1、北京市朝陽(yáng)區(qū)2016 2017 學(xué)年度第一學(xué)期期末統(tǒng)一考試高三年級(jí)物理試卷2017 1一、本題共13 小題，每小題3 分，共 39 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。把答案用2B 鉛筆填涂在答題卡上。1 關(guān)于“電子伏特（符號(hào)：eV） ”，屬于下列哪一物理量的單位A 電荷量B電壓C電流D能量2已知干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，下列說法正確的是A 當(dāng)外電路閉合時(shí)，干電池兩極間的電壓等于1.5VB 當(dāng)外電路斷開時(shí)，干電池兩極間的電壓等于零C當(dāng)外電路閉合時(shí)，在1s內(nèi)有1.5C的電荷通過該電池D 當(dāng)1C的電荷通過干電池時(shí)，干電池能夠把1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能3矩形金屬線圈ABCD

2、位于如圖所示的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線附近，線圈與導(dǎo)線在同一個(gè)平面內(nèi)，線圈的兩條邊與導(dǎo)線平行。下列說法正確的是ADIBCA在這個(gè)平面內(nèi)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線移動(dòng)時(shí)穿過線圈的磁通量減小B 在這個(gè)平面內(nèi)線圈平行導(dǎo)線移動(dòng)時(shí)穿過線圈的磁通量減小C當(dāng)導(dǎo)線中的電流I 增大時(shí)線圈產(chǎn)生沿ADCBA方向的感應(yīng)電流D 當(dāng)導(dǎo)線中的電流I 減小時(shí)線圈產(chǎn)生沿ABCDA方向的感應(yīng)電流4如圖所示，一金屬直棒MN兩端接有細(xì)導(dǎo)線，懸掛于線圈正上方，為使MN垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)，A a、 c端接電源正極， B a 、 d端接電源正極， C b、 d端接電源正極， D b 、 c端用導(dǎo)線連接，可以將b、 d端接電源負(fù)極b、 c端接電源負(fù)極a、 c端接電源負(fù)

3、極a端接電源正極，d端接電源負(fù)極5現(xiàn)有規(guī)格為“220V， 36 W”的排氣扇，如圖所示，排氣扇電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為40。當(dāng)正常工作時(shí)，排氣扇的A通電電流計(jì)算式為B 輸出功率計(jì)算式為C發(fā)熱功率計(jì)算式為D 電功率大于36W220I= A402202P =（ 36-220 ） W出40P =（36 ）2 40W熱 22014W，則檢驗(yàn)電荷在AAEpAW，AWqBEpAW，AC EpAW，DEpAW，A6在某靜電場(chǎng)中把一個(gè)+q的檢驗(yàn)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到無限遠(yuǎn)處時(shí)，電場(chǎng)力做功為點(diǎn)的電勢(shì)能E PA以及電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)A分別為7如圖所示，是回旋加速器的示意圖，利用該裝置我們可以獲得高能粒子，其核心部分為處于

4、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩個(gè)D 形盒，兩D 形盒之間接交流電源，并留有窄縫，粒子在通過窄縫時(shí)得到加速。忽略粒子的重力等因素，為了增大某種帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，下列說法正確的是A 只增大D 形盒的半徑C只增大窄縫的寬度B 只增大加速電場(chǎng)的電壓D 只減小磁感應(yīng)強(qiáng)度8如圖所示，豎直實(shí)線表示某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面，一帶電微粒在電場(chǎng)中從中虛線所示）。則該微粒A一定帶正電B 從A到B的過程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)C從A到B的過程中電勢(shì)能增加D 從A到B的過程中機(jī)械能守恒A到 B做直線運(yùn)動(dòng)（如圖9在光滑絕緣水平面上，用絕緣細(xì)線拉著一帶負(fù)電的小球，在水平面內(nèi)繞豎直方向的軸做逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁

5、場(chǎng)，俯視圖如圖所示。到 點(diǎn)時(shí)細(xì)線突然斷開，則小球此后A仍做逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但半徑減小B 仍保持原來的速度大小，做勻速直線運(yùn)動(dòng)C做順時(shí)針方向的曲線運(yùn)動(dòng)，但不是圓周運(yùn)動(dòng)D 做順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑可能不變10 如圖所示，L 是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為零，若小球運(yùn)動(dòng)×B ×××××××O A×××××××××A和 B是兩個(gè)相同的小燈泡。下列對(duì)A 燈先亮 B 燈后亮A 、 B 兩燈同時(shí)亮A 、 B 兩

6、燈同時(shí)立即熄滅A 、 B 兩燈都會(huì)延遲一會(huì)兒熄滅實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的預(yù)測(cè)合理的是A開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時(shí)，B 開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時(shí)，C開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時(shí)，D 開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時(shí)，11 在光滑水平面上，一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l 的正方形導(dǎo)線框abcd，在水平向右的恒力F 的作用下穿過某勻強(qiáng)×××××××××L磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)的方向豎直向下，寬度為L(zhǎng) （ L> l） ，俯視圖如圖所示。已知dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0， ab邊離開磁場(chǎng)時(shí)的速度仍為v0。下a列說法正確的是A 線框進(jìn)入和離開磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向

7、相同b lB 線框進(jìn)入和離開磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力方向相反C線框穿過磁場(chǎng)的過程中一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)D 線框穿過磁場(chǎng)過程中恒力F 做的功等于線框產(chǎn)生的焦耳熱12 某同學(xué)利用如圖所示的電路測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，經(jīng)過正確的操作獲得了若干組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，據(jù)此描繪出的U-I 圖像（其中U 、 I分別為電壓表和電流表的讀數(shù)）如下圖中的實(shí)線所示，虛線表示該電池兩端的電壓與流經(jīng)電池電流的關(guān)系圖線，下列圖像合理的是AB13 隨著新能源轎車的普及，無線充電技術(shù)得到進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用。一般給大功率電動(dòng)汽車充電時(shí)利用的是電磁感應(yīng)原理。如圖所示， 由地面供電裝置（主要裝置有線圈和電源）將電能傳送至電動(dòng)車底部的感應(yīng)裝置（主要

8、裝置是線圈），該裝置使用接收到的電能對(duì)車載電池進(jìn)行充電，供電裝置與車身接收裝置之間通過磁場(chǎng)傳送能量，由于電磁輻射等因素，其能量傳輸效率只能達(dá)到90%左右。無線充電樁一般采用平鋪式放置，用戶無需下車、無需插電即可對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行充電。目前， 無線充電樁可以允許的充電有效距離一般為1525cm，允許的錯(cuò)位誤差一般為15cm左右。下列說法正確的是A無線充電樁的優(yōu)越性之一是在百米開外也可以對(duì)電車快速充電 B 車身感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 C車身感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是與地面發(fā)射線圈中電流的磁場(chǎng)方向相反D 若線圈均采用超導(dǎo)材料則能量的傳輸效率有望達(dá)到100%二、本題共

9、3 小題，共20 分。把答案填在答題卡相應(yīng)的位置。14 （ 3分）如圖所示，虛線框內(nèi)為多用電表歐姆擋的內(nèi)部電路，a、 b為電表面板上的表筆插孔。下列說法正確的是。A a孔插黑表筆B用“× 100 ”擋測(cè)量時(shí)指針指在0 附近，應(yīng)換用“ × 1 k ”擋C若更換倍率測(cè)量電阻時(shí)必須要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零D 要測(cè)量電路中某電阻的阻值，必須將該電阻與其他元件斷開15 （ 5分）某同學(xué)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，使用的器材如下：待測(cè)小燈泡（2.5V， 1.25W）電源（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）電流表（00.6A，內(nèi)阻約0.125；03A，內(nèi)阻約0.025）電壓表（03V，內(nèi)阻約3

10、k ； 015V，內(nèi)阻約15k）滑動(dòng)變阻器R（ 010，額定電流2A）單刀單擲開關(guān)及導(dǎo)線若干（ 1 ）為減小誤差，在本實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用0 A 量程；電壓表應(yīng)選用 0 V 量程。（ 2）右圖是本實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，為了滿足實(shí)驗(yàn)要求并盡可能減小誤差，請(qǐng)補(bǔ)充完成實(shí)物圖間的連線。16 （ 12分）現(xiàn)有一塊直流電流計(jì)G，滿偏電流為200A ，內(nèi)阻約400。某同學(xué)想把它改裝成量程為2V的電壓表，他首先根據(jù)圖示電路，用半偏法測(cè)定電流計(jì)G的內(nèi)阻。1 ）為提高測(cè)量準(zhǔn)確度，在以下器材中，電阻器R應(yīng)選用 ；電池應(yīng)選用 （選填器材前的字R的阻值調(diào)至最大。后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次母） 。A電池（電動(dòng)

11、勢(shì)1.5V，內(nèi)阻不計(jì)）B電池（電動(dòng)勢(shì)4.5V，內(nèi)阻不計(jì)）C電阻箱（0 999.9 ）D 滑動(dòng)變阻器（0 500）E電位器（一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng)）F電位器（0 51k ）2）該同學(xué)在開關(guān)斷開的情況下，檢查電路連接無誤后，將是 ，最后記錄R的阻值并整理好器材（請(qǐng)按合理的實(shí)驗(yàn)順序，選填下列步驟前的字母）A閉合 S1B 閉合S2C調(diào)節(jié)R的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度D 調(diào)節(jié)R的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半E調(diào)節(jié)R的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半F 調(diào)節(jié)R的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度（ 3） 如果測(cè)得R的阻值為400.0 ， 即為電流計(jì)G內(nèi)阻的測(cè)量值。則給電流計(jì)G聯(lián) （選填

12、 “串” 或 “并”）一個(gè)阻值為k 的電阻，就可以將該電流計(jì)G改裝成量程為2V的電壓表。（ 4）請(qǐng)你推斷在本實(shí)驗(yàn)中電流計(jì)G內(nèi)阻的測(cè)量值R比其內(nèi)阻的實(shí)際值Rg是偏大還是偏?。挥捎跍y(cè)得電流計(jì)G 內(nèi)阻的準(zhǔn)確度將直接影響改裝電壓表的準(zhǔn)確度，請(qǐng)你分析說明利用半偏法測(cè)量電流計(jì)內(nèi)阻時(shí)使R盡可能接近Rg的方法。三、本題共5小題，共41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。把答案填在答題卡相應(yīng)的位置。17 （ 6分）在電場(chǎng)中把電荷量q=2.0 × 10-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功為-1.5 ×

13、 10-7J，再把該電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做功為4.0×10-7J。（ 1 ）求A、 B間以及 B、 C間的電勢(shì)差UAB和 UBC；（ 2）若該電荷只在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，求電荷動(dòng)能的增加量 Ek。B0.01 T/s，線圈與阻 t18 （ 6分）如圖所示，A是面積為S 0.2m2、 n 1000匝的圓形金屬線圈，其總電阻r =1 ，線圈處在逐漸增大的均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率值R 4 的電阻連接，不計(jì)電壓表對(duì)電路的影響。求：（ 1 ）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E ；（ 2）通過R 的電流大小I；（ 3）電壓表的示數(shù)U。19 （ 8 分）下圖為真空

14、示波管的示意圖，電子從燈絲K 發(fā)出（初速度可忽略不計(jì)），經(jīng)燈絲與A 板間的電場(chǎng)加速后，從A 板中心孔沿中心線KO 射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M 、 N 間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)（電子進(jìn)入時(shí)的速度方向與該電場(chǎng)方向垂直），離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P 點(diǎn)。已知K、 A 間的加速電壓為U1， M、 N 兩板間的偏轉(zhuǎn)電壓為U 2，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)1 ）求電子穿過A 板時(shí)速度的大小v0；2）求電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移距離y；3）如果僅使偏轉(zhuǎn)電壓減半，即U 21 ，為使電子仍打在熒光屏上U22的 P 點(diǎn)，則加速電壓應(yīng)當(dāng)調(diào)整為U ，求 U 1 。1 U120 （ 9 分

15、）如圖所示，是一種磁偏轉(zhuǎn)式質(zhì)譜儀的原理簡(jiǎn)圖，主要由三部分組成：離子源（含加速電場(chǎng)） 磁偏轉(zhuǎn)器和接收系統(tǒng)。利用該裝置可以較好地識(shí)別同位素?，F(xiàn)有質(zhì)量由小到大的X、 Y、 Z三種離子，電荷量均為q。在離子源中，三種離子不斷飄進(jìn)（初速度可忽略不計(jì)）電壓為U 的加速電場(chǎng)，經(jīng)加速后進(jìn)入磁偏轉(zhuǎn)器，在磁偏轉(zhuǎn)器中離子分成三束（如圖所示）磁偏轉(zhuǎn)器主要是一段彎成半徑為R 的細(xì)管，該細(xì)管處在電磁鐵的兩極之間，電磁鐵的磁極呈扇形（圖中未畫出） ，細(xì)管所在處的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。若其中一種離子恰能沿細(xì)管做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從狹縫射出后進(jìn)入接收系統(tǒng)，而另外兩種離子分別打在細(xì)管的上壁和下壁。

16、不計(jì)離子的重力及它們之間的相互作用力。（ 1 ）現(xiàn)測(cè)得離子通過接收系統(tǒng)的狹縫所形成的電流為I ，求每秒鐘接收到該離子的數(shù)目N ；（ 2）求被接收系統(tǒng)接收的離子質(zhì)量m；并分析說明接收系統(tǒng)接收的是哪一種離子；（ 3）若想利用該裝置依次收集另外兩種離子，在不改變細(xì)管半徑R 的條件下，請(qǐng)分析說明有哪些可行方案（至少說出兩種）21 （ 12 分）某小組同學(xué)在研究圖1 所示的電磁槍原理時(shí)，繪制了圖2 所示的簡(jiǎn)圖（為俯視圖），圖中兩平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng) ，固定在水平面上，整個(gè)裝置處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，平行導(dǎo)軌左端電路如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，電容器的電容為C。一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度也為L(zhǎng)

17、的金屬導(dǎo)體棒垂直于軌道平放在導(dǎo)軌上，忽略摩擦阻力和導(dǎo)軌的電阻，假設(shè)平行金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。×××B ×圖11 ）將開關(guān)S 接 a，電源對(duì)電容器充電。a求電容器充電結(jié)束時(shí)所帶的電荷量·S· ·××××××××××圖2Q；b請(qǐng)?jiān)趫D3 中畫出充電過程中電容器兩極板間的電壓u 隨電容器所帶電荷量圖像求出穩(wěn)定后電容器儲(chǔ)存的能量E0。q 變化的圖像；借助 u-q2）電容器充電結(jié)束后，將開關(guān)接b，電容器放電，導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)放電電流引

18、起的磁場(chǎng)影響。a已知自由電子的電荷量為e，請(qǐng)你分析推導(dǎo)當(dāng)導(dǎo)體棒獲得最大速度之后，導(dǎo)體棒中某一自由電子所受的電場(chǎng)力與導(dǎo)體棒最大速度之間的關(guān)系式；b導(dǎo)體棒由靜止到獲得最大速度的過程中，由于存在能量損失 E 損 ，電容器釋放的能量沒有全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動(dòng)能，求 E 損 。題號(hào)12345678910111213答案DDABCAACDBDAB北京市朝陽(yáng)區(qū)2016 2017 學(xué)年度第一學(xué)期期末統(tǒng)一考試高三年級(jí)物理試卷參考答案2017 12、 14（ 3分） ACD15（ 1） 0.6；3 （2分）（2）如右圖所示。（ 3分）16 （12分）（ 1）F；B （2分）（2）ACBE （ 3分） （3）串；9.

19、6 （ 3分）（ 4）設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E，電流計(jì)的滿偏電流為I ，當(dāng)S1 閉合，S2斷開時(shí)，電流g計(jì)滿偏，由閉合電路歐姆定律可得：E Ig（R Rg ）I當(dāng) S1、 S2均閉合，電流計(jì)半偏，設(shè)流經(jīng)R的電流為I ，有： g RgI R IgIg111E （ g I ）R g R 聯(lián)立式可得：22gRRRg可見，R <Rg，即電流計(jì)G內(nèi)阻的測(cè)量值R比內(nèi)阻的實(shí)際值Rg偏小。由式可知，為了使電流計(jì)G內(nèi)阻測(cè)量值R盡可能接近實(shí)際值Rg， 即 RRg， 則需要在電流計(jì)達(dá)到滿偏時(shí)，電阻器接入電路的阻值越大準(zhǔn)確度越高，所以要選用阻值較大的電阻器；同時(shí)，為了確保電流計(jì)指針能夠滿偏，還應(yīng)當(dāng)選用電動(dòng)勢(shì)適當(dāng)大的電

20、源。（ 4分）3、 17 （ 6 分）解： （ 1）根據(jù)電勢(shì)差的定義式可得：WAB1.5 10 7U AB9 V 75V 同理可得：U BC=200V（ 3 分）q 2.0 10 9（ 2） UAC = UAB+U BC = 125V則 WAC = qUAC = 2.5 ×10-7J在此過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得： Ek = WAC= 2.5 ×10-7J（ 3 分）B18 （ 6 分）解： （ 1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得：E n nS 2V （ 2 分）tt（ 2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：通過R的電流 I = E 0.4A（ 2 分）Rr（ 3）電壓表的示數(shù)U 即為電

21、阻R兩端的電壓，有：U IR 1.6V（ 2 分）122eU119 （ 8 分）解： （ 1）在加速電場(chǎng)中有：eU1mv02可得：v0 =1（ 2 分）2m2）在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，設(shè)飛行時(shí)間為t，加速度為a，則 水平方向有：L v0t豎直方向有：y at 其中 a=2eU 2 聯(lián)立可得：mdy U2L24dU1（ 3 分）3）設(shè)PO 的長(zhǎng)度為y，電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏角為 ，豎直分速度為vy，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)右端到熒光屏vy的水平距離為s, 則 y y stan tanvy at v0聯(lián)立式可得：y U 2 L （L 2s）4dU 1由式可見，要使y 不變，U 2 應(yīng)保持不變，所以U 1 = 1（ 3 分）

22、U1U12Q20 （ 9 分）解： （ 1）根據(jù)電流的定義式有：I 即每秒鐘接收到的總電荷量Q=I則每秒鐘接收到該離子的數(shù)目N I （ 3 分）q12 qU mv 2離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，有：2 mv qvB R 聯(lián)立式可得：22 qB2R2 m2UR22mU22 ， 由于三種離子的電荷量q 相同， B 與 U 也相同， 所以， R m 。 由于mX< mY<m Z，qB2所以RX < RY <RZ，因?yàn)橹挥幸环N離子恰能在細(xì)管中做圓周運(yùn)動(dòng)并沿狹縫射出，而另外兩種分別打到細(xì)管的上壁和下壁，可知進(jìn)入接收系統(tǒng)的是Y 離子。3 分）2）設(shè)離子以速度v進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，離子在加速過程中有：（ 3）由式可知，利用該裝置若想依次收集另外兩種離子，在不改變細(xì)管半徑的條件下，可以采取以下兩種方案：方案一：若保持加速電壓U 不變，則可以通過改變電磁鐵所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)，適當(dāng)增加磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 可以收集Z 離子，反之，可以收集X 離子；方案