北京市海淀区2015届高三上学期期末考试试题（物理）

物 理 2015.1 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，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。把你认为正确的答案填涂在答题纸上。 1．用比值法定义物理量。下的是A．E=定义电场强度 B．定义磁感应强度C．定义电容器的电容 D．R=定义导体的电阻 2．如图1所示，图中以点电荷Q为的虚线同心圆是该点电荷电场中等势面。一个带正电的粒子经过该电场，它的运动轨迹如图中实线所示，M和N是轨迹上的两点。不计重力，由此可以判断A．此粒子在M点的加速度小于在N点的加速度B．此粒子在M点的电势能大于在N点的电势能C．此粒子在M点的动能小于在N点的动能D．电场M点的电势于N点的电势3．如图2所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。下列现象描述正确的是A．把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，A、B下部的金属箔都会张开B．把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，只有A下部的金属箔张开C．把带正电荷的物体C移近导体A，把B向右移使其与A分开稳定后A、B下部的金属箔都还是张开的D．把带正电荷的物体C移近导体A，把B向右移使其与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都闭合4．如图3所示电路中，灯泡A、B规格相同，电感线圈L自感系数足够大且电阻可忽略。下列关于此电路的说法中正确的是 A．S闭合后的瞬间，A、B同时亮，然后A变暗后熄灭B．S闭合后的瞬间，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮C．S断开后的瞬间，A立即熄灭，B变暗后熄灭D．S断开后的瞬间，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭 5．4所示电路，电源电动势为E，内阻r。当，小型直流恰能正常工作，下列说法正确的是A．电动机的额定电为 B．电动机的输出功率为E-I2R C．E-I2r D．整个电路的热功率为 r） 6．图5是通过变压器压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市区电网的电压，不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，开关S闭合后，相当于用电器增加。则关于开关S闭合，以下说法正确的是A．电表V1示数不变，V2示数减小B．电表A1、A2示数均增大C．原线圈输入功率减小D．电阻R两端的电压7．在竖直向上的磁场，一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流方向如图所示的。当磁场的磁感应强度 B随时间t变化如图时，图中正确表示线圈中感应电随时间变化的图线是8．在图所示的直角坐标系所在的区域内，存在匀强电场E和匀强磁场B。已知从坐标原点O沿x轴正方向射入质子，穿过区域时未发生偏转区域中E和B的方向可能是 A．E和B都沿轴的负方向B．E和B都沿x轴的正方向C．E沿轴方向，B沿轴方向D．E沿轴正方向，B沿轴负方向9．如图所示，固定水平光滑金属导轨，间距为L，右端接有阻值为R的电阻，在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连，放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度给导体棒水平向右的初速度v0，导体棒开始沿导轨往复运动，在此过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知导体棒的电阻r与定值电阻R的阻值相，则下列说法中正确的是A．导体棒开始运动的初始时刻受到的安培力向左B．导体棒开始运动的初始时刻导体棒两端电压U=Bv0C．导体棒开始运动速度第一次为零时，系统的弹性势能Ep=mD．金属棒最终会停在初始位置，在整个过程中，电阻R上产生的焦耳热Q=m【答案】【解析】试题分析：．图所示为质谱仪的原理示意图由以下几部分构成：子源N；、间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，与圆心O等距的各点电场强度大小相；的有界匀强磁场，方向垂直面向外；胶片M。由子源发出的，经加速电场加速后，子沿中心线通过静电分析器S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的。子从子源发出时的初速度不同，不计子所受重力下列说法中正确的是A．从S进入磁场的子B．从S进入磁场的子C．打到胶片上D．打到胶片上【答案】【解析】试题分析：，在四分之一圆形通道二、本题共2小题，共15分。11．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡标有“3.8V 0.3A”字样，并提供有以下器材：A．电压表V（0~5V，内阻约5kΩ） B．电流表A1（0~mA，内阻约2Ω）C．电流表A2（0~500mA，内阻约1Ω） D．滑动变阻器R1（0～10Ω）E．滑动变阻器R2（0～2kΩ） F．直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）G．开关S及导线若干（1）为了提高测量的准确度和调节方便：实验中应选用电流表　 　，滑动变阻器　 　。（填写器材代号）。在虚线框内画出实验电路图。（）由正确实验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示将小灯泡接入如图所示的电路在t=t0时刻闭合开关S，电路中电流随时间变化的图象（）可能是 图（选填“A”、“B”或“C”）。【答案】（1）C　（分）； D （2分）　见 （2分）　（）C （2分）12．在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列器材选用：A．干电池（电动势E约1.5V，内电阻r约1.0Ω）B．电流表G（满偏电流2.0mA，内阻Rg=10Ω）C．电流表A（量程0～0.6A，内阻约0.5Ω）D．滑动变阻器R（0～20Ω，10A）E．定值电阻R0（阻值990Ω）F．开关和导线若干两组同学分别采用了不同实验方案进行实验：一组同学设计的实验电路如图所示，并利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置，记录电流表G的示数I1和电流表A的示数I2。多次改变滑动端P的位置，得到多组数据。在图所示的坐标纸上建立I1、I2坐标系，已标出了与测量数据对应的5个坐标点。还有一组数据如图电表所示，请点标在图中I1-I2图线。 利用所画图线求得电源的电动势E= V，电源的内电阻r = Ω。（结果要求保留两位小数) （2）另一组同学采用滑动变阻器和一个多用电表来测定电池的电动势和内阻。实验如图所示。当变阻器为某一阻值时，用多用电表的直流电压挡测出变阻器两端的电压U，再卸去变阻器一个接线柱的导线，把多用电表串联在电路中，用直流电流挡测出通过变阻器的电流I。随后改变变阻器的电阻，重复上述操作，获得多组U、I数据这个实验方案在测量原理上的主要缺点是 。【答案】（2分） 1.48±0.01 （2分）； 0.±0.02 （分）将路端电压和电流分两次测量。（2分）（说明：表达出测量的电流、电压不是同一个状态即可得分）三、本题包括6小题，共55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。13．如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点时细线与竖直方向成37(角。重力加速度为g，sin37(=0.6，os37(=0.8。（1）判断小球的带电性质；（2）该匀强电场的电场强度E的大小；（3）若将小球向左拉起至与O点处于同一水平且张紧，由静止释放，小球运动到最低点时的速度大小。【答案】 （3）【解析】试题分析：（1）小球在A点受力情况如图所示。14．（8分）如图17所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加以电压U1=2500V，发射出的电子被加速后，从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长l=6.0cm，相距d=2cm，两极板间加以电压U2=200V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e=1.6×10-19C，电子的质量m=0.9×10-30kg，设电子刚离开金属丝时的速度为0，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力。求： （1）电子射入偏转电场时的动能Ek；（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y； （3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。15．图为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO(转动；线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动。（不计与电刷的摩擦）（1）推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式Em=nBSω； （2）线圈转动过程中电流 （3）线圈速度转动N周过程中发电机产生的焦耳热。解得 考点：16．如图所示，在E的匀强电场中，竖直固定着一根足够长的粗糙绝缘杆，杆上套着一个质量为m带有电荷量-q的小环环与间的动摩擦因数为μ。由静止环环沿杆下滑，环磁感强度为B垂直纸面向里的匀强磁场，由静止沿杆下滑环刚开始运动加速度a的环的最大动能。最大速度 最大动能 考点：17．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，图为回旋加速器的示意图。D1D2是两个铝制金属扁盒两个D形盒正中间开有一条狭缝两个D盒接在高频交电源上。在D1盒中心A处有源，进入D2盒中两个D盒处匀强磁场中磁场力的作用下半个圆周后，狭缝，交电的周期经过狭缝被加速如此速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达D盒的边缘，以最大速度被导出。已知的电荷量为q，质量为m，加速时间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D盒的半径为R，狭缝之间的距离为d设从子源的初速度为零不计粒子的重力，求：（1）子能被加速的最大动能E；（2）子D2盒半径（3）若从回旋加速器输出时等效电流I，求回旋加速器输出的的平均功率【答案】 （2） （3）【解析】试题分析：（1）在D形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，此时具有最大动18．如图所示，两根金属平行导轨MN和PQ，左端向上弯曲且光滑，间距为L电阻不计水平导轨所处有两个有界匀强磁场，磁场Ⅰ左边在水平导轨的最左端北京市海淀区2015届高三上学期期末考试试题（物理）
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