1、朝阳区高三物理期末试题及答案北京市朝阳区20142015学年度高三年级第一学期期末统一考试物理学科试卷20151（考试时间90分钟 满分100分）一、本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。把答案用2B铅笔填涂在答题卡上。1在物理学史上，首先发现电流周围存在磁场的著名科学家是A欧姆 B安培 C奥斯特 D洛伦兹2弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时A速度最大 B回复力最大C加速度最大 D弹性势能最大3一列沿直线传播的简谐横波，其传播速度为80m/s，波源的振动图像如图1所示，则这列波的波长和频率分别为 A800m，10Hz B8m
2、，10Hz C8m，1Hz D4m，20Hz4如图2所示，匀强电场的场强为E，M与N两点间的距离为d，MN与电场线的夹角为，则M、N两点间的电势差为AEdBEdsinCEdcosDEdtan5一台电动机，额定电压是100V，电阻是1。正常工作时，通过的电流为5A，则电动机因发热损失的功率为A25W B475W C500W D1000W6图3是某静电场电场线的分布图，M、N是电场中的两个点，下列说法正确的是AM点场强大于N点场强BM点电势高于N点电势C将电子从M点移动到N点，其电势能增加D将电子从M点移动到N点，电场力做正功7一列沿着x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形如图4（a）所示，
3、E、F、G、H是介质中的四个质点。则图4（b）是E、F、G、H中哪一个质点的振动图像图4AE点 BF点 CG点 DH点8如图5所示，在两个水平放置的平行金属板之间，存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场。一束带电粒子（不计重力）沿着直线通过两板间而不发生偏转，则这些粒子一定具有相同的A质量m B初速度vC电荷量q D比荷9质量和电荷量大小都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图6中的虚线所示，下列说法正确的是AM带正电，N带负电BM的速率小于N的速率C洛伦兹力对M、N做正功DM的运行时间等于N的运行时间10如图7所示，A、B是两个带异号电荷的小球，其质量分别为
4、m1和m2，所带电荷量分别为+q1和-q2，A用绝缘细线L1悬挂于O点，A、B间用绝缘细线L2相连。整个装置处于水平方向的匀强电场中，平衡时L1向左偏离竖直方向，L2向右偏离竖直方向，则可以判定 Am1=m2 Bm1m2 Cq1q2 Dq1q211如图8所示，电源电动势为E，内电阻为r，L1、L2是两个小灯泡，R是滑动变阻器，、可视为理想电压表。闭合开关S，将滑动变阻器R的滑动片由最左端向最右端滑动，小灯泡的阻值可视为不变，下列说法正确的是A小灯泡L1变暗，表的示数变小，表的示数变大B小灯泡L1变亮，表的示数变大，表的示数变小C小灯泡L2变暗，表的示数变小，表的示数变大D小灯泡L2变亮，表的示
5、数变大，表的示数变小12某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中，将直流电源、滑动变阻器、线圈A（有铁芯）、线圈B、灵敏电流计及开关按图9连接成电路。在实验中，该同学发现开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏。由此可以判断，在保持开关闭合的状态下图9 A当线圈A拔出时，灵敏电流计的指针向左偏 B当线圈A中的铁芯拔出时，灵敏电流计的指针向右偏 C当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，灵敏电流计的指针不偏转 D当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，灵敏电流计的指针向右偏13如图10所示，空间有一个范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘水平细杆上，杆足够长
6、，环与杆的动摩擦因数为。现给环一个向右的初速度v0，在圆环整个运动过程中，下列说法正确的是 A如果磁场方向垂直纸面向里，圆环克服摩擦力做的功一定为 B如果磁场方向垂直纸面向里，圆环克服摩擦力做的功一定为 C如果磁场方向垂直纸面向外，圆环克服摩擦力做的功一定为 D如果磁场方向垂直纸面向外，圆环克服摩擦力做的功一定为二、本题共3小题，共20分。把答案填在答题卡相应的位置。14（4分） 某同学测量一根粗细均匀的合金丝的电阻率。 （1）他利用螺旋测微器测量合金丝的直径。某次测量时，螺旋测微器的示数如图11所示，则该合金丝的直径为_mm。 （2）已知合金丝的阻值Rx约为5，现有电源E（4V，内阻可不计）
7、、滑动变阻器R（050，额定电流2A）、电流表（00.6A，内阻约0.125）、电压表（03V，内阻约3k）、开关S和导线若干，则实验电路应选用图12中的_。 A B C D图1215（8分）（1）某同学利用如图13所示的多用电表测量一个定值电阻的阻值，图中S、T为可调节的部件。该同学的部分操作步骤如下： 将选择开关调到电阻挡的“10”位置。 将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，把两笔尖相互接触，调节_（选填“S”或“T”），使电表指针指向电阻挡的_（选填“0刻线”或“刻线”）。 将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，发现多用电表的示数如图14所示，为了较准确地进行测量，应将选择开关调到电
8、阻挡的_（选填“1”或“100”）位置。然后_（选填“需要”或“不需要”）重复步骤。（2）在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，下列说法正确的是_。（单选）A双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大B将选择开关调到“100”位置，测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于2500C多用电表内的电池使用时间太长，电池的电动势会变小，虽能完成调零，但测量值将比真实值略小16（8分）某同学用如图15所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压可为6V的交流电或直流电。重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量分析，即可验证机械能守恒定律。（1）
9、他进行了下面几个操作步骤：A按照图示的装置安装器材；B将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C用天平测出重锤的质量；D先接通电源，后释放纸带；E在纸带上选取计数点，并测量计数点间的距离；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中没有必要进行的步骤是_，操作不当的步骤是_。（2）实验中，他挑出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图16所示。其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.02s。根据这些数据，当打点计时器打B点时重锤的速度vB=_m/s。（保留三位有效数字）图16（3）他根据纸带算出各点的速度v，测量出下落距离h，并以
10、为纵轴、以h为横轴画出图像。考虑阻力的影响，图像应是图17中的_。 A B C D图17三、本题共5小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。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。把答案填在答题卡相应的位置。17（6分）在如图18所示的电路中，电源的电动势E=6.0V，内电阻r=1.0，外电路的电阻R=2.0。闭合开关S后，求：（1）电路中的电流I；（2）电源的输出功率P。18（7分）如图19所示，Y和Y是真空中一对水平放置的平行金属板，板间距离为d，板长为L，两板间电势差为U，板间电场可视为匀强电场。现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子，
11、以水平初速度v0射入板间。已知该粒子能射出金属板，不计粒子重力。求： （1）带电粒子射出金属板时速度v的大小； （2）在带电粒子通过平行金属板的过程中，电场力所做的功W。19（7分） 如图20所示，MN和PQ是同一水平面内的平行光滑金属导轨，相距L=0.50m。CD和EF是置于导轨上的两根金属棒，它们的质量均为m=0.10kg，电阻均为r=1.0，其余电阻可忽略不计。整个装置处在磁感应强度B=1.0T、方向竖直向下的匀强磁场中。某时刻，金属棒CD突然获得一个瞬时冲量，以v=4.0m/s的速度开始向右运动，求： （1）金属棒EF所能达到的最大速度vm； （2）在整个过程中，金属棒EF产生的热量Q
12、。20（9分） 如图21所示，在xl、y0范围内有一匀强磁场，方向垂直纸面向里；在xl、y0范围内有一电场强度为E的匀强电场，方向沿y轴负方向。质量为m、电荷量为-q的粒子从y轴上的M点由静止释放，粒子运动到O点时的速度为v。不计粒子重力。 （1）求O、M两点间的距离d； （2）a如果经过一段时间，粒子能通过x轴上的N点，O、N两点间的距离为b（bl），求磁感应强度B。 b如果粒子运动到O点的同时，撤去电场。要使粒子能再次通过x轴，磁感应强度B应满足什么条件？21（12分）如图22所示，两根电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ固定于水平面内，导轨间距d=0.40m，一端与阻值R=0.15的电阻
13、相连。导轨间x0一侧存在一个方向与导轨平面垂直的磁场，磁感应强度沿x方向均匀减小，可表示为。一根质量m=0.80kg、电阻r=0.05的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=0.50m/s沿导轨向右运动。已知运动过程中电阻上消耗的功率不变。 （1）求金属棒在x=0处时回路中的电流；（2）求金属棒在x=2.0m处速度的大小；（3）金属棒从x=0运动到x=2.0m的过程中：a在图23中画出金属棒所受安培力FA随x变化的关系图线；b求外力所做的功。北京市朝阳区20142015学年高三年级第一学期期末统一考试物理学科试卷参考答案 20151一、本题共13小题，每小题3分
14、，共39分。题号12345678910111213答案CABCADDBDCDBC二、本题共3小题，共20分。14（1）0.600（2分）（2）A（2分）15（1）T（1分） 右（1分） 100 （2分） 需要（2分） （2）B（2分）16（1）C（2分） B（2分） （2）1.84（2分） （3）B（2分）三、本题共5小题，共41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。17（6分）解：（1）根据闭合电路欧姆定律 （3分） （2）电源的输出功率 （3分）18（7分）解：（1）金属板间匀强电场的场强 在平行于金属
15、板的方向，带电粒子以速度v0做匀速直线运动 在垂直于金属板的方向，带电粒子做初速度为零的匀加速运动。根据牛顿第二定律，粒子的加速度 所以粒子射出金属板时，在垂直金属板方向的分速度 所以 （4分） （2）根据动能理可求得，在此过程中电场力所做的功为 （3分）19（7分）解：（1）当两金属棒达到共速时，金属棒EF达到最大速度。取两金属棒为系统，从开始运动到达到共速的过程中，系统所受合外力为零，动量守恒 所以 （3分） （2）在此过程中，系统损失的机械能转化为电能，再以电流做功的形式转化为内能。因为两金属棒电阻相等，所以两棒上产生的热量也相等，设为Q。根据能量转化与守恒定律 所以 （4分）20（9分
16、）解：（1）粒子在电场中只受电场力，根据动能定理 所以 （3分） （2）a粒子进入磁场，做匀速圆周运动，设其轨道半径为r，根据牛顿第二定律 由于粒子从O点到N点经历半圆的轨迹可以有n个（n=1，2，3），所以 （n=1，2，3）所以 （n=1，2，3）（3分）b若要使粒子能再次通过x轴，需满足r l。即。（3分）21（12分）解：（1）x=0处的磁感应强度，则金属棒在x=0处的电动势 根据闭合电路欧姆定律，此时回路中的电流 （3分） （2）因为运动过程中电阻上消耗的功率不变，所以金属棒的电动势E和回路中的电流I都保持不变，与x=0处相等。x=2m处的磁感应强度，设金属棒在x=2m处的速度为v2，则有 所以 （2分） （3）a金属棒在x=0处所受的安培力 金属棒在x=2m处所受的安培力 金属棒从x=0运动到x=2m的过程中，金属棒所受安培力FA随x变化的示意图如答图1所示。（3分）b在金属棒从x=0运动到x=2m的过程中，设外力做的功为W，安培力做的功为WA，根据动能定理 在答图1中，图线与x轴所围面积为FA所做的功，可求得 所以 （4分）
