海淀區(qū)2011屆高三物理上學(xué)期期末考試試題及答案

1、高中物理輔導(dǎo)網(wǎng)海淀區(qū)高三第一學(xué)期期末練習(xí) 物 理 2011.01說明：本試卷共8頁，共100分?？荚嚂r(shí)間90分鐘。題號(hào)一二三總分1617181920分?jǐn)?shù)一、本題共12小題，每小題3分，共36分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得3分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。把你認(rèn)為正確答案的代表字母填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。1某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖1所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則以下判斷正確的是( )AB圖1AA點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，B點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)的電勢(shì)B若將一個(gè)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功，則該電荷一定為負(fù)電荷C一個(gè)負(fù)電荷處

2、于A點(diǎn)的電勢(shì)能大于它處于B點(diǎn)的電勢(shì)能D若將一個(gè)正電荷由A點(diǎn)釋放，該電荷將在電場(chǎng)中做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)MNbdca左右2如圖2所示，矩形導(dǎo)線框abcd與無限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中的電流方向由M到N，導(dǎo)線框的ab邊與直導(dǎo)線平行。若直導(dǎo)線中的電流增大，導(dǎo)線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)線框會(huì)受到安培力的作用，則以下關(guān)于導(dǎo)線框受到的安培力的判斷正確的是 （ ）A導(dǎo)線框有兩條邊所受安培力的方向相同B導(dǎo)線框有兩條邊所受安培力的大小相同C導(dǎo)線框所受的安培力的合力向左圖3CPErSRLAVabD導(dǎo)線框所受的安培力的合力向右3在圖3所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，電源內(nèi)阻為r，閉合開關(guān)S，待電流達(dá)到穩(wěn)定

3、后，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從圖示位置向a端移動(dòng)一些，待電流再次達(dá)到穩(wěn)定后，則與P移動(dòng)前相比（ ） A電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大Qrr圖4B小燈泡L變亮C電容器C的電荷量減小D電源的總功率變大4如圖4所示，將一個(gè)半徑為r的不帶電的金屬球放在絕緣支架上，金屬球的右側(cè)放置一個(gè)電荷量為Q的帶正電的點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷到金屬球表面的最近距離也為r。由于靜電感應(yīng)在金屬球上產(chǎn)生感應(yīng)電荷。設(shè)靜電力常量為k。則關(guān)于金屬球內(nèi)的電場(chǎng)以及感應(yīng)電荷的分布情況，以下說法中正確的是 （ ）A電荷Q與感應(yīng)電荷在金屬球內(nèi)任意位置激發(fā)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)都是等大且反向的 B感應(yīng)電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)，方向向右C感應(yīng)電荷全部分布在

4、金屬球的表面上D金屬球右側(cè)表面的電勢(shì)高于左側(cè)表面圖5AR0電動(dòng)機(jī)MS5在圖5所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，電源內(nèi)阻為l.0，電路中的電阻R0為1.5，小型直流電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻為0.5，閉合開關(guān)S后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表的示數(shù)為2.0A。則以下判斷中正確的是 （ ）A電動(dòng)機(jī)的輸出功率為14WB電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為7.0VC電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱功率4.0WD電源輸出的電功率為24W宇宙射線NS圖66在我們生活的地球周圍，每時(shí)每刻都會(huì)有大量的由帶電粒子組成的宇宙射線向地球射來，地球磁場(chǎng)可以有效地改變這些宇宙射線中大多數(shù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使它們不能到達(dá)地面，這對(duì)地球上的生命有十分重要的意義。圖6所示為地磁場(chǎng)的

5、示意圖?，F(xiàn)有一束宇宙射線在赤道上方沿垂直于地磁場(chǎng)方向射向地球，在地磁場(chǎng)的作用下，射線方向發(fā)生改變的情況是 （ ）A若這束射線是由帶正電荷的粒子組成，它將向南偏移B若這束射線是由帶正電荷的粒子組成，它將向北偏移C若這束射線是由帶負(fù)電荷的粒子組成，它將向東偏移D若這束射線是由帶負(fù)電荷的粒子組成，它將向西偏移O圖7abcdBO7如圖7所示，矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO方向觀察，線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長(zhǎng)為l1，ad邊的邊長(zhǎng)為l2，線圈電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí) （ ）A線圈中感應(yīng)電

6、流的方向?yàn)閍bcdaB線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為C穿過線圈磁通量隨時(shí)間的變化率最大D線圈ad邊所受安培力的大小為圖8L1L2abLC8兩只相同的白熾燈L1和L2，分別與電容器C和電感線圈L串聯(lián)，接在如圖8所示的電路中。將a、b接在電壓最大值為Um、頻率為f的正弦交流電源E1兩極之間時(shí)，兩只燈泡都發(fā)光，且亮度相同。若更換一個(gè)新的正弦交流電源E2后，燈L2的亮度高于燈L1的亮度。則新電源E2的電壓最大值和頻率可能是 （ ）A最大值仍為Um，而頻率大于fB最大值仍為Um，而頻率小于fC最大值大于Um，而頻率仍為fU1圖9P1REU3U2U4P2P3P4用戶T1T2D最大值小于Um，而頻率仍為f9如圖9所示

7、，有一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)E，通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為R。T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4。設(shè)T1的輸入電壓U1一定，當(dāng)用戶消耗的電功率變大時(shí)，有 ( )AU2減小，U4變大BU2不變，U3變小CP1變小，P2變小DP2變大，P3變大B2B1甲ab123456t/s0B1乙圖1010在水平桌面上，一個(gè)圓形金屬框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)垂直，圓形金屬框與一個(gè)水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接，導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒ab，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌

8、接觸良好，導(dǎo)體棒處于另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B2，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，如圖10甲所示。圓形金屬框內(nèi)的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖10乙所示。01.0s內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直線框平面向下。若導(dǎo)體棒始終保持靜止，并設(shè)向右為靜摩擦力的正方向，則導(dǎo)體棒所受的靜摩擦力f隨時(shí)間變化的圖象是圖11中的 （ ）圖11123456t/s0fDfC123456t/s0123456t/s0fA123456t/s0fB圖12LLAABBE11如圖12所示，絕緣輕桿兩端固定帶電小球A和B，輕桿處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，不考慮兩球之間的相互作用。初始時(shí)輕桿與電場(chǎng)線垂直（如圖中實(shí)線位置），將桿向右平移的

9、同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°（如圖中虛線位置），發(fā)現(xiàn)A、B兩球電勢(shì)能之和不變。根據(jù)圖中給出的位置關(guān)系，可判斷下列說法中正確的是 ( ) AA球一定帶正電荷，B球一定帶負(fù)電荷BA、B兩球帶電量的絕對(duì)值之比qAqB=12 CA球電勢(shì)能一定增加D電場(chǎng)力對(duì)A球和B球都不做功abEC圖13MNPQ12光滑平行金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，導(dǎo)軌上放置著一根與導(dǎo)軌垂直的導(dǎo)體棒PQ。導(dǎo)軌左端與由電容為C的電容器、單刀雙擲開關(guān)和電動(dòng)勢(shì)為E的電源組成的電路相連接，如圖13所示。在導(dǎo)軌所在的空間存在方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出）。先將開關(guān)接在位置a，使電容器充電并達(dá)到穩(wěn)定后，再將開關(guān)撥到位置b。導(dǎo)體棒將會(huì)在

10、磁場(chǎng)的作用下開始向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。則以下說法中正確的是 （ ）A空間存在的磁場(chǎng)方向豎直向下B導(dǎo)體棒向右做勻加速運(yùn)動(dòng)C當(dāng)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大時(shí)，電容器的電荷量為零D導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的過程中，通過導(dǎo)體棒的電荷量QCE圖14二、本題共3小題，共14分。把答案填在題中的橫線上或?qū)⒄_的選項(xiàng)填入題后的括號(hào)內(nèi)。13（4分）多用電表是實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)實(shí)際中常用的測(cè)量?jī)x器。使用多用電表測(cè)某段導(dǎo)體的電阻。（1）主要的操作過程分以下三個(gè)步驟，請(qǐng)?zhí)顚懙诓讲僮鳌⒓t、黑表筆分別插入多用電表的“”、“”插孔；選擇電阻檔“×10”；_；把紅、黑表筆分別與導(dǎo)體的兩端相接，讀取導(dǎo)體的電阻。（2）采用上述的操作步

11、驟后，多用表的示數(shù)如圖14所示。則該段導(dǎo)體的電阻測(cè)量值為 。14（5分）有一個(gè)電阻Rx，其阻值大約為20，現(xiàn)要更精確地測(cè)量其電阻，手邊現(xiàn)有器材如下：A電源E（電動(dòng)勢(shì)12.0V，內(nèi)阻為0.5）；B電壓表（0315V，內(nèi)阻大于3k）；C電流表（00.63A，內(nèi)阻小于1）；D滑動(dòng)變阻器R1（010，2.0A）；E滑動(dòng)變阻器R2（01700，0.3A）；F開關(guān)S和導(dǎo)線若干。（1）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 （填寫器材代號(hào)）。連接電路時(shí)，電壓表的量程應(yīng)選 V，電流表的量程應(yīng)選 A。（2）請(qǐng)?jiān)谟疫叿娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖。圖15A2A1SERR015（5分）某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)多用電表中的電池進(jìn)行更換時(shí)發(fā)現(xiàn)，里面除了一

12、節(jié)1.5V的干電池外，還有一個(gè)方形的電池（層疊電池）。為了測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室中提供如下器材：A電流表A1（滿偏電流10mA，內(nèi)阻10）；B電流表A2（00.63A，內(nèi)阻未知）；C滑動(dòng)變阻器R0（0100，1A）；D定值電阻R（阻值990）；E開關(guān)與導(dǎo)線若干。（1）該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖15所示的電路，請(qǐng)你按照電路圖在圖16上完成實(shí)物連線。I1/mAI2/A00.10.20.30.40.52.04.06.08.010.0圖17圖16SA1A2R0R（2）圖17為該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出多組數(shù)據(jù)并繪出的I1-I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的

13、示數(shù)），則由圖線可以得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E V，內(nèi)阻r= 。（保留兩位有效數(shù)字）三、本題包括5小題，共50分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。v0vP+ABO圖18LBMNQ16（8分）在水平放置的兩塊金屬板AB上加上不同電壓，可以使從熾熱的燈絲釋放的電子以不同速度沿直線穿過B板中心的小孔O進(jìn)入寬度為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里。若在A、B兩板間加上電壓U0時(shí)，電子不能穿過磁場(chǎng)區(qū)域而打在B板延長(zhǎng)線上的P點(diǎn)，如圖18所示。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，并設(shè)電子離開A板時(shí)

14、的初速度為零。（1）在A、B兩板間加上電壓U0時(shí)，求電子穿過小孔O的速度大小v0；（2）求P點(diǎn)距小孔O的距離x；（3）若改變A、B兩板間的電壓，使電子穿過磁場(chǎng)區(qū)域并從邊界MN上的Q點(diǎn)射出，且從Q點(diǎn)穿出時(shí)速度方向偏離原來的方向的角度為，則A、B兩板間電壓U為多大？B甲R(shí)乙B/Tt/s00.42.00.24.06.08.0圖1917（10分）如圖19甲所示，在一個(gè)正方形金屬線圈區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向與線圈平面垂直。金屬線圈所圍的面積S=200cm2，匝數(shù)n=1000，線圈電阻r=1.0。線圈與電阻R構(gòu)成閉合回路，電阻的阻值R=4.0。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變

15、化的情況如圖19乙所示，求：（1）在t=2.0s時(shí)刻，穿過線圈的磁通量和通過電阻R的感應(yīng)電流的大??；（2）在t=2.0s時(shí)刻，電阻R消耗的電功率；（3）06.0s內(nèi)整個(gè)閉合電路中產(chǎn)生的熱量。圖20BPdEA18（10分）靜電噴漆技術(shù)具有效率高，浪費(fèi)少，質(zhì)量好，有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn)，其裝置示意圖如圖20所示。A、B為兩塊平行金屬板，間距d0.30m，兩板間有方向由B指向A、電場(chǎng)強(qiáng)度E1.0×103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在A板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個(gè)方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的質(zhì)量m2.0×1015kg、電荷量為q2.0

16、5;1016C，噴出的初速度v02.0 m/s。油漆微粒最后都落在金屬板B上。微粒的重力和所受空氣阻力以及帶電微粒之間的相互作用力均可忽略。試求：（1）微粒落在B板上的動(dòng)能；（2）微粒從離開噴槍后到達(dá)B板所需的最短時(shí)間；（3）微粒最后落在B板上所形成的圖形及面積的大小。圖21帶電油滴19(10分)在真空中水平放置充電的平行板電容器，兩極板間有一個(gè)帶電油滴，電容器兩板間距為d，如圖21所示。當(dāng)平行板電容器的電壓為U0時(shí)，油滴保持靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)給電容器突然繼續(xù)充電使其電壓增加DU1，油滴開始向上運(yùn)動(dòng)；經(jīng)時(shí)間Dt后，電容器突然放電使其電壓減少DU2，又經(jīng)過時(shí)間Dt，油滴恰好回到原來位置。假設(shè)油滴在運(yùn)動(dòng)

17、過程中沒有失去電荷，充電和放電的過程均很短，這段時(shí)間內(nèi)油滴的位移可忽略不計(jì)。重力加速度為g。試求：（1）帶電油滴所帶電荷量與質(zhì)量之比；（2）第一個(gè)Dt與第二個(gè)Dt油滴加速度大小之比；（3）DU1與DU2之比。1：4圖22B1B1B1B1B2B2B2PMQNabdcv20（12分）磁懸浮列車是一種高速運(yùn)載工具，它具有兩個(gè)重要系統(tǒng)。一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力（可由超導(dǎo)電磁鐵提供）使車體在導(dǎo)軌上懸浮起來與軌道脫離接觸從而減小阻力。另一是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即利用磁場(chǎng)與固定在車體下部的感應(yīng)金屬框相互作用，使車體獲得牽引力，圖22是實(shí)驗(yàn)列車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理示意圖。在水平面上有兩根很長(zhǎng)的平行軌道PQ和MN，軌道間有垂直軌

18、道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2，且B1和B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B。在列車的底部固定著繞有N匝相同的閉合矩形金屬線圈，并且與之絕緣。整個(gè)線圈的總電阻為R，每個(gè)矩形金屬線圈abcd垂直軌道的邊長(zhǎng)Lab=L，且兩磁場(chǎng)的寬度均與金屬線圈ad的邊長(zhǎng)相同（列車的車廂在圖中未畫出）。當(dāng)兩磁場(chǎng)Bl和B2同時(shí)沿導(dǎo)軌方向向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框也會(huì)受到向右的磁場(chǎng)力，帶動(dòng)列車沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。已知列車車廂及線圈的總質(zhì)量為M，整個(gè)線圈的電阻為R。（1）假設(shè)用兩磁場(chǎng)同時(shí)水平向右以速度v0作勻速運(yùn)動(dòng)來起動(dòng)列車，為使列車能隨磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，列車所受總的阻力大小應(yīng)滿足的條件；（2）設(shè)列車所受阻力大小恒為f，假如使列車水平向右以速

19、度v做勻速運(yùn)動(dòng)，求維持列車運(yùn)動(dòng)外界在單位時(shí)間內(nèi)需提供的總能量；（3）設(shè)列車所受阻力大小恒為f，假如用兩磁場(chǎng)由靜止沿水平向右做勻加速運(yùn)動(dòng)來起動(dòng)列車，當(dāng)兩磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1時(shí)，列車也正在以速度v1向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求兩磁場(chǎng)開始運(yùn)動(dòng)后到列車開始起動(dòng)所需要的時(shí)間t0。海淀區(qū)高三年級(jí)第一學(xué)期期末練習(xí)物理參考答案 2011.01一、本題共12小題，每小題3分，共36分。全部選對(duì)的得3分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。題號(hào)123456789101112答案ACBDAACBDCDBBDDBAD二、本題共3小題，共14分。13.（1）將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零。（2分）（2）80（2分）1

20、4（1）R1（1分）；015 （1分）；00.6 （1分）。VRxR1A答圖1（2）電路圖如答圖1 （2分）15（1）實(shí)物連接如答圖2（2分）（2）9.1（±0.1）；10（3分，答對(duì)1個(gè)空得2分）三、本題共5小題，共50分。16（8分）解：（1）電子在AB板間電場(chǎng)中加速時(shí)，由動(dòng)能定理得答圖2SA1A2R0R解得 （3分）（2）電子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得 解得 （2分）所以 （1分）（3）若在A、B兩板間加上電壓U時(shí)，電子在AB板間加速后穿過B板進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)，并從邊界MN上的Q點(diǎn)穿出，由動(dòng)能定理可得由牛頓第二定律可得 且由幾何關(guān)系可知 所以 （2分）

21、17（10分）解：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，04.0s時(shí)間內(nèi)線圈中磁通量均勻變化，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流。t1=2.0s時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （2分）根據(jù)閉合電路歐姆定律，閉合回路中的感應(yīng)電流 （1分）解得 I1= 0.2A （1分）（2）由圖象可知，在4.0s6.0s時(shí)間內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)根據(jù)閉合電路歐姆定律，t2=5.0s時(shí)閉合回路中的感應(yīng)電流=0.8A電阻消耗的電功率 P2=I22R=2.56W （2分）（3）根據(jù)焦耳定律，04.0s內(nèi)閉合電路中產(chǎn)生的熱量Q1=I12(rR)t1=0.8 J （1分）4.06.0s內(nèi)閉合電路中產(chǎn)生的熱量Q2=I22(rR)t2=6.4 J （2分）06.0s內(nèi)閉合電路中產(chǎn)生的熱量Q = Q1Q2 =7.2J （1分）18（10分）解：（1）據(jù)動(dòng)能定理，電場(chǎng)力對(duì)每個(gè)微粒做功，微粒打在B板上時(shí)的動(dòng)能 （2分）代入數(shù)據(jù)解得： J （1分）（2）微粒初速度方向垂直于極板時(shí)，到達(dá)B板時(shí)間最短，到達(dá)B板時(shí)速度為vt，有 可得vt=8.0m/s。由于微粒在兩極板間做勻變速運(yùn)動(dòng)，即 （2分）可解得 t =0.06s （1分）（3）由于噴槍噴出的油漆微粒是向各個(gè)方向，因此微粒落在B板上所形成的圖形是圓形。對(duì)于噴槍沿垂直電場(chǎng)方向噴出的油漆微粒，在電場(chǎng)中做拋物線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，油漆顆粒沿