2013年北京朝阳区高三上学期期末考试物理试题及答案.doc

北京市朝阳区20122013学年度高三年级第一学期期末统一考试物 理 试 卷 20131（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。118世纪中期，人们既没有量度带电体所带电荷量多少的方法，也没有测量电荷之间非常小的相互作用力的工具。一位法国的科学家发明了扭秤，巧妙而准确地测量出了物体间的静电力，这位科学家是 a法拉第 b库仑 c奥斯特 d安培2弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中a振子所受的回复力逐渐增大 b振子离开平衡位置的位移逐渐增大c振子的速度逐渐增大 d振子的加速度逐渐增大3一列简谐横波沿x轴正方向传播，其振幅为a，波长为，周期为t。t=0时刻的波形如图所示，在该时刻某质点的坐标为(，0)，则t=时刻，该质点的坐标为a（，0）b（，-a） c（，a）d（，-a）4一列简谐波在均匀介质中传播。甲图表示t=0时刻的波形图，乙图表示甲图中b质点从t=0开始计时的振动图像，则a该波沿x轴负方向传播 b质点振动的频率是4hzc该波传播的速度是8m/s da质点和c质点在振动过程中任意时刻的位移都相同 甲 乙5如图所示是正点电荷周围的一条电场线，电场线上a、b两点的电场强度分别为ea、eb，电势分别为a、b。下列判断中正确的是 aea eb, ab bea eb, a eb, ab dea= eb, a=b mrmler6如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机。小灯泡l上标有“6v 12w”字样，电动机的线圈电阻rm0.50。若灯泡正常发光时，电源的输出电压为12v，此时a整个电路消耗的电功率为24wb电动机的热功率为12wc电动机的输出功率为12wd电动机的输入功率为12w7如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以a点为坐标原点，ab方向为位移x的正方向，能正确反映电势随位移x变化的图像是 a b c d8物理关系式不仅反映了物理量数量的关系，也确定了单位间的关系。如关系式f=ma既反映了力、质量和加速度之间的关系，也确定了n（力）与kg（千克）和ms-2（米每二次方秒）的乘积等效。物理量单位：m（米）、s（秒）、n（牛）、w（瓦）、c（库）、a（安）、t（特），由它们组合成的单位与力的单位n（牛）等效的是a bc dabc右上9如图所示，a、b、c为纸面内等边三角形的三个顶点，在a、b两顶点处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向垂直于纸面向里，则c点的磁感应强度b的方向为a与ab边平行，竖直向上b与ab边平行，竖直向下c与ab边垂直，水平向右d与ab边垂直，水平向左s10某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头m突然向右运动，则可能是a开关s由断开到闭合的瞬间b开关s由闭合到断开的瞬间c保持开关s闭合，变阻器滑片p加速向右滑动d保持开关s闭合，变阻器滑片p匀速向右滑动11如图所示的电路中，电源电动势为e，内电阻为r，l为小灯泡（其灯丝电阻可以视为不变），r1和r2为定值电阻，r3为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合开关s后，将照射光强度增强，则a电路的路端电压将增大b灯泡l将变暗cr2两端的电压将增大dr1两端的电压将增大bopq12如图所示，一个静止的质量为m、电荷量为q的粒子（重力忽略不计），经加速电压u加速后，垂直进入磁感应强度为b的匀强磁场中，粒子打到p点，op=x，能正确反映x与u之间关系的是ax与u成正比bx与u成反比cx与成正比dx与成反比b3ll13如图所示，一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域，a若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程一定是匀速运动b若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动c若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是加速运动d若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动二、本题共3小题，共20分。把答案填在答题纸相应的位置。14（4分）如图所示是电子射线管的示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向上（z轴正方向）偏转，在下列措施中可采用的是 （填选项代号）。a加一沿y轴正方向的磁场b加一沿y轴负方向的磁场c加一沿z轴正方向的磁场d加一沿z轴负方向的磁场15（6分）在一次“用单摆测定重力加速度”的实验中，图甲中的o点是摆线的悬点，a、b两点分别是摆球的上沿和下沿，则该单摆的摆长l=_m。乙图为测量周期用的秒表，长针转一周的时间为30s，表盘上部的小圆共30个小格，每小格30s。该单摆全振动n=50次时，表盘指针的位置如图乙所示，所用时间t=_s。用以上直接测量的物理量的符号表示重力加速度的计算式g=_（不必代入具体数值）。 cm甲乙abo16（10分）某实验小组利用如图1所示的电路做“测量电池的电动势和内电阻”的实验。（1）请你根据电路图，在图2所示的实物图上连线。（2）该小组利用测量出来的几组电压和电流值画出了ui图线如图3。根据图线求出电源的电动势e=_，电源的内电阻r=_。图1图2图3图4r1（3）另一实验小组也做了“测量电池的电动势和内电阻”的实验，他们在实验室里找到了以下器材：a一节待测的干电池图5b电流表a1（满偏电流3ma，内阻ra1=10）c电流表a2（00.6a，内阻ra2=0.1）d滑动变阻器r1（020，10a）e定值电阻r0（1190）f开关和导线若干某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但提供了两块电流表，于是他设计了如图4所示的电路，并进行实验。该同学测出几组电流表a1、a2的数据i1、i2，利用测出的数据画出i1i2图像，则由图像可得被测干电池的电动势e=_v，内电阻r=_。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。把答案填在答题纸相应的位置。17（6分）用两根长度均为l的绝缘细线各系一个小球，并悬挂于同一点。已知两小球质量均为m，当它们带上等量同种电荷时，两细线与竖直方向的夹角均为，如图所示。若已知静电力常量为k，重力加速度为g。求：（1）小球所受拉力的大小；（2）小球所带的电荷量。 18（7分）某同学自制一电流表，其原理如图所示。质量为m的均匀细金属杆mn与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为b，方向垂直纸面向外。mn的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。mn的长度大于ab，当mn中没有电流通过且处于静止时，mn与矩形区域的ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；当mn中有电流时，指针示数可表示电流强度。mn始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g。（1）当电流表的示数为零时，求弹簧的伸长量；（2）为使电流表正常工作，判断金属杆mn中电流的方向；（3）若磁场边界ab的长度为l1，bc的长度为l2，此电流表的量程是多少？bcd19（8分）如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距l=0.40m，轨道左侧连接一定值电阻r=0.80。将一金属直导线ab垂直放置在轨道上形成闭合回路，导线ab的质量m=0.10kg、电阻r=0.20，回路中其余电阻不计。整个电路处在磁感应强度b=0.50t的匀强磁场中，b的方向与轨道平面垂直。导线ab在水平向右的拉力f作用下，沿力的方向以加速度a=2.0m/s2由静止开始做匀加速直线运动，求：（1）5s末的感应电动势大小；（2）5s末通过r电流的大小和方向；（3）5s末，作用在ab金属杆上的水平拉力f的大小。20.（10分）如图所示，一个质量m=2.010-11kg、电荷量q=1.010-5c的带电粒子（重力忽略不计），从静止开始经u1=100v电场加速后，沿两平行金属板间中线水平进入电压u2=100v的偏转电场，带电粒子从偏转电场射出后，进入垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的左右边界均与偏转电场的金属板垂直。已知偏转电场金属板长l=20cm、两板间距，匀强磁场的宽度d=10cm。求：（1）带电粒子进入偏转电场时的速度v0；（2）带电粒子射出偏转电场时速度v的大小和方向；（3）为了使带电粒子不从磁场右边界射出，匀强磁场磁感应强度的最小值b。21（10分）如图所示，lmn是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，mn水平且足够长，lm下端与mn相切。质量为m的的带正电小球b静止在水平轨道上，质量为2m的带正电小球a从lm上距水平轨道高为h处由静止释放，在a球进入水平轨道之前，由于a、b两球相距较远，相互作用力可认为是零，a球进入水平轨道后，a、b两球间相互作用视为静电作用。带电小球均可视为质点。已知a、b两球始终没有接触。重力加速度为g。求：（1）a、b两球相距最近时，a球的速度v；（2）a、b两球相距最近时，a、b两球系统的电势能ep；（3）a、b两球最终的速度va、vb的大小。anmblh北京市朝阳区20122013学年度高三年级第一学期期末练习物理试卷参考答案 20131一、本题共13小题，每小题3分，共39分。题号12345678910111213答案bcbc adcbbadcd二、本题共3小题，共20分。14b （4分）150.9160（0.91590.9161） t=96.3s （每空2分）16（1） （2分）（2）u0 （每空2分）（3）1.5 0.6 （每空2分）mgft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）解答：（1）对小球进行受力分析，如图所示。设绳子对小球的拉力为t，（3分）（2）设小球在水平方向受到库仑力的大小为f， 又因为： （3分）18（7分）解答：（）设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为，则有 （2分）（）根据左手定则，金属杆中的电流方向为：mn （2分）（3）设电流表满偏时通过mn的电流为im，则有： （3分）19（8分）解：（1）由于导体棒ab做匀加速直线运动，设它在第5s末速度为v，所以根据法拉第电磁感应定律： （2分） （2）根据闭合电路欧姆定律： 方向 （3分）（3）因为金属直导线ab做匀加速直线运动，故 其中： （3分）20（10分）解答：（1） 带电粒子在加速电场中，由动能定理： 解得： （2分）（2） 带电粒子在偏转电场中做水平方向的匀速直线运动，和竖直方向的匀加速直线运动。 飞出电场时，速度偏转角的正切值为：带电粒子射出偏转电场时速度的大小： （4分）（3） 带电粒子不从磁场右边界射出，则其最大半径的运动轨迹如图所示，设带电粒子在磁场中运动的最大半径为r，由几何关系有： bq洛伦兹力提供向心力：联立可得： 代入数据： （4分）21（10分）解答：（1） 对a球下滑的过程，根据动能定理 当a球进入水平轨道后，a、b两球组成的系统动量守恒，当a、b相距最近时，两球速度相等。所以有： （3分）（2） 根据能的转化和守恒定律： （3分）（3）当a、b相距最近之后，由于静电斥力的相互作用，它们将会相互远离，当它们相距足够远时，它们之间的相互作用力可视为零，电