.archivetemp2021-期末-高三-海淀-試題

1、海淀區(qū)20202021學(xué)年第一學(xué)期期末練習(xí)高三物理2021.01說明：本試卷共8頁，共100分。考試時長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案寫在答題紙上，在試 卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題紙一并交回。第一局部本局部共10題，每題3分，共30分。在每題給出的四個選項中，有的題只有一個選 項是正確的，有的題有多個選項是正確的。全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或 不答的得。分。把正確的答案填涂在答題紙上。1.如圖1所示為某示波管內(nèi)的聚焦電場橫截面示意圖，實線和虛線分別表示電場線和等勢線。電場中。、人兩點的場強大小分別為瓦和瓦，電勢分別為 伙/和（pb。以下說法中正確的選項是EaEb，（Pa（

2、PbEaEb，（pa（PbEaRaB - RlRaC.斷開開關(guān)S的瞬間，小燈泡A中的電流方向為。一D.斷開開關(guān)S的瞬間，小燈泡A中的電流方向為/? 一 .用圖3所示裝置探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，線圈A通過滑動變阻器和開關(guān)Si連接到 電源上，線圈8通過開關(guān)S2連到電流表上，把線圈A裝在線圈3的里面。以下說法中正確圖3圖3的是A.該裝置用于探究線圈B中感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件.S2處于閉合狀態(tài)，在Si閉合瞬間，電流表的 指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)C. Si處于閉合狀態(tài)，在S2閉合瞬間，電流表的 指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.兩開關(guān)均處于閉合狀態(tài)，電路穩(wěn)定后勻速移動 滑動變阻器的滑片，電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)5.中國的特高壓直流輸電

3、網(wǎng)已到達世界先進水平，向家壩一上海特高壓直流輸電工程, 是世界上同類工程中容量最大、距離最遠(yuǎn)、技術(shù)最先進的。圖4甲所示為輸電塔，圖4乙為 其局部放大圖，兩根在同一水平面內(nèi)且相互平行的長直導(dǎo)線A和3分別通有方向相同的電 流八和b且a、b、c三點連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，匕點位于兩根導(dǎo)線間的中點, 、。兩點與匕點距離相等。不考慮地磁場的影響。以下說法中正確的選項是B 1甲乙圖4a點和c點處的磁感應(yīng)強度方向 相同b點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向 下C.導(dǎo)線8對A的安培力大于導(dǎo)線A對8的安培力D.導(dǎo)線8和A之間因安培力的作 用而相互吸引6.如圖5所示，勻強磁場中有、b兩個閉合線圈，它們用同樣的導(dǎo)線制成，匝

4、數(shù)均為匝，線圈半徑二2”。磁場方向與兩線圈所在平面垂直，磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大。兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為反和瓦，感應(yīng)電流分別為/和不考慮兩線圈間的相互影響。以下說法中正確的選項是A.乙：瓦二4：1,感應(yīng)電流均沿逆時針方向EJ Eb=2： 1,感應(yīng)電流均沿順時針方向Ia ： Ih=2：感應(yīng)電流均沿逆時針方向Ia ： Ih= 1 ： 2,感應(yīng)電流均沿順時針方向.如圖6甲所示，在某電場中建立x坐標(biāo)軸，0為坐標(biāo)原點，A點坐標(biāo)為為，一電子僅在電場力作用下沿x軸運動，其電勢能與隨其坐標(biāo)光變化的關(guān)系如圖6乙所示。以下說圖6法中正確的選項是A.過。點的電場線一定與x軸重合. A點電場強度的方向沿x軸

5、負(fù)方向C.該電子在A點受到的電場力大于其在。點 受到的電場力D.該電子在。點的動能大于其在A點的動能8.圖7甲是某實驗小組的同學(xué)通過實驗作出的電源E的路端電壓。與電流/的關(guān)系圖甲乙甲乙圖7像，圖7乙是該實驗小組的同學(xué)通過實 驗作出的小燈泡L的/-U圖像。以下說 法中正確的選項是A.電源后的電動勢約為3.0VB.電源的內(nèi)阻約為12.5QC.電源E的路端電壓為2.0V時，電源效率約為50%D.將小燈泡L接在電源E兩端組 成閉合回路，此時小燈泡消耗的功率約 為 0.23W9.電容器在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。用如圖8甲所示的電路給電容器充電，其中C 表示電容器的電容，R表示電阻的阻值，石表示電源的電動

6、勢（電源內(nèi)阻可忽略）。改變電 路中元件的參數(shù)對同一電容器進行三次充電，三次充電對應(yīng)的電容器電荷量夕隨時間，變化 的圖像分別如圖8乙中所示。第一次充電時電容器兩端的電壓隨電荷量q變化的圖 像如圖8丙所示。以下說法中正確的選項是圖8圖8A.第一次充電時所用電阻阻值大于第二次充電時所用電阻阻值B.第二次充電時所用電源電動勢大于第三次充電時所用電源電動勢C.第二次充電時電容器兩端的電壓隨電荷量q變化的圖線斜率比丙圖中圖線斜率大D.第二次充電時。時刻的電流大于亥時刻的電流.圖9為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。此質(zhì)譜儀由以下幾局部構(gòu)成：粒子源N； PQ 間電壓恒為U的加速電場；靜電分析器，即中心線半徑為R的

7、四分之一圓形通道，通道內(nèi)有均勻輻射電場，方向沿徑向指向圓心O,且與圓心。等距 的各點電場強度大小相等；磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場, 方向垂直紙面向外。當(dāng)有粒子打到膠片M上時，可以通過測 量粒子打到M上的位置來推算粒子的比荷，從而分析粒子的 種類以及性質(zhì)。由粒子源N發(fā)出的不同種類的帶電粒子，經(jīng)加速電場加 速后從小孔與進入靜電分析器，其中粒子和粒子h恰能沿 圓形通道的中心線通過靜電分析器，并經(jīng)小孔S2垂直磁場邊界進入磁場，最終打到膠片上，其軌跡分別如圖9中的S1S2。圖9和NS2b所示。忽略帶電粒子離開粒子源N時的初速度，不計 粒子所受重力以及粒子間的相互作用。以下說法中正確的選項是A.粒子。和

8、粒子匕經(jīng)過小孔N時速度大小一定相等B.假設(shè)只減小加速電場的電壓U,粒子4可能沿曲線Sic運動C.靜電分析器中距離圓心O為R處的電場強度大小為2U/RD.粒子b的比荷一定大于粒子的比荷第二局部本局部共8題，共70分。.（4分）某實驗小組在利用實驗室提供的器材測量一種金屬電阻絲的電阻率時，先用 多用電表歐姆擋粗測了金屬電阻絲的阻值，所使用的多用電表歐姆擋共有“xl” “xlO” “xlOO” “xlk”四個擋。實驗小組的主耍操作步驟有如下三步：請?zhí)顚懙冢?）步操作（1）將紅、黑表筆分別插入多用電表的“ + ”、 “一”插孔，選擇“xlO”倍率的歐姆擋；（3）把紅、黑表筆分別與金屬電阻絲的兩端相 接

9、，表針指在如圖10中虛線的位置。為了能獲得 更準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，應(yīng)將倍率調(diào)整到歐姆擋 的擋位；在一系列正確操作后表針指在如圖10中虛 線的位置，那么該金屬電阻絲阻值的測量值是_Q;（11分）在第11題中，已粗略測得金屬電阻絲的阻值，為了更精確地測量這根金屬 電阻絲的阻值，進而測得其電阻率，實驗小組采用伏安法繼續(xù)進行測量?，F(xiàn)有實驗器材如下:A.電源E （電動勢3.0V,內(nèi)阻約0.5Q）B.電壓表Vi （03V,內(nèi)阻約3kQ）C.電壓表V2（015V,內(nèi)阻約15kQ）D.電流表 Ai （0-0.6 A,內(nèi)阻約 0.125Q）E.電流表A2（03A,內(nèi)阻約0.025.Q）F.滑動變阻器尺（05Q, 3

10、A）G.滑動變阻器& （0-1750Q, 1.5A）H.開關(guān)S和導(dǎo)線假設(shè)干（1）為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，并能在實驗中獲得盡可能大的電壓調(diào)節(jié)范圍，滑動變 阻器應(yīng)選用 、連接電路時，電壓表應(yīng)選、電流表應(yīng)選（均選填選項前的字母）;（2）如圖11所示，實驗小組使用螺旋測微器測得金屬電阻絲的直徑為 mm；圖11圖11（3）請在圖12中用連線代替導(dǎo)線完成實驗器材的連接（提示：注意選取合適的電表量 程）；圖12圖12（4）關(guān)于本次實驗中產(chǎn)生的誤差，以下說法中正確的選項是（本實驗所用測量儀器均已校 準(zhǔn)） （選填選項前的字母）；A.用螺旋測微器測量金屬電阻絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B.用U-I圖像

11、處理實驗數(shù)據(jù)求金屬電阻絲電阻可減小偶然誤差C.由于電流表或電壓表內(nèi)阻的影響會使本次實驗電阻率測量值小于真實值（5）保持圖12中的電源、開關(guān)及滑動變阻器組成的原控制電路局部不變，實驗小組對 測量電路進行了創(chuàng)新。如圖13甲所示，在金屬電阻絲上夾有一個可沿電阻絲滑動的金屬觸 頭尸，觸頭上固定了接線柱C,按下P時，觸頭才與電阻絲接觸，觸頭的位置可從刻度尺上 讀出。實驗中改變觸頭P與電阻絲接觸的位置，并移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)U 保持不變，分別測量出多組接入電路中電阻絲的長度3記錄對應(yīng)的電流利用測量數(shù)據(jù)畫出圖像， I其中圖線上某點的坐 標(biāo)為（，b）,如圖13 乙所示。根據(jù)圖像信 息，用電阻絲的

12、直徑 cK電壓U、。、及必 要常數(shù)可計算得出電 阻絲的電阻率圖13圖13P=。（8分）如圖14所示，間距L=0.40m的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上， 導(dǎo)軌的一端連接阻值R=0.40C的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強 度大小3=0.10T。一根長度為、電阻r=0.10。的導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的電阻可忽 略不計?，F(xiàn)用一垂直于導(dǎo)體棒的水平拉力拉動導(dǎo)體棒使其沿導(dǎo)軌以。=5.0 m/s的速度向右勻 速運動，在運動過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好?？諝庾枇珊雎圆挥嫛Ｇ螅海?）導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；（2）通過導(dǎo)體棒的電流/,并說明通過導(dǎo)體棒的電流方向;（3）導(dǎo)體棒兩端的

13、電壓大小U,并指出哪端電勢高。XXXXXXXXVX * XXXXX o X圖14XXBxXX（8分）如圖15所示，長為/的絕緣細(xì)線一端懸于。點，另一端系一質(zhì)量為機、電 荷量為p的小球（可視為質(zhì)點）。現(xiàn)將此裝置放在水平的勻強電場中，小球靜止在A點， 此時細(xì)線與豎直方向成37。角。電場的范圍足夠大，空氣阻力可忽略不計，重力加速度 為 g, sin37=0.6, cos37=0.8o（1）請判斷電場強度的方向，并求電場強度的大?。唬?）求A。兩點間的電勢差Uao；（3）假設(shè)在A點對小球施加一個拉力，將小球從A點沿圓弧緩慢向左拉起至與。點處于 同一水平高度且該過程中細(xì)線始終張緊，那么所施拉力至少要做多

14、少功。圖15（8分）如圖16所示，交流發(fā)電機的矩形金屬線圈，邊和cd邊的長度Zj=50cm, be邊和ad邊的長度L2=20cm,匝數(shù)/2=100匝，線圈的總電阻r=10Q,線圈位于磁感應(yīng)強度 B=0.05T的勻強磁場中。線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)E、F （集流環(huán)）焊接 在一起，并通過電刷與阻值R=90Q的定值電阻連接。初始狀態(tài)時線圈平面與磁場方向平行, 現(xiàn)使線圈繞過於和。邊中點、且垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸0。以角速度G=400rad/s勻速轉(zhuǎn)動。 電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計。（1）從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時，寫出線圈內(nèi)的電流隨時間變化的函數(shù)關(guān)系式；（2）求線圈轉(zhuǎn)動過程中

15、電阻R的發(fā)熱功率；（3）從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時，求經(jīng)過上周期時間通過電阻H的電荷量。圖16（9分）如圖17為某人設(shè)計的電吹風(fēng)電路的示意圖，a、b、c、d為四個固定觸點。 可動的扇形金屬片P可同時接觸兩個觸點。觸片P處于不同位置時，電吹風(fēng)可以處于停機、 吹熱風(fēng)、吹自然風(fēng)三種工作狀態(tài)。如和物分別是理想變壓器原線圈和副線圈的匝數(shù)。該電 吹風(fēng)正常工作時各項參數(shù)如表1所示。不考慮小風(fēng)扇電機的機械摩擦損耗及溫度對電阻的影 響。圖17熱風(fēng)時電吹風(fēng)輸入功率P500W自然風(fēng)時電吹風(fēng)輸入功率尸260W小風(fēng)扇額定電壓U60V小風(fēng)扇輸出機械功率R52W表1（1）吹自然風(fēng)時，觸片P應(yīng)接觸哪兩個觸點？求出變壓器原、副

16、線圈的匝數(shù)比 ：2；（2）計算吹熱風(fēng)時電熱絲中的電流；（3）求小風(fēng)扇電機的內(nèi)阻。（10分）XCT掃描是計算機X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱，XCT掃描機可用于對多 種病情的探測。圖18甲是某種XCT機主要局部的剖面圖，其中產(chǎn)生X射線局部的示意圖 如圖18乙所示。圖18乙中M、N之間有一電子束的加速電場，虛線框內(nèi)為偏轉(zhuǎn)元件中的勻 強偏轉(zhuǎn)場S：經(jīng)調(diào)節(jié)后電子從靜止開始沿帶箭頭的實線所示的方向前進，打到水平圓形靶臺 上的中心點P,產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）。電子的質(zhì)量為2,帶電荷量為e, MN兩端的電壓為Uo,偏轉(zhuǎn)場區(qū)域水平寬度為Lo, 豎直高度足夠長，中電子束距離靶臺豎直高度為H,忽略電子的重力

17、影響，不考慮電子（1）求電子剛進入偏轉(zhuǎn)場時的速度大??；（2）假設(shè)偏轉(zhuǎn)場S為垂直紙面向里的勻強磁場，要實現(xiàn)電子束射出偏轉(zhuǎn)場S時速度方向與 水平方向夾角為30。，求勻強磁場的磁感應(yīng)強度5的大??；（3）假設(shè)偏轉(zhuǎn)場S為在豎直平面內(nèi)豎直向上的勻強電場，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電場強度為時電子恰好 能擊中靶臺P點。而儀器實際工作時，電壓Uo會隨時間成正弦規(guī)律小幅波動，波動幅度為 At/,如圖18丙所示。電子通過加速電場的時間遠(yuǎn)小于加速電壓%的變化周期，不考慮加 速電場變化時產(chǎn)生的磁場，在此情況下，為使電子均能擊中靶臺，求靶臺的最小直徑?！癐 IU。2區(qū) 二*K 二圖18丙（12分）衛(wèi)星在一定高度繞地心做圓周運動時，由于極其微弱的阻力等因素的影 響，在假設(shè)干年的運行時間中，衛(wèi)星高度會發(fā)生變化（可達15km之多），利用離子推進器可 以對衛(wèi)星進行軌道高度、姿態(tài)的調(diào)整。圖19甲是離子推進器的原理示意圖：將稀有氣體從 。端注入，在A處電離為帶正電的離子，帶正電的離子飄入電極3、C之間的勻強加速電場 （不計帶正電的離子飄入加速電場時的速度），加速后形成正離子束，以很高的速度沿同一 方向從C處噴出艙室，由此對衛(wèi)星產(chǎn)生推力。處為一個可以噴射電子的裝置，將在電離 過程中產(chǎn)生的電子持續(xù)注入由。處噴出的正離子束中