朝阳区2018-2019第一学期高三物理期末试题及答案

物理试卷第1页（共11页）北京市朝阳区2018～2019学年度第一学期期末统一检测高三年级物理试卷2019．1（考试时间90分钟满分100分）本试卷共7页，考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效，考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分（选择题共39分）本部分共13小题，每小题3分，共39分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。把答案用2B铅笔填涂在答题卡上。1．关于磁场中某一点磁感应强度的方向，下列说法正确的是A．与一小段通电直导线所受磁场力的方向一致B．与运动电荷所受磁场力的方向一致C．与小磁针N极所受磁场力的方向一致D．与小磁针S极所受磁场力的方向一致2．下列现象可以用安培分子电流假说解释的是A．运动电荷在磁场中受到磁场力B．通电导线周围存在磁场C．磁铁插入闭合线圈，线圈中产生电流D．磁铁加热到一定温度，磁性会消失3．如图所示，一个带正电的球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N先后挂在横杆上的P1和P2处。当小球N静止时，丝线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2（θ2图中未标出）。则A．小球N带正电，θ1θ2B．小球N带正电，θ1θ2C．小球N带负电，θ1θ2D．小球N带负电，θ1θ24．一个固定电容器在充电过程中，两个极板间的电压u随电容器所带电荷量q的变化而变化。下面四幅图中，正确反映u和q关系的图像是ABCDP1P2θ1MN+物理试卷第2页（共11页）5．如图所示，取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电。把带正电荷的物体C移近导体A，再把A和B分开，然后移去C。则A．A带正电，B带负电B．A带负电，B带正电C．A、B带同种电荷D．A、B都不带电6．在静电场中，将一带正电的点电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则A．b点的电场强度一定比a点大B．电场线方向一定从b指向aC．b点的电势一定比a点高D．该点电荷的动能一定减小7．如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中A．电压表与电流表的示数都增大B．电压表与电流表的示数都减小C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大8．如图所示，两根平行直导轨MN、PQ固定在同一水平面内，间距为L。导轨的左端接有电源E和开关S，导体棒ab垂直于导轨放置。空间存在斜向右上方的匀强磁场，其方向与轨道平面成θ角，且与导体棒ab垂直。闭合开关S，导体棒ab仍保持静止。已知通过导体棒的电流为I，则闭合开关S后，下列说法正确的是A．导体棒所受的摩擦力小于ILB，方向水平向左B．导体棒所受的摩擦力小于ILB，方向水平向右C．导体棒所受的安培力小于ILB，方向水平向左D．导体棒所受的安培力小于ILB，方向水平向右9．如图1所示，一个矩形导线框放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的固定轴'OO以角速度π2rad/s顺时针转动。若以线框平面与磁场方向垂直时（如图2）为计时起点，并规定bc边中电流i的方向由b流向c时为正，则图3所示的四幅i-t图像正确的是图1图2ABCD图3ABC物理试卷第3页（共11页）10．在如图所示的电路中，A1、A2为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，R为滑动变阻器，S为开关。闭合开关后，发现A1比A2亮。自感线圈L的直流电阻为RL，此时滑动变阻器接入电路的电阻为R0。下列说法正确的是A．0LRR；断开开关S的瞬间，A2中的电流方向为abB．0LRR；断开开关S的瞬间，A2中的电流方向为baC．0LRR；断开开关S的瞬间，A2中的电流方向为abD．0LRR；断开开关S的瞬间，A2中的电流方向为ba11．如图所示，空间中存在匀强电场和匀强磁场，电场和磁场的方向水平且互相垂直。一带电微粒沿直线由a向b运动，在此过程中A．微粒做匀加速直线运动B．微粒的动量减小C．微粒的电势能增加D．微粒的机械能增加12．如图所示，电压表由灵敏电流计G与电阻R串联而成。某同学在使用中发现一块电压表的读数总比真实值偏大一点，若要校准，可采用的措施是A．在电阻R上串联一个比其大得多的电阻B．在电阻R上串联一个比其小得多的电阻C．在电阻R上并联一个比其大得多的电阻D．在电阻R上并联一个比其小得多的电阻13．静电场方向平行于x轴，将一电荷量为q的带电粒子在xd处由静止释放，粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能EP随x的变化关系如图1所示。若规定x轴正方向为电场强度E、加速度a的正方向，图2中的四幅示意图分别表示电势随x的分布、场强E随x的分布、粒子的加速度a随x的变化关系和粒子的动能Ek随x的变化关系，其中正确的是ABCD图2图1物理试卷第4页（共11页）第二部分（非选择题共61分）本部分共8小题，共61分。把答案填在答题卡相应的位置。14．（4分）实验室中某块多用电表的欧姆档有四个倍率，分别是“×1”、“×10”、“×100”和“×1k”。某同学利用该电表测量电阻时，采用欧姆档“×100”倍率测量，操作步骤正确，发现表头指针如图1所示，为了较准确地进行测量，应换到欧姆档“_________”倍率。更换倍率后，重新调零，再对电阻进行测量，表盘的指针如图2所示，则该电阻的测量值为_________Ω。图1图215．（5分）某同学利用电流表和电压表测定电阻Rx的阻值，设计了图1和图2两个实验电路。已知电流表的内阻约0.125Ω，电压表的内阻约3kΩ，Rx的阻值约5Ω。图1图2（1）为减小系统误差，应该选择的实验电路是______（选填“图1”或“图2”）。（2）请从误差分析的角度，说明选择的理由：_____________________________________________________________________________________________________16．（9分）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验。已选用的器材有：电池组E（电动势3.0V）、小灯泡L（额定功率1W，额定电流0.5A）、电流表（0～0.6A）、开关和导线若干。（1）实验中电压表应选用______；滑动变阻器应选用______。（选填相应器材前的字母）A．电压表（0～3V）B．电压表（0～15V）C．滑动变阻器（0～5Ω）D．滑动变阻器（0～50Ω）（2）该同学设计了如图1所示的实验电路。图2是实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据图1所示的实验电路，补充完成图2中实物间的连线。物理试卷第5页（共11页）（3）实验得到小灯泡L的伏安特性曲线如图3所示。现将小灯泡L接入如图4所示的电路。已知电源电动势3.0VE、内阻1.0r，05.0R，闭合开关S，小灯泡消耗的功率P=________W（结果保留两位有效数字）。17．（6分）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比12:4:1nn。原线圈接电压为2202sin100πut（V）的交流电源，副线圈接27.5R的电阻。电流表和电压表可视为理想电表。求：（1）副线圈中电压表的示数U；（2）原线圈中电流表的示数I。物理试卷第6页（共11页）18．（6分）如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v从P点垂直于磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，经历半个圆周，从Q点射出磁场。不计带电粒子所受重力。求：（1）P、Q两点间的距离d；（2）粒子从P点运动到Q点所用的时间t。19．（7分）如图所示，真空中有一对水平放置的平行金属板，金属板间的电压为U，长度为L，间距为d。一带正电的粒子以速度v0沿平行于板面的方向射入平行金属板间，并从另一侧射出。已知带电粒子的质量为m，电荷量为+q。金属板间的电场可看做匀强电场，不计带电粒子所受重力。（1）带电粒子射出平行金属板时速度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。20．（9分）如图1所示的电路，电源的电动势为E、内阻为r，R为变阻箱，电流表可视为理想电表。闭合开关S，改变变阻箱R的阻值，电流表的示数I随之变化。（1）当变阻箱的阻值为R1时，求电流表的示数I1。（2）以1I为纵坐标，R为横坐标，在图2中画出变阻箱阻值R变化过程中1RI图像的示意图，并分别说明图线与纵轴交点和图线斜率的物理意义；（3）在金属导体中，自由电子定向移动形成电流。已知自由电子在导线内定向移动速率的数量级为510m/s，但实际上，闭合开关S后，电路中几乎瞬间就形成了电流，请说明理由。物理试卷第7页（共11页）21．（15分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。如图所示，固定于同一水平面内的光滑、平行长直金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接有定值电阻。粗细和材质均匀的金属杆MN在与其垂直的水平恒力作用下，在导轨上匀速向右运动；金属杆MN始终与导线框形成闭合电路，其长度恰好等于平行轨道的间距，导轨电阻不计。（1）已知匀强磁场的磁感强度为B，金属杆MN的长度为L，速度为v。a．请通过法拉第电磁感应定律推导证明，金属杆MN切割磁感线产生的电动势vEBL。b．请结合电源电动势定义式推导证明，金属杆MN切割磁感线产生的电动势vEBL。（2）已知定值电阻的阻值为R，金属杆MN的电阻为r，水平恒力为F，某段时间内，金属杆MN向右运动距离为x。a．请结合能量守恒定律，求这段时间内金属杆MN上产生的热量Q；b．经典物理学认为，在金属导体中，定向移动的自由电子频繁地与金属离子发生碰撞，把定向移动的动能不断传递给金属离子，使金属离子的热振动加剧，因而导体的温度升高。在考虑大量自由电子的统计结果时，电子与金属离子的碰撞结果可视为导体对电子有连续的阻力。展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子的运动模型，并在此基础上求这段时间内金属杆MN上产生的热量Q。物理试卷第8页（共11页）北京市朝阳区2018～2019学年度第一学期期末质量检测高三年级物理参考答案2019．1第一部分（选择题共39分）本部分共13小题，每小题3分，共39分。题号12345678910111213答案CDAABCCAABDBD第二部分（非选择题共61分）本部分共8小题，共61分。把答案填在答题卡相应的位置。14．（4分）×10……………………………………………………………………………………（2分）100……………………………………………………………………………………（2分）15．（5分）（1）图2………………………………………………………………………………（2分）（2）若采用图1所示电路，xARRR测，相对误差xAxx2.5%RRRRR测；若采用图2所示电路，xVxVRRRRR测，相对误差xxxxV0.17%RRRRRR测。可见图2所示电路的误差较小。………………………………………………………（3分）16．（9分）（1）A………………………………………（2分）C………………………………………（2分）（2）答案如答图1所示…………………（2分）（3）0.27~0.33……………………………（3分）17．（6分）解：（1）由题意可知，原线圈电压的有效值1220VU。设副线圈电压的有效值为U2，则有1122UnUn所以电压表的读数221155VnUUUn……………………………………（3分）答图1物理试卷第9页（共11页）（2）副线圈中电流的有效值222.0AUIR因为1221InIn所以电流表的读数21210.5AnIIIn………………………………………（3分）18．（6分）解：（1）设带电粒子做匀速圆周运动的轨迹半径为r。根据牛顿第二定律有2qBmrvv所以mrqBv所以22mdrqBv………………………………………………………（3分）（2）粒子做圆周运动的周期2π2πrmTqBv所以1π2mtTqB………………………………………………………（3分）19．（7分）解：（1）平行金属板间匀强电场场强UEd在平行