2023年度北京市海淀区第一学期高三期末练习高中物理.docx

2023学年度北京市海淀区第一学期高三期末练习 物理试卷 说明：本试卷共8页，共100分。考试时间120分钟 一、此题共10小题，每题3分，共30分。在每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，以下表达中正确的选项是 〔 〕 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．以以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，那么 〔 〕 A．变压器原线圈所接交流电压的有效值为220V B．变压器输出端所接电压表的示数为22V C．变压器输出端交变电流的频率为50Hz D．变压器的输出功率为220W 3．如以下图，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选项是 〔 〕 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，电路到达稳定后，断开开关S时，A、B两灯同时熄灭 D．开关S闭合，电路到达稳定后，断开开关S时，B灯立即熄灭，A灯稍迟熄灭 4．如以下图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，以下说法正确的选项是 〔 〕 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的关系图象正确的选项是图乙中的〔以逆时针方向为电流的正方向〕 〔 〕 〔图甲〕 6．如以下图电路中，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，假设在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，那么 〔 〕 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．如以下图，一光滑平行金属轨道平面与水平面 成θ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。假设运动过程中，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，那么 〔 〕 A．整个过程中金属杆所受合外力的重量大小为2mv0 B．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 C．上滑到最高点的过程中电阻R上产生的焦耳热等于 D．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。假设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，那么以下说法正确的选项是 〔 〕 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=2v0 C．第一个粒子由A运动到C所经历的时间 D．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．如以下图，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，那么以下说法中正确的选项是 〔 〕 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、此题共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〕如以下图，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。如以下图，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，测量电路如以以下图所示。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=300μA，用上述实验方法测得电流表G内阻Rg的数值如以以下图所示，将其改装成量程为3V的电压表，需要串联一个 kΩ的电阻〔结果保存两位有效数字〕 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10Ω，额定电流1.0A 电压表V 量程0-5V，内阻5kΩ 滑动变阻器R2 最大阻值1Ω，额定电流0.5A 电流表A1 量程0-100mA，内阻4Ω 直流电源E 电动势约为6V，内阻约为0.5Ω 电流表A2 量程0-500mA，内阻0.4Ω 导线、电键等 〔1〕在上述器材中，滑动变阻器应选 ； 〔2〕在以以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t—U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中正确的选项是〔图中P为小灯泡功率〕 〔 〕 〔图1〕 〔图2〕 三、此题共7小题，共56分。解容许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〕如以下图，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=0.80Ω，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=0.20Ω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。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〕假设金属杆刚进入磁场区域时恰能匀速运动，那么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〕如以下图，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〕假设撤去磁场，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〕假设撤去磁场，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〕以以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。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〕，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=1.0×10—2Ω·m—1。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0~0.3s和0.3s~0.5s时间内圆环中感应电动势的大小； 〔2〕分别求在0~0.3s和0.3s~0.5s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