2008-2009学年度北京市海淀区第一学期高三期末练习--高中物理 .doc

2008-20092008-2009 学年度北京市海淀区第一学期高三期末练习学年度北京市海淀区第一学期高三期末练习物理试卷物理试卷说明：本试卷共 8 页，共 100 分。考试时间 120 分钟一、本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得 3 分，选对但不全的得 2分，有选错或不答的得 0 分。把你认为正确选项前的字母填写在题后的括号内。1关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是（）A恒定的电场能够产生电磁波B电磁波的传播需要介质C电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变D电磁波的传播过程中也传递了能量2下图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压时间图像。原、副线圈匝数比 n1：n2=10：1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为 1A，则（）A变压器原线圈所接交流电压的有效值为 220VB变压器输出端所接电压表的示数为 222VC变压器输出端交变电流的频率为 50HzD变压器的输出功率为 2202W3如图所示，A、B 是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数相当大的线圈，线圈直流电阻与定值电阻 R 的阻值相同。关于这个电路的以下说法正确的是（）A开关 S 闭合瞬间，A、B 两灯亮度相同B开关 S 闭合，B 灯比 A 灯先亮C开关 S 闭合，电路达到稳定后，断开开关 S 时，A、B 两灯同时熄灭D开关 S 闭合，电路达到稳定后，断开开关 S 时，B 灯立即熄灭，A 灯稍迟熄灭4如图所示为研究决定平行板电容器电容大小因素的实验装置。两块相互靠近的等大正对平行金属板 M、N 组成 电容器，板 A 固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接，板 M 和静电计的金属壳都接地，板 M 上装有绝缘手柄，可以扶手柄控制板 M 的位置。在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度，在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量不变，对此实验过程的描述，下列说法正确的是（）A只将板 M 从图示位置稍向左平移，静电计指针张角变大B只将板 M 从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，静电计指针张角变大C只将板 M 从图示位置稍向上平移，静电计指针张角变小D只在 M、N 之间插入云母板，静电计指针张角变大。5如图甲所示，两个相邻的有界匀强磁场区，方向相反，且垂直纸面，磁感应强度的大小均为 B，以磁场区左边界为 y 轴建立坐标系，磁场区在 y 轴方向足够长，在 x 轴方向宽度均为 a。矩形导线框 ABCD 的 CD 边与 y 轴重合，AD 边长为 a，线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，且线框平面始终保持与磁场垂直，线框中感应电流 i 与线框移动距离 x 的关系图象正确的是图乙中的（以逆时针方向为电流的正方向）（）（图甲）6如图所示电路中，电源电动势为 E，内阻 r，电流表 A，电压表 V1、V2、V3均为理想电表，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关 S，当 R2的滑动触头 P 向上滑动的过程中（）A电压表 V1、V2的示数增大，电压表 V3的示数不变B电流表 A 示数变大，电压表 V3的示数变小C电压表 V2示数与电流表 A 示数的比值不变D电压表 V3示数变化量的绝对值与电流表 A 示数变化量的绝对值的比值不变7如图甲所示，一条电场线与 Ox 轴重合，取 O 点电势为零，Ox 方向上各点的电势随x 变化的情况如图乙所示，若在 O 点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（）A电子将沿 Ox 方向运动B电子的电势能将增大C电子运动的加速度恒定D电子运动的加速度先减小后增大8如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面 成角。两轨道上端用一电阻 R 相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为 m 的金属杆 ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某以高度 h 后又返回到底端。若运动过程中，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，且轨道与金属杆的电阻均忽略不计，则（）A整个过程中金属杆所受合外力的重量大小为 2mv0B上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做功之和等于2021mvC上滑到最高点的过程中电阻 R 上产生的焦耳热等于mghmv 2021D金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻 R 的热功率相同9如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图甲中由 B 到 C），电场强度的大小随时间变化情况如图乙所示，磁感应强度方向垂直于纸面，磁感应强度的大小随时间变化情况如图丙所示。在 t=1s 时，从 A 点沿 AB 方向垂直于 BC）以初速度 v0射出第一个粒子，并在此之后，每隔 2s 有一个相同的粒子沿 AB 方向均以初速度 v0射出，射出的粒子均能击中 C 点。若 AB=BC=l，且粒子由 A 运动到 C 的时间均小于1s，不计空气阻力及电磁场变化带来的影响，则以下说法正确的是（）A磁场方向垂直纸面向外B电场强度 E0和磁感应强度 B0的比值 E0/B0=2v0C第一个粒子由 A 运动到 C 所经历的时间012vltD第二个粒子到达 C 点的动能等于第一个粒子到达 C 点的动能10如图所示，BD 是竖直平面内圆上的一条竖直直径，AC 是该圆的另一条直径，该圆处于匀强电场中，场强方向平行于圆周平面。将带等量负电荷的相同小球 O 点以相同的动能射出，射出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，小球在经过这些点时，过 A点的小球的动量最小，忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（）A可以断定电场方向由 O 点指向圆弧 AEB 上的某一点B小球经过圆周上的不同点时，过 B 点的小球的动能和电势能之和最小C小球经过圆周上的不同点时，过 C 点的小球的电势能和重力势能之和最小D小球经过圆周时，机械能最小的小球应经过圆弧 CFD 上的某一点二、本题共 3 小题，共 14 分。把正确答案填在题中的括号内或横线上。11（4 分）如图所示，两个金属条制成的电极 A、B 平行放置并有螺栓紧紧地压在导电纸上，与导电纸接触良好，接通电源后用描迹法画出两金属极板间电场在平面上的等势线，在此实验中：（1）灵敏电流计指针偏转方向与流入电流的关系是：当电流从正（负）接线柱流入电流计时，指针偏向正（负）接线柱一侧。如图所示，一位同学用这个电流计探测基准点“1”两侧的等势点时，把接电流计负接线柱的探针 P1压紧基准点“1”，把接电流计正接线柱的探针 P2接触导电纸上某一点，发现电流计的指针偏向负接线柱一侧，探针 P2 与导电纸的接触点应向移（选填“左”或“右”）（2）在此实验中，为使所测定等势点的位置更精确，两极间的电压应适当一些（选填“大”或“小”）12（4 分）在“把电流表改装成电压表”的实验中：（1）改装前需要测量电流表 G 的内阻 Rg，测量电路如下图所示。图 R1是电位器（功能同滑动变阻器），R2是电阻箱。实验时，只闭合开关 S1，调整 R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 Ig）；再闭合开关 S2，只调整 R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半（I/2）。读出电阻箱 R2的值。即为电流表 G 的内阻 RH。用这种实验方法测量出的电流表 G 内阻的阻值 R测其真实值 Rg（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（2）由电流表 C 的刻度盘可知此电流表的满偏电流 Ig=300A，用上述实验方法测得电流表 G 内阻 Rg的数值如下图所示，将其改装成量程为 3V 的电压表，需要串联一个k的电阻（结果保留两位有效数字）13（6 分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：器材规格器材规格小灯泡标有“3.8V，0.3A”字样滑动变阻器 R1最大阻值 10，额定电流 1.0A电压表 V量程 0-5V，内阻 5k滑动变阻器 R2最大阻值 1，额定电流 0.5A电流表 A1量程 0-100mA，内阻 4直流电源 E电动势约为 6V，内阻约为 0.5电流表 A2量程 0-500mA，内阻 0.4导线、电键等（1）在上述器材中，滑动变阻器应选；（2）在下图中用笔画线代替导线，把实验一起连接成完整的实验电路。（3）利用实验中得到实验数据在 tU 坐标系中，描绘出了图 1 所示的小灯泡的伏安特性曲线。根据此图给出的信息，可以判断出图 2 中正确的是（图中 P 为小灯泡功率）（）（图 1）（图 2）三、本题共 7 小题，共 56 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14（7 分）如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属轨道间距 t=0.50m。导轨上端接有电阻 R=0.80，导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区有虚线所示的水平上边界，磁感应强度 B=0.40T，方向垂直于金属导轨平面向外，电阻 r=0.20的金属杆MN，从静止开始沿着金属导轨下落，下落一定高度后以 v=2.5m/s 的速度进入匀强磁场中，金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知 g=10m/s2，不计空气阻力。（1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻 R 的电流大小；（2）求金属杆刚进入磁场时，M、N 两端的电压；（3）若金属杆刚进入磁场区域时恰能匀速运动，则在匀速下落过程中每秒钟有多少重力势能转化为电能？15（7 分）如图所示，水平放置的两块带电金属极板 a、b 平行正对。极板长度为 l，板间距离为 d，板间存在着方向竖直向下，场强大小为 E 的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，假设电场，磁场只存在于两板间。一质量为 m、电荷量为 q 的粒子，以水平速度 v0从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向射入极板间，恰好做匀速直线运动。不计粒子的重力及空气阻力。（1）求匀强磁场磁感应强度 B 的大小；（2）若撤去磁场，粒子能从极板间射出，求粒子穿过电场时沿电场方向移动的距离；（3）若撤去磁场，并使电场强度变为原来的 2 倍，粒子将打在下极板上，求粒子到达下极板时动能的大小。16（8 分）下图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的平行金属板间距离为 d，油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦面带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间，当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度 v1竖直向下匀速运动；当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为 U 时，带电油滴恰好能以速度 v2竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为 p，已测量出油滴的直径为 D（油滴可看做球体，球体体积261DV），重力加速度为 g。（1）设油滴受到气体的阻力 f=kv，其中 k 为阻力系数，求 k 的大小。（2）求油滴所带电荷量。17（8 分）一个半径 r=0.10m 的闭合导体圆环，圆环单位长度的电阻 R0=1.0102m1。如图甲所示，圆环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直圆环所在平面向外。磁感应强度大小随时间变化情况如图乙所示。（1）分别求在 00.3s 和 0.3s0.5s 时间内圆环中感应电动势的大小；（2）分别求在 00.3s 和 0.3s0.5s 时间内圆环中感应电动势的大小，并在图丙中画出圆环中感应电流随时间变化的 it 图象（以线圈中逆时针电流为正，至少画出两个周期）；（3）求 010s 内圆环中产生的焦耳热。18 电视机显像管中需要用变化的磁场来控制电子束的偏转。图甲为显像管工作原理示意图，阴极 K 发射的电子束（初速不计）经电压为 U 的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面（以垂直圆面向里为正方向），磁场区的中心为 O，半径为 r，荧光屏 MN 到磁场区中心 O 的距离为 L。当不加磁场时，电子束将通过 O 点垂直打到屏幕的中心 P 点，当磁场的磁感应强度随时间按图乙所示的规律变化时，在荧光屏上得到一条长为 23L 的亮线。由于电子通过磁场区的时间很短，可以认为在每个电子通过磁场区的过程中磁场的磁感应强度不变。已知电子的电荷量为 e，质量为 m，不计电子之间的相互作用及所受的重力。求：（1）电子打到荧光屏上时速度的大小（2）磁场磁感应强度的最大值 B0。19在一真空室内存在着匀强电场和匀强磁场，电场与磁场的方向相同，已知电场强E=40.0V/m，磁感应强度 B=0.30 T。如图所示，在该真空室内建立 Oxyz 三维直角坐标系，其中 z 轴竖直向上。质量 m=1.010-4kg，带负电的质点以速度 v0=100 m/s 沿+x 方向做匀速直线运动，速度方向与电场、磁场垂直，取 g=10m/s2。（1）求质点所受电场力与洛仑兹力的大小之比；（2）求带电质点的电荷量；（3）若在质点通过 O 点时撤去磁场，求经过时间 t=0.20s 带电质点的位置坐标。20（9 分）由于受地球信风带和盛行西风带的影响，海洋中一部分海水做定向流动，称为风海流，风海流中蕴藏着巨大的动力资源。因为海水中含有大量的带电离子，这些离子随风海流做定向运动，如果有足够强的磁场能使海流中的正、负离子发生偏转，便可用来发电。图为一利用风海流法典的磁流体发电机原理示意图，用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道的上、下两个内表面装有两块金属板 M、N，金属板长为 a，宽为 b，两板间的距离为 d，将管道沿风海流方向固定在风海流中，在金属板之间加一水平匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向由南向北，用导线将 M、N 外侧连接电阻为R 的航标灯（图中未画出）。工作时，海水从东向西流过管道，在两金属板之间形成电势差，可以对航标灯供电，设管道内海水的流速处处相同，且速率恒为 v，海水的电阻率为，海水所受摩擦力与流速成正比，比例系数为 k。（1）求磁流体发电机电动势 E 的大小，并判断 M、N 两板哪个板电势较高；（2）由于管道内海水中有电流通过，磁场对管道内海水有力的作用，求此力的大小和方向；（3）求在 t 时间内磁流体发电机消耗的总机械能。