北京市海淀区高三上学期期末考试物理试题(WORD精校版)

1、物理学与海淀物理学2014.1。本主题有10个小问题，每个小问题3分，共30分。在每个项目中给出的四个选项中，只有一个选项在某些项目中是正确的，几个选项在某些项目中是正确的。所有正确的选择得3分，不完整的选择得2分，做出错误选择或没有回答的得0分。填写你认为正确的答案。1在物理学中，比率法常用来定义物理量。下面的陈述是正确的：a定义电场强度，E=FF，b定义磁感应强度ILq，C定义电容d，C，S，4 kd，R=l定义导体电阻S 2。如图1所示，图中以点电荷q为中心的点同心圆是点电荷电场中球形等电位面的截面图。一个带正电的粒子穿过电场，它的轨迹如图中的实线所示，m和n是轨迹上的两点。不考虑带电粒

2、子的重力，可以判断a该粒子在m点的加速度小于在n点的加速度，b该粒子在m点的势能大于在n点的势能，c该粒子在m点的动能小于在n点的动能。如图2所示，取一对由绝缘柱支撑的导体a和b，使它们相互接触。首先，它们不带电，附着在导体a和b下部的金属箔是闭合的。下面对实验现象的描述是正确的：当A把带正电的物体C移近导体A并稳定后，A和B下部的金属箔就会打开。当乙将带正电的物体丙移近导体甲并稳定后，只有甲下部的金属箔打开。在C将带正电的物体C移近导体A后，B向右移动，使其与导体A稍微分开。稳定后，甲和乙下部的金属箔仍然是开放的。d将带正电的物体C移动到导体A附近，然后将导体B稍微向右移动，使其与导体A分开

3、。稳定后，导体A和导体B下部的金属箔闭合。4在图3所示的电路中，灯泡A和B的规格相同，电感L的自感系数足够大，电阻可以忽略不计。以下关于该电路的陈述是正确的：当开关闭合时，甲和乙同时点亮，然后甲变暗，最后熄灭。当基站关闭时，基站先亮，然后逐渐变亮，最后A和B一样亮。断开电源后，甲立即熄灭，乙立即熄灭，甲闪烁后熄灭。E图3 L S A B图2 C M N Q图1金属箔B 5如图4所示当开关S闭合时，小DC电机M和指示灯E rS都能正常工作。假设指示灯l的电阻为R0，额定电流为I，电机m的线圈电阻为R，下面的说法是正确的：电机a的额定电压为IR B，电机的输出功率为IE-I2R C，电源的输出功率

4、为IE-I2r D，整个电路的热功率为I2(R0 R)6。图5是通过变压器降压向用户供电的示意图。变压器输入电压是城市电网的电压，当负载变化时，输入电压不会有很大的波动。输出电压通过传输线传输给用户，传输线的电阻用R0表示。在开关S闭合之后，它相当于连接到电路的电器数量的增加。如果变压器上的能量损耗可以忽略不计，在开关S闭合后，下面的陈述是正确的：A表V1没有变化，V2没有减少，B表A1和A2没有增加，C初级线圈输入功率减少，D电阻两端的电压R1减少，7在空间有一个垂直均匀磁场。将一个未变形的单匝金属圆形线圈放入磁场中，并指定线圈中的感应电流方向为正，如图6A所示。当磁场的磁感应强度B随时间t

5、的变化规律如图6b所示时，在图6c中，能正确显示线圈中感应电流随时间变化的曲线图是B B，图5 R0 V1 V2R1 R2 A1A2 S，图4l，mi，a，B，1234t/s，iii0，1 000，234t/s，1234t/s，d，CB，a，c，图6，8。在图7所示的空间直角坐标系中，同时存在均匀电场e和均匀磁场b。假设从坐标原点o沿x轴正方向注入的质子在通过该区域时不偏转，可以判断该区域中e和b的方向可以是沿y轴负方向的AE和b，沿x轴正方向的z BE和b，以及沿z轴正方向的b。b沿y轴负方向，O y，图7 vx 9，如图8所示，光滑平行的金属导轨固定在水平面上，距离为l，右端连接电阻为r的

6、电阻，空间中存在垂直方向、磁感应强度为b的均匀磁场。质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧连接并放置在导轨上。在初始时刻，弹簧处于其自然长度。给定水平向右的导体棒a的初始速度v0，导体棒开始沿着导轨往复运动，在此期间导体棒总是垂直于导轨并保持良好的接触。众所周知，导体棒的电阻r等于定值电阻r，不包括v0导轨的电阻，那么下面的说法是正确的：导体棒A开始移动的初始时刻所施加的安培力等于导体棒开始移动后第一次速度为零时导体棒U=BLv0两端的电压。系统的弹性势能Ep=R 1 2 mv 0 2 D最终停在初始位置。在金属棒的整个运动过程中，电阻r上产生焦耳热Q=1 2 mv 0 4 10。图9示出了

7、质谱仪的工作原理示意图。质谱仪由以下部分组成：粒子源n；p和q之间的加速电场；静电分析仪，即以中心线r为半径的四分之一圆形通道，其中有均匀的辐射电场，其方向沿径向指向中心o，与中心o等距的各点电场强度相等；磁感应强度为b的有界均匀磁场，垂直于纸张表面并朝外；不同的带电粒子由粒子源发出，经加速电场加速后进入静电分析仪。一些氮粒子可以沿着中心线穿过静电分析器，并通过小孔S的垂直磁场边界进入磁场，最后到达薄膜上的某一点。不管粒子的重力如何，从粒子源发射的粒子的初始速度是不同的。下面关于磁电阻的说法是正确的：从小孔进入磁场的粒子必须有相同的速度；从小孔s进入磁场的粒子必须具有相同的动能；b，s，c，粒

8、子撞击胶片上的同一点必须有相同的速度；粒子撞击薄膜离o点越远，比负载越大。图9 ii。本主题有2个小项目，共15分。在“绘制小灯泡伏安特性曲线”实验中，所用的小灯泡标有“3.8V 0.3A”字样，并配有以下设备：电压表V(05V，内阻约5k)B电流表A1(050mA，内阻约2) C电流表A2(050mA，内阻约1)D滑动变阻器R1(010) E滑动变阻器R2(02k)F DC电源E(电动势4.5V， 内电阻不包括)g开关S和几根导线a 0.4 0.3电流传感器0.2 U 0.1 S 12 b图10 34 U/V c I/A O (1)为了提高测量精度和便于调整，实验中应选用电流表和滑动变阻器。

9、 (填写设备代码)。实验电路图绘制在图10a的虚线框中。(2)小灯泡的伏安特性曲线由从正确的实验操作中获得的数据描述，如图10B所示。在另一个实验中，这个小灯泡连接到图10c所示的电路，电路中的电源电压U(U3.8V)是恒定的，并且开关s在t=t0时闭合。由电流传感器记录的电流随时间变化的图像(i-t)可以是图11中的曲线图(可选的“a”、“b”或“c”)。在测量干电池电动势和内阻的实验中，1.50实验室配备有以下设备：干电池(电动势e约为1.5V，1.45安培表G(全偏置电流2.0毫安，内阻Rg=10) 1.40安培表A(范围00.6A， 内阻0.5) 1.35 D滑动变阻器R(020，10

10、A) 1.30 E恒定电阻R0(电阻值990) 1.25F开关和导线两组学生分别采用不同的实验方案进行实验：1.20 (1)一组学生设计的实验电路如图12所示，电路与上述1.15材料正确连接，并进行实验测量。 根据他们的实验设计，1.10 00.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 I2/A完成：合上开关s，将滑动变阻器的滑动端p移动到某一位置，记录图13中安培计g的I1数和安培计A的I2数。多次改变滑动端P的位置，得到多组数据。在图13所示的坐标纸上建立I1和I2坐标系，并标出与测量数据对应的五个坐标点。还有一组如图14中的电表所示的数据。请根据标记点在图中画I1-I2线。电源

11、的电动势E=V和内阻r=通过使用画出的线获得。(结果需要保留两位小数。)(2)另一组学生使用滑动变阻器和多功能电表来测量电池的电动势和内阻。实验原理如图15所示。当变阻器有一定电阻值时，用万用表的DC电压块测量变阻器两端的电压U，然后取下变阻器一端的导线，将万用表串联在电路中，用DC电流块测量流经电阻的电流I。然后改变变阻器的电阻，重复上述操作，获得多组U和I数据，并计算实际结果。这个经验公式在测量原理上的主要缺失点是。图15三。本主题包括6个小项目，总分55分。解决方案应该写有必要的文字描述，方程和重要的计算步骤。只写最后的答案不能计分，有数值计算的问题，答案必须清楚地写下数值和单位。13(

12、8点)如图16所示，长度为l的绝缘细导线的一端悬在o点，另一端是一个质量为m、电荷为q的小球。现在，将该装置置于一个水平且正的均匀电场中，球仍在A点，此时细导线与垂直方向成37角。重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8。(1)判断球的带电性；(2)计算均匀电场的电场强度e；(3)如果球被拉向左边，与O点在同一水平线上，并且线刚刚拉紧，从静止状态释放球，并找出球移动到最低点时的速度。14 (8分钟)将图17所示的器件置于真空中，并且热丝可以发射电子，如图16a、1l、37e所示。在导线和垂直金属板之间施加电压U1=2500伏，发射的电子被加速，然后从金属板中的小孔s发射。在该装置

13、的右侧，有两个相同的平行金属板彼此水平相对放置，长度l=6.0cm厘米，距离d=2厘米，在两个板之间施加电压U2=200V伏的偏转电场。从小孔s发射的电子可以沿着平行于极板表面的方向从极板左端的中部注入偏转电场。众所周知，电子的电荷e是e=1.610-19C，电子的质量m是m=0.910-30千克。让电子离开金属线的速度为0，忽略金属板边缘对电场的影响，并忽略电子的重力。求：(1)当电子注入偏转电场时的动能ek；(2)当电子离开偏转电场时，它们在垂直方向上的横向移动y；(3)电场力在偏转电场运动过程中对电子所做的功。金属线s金属板U2 d l-U1图17 15(9点)图18是小型交流发电机的示

14、意图。它的矩形线圈有一个ar(不包括旋转轴与滑环和电刷之间的摩擦)(1)导出表达式Em=nBS发电机线圈产生的最大感应电动势；(2)在线圈均匀旋转时，找到电流表的指示；(3)当线圈速度旋转n个周期时，计算发电机线圈电阻产生的焦耳热。O K L a K L R图18 d A b O c B 16(10点)如图19所示，在水平左电场和电场强度e的均匀电场中，垂直固定一根足够长的粗绝缘杆，杆上套一个质量为m、电荷为q的小圆环，圆环与杆之间的动摩擦系数为。(1)将环从静止状态释放，使杆向下滑动，并计算环在向下滑动时受到的摩擦力f；(2)如果在均匀电场E的空间中加入一个磁感应强度为B且方向垂直于纸表面的

15、均匀磁场，环将静止，并开始从静止状态沿杆向下滑动。寻道：当环开始移动时加速度a0的大小；圆环下滑过程中的最大动能Ek。17(10分钟)回旋加速器是一种加速带电粒子的装置。图20是加速器的示意图。D1和D2是两个中间有缝隙的空心铝半圆金属扁盒，两个D型盒连接高频交流电源。在D1 A有一个粒子源，产生的带正电的粒子被两个盒子之间的电场加速，然后进入D2。两个d形盒子处于垂直于盒子表面的均匀磁场中。带电粒子在磁场的作用下匀速圆周运动，经过半个圆周后，再次到达两个盒子之间的缝隙，控制交流/高频电源。图20b、d1a、D2和图19 E示出了回旋形盒的中心盒。电流供应电压的周期用于确保带电粒子在通过狭缝时

16、再次加速。这样，粒子在圆周运动的过程中一次又一次地穿过狭缝，并被一次又一次地加速。速度越来越大，移动半径越来越大。最后，粒子到达D形盒的边缘，并沿切线方向以最大速度输出。已知带电粒子的电荷为Q，质量为M，狭缝之间的电压始终为U，磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R，狭缝之间的距离为D。设粒子源产生的带电粒子的初速度为零，并计算：(1)带电粒子可以加速的最大动能ek；(2)D2盒中第n个半圆带电粒子的半径；(3)如果当带电粒子束从回旋加速器输出时形成的等效电流为1，计算从回旋加速器输出的带电粒子的平均功率p。18(10点)如图21所示，两个金属平行导轨MN和PQ放置在一个水平面上，它们的左端向上弯曲并且平滑，并且导轨间距为l，与阻力无关。水平段导轨所在空间有两个有界均匀磁场，两个磁场相隔一定距离，不重叠。磁场的左边界在水平段导轨的最左端