2020.1朝阳区高三物理期末试题

北京市朝阳区2019—2020学年度第一学期期末质量检测高三年级物理试卷2020．1（考试时间90分钟满分100分）一、本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。以下与“IV”相等的是A.1N.m/CB.1J/sC.1T.m/s2D.1Wb/C如图所示，设想在真空环境中将带电导体球靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成左右两部分，这两部分所带电荷量分别为Q左、Q右；若沿虚线2将导体分成左右两部分,左右这两部分所带电荷量分别为Q'左、Q'右。下列推断正确的是左右Q左+Q右可能为负“IIQ左+Q右一定等于Q'左+Q'右左右左右导体内虚线1上各点的场强小于虚线2上各点的场强]]||导体内虚线1上各点的电势小于虚线2上各点的电势四种电场的电场线分布情况如图所示。将一检验电荷分别放在场中a、b两点，则该检验电荷在a、电荷在a、b两点所受的电场力以及电势能均相同的是甲乙丙丁甲图中，与正点电荷等距离的a、b两点乙图中，两等量异种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点丙图中，两等量同种点电荷连线中垂线上与连线等距的a、b两点丁图中，某非匀强电场中同一条电场线上的a、b两点小明同学探究楞次定律的实验装置如图所示。下列说法正确的是A•若线圈导线的绕向未知，对探究楞次定律没有影响磁铁匀速向上远离线圈，闭合回路中不会产生感应电流感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反

磁流体发电机的结构简图如图所示。把平行金属板A、B和电阻R连接，A、B之间有很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v喷入磁场，A、B两板间便产生电压，成为电源的两个电极。下列推断正确的是A板为电源的正极A、B两板间电压等于电源的电动势两板间非静电力对等离子体做功，使电路获得电能若增加两极板的正对面积，贝y电源的电动势会增加如图所示，平行板电容器极板与水平面成0角放置，充电后与电源断开。有一质量为m、电荷量为q的小球，从极板左侧沿水平方向飞入电场并沿直线飞出。下列推断正确的是小球做匀速直线运动B•仅使小球的电荷量加倍，小球依然做直线运动C•仅使板间距加倍，小球依然做直线运动D.仅使电容器转至水平，小球依然做直线运动A、B是两个完全相同的电热器，A、B分别通以图甲、乙所示的交变电流。则通过A、B两电热器的电流有效值之比为IA:IB=3:4通过A、B两电热器的电流有效值之比为Ia：Ib=3：2池A、B两电热器的电功率之比为Pa：Pb=3:2A、B两电热器的电功率之比为PA：PB=5：4在光滑水平面上，细绳的一端拴一带正电的小球，小球绕细绳的另一端O沿顺时针做匀速圆周运动，水平面处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，如图所示（俯视）。某时刻细绳突然断裂，贝下列推断正确的是小球将离圆心O越来越远，且速率越来越小小球将离圆心O越来越远，且速率保持不变小球将做匀速圆周运动，运动周期与绳断前的周期一定相等小球将做匀速圆周运动，运动半径与绳断前的半径可能相等

大型发电机几乎都是旋转磁极式发电机，下图为其原理简图。竖直平面内闭合线圈abcd固定不动，磁铁绕图中的虚线旋转，线圈中就会产生感应电流。若条形磁铁以10nrad/s的角速度匀速转动，且图示时刻N极正在向里转。现以图示时刻为计时起点，则下列推断正确的是该发电机产生的交流电频率是10Hzt=0时线圈中的电流方向为abcdat=0.5s时线圈中的电流方向发生变化t=5s时线圈中的电流最小汽车蓄电池供电的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，启动系统的电动机工作，车灯亮度会有明显变化；当汽车启动之后，开关S断开，启动系统的电动机停止工作，车灯亮度恢复正常。则汽车启动时电源的效率减小车灯一定变亮电动机的输出功率等于电源输出功率减去两灯的功率若灯L］不亮灯L2亮，可能是由于L］灯短路所致利用电场可以使带电粒子的运动方向发生改变。现使一群电荷量相同、质量不同的带电粒子同时沿同一方向垂直射入同一匀强电场，经相同时间速度的偏转角相同，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则它们在进入电场时一定具有相同的动能B.动量C.加速度D.速度有些仪器在使用时对电流非常敏感，需要对电流做精细的调节，常用两个阻值不同的变阻器来完成调节，一个做粗调另一个做微调。有两种电路如图甲、乙所示，分别将R1和R2两个变阻器按不同连接方式接入电路，R1的最大阻值较大，R2的最大阻值较小。则甲乙甲乙图甲和图乙所示的电路都用R］做粗调图甲和图乙所示的电路都用R2做粗调图甲所示的电路用比做粗调，图乙所示的电路用R2做粗调图甲所示的电路用R2做粗调，图乙所示的电路用比做粗调

小红将量程为0〜0.6A的电流表（表盘刻度共有30个小格），按照图示电路改装成较大量程的安培表，其中R,和R2阻值相等，都等于改装前电流表内阻的丄。则14将1、2接入电路时，安培表每一小格表示0.12A将1、2接入电路时，安培表每一小格表示0.08A将1、3接入电路时，安培表每一小格表示0.12A将1、3接入电路时，安培表每一小格表示0.08A14．物理课上老师做了这样一个实验，将一平整且厚度均匀的铜板固定在绝缘支架上，将一质量为m的永磁体放置在铜板的上端，t=0时刻给永磁体一沿斜面向下的瞬时冲量，永磁体将沿斜面向下运动，如图甲所示。若永磁体下滑过程中所受的摩擦力f大小不变，且f<mgsin0（式中0为铜板与水平面的夹角）。取地面为重力势能的零势面。则图乙中关于永磁体下滑过程中速率v、动能Ek、重力势能E、机kP甲OtB械能E随时间t变化的图像一定错误的是甲OtB二、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的位置。15．（9分）在“测定金属的电阻率”的实验中，所用测量仪器均已校准。（1）用刻度尺和螺旋测微器分别测量金属丝的长度和直径，某次测量结果如图所示，在此次测量中该金属丝的长度为cm,直径为mm。（2）已知待测金属丝的电阻值R约为5Q。可供选择的器材有：X电源E：电动势3V,内阻约1Q电流表A1：量程0〜0.6A，内阻约0.125Q电流表A2：量程0〜3A,内阻约0.025Q电压表V］：量程0〜3V,内阻约3kQ电压表V2:量程0〜15V,内阻约15kQ滑动变阻器R］：最大阻值50,允许最大电流2A滑动变阻器R2：最大阻值10000，允许最大电流0.6A开关一个,导线若干。在上述器材中,应该选用的电流表是,应该选用的电压表是。若想尽量多16．（9分）某班物理实验课上,同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。1）下列说法正确的是。为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响

测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用2）如图丙所示，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源的交流输出端，副线圈接小灯泡。下列说法正确的。与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将保持不变若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起J过戢指亦电源指示;:.J过戢指亦电源指示;:.学生电源丙n—1n2n—1n2理想变压器原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的匝数之比，即三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。将解答过程写在答题纸相应的位置。17．（8分）质谱仪是分析同位素的重要工具，其原理简图如图所示。容器A中有电荷量均为+q、质量不同的两种粒子，它们从小孔耳不断飘入电压为U的加速电场（不计粒子的初速度），并沿直线从小孔S2（耳与S2连线与磁场边界垂直）进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b两条“质谱线”。已知打在a处粒子的质量为m。不计粒子重力及粒子间的相互作用。（1）求打在a处的粒子刚进入磁场时的速率v；（2）求S2距a处的距离xa；（3）若S2距b处的距离为xb，且xb=^f2xa，求打在b处粒子的质量mb（用m表示）。18．（10分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的细线一端固定于O点，另一端悬挂一质量为m的带正电的小球。现将小球向右拉至与悬点O等高的A点，由静止释放。小球向左最远能摆到与竖直方向夹角为0的B点。已知小球所带的电荷量为q0,细线的长度为L。（1）求小球从A点摆到B点的过程中重力所做的功W；（2）求A、B两点的电势差UAB及场强的大小E；（3）电势差的定义方式有两种：第一种是指电场中两点间电势的差值，即Ucd=貲~^d，式中％和分别为电场中C、D两点的电势；W第二种是利用比值法定义，即U，式中q为检验电荷的电荷量，WCD为CDqCD检验电荷在电场中从C点移动到D点过程中电场力所做的功。请你证明这两种定义方式的统一性。19．（10分）某研学小组设计了一个辅助列车进站时快速刹车的方案。如图所示，在站台轨道下方埋一励磁线圈，通电后形成竖直方向的磁场（可视为匀强磁场）。在车身下方固定一矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车快速刹车。已知列车的总质量为m,车身长为s,线框的短边ab和cd分别安装在车头和车尾，长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），整个线框的电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s）,车头进入磁场瞬间的速度为v0,假设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。已知磁感应强度的大小为B车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止