 在这段时间内,导体棒MN切割磁感线的感应电动势 ‎ ‎ 所以 ‎ 乙同学:‎ ‎ 在导体棒向右运动的过程中,导体棒损失的动能最终转化为电阻R的焦耳热,则有 ‎ ‎ A.两位同学的解法都正确 ‎ B.两位同学的解法都错误 ‎ C.甲同学的解法正确,乙同学的解法错误 ‎ D.甲同学的解法错误,乙同学的解法正确 第二部分(非选择题 共61分)‎ 本部分共8小题,共61分。把答案填在答题卡相应的位置。‎ ‎14.(2分)‎ 用示波器观察某交流信号时,显示屏上显示如图所示的波形。若要使该波形移动到显示屏的中央,只需调节______。‎ A.X增益旋钮 B.Y增益旋钮 C.水平位移旋钮 D.竖直位移旋钮 ‎15.(6分)‎ 在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中。‎ ‎(1)在用多用电表测电流或电阻的过程中,下列说法中正确的是________。(多选)‎ A.在测量电阻时,更换倍率后必须重新进行欧姆调零 B.在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测 C.在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进行试测 ‎(2)测量时,多用电表的指针指在如图所示位置。若选择开关处于“10V”挡,其读数为______V;若选择开关处于“×10”挡,其读数为______Ω。‎ ‎16.(12分)‎ 在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为‎50cm。‎ ‎(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为_____mm。‎ 图1‎ ‎(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx(约为5Ω)。现有电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流‎2A)、开关、导线若干,以及下列电表:‎ A.电流表(0~‎3A,内阻约0.025Ω)‎ B.电流表(0~‎0.6A,内阻约0.125Ω)‎ C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)‎ D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)‎ 为减小测量误差,该实验中,电流表应选用_____,电压表应选用_____。(选填器材前的字母)‎ ‎(3)图2是测量Rx的实验器材的电路图,请根据图2,补充完成图3中实物间的连线。‎ ‎ ‎ 图2 图3‎ ‎(4)以U为纵坐标,I为横坐标,利用实验数据做出如图4所示的U-I图像。由图线得到金属丝的阻值Rx=________Ω(保留两位有效数字)。‎ 图4‎ ‎(5)实验中,在不损坏电表的前提下,随着滑动变阻器滑片移动距离x的增加,电池组的总功率P也会发生变化。图5的各示意图中正确反映P-x关系的是______。‎ ‎ ‎ ‎ A B C D 图5‎ ‎17.(7分)‎ 如图所示,长为l的轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个电荷量为- q的小球(可视为质点),小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角为θ。已知小球的质量为m,重力加速度为g。求:‎ ‎(1)电场强场E的大小;‎ ‎(2)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。‎ ‎18.(7分)‎ 如图所示,两平行金属板间的电势差为U,金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。电荷量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并垂直磁场边界从O点进入磁场,经历半个圆周打在P点。忽略重力的影响,求:‎ P ‎(1)粒子从电场射出时速度v的大小;‎ ‎(2)O、P两点间的距离l。‎ ‎19.(7分)‎ 如图所示,两光滑平行金属导轨固定在倾角为θ的同一斜面内,间距为l,其下端有内阻为r的电源,整个装置处在垂直导轨平面向下,磁感应强度为B的匀强磁场中,一质量为m、电阻为R的导体棒ab垂直导轨放置在导轨上,接触良好,且保持静止状态。不计导轨电阻。已知重力加速度为g。求:‎ ‎ (1)导体棒所受安培力F的大小和方向;‎ ‎(2)电源的电动势E。‎ ‎20.(10分)‎ ‎ 如果场源是多个点电荷,电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电 场强度的矢量和,电场中某点的电势为各个点电荷单独在该点产生电势的代数和。‎ 若规定无限远处的电势为零,真空中点电荷周围某点的电势φ可表示为,其中k为静电力常量,Q为点电荷的电荷量,r为该点到点电荷的距离。‎ ‎(1)如图1所示,M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷,M、N间的距离为d,OC是MN连线中垂线,°。已知静电力常量为k,规定无限远处的电势为零。求:‎ ‎ a.C点的电场强度;‎ ‎ b.C点的电势。‎ ‎ (2)如图2所示,一个半径为R、电荷量为+Q的均匀带电细圆环固定在真空中,环面水平。一质量为m、电荷量- q的带电液滴,从环心O正上方D点由静止开始下落。已知D、O间的距离为,静电力常量为k,重力加速度为g。求液滴到达O点时速度v的大小。‎ ‎ ‎ ‎ 图1 图2 ‎ ‎21.(10分)‎ 图1‎ 电磁缓速器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论:如图所示,将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上,斜面与水平方向夹角为θ。一条形磁铁滑入两铝条间,恰好以速度v0匀速下滑,穿过时磁铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定,其引起电磁感应的效果与磁铁不动、铝条相对磁铁运动相同。磁铁端面是底边为2d,高为d的长方形,由于磁铁距离铝条很近,磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场,磁感应强度为B,铝条的高度大于d,宽度为b,电阻率为ρ。为研究问题方便,铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场,其他部分电阻和磁场可忽略不计,假设磁铁进入铝条间以后,减少的机械能完全转化为铝条的内能,重力加速度为g。‎ ‎(1)求一侧铝条中与磁铁正对部分的感应电动势E;‎ ‎(2)求条形磁铁的质量m;‎ ‎(3)在其他条件不变的情况下,仅将两铝条更换为宽度()为的铝条,磁铁仍以速度v0进入铝条间,请在图2中定性画出磁铁速度v随时间t变化关系的图线(规定沿斜面向下为正方向)。‎ 图2‎ 北京市朝阳区2017~2018学年度第一学期期末质量检测 高三年级物理参考答案 2018.1‎ 第一部分(选择题 共39分)‎ 本部分共13小题,每小题3分,共39分。‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ 答案 A B C B D D C A C C A B D 第二部分(非选择题 共61分)‎ 本部分共8小题,共61分。把答案填在答题卡相应的位置。‎ ‎14.D…………………………………………………………………………………………(2分)‎ ‎15.(1)AC …………………………………………………………………………………(2分)‎ ‎(2)5.0 …………………………………………………………………………………(2分)‎ ‎……………………………………………………………………………(2分)‎ ‎16.(1)0.400………………………………………………………………………………(2分)‎ ‎ (2)B……………………………………………………………………………………(2分)‎ C……………………………………………………………………………………(2分)‎ ‎(3)如下图所示…………………………………………………………………………(2分)‎ ‎(4)4.4~4.6……………………………………………………………………………(2分)‎ ‎(5)B……………………………………………………………………………………(2分)‎ ‎17.(7分)‎ 解:(1)小球的受力情况如图所示。因为小球静止,则有 ‎ ‎ ‎ 所以 ……………………………………(3分)‎ ‎ (2)将电场撤去后,小球向下摆动,取最低点的重力势能为零,根据机械能守恒定律有 ‎ ‎ ‎ 所以 …………………………………………………(4分)‎ ‎18.(7分)‎ 解:(1)根据动能定理有 ‎ ‎ ‎ 所以 ……………………………………………………………(3分)‎ ‎ (2)根据牛顿第二定律有 ‎ ‎ ‎ 则 ‎ ‎ 所以 …………………………………………………(4分)‎ ‎19.(7分)‎ 解:(1)由题意可知,导体棒所受安培力F的方向沿斜面向上。导体棒的受力情况如图所示,根据牛顿第二定律有 ‎ ‎ ‎ 所以 ……………………………………(4分)‎ ‎ (2)因为 ‎ ‎ ‎ ‎ 所以 ………………………………………………(3分)‎ ‎20.(10分)‎ 解:(1)a.由几何关系可知,C、M间的距离 M在C点产生的电场强度 ‎,方向与x轴正方向成30°‎ 由叠加原理和对称性可知,C点的场强 ‎,方向为由O指向C …………………(3分)‎ ‎ b.若规定无限远电势为零,M和N在C点产生的电势 ‎ ‎ ‎ 由叠加原理可知,C点的电势 ‎ ………………………………………………(3分)‎ ‎ (2)把圆环分成若干等份,每一份都足够小,可视为点电荷。设每一份的电荷量为。研究其中任意一份,它与D点的距离,它在D产生的电势 由对称性和叠加原理可知,圆环在D点的电势 ‎ 同理可求得,圆环在O点的电势 ‎ 所以D、O两点间的电势差 ‎ 在液滴从D到O的过程中,根据动能定理有 ‎ ‎ ‎ 所以 …………………………………………………(4‎ 分)‎ ‎21.(10分)‎ 解:(1)一侧铝条中与磁铁正对部分的感应电动势 ‎ …………………………………………………………(2分)‎ ‎ (2)根据电阻定律,一侧铝条与磁铁正对部分的电阻 ‎ ‎ 根据欧姆定律有,铝条正对部分中的电流 ‎ ‎ 一侧铝条受到的安培力 ‎ ‎ ‎ 根据牛顿第三定律有,一侧铝条对磁铁的作用力,此力阻碍磁铁的运动,方向沿斜面向上。取磁铁为研究对象,根据牛顿第二定律 ‎ ‎ ‎ 所以 ……………………………………………………(5分)‎ ‎ (3)磁铁速度v随时间t变化关系的图线如图所示……………………………(3分)‎

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