北京市朝阳区高三物理上学期期末考试试题.pdf

《北京市朝阳区高三物理上学期期末考试试题.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京市朝阳区高三物理上学期期末考试试题.pdf（13页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、北京市朝阳区 2021 届高三物理上学期期末考试试题 1 北京市朝阳区 2021 届高三物理上学期期末考试试题（考试时间 90 分钟 满分 100 分）第一部分 本部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要.下列选项符合史实的是 A焦耳发现了电流热效应的规律 B安培总结出了点电荷间相互作用的规律 C楞次发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕 D法拉第对带电粒子在磁场中受力作了深入研究并得到了定量的结果 2真空中某带正电的点电荷的等势面分布如图所示，图中

2、相邻等势面的半径差相等。下列选项正确的是 A相邻等势面间的电势差相等 BP点的场强比Q点的场强大 CP点电势比Q点电势低 D检验电荷在P点比在Q点的电势能大 3如图所示，2020 年 11 月 13 日，万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处马里亚纳海沟.借助无线电波、激光等传输信号,实现深潜器舱内和海底作业的电视直播。下列选项正确的是 A在海水中，无线电波无法传播,所以要借助激光传输信号 B 无线电波、激光都是横波 C 信号传输到电视台实现直播的过程中无时间延迟 D 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在,带来了通信 技 术的快速发展 4如图所示,在M、N两点处有两根垂直纸面平行放置的长直

3、导线，通有大小相等、方向相反的电流。在纸面上有一点P，P点到M、N的距离相等。下列选项正确的是 Q P 北京市朝阳区 2021 届高三物理上学期期末考试试题 2 AM处导线受到的安培力沿MN连线指向N BM处导线受到的安培力垂直于MN连线向右 CP点的磁场方向平行于MN连线向上 DP点的磁场方向垂直于MN连线向右 5静电除尘原理是设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来。如图所示,静电除尘器由板状收集器 A 和线状电离器B 组成，A、B 间接有高压电源，它们之间形成很强的电场，能使空气中的气体分子电离,进而使通过除尘器的尘埃带电，最后被吸附到正极 A 上。下列选项正确的

4、是 A收集器 A 吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了正电 B收集器 A 吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电 C收集器 A 和电离器 B 之间形成的是匀强电场 D静电除尘过程是机械能向电场能转化的过程 6如图所示，两块很大的平行金属板 M、N 正对放置，分别带有等量异种电荷，在两板间形成匀强电场，空间同时存在垂直纸面的匀强磁场.有一带电粒子在两板间恰能沿直线运动，速度大小为v0。不计粒子重力。当粒子运动到P点时，迅速将 M、N 板间距增大少许，则此后粒子的运动情况是 A沿轨迹做曲线运动 B沿轨迹做曲线运动 C运动方向改变,沿轨迹做直线运动 D运动方向不变，沿轨迹做直线运动 7 下表列出了某品牌电动自

5、行车及所用电动机的主要技术参数,不计自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大速度行驶，则下列选项正确的是 自重 40 kg 额定电压 48 V 载重 75 kg 额定电流 12 A 最大行驶速度 20 km/h 额定输出功率 400 W 北京市朝阳区 2021 届高三物理上学期期末考试试题 3 A电动机的输入功率为576W B电动机的线圈电阻为 4 C该车获得的牵引力为 104N D该车受到的阻力为 20N 8如图甲所示，N200 匝的线圈(图中只画了 2 匝），电阻r2，其两端与一个R48 的电阻相连。线圈内有垂直纸面向里的磁场，磁通量按图乙所示规律变化。下列选项正确的是 A电阻R两端b点比a

6、点电势高 B电阻R两端的电压大小为 10V C0。1s 时间内非静电力所做的功为 0。2J D0。1s 时间内通过电阻R的电荷量为 0。05C 9如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数比为n1:n2，原线圈接正弦交流电源，电压保持不变，副线圈接有电阻R和两个小灯泡，开关 S 保持闭合状态.电流表和电压表均可视为理想电表。开关 S 断开后，下列选项正确的是 A电流表 A2的示数增大 B电压表 V2的示数增大 C电压表 V1、V2的示数之比为n1：n2 D电流表 A1、A2的示数之比为n1：n2 10在研究电容器的充、放电实验中，把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先

7、使开关 S 与 1 端相连，电源向电容器充电；然后把开关 S 掷向 2 端，电容器放电。电流传感器与计算机连接，记录这一过程中电流随时间变化的i-t图像如图乙所示，图线 1 表示电容器的充电过程，图线2 表示电容器的放电过程。下列选项正确的是 北京市朝阳区 2021 届高三物理上学期期末考试试题 4 A电容器放电过程中流过电阻R的电流方向向右 B电容器充电过程中电源释放的电能全部转化为电容器中的电场能 C图乙中图线 1 与横轴所围的面积，表示电容器充电后所带电荷量的大小 D图乙中形成图线 2 的过程中，电容器两极板间电压降低的越来越快 11如图所示，一个质量为m、带电荷量为q的圆环，可在水平放

8、置的足够长的粗糙绝缘细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环的带电量不变,不计空气阻力，关于圆环运动的v-t图像，下列选项中一定错误的是 12某同学把电流表、电池和一个定值电阻串联后，两端连接两支测量表笔,做成了一个测量电阻的装置，如图所示.两支表笔直接接触时，电流表的读数为 5.00mA；两支表笔与 300的电阻相连时，电流表的读数为 2。00mA.下列选项正确的是 A若将电流表表盘刻度改为相应的电阻值，刻度仍然是均匀的 B用这个装置可以粗测电路中正常发光的小灯泡的阻值 C由题中数据可以求得这个装置的内阻为 30

9、0 D用这个装置测量 600的电阻时，电流表的示数为 1.25mA 北京市朝阳区 2021 届高三物理上学期期末考试试题 5 13一个质量为m、带电量为q的小球，由长为l的细线吊在天花板下，空间有竖直向下的匀强磁场。现小球恰好以速率v0在水平面内做匀速圆周运动,轨道平面与地面的距离为h，细线与竖直方向的夹角为，如图所示。已知重力加速度大小为g，空气阻力忽略不计。下列选项正确的是 A小球的向心加速度大小为a=gtan B由题中数据不能求得磁感应强度的大小 C某时刻剪断细线，小球将做平抛运动 D剪断细线后，小球落到地面时速度大小为ghv220 14金属导电是一个典型的导电模型，值得深入研究。一金属

10、直导线电阻率为，若其两端加电压，自由电子将在静电力作用下定向加速，但电子加速运动很短时间就会与晶格碰撞而发生散射，紧接着又定向加速，这个周而复始的过程可简化为电子以速度v沿导线方向匀速运动.我们将导线中电流与导线横截面积的比值定义为电流密度，其大小用j表示，可以“精细”描述导线中各点电流的强弱.设该导线内电场强度为E，单位体积内有n个自由电子,电子电荷量为e，电子在导线中定向运动时受到的平均阻力为f。则下列表达式正确的是 Anvj Bnev CjE Dnevf 第二部分 本部分共 6 题，共 58 分。15(10 分）探究感应电流方向的实验所需器材包括：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池

11、（用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系）。北京市朝阳区 2021 届高三物理上学期期末考试试题 6（1）实验现象：如图 1 所示，在四种情况下，将实验结果填入下表。线圈内磁通量增加时的情况 图号 原磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向 甲 竖直向下 逆时针（俯视）竖直向上 乙 竖直向上 顺时针（俯视)线圈内磁通量减少时的情况 图号 原磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向 丙 竖直向下 顺时针（俯视)竖直向下 丁 竖直向上 逆时针(俯视）请填写表格中的空白项。（2）实验结论：当穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向 （填写“相同”或“相反）。（3）

12、总结提炼:感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的 。（4）拓展应用：如图 2 所示是一种延时继电器的示意图.铁芯上有两个线圈 A 和 B.线圈 A 和电源连接，线圈 B 与直导线ab构成一个闭合回路。弹簧 K 与衔铁 D 相连,D 的右端触头 C 连接工作电路（未画出）。开关 S 闭合状态下，工作电路处于导通状态.S 断开瞬间,延时功能启动，此时直导线ab中电流方向为 （填写“a到b”或“b到a”）。说明延时继电器的“延时工作原理:。图 1 北京市朝阳区 2021 届高三物理上学期期末考试试题 7 16（8 分)利用电流表（内阻约为 0.1)和电压表（内阻约为 3k）测

13、定一节干电池的电动势和内阻（约为几欧），要求尽量减小实验误差。（1）应该选择的实验电路是 （填写“甲”或“乙”）。（2）处理实验中的数据得到如图丙所画图线，由此可得出干电池的内阻r=.（结果保留 2 位有效数字)丙 丁 （3）本实验存在系统误差，经分析可知所测干电池的电动势比真实值 （填写“偏大或“偏小”）。图 2 北京市朝阳区 2021 届高三物理上学期期末考试试题 8（4）为了较准确地测量电动势，有人设计了如图丁所示测量电路，E0是稳压电源，AB是一根均匀的电阻丝,其电阻和长度成正比，Es 是标准电池(电动势Es 已知），Ex是待测电池（电动势Ex未知）。现合上开关S 后,将开关 S1和

14、S2合到Es 一侧，保持滑动接头处于D点不动，调整电阻R使电流计 G 中无电流。此后保持R不变，将开关 S1和 S2合向Ex一侧，这时移动滑动接头的位置，直到电流计中也没有电流为止。以X表示这时滑动接头的位置，已测得AD段距离为LAD，AX段距离为LAX，则可求得待测电源电动势Ex=.17(9 分）利用电场或磁场都可以实现对带电粒子的控制.如图所示，电子由静止开始,从 M 板到 N 板经电场加速后获得速度v，并从A点以此速度垂直于磁场左边界射入匀强磁场，电子穿出磁场时速度方向和原来入射方向的夹角为30o。已知电子质量为m,带电量为e，磁场宽度为d。求：（1）M、N 板间的电压U；（2）匀强磁场

15、的磁感应强度B；（3）电子在磁场中运动的时间t。18（9 分）如图 1 所示，由均匀电阻丝做成的正方形单匝线圈的电阻为R，边长为l，线圈以恒定速度v垂直穿过匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外，宽度为 2l。从cd进入磁场开始计时，针对线圈穿过磁场的过程，完成下列问题：（1)求线圈进入磁场的过程中感应电流的大小；(2）取感应电流顺时针方向为正，在图 2 中画出线圈中的电流随时间变化的图像，标明图线关键位置的坐标值；（3）若图 2 中的电流变化与某交变电流一个周期的变化情况相同，求该交变电流的有效值.北京市朝阳区 2021 届高三物理上学期期末考试试题 9 图 1 图 2 19（

16、10 分）如图 1 所示，绝缘细线的一端系一带正电小球，另一端固定在O点,整个装置处于光滑绝缘水平面上，空间存在一水平向右的匀强电场，电场强度大小为E，小球静止时处于A点，图 2 为俯视图。已知细线长度为L，小球质量为m,带电量大小为q，重力加速度为g,不计空气阻力，细线的长度不变。（1）在水平面上将小球拉至位置O,OO垂直于电场线，使细线刚好伸直，然后将小球由静止释放。求小球到达A点时速度的大小；（2)保持细线伸直,将小球在水平面上拉离A点一个很小的距离，由静止释放，小球将做简谐运动,类比单摆的周期公式求出小球做简谐运动的周期;（3）在小球处于A点静止的情况下，突然撤掉水平面，O点位置不变，

17、小球将在竖直面内运动。若qmgE，不计空气阻力，求小球在之后的运动过程中细线拉力的最大值.20（12 分）工业上常用电磁流量计来测量高黏度及强腐蚀性流体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。它的优点是测量范围宽、反应快、易与其他自动控制装置配套。如图 1 是电磁流量计的示意图。圆形管道由非磁性材料制成,空间有匀强磁场。当管道中的导电液体流过磁场区域时，用仪表测量出放置在管道壁上的 M、N 两个电极间的电势差，就可以知道管道中液体的流量Q.已知电极 M、N 间的距离等于管道的直径d，磁感应强度为B。假定管道中各处液体的流速图 1 图 2 北京市朝阳区 2021 届高三物理上学期期末考试

18、试题 10 相同，且液体始终充满整个管道。（1）当液体流动方向如图 1 所示时,判断 M、N 哪个电极电势高；（2）推导证明电极 M、N 间的电势差U与流量Q有正比关系，即UQ；并说明：用某一种导电液体标定仪表刻度盘，也适用于其他导电液体;（3)理想情况下，在磁场恒定不变时电压的测量是稳定的，但导电液体在稳恒磁场长时间的作用下,液体中离子与电极接触的表面处会形成极化电场，干扰电压的测量。某一电磁流量计实际使用的磁场，其磁感应强度B与时间t的关系如图 2 中虚线所示,仪表只在每一个周期的特定时间段内测量 M、N间的电势差，用于显示液体流量，请在图 2 中用实线在图线上标出这些时间段,并简要说明选

19、定时间段的依据。北京市朝阳区 20202021 学年度第一学期期末质量检测 高三物理 参考答案 202101 第一部分 每题 3 分 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 A B B D B D A C B C B D D C 第二部分 15（10 分）(1）竖直向下竖直向上 （2 分）北京市朝阳区 2021 届高三物理上学期期末考试试题 11（2）相反 （2 分）（3）（磁场）磁通量的变化 (2 分）（4）a到b （2 分）S 断开瞬间,线圈 B 中产生感应电流，保持铁芯中的磁性,所以衔铁不会马上被弹簧拉起，达到延时的作用 （2 分）16（8 分）（1

20、）甲 （2 分）（2）2.4-2。6 （2 分）(3)偏小 （2 分）（4)SADAXELL （2 分)17（9 分）解：(1）由 221mveU 得 emvU22 （3 分)（2）由几何关系可得r=2d，洛伦兹力提供向心力 rvmevB2 得edmvB2 （3 分）（3）根据周期得定义有vrT2 所以vdTt3121 （3 分)18（9 分）解:(1)BlvE RBlvI （3 分）（2）如图所示 （3 分）（3）取一个周期，生热相同，列式如下 2221212RtIRtIRTI 北京市朝阳区 2021 届高三物理上学期期末考试试题 12 可得RBlvI36 （3 分）19（10 分)解:（1

21、）由动能定理有221mvqEL 得 mqELv2 （3 分）(2）此模型是在电场力作用下的简谐运动，类比单摆的周期公式gLT2 只要求出对应的加速度即可,qE=ma 得mqEa 代入上式得 qEmLT2 (3 分)（3）根据重力电场力大小关系可知，动能最大的位置在与竖直方向成 45o角斜向右下的位置，根据动能定理 2oo21）45cos1（45cosmv-qELmgL 结合 LvmmgF2m2-得 mgF）（2-23m （用qE表示结果亦可）（4 分）20（12 分）解：(1）N 板电势高 （2 分）（2）带电粒子在洛伦兹力作用下堆积于 M、N 处，当电荷不再堆积时,电势差达到稳定,此时，洛伦

22、兹力和电场力平衡，设某电荷电量为q，M、N 间为匀强电场，有 q BqEv （2 分）UEd (2 分）24Qdv 解得 4BUQd=kQ （1 分）北京市朝阳区 2021 届高三物理上学期期末考试试题 13 即 UQ 式中比例系数与液体性质无关，因此只需用某一种导电液体标定刻度盘，即可用来测定其他导电液体的流量。（1 分）(3)标记如图所示 选择这些时间段用来测量并显示流量，使导电液体中的正、负电荷一段时间内向一侧堆积，接下来的另一段时间内向另一侧堆积，不会使导电液体与电极间的电场总恒定，从而消除了极化电场的影响。另外，每一个时间段内磁场都是恒定的，仪表显示流量是确定的，能够进行准确测量,但又不是恒定段都选，而是取中间段，避免边缘的变化影响 （4 分)全卷评分说明：用其他方法解答正确，给相应分数。