北京2022年高三上半期物理期末考試免費試卷

北京2022年高三上半期物理期末考試免費試卷選擇題某區(qū)域的電場線分布如圖所示，電場中有A、B兩點。設(shè)A、B兩點的電場強度大小分別為、，電勢分別是、，則下列判斷正確的是A.C.B.D.【答案】AD【解析】沿著電場線的方向電勢逐漸降低，電場線密的地方場強大，從而即可求解．由電場線的特點，電場線越密集，場強越大，所以；沿著電場線方向，電勢降低，所以；所以AD正確，BC錯誤；故選AD。選擇題如圖所示，在水平地面上固定一對與水平面夾角為的光滑平行金屬導(dǎo)軌，頂端接有電源，直導(dǎo)體棒垂直兩導(dǎo)軌放置，且與兩軌道接觸良好，整套裝置處于勻強磁場中。圖為沿面四幅圖中所加磁場能使導(dǎo)體棒靜止在軌道上的是方向觀察的側(cè)視圖，下A.B.C.D.【答案】B【解析】導(dǎo)體棒受到重力、軌道的支持力和磁場對導(dǎo)體棒的安培力，安培力方向由左手定則判斷，根據(jù)三個力的位置關(guān)系判斷能否平衡。磁場方向與電流方向平行，不受安培力，C和D選項不正確；由左手定則可知，A選項安培力方向水平向左，導(dǎo)體棒不可能平衡，選項A錯誤；B選項安培力方向水平向右，與向下的重力和垂直斜面向上的支持力能平衡，所以B正確。選擇題如圖所示，將帶鐵芯的線圈A通過滑動變阻器和開關(guān)連接到電源上，線圈B的兩端連接到靈敏電流計上，把線圈A放進線圈B的里面。下面幾種情況靈敏電流計指針可能有偏轉(zhuǎn)的是A.閉合開關(guān)瞬間B.開關(guān)閉合且電路穩(wěn)定后C.開關(guān)閉合，拔出線圈A的過程中D.開關(guān)閉合，將滑動變阻器的滑片P向左滑動的過程中【答案】ACD【解析】穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流．感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中通過線框的磁通量發(fā)生變化。A選項，閉合開關(guān)瞬間有磁通量變化，有感應(yīng)電流；B選項，開關(guān)閉合電路穩(wěn)定后電流不發(fā)生變化，通過線圈B的磁通量無變化，無感應(yīng)電流；C選項，拔出線圈A，通過線圈B磁通量減小，有感應(yīng)電流；D選項，滑片p滑動，電阻發(fā)生變化，電流發(fā)生變化，線圈A產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化，通過線圈B的磁通量變化，有感應(yīng)電流；綜上所述，ACD正確。選擇題如圖所示，一個理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，原線圈的兩端接正弦交流電源，電壓表V1的示數(shù)為110V，負載電阻R=22?。若電壓表和電流表都是理想電表，則下列說法正確的是A.電壓表V2的示數(shù)為22VB.電流表A的示數(shù)為1.0AC.電流表A的示數(shù)為5.0AD.變壓器的輸入功率為22W【答案】ABD【解析】理想變壓器輸入功率等于輸出功率，原副線圈電流與匝數(shù)成反比，原副線圈電壓與匝數(shù)成正比.原、副線圈電壓，所以電壓表V2示數(shù)為22V，A正確；根據(jù)，可知電流表示數(shù)為1.0A，則B正確，C錯誤；變壓器的輸入功率等于副線圈的輸出功率，由選ABD。W，D正確；故選擇題如圖所示，圓心為O、半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強磁場，一個帶電粒子質(zhì)量為，從A點以一定的速度垂直磁場方向沿半徑射入磁場中，并從C點射出，圖中實線AC，電荷量為所示弧線為其運動軌跡。已知∠AOC=120°，磁感應(yīng)強度為B,不計粒子所受的重力。關(guān)于粒子在磁場中的運動，下列說法中正確的是A.運動半徑為rB.運動半徑為C.運動時間為D.運動時間為【答案】BD【解析】帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，由幾何關(guān)系可求出圓心角和半徑，則可求得粒子轉(zhuǎn)過的弧長，由線速度的定義可求得運動的時間。由幾何關(guān)系可知粒子運動半徑為，故A錯誤，B正確；由洛倫茲力提供向心力得；粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的角度為600，則運動時間為，解得，解得，故D正確，C錯誤；故選BD。選擇題如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在滑動變阻器的滑片P向上緩慢滑動的過程中A.小燈泡L變亮B.電壓表的示數(shù)增大C.電流表的示數(shù)增大D.電容器C的電荷量減小【答案】BC【解析】在變阻器R0的滑片向上滑動的過程中，變阻器接入電路的電阻變大，外電路總電阻變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析干路電流和路端電壓如何變化，即可知電壓表示數(shù)的變化情況。由歐姆定律分析并聯(lián)部分電壓的變化，判斷電流表示數(shù)的變化，從而判斷電容器帶電量的變化?；琍向上滑動，接入電路中的電阻增大，則增大，干路電流減小，故燈泡變暗，A錯誤；由閉合電路的歐姆定律可得，路端電壓增大，電壓表的示數(shù)增大，也即電阻R支路兩端電壓增大，電流表的示數(shù)也增大，故B、C正確。對電容器由故選BC。U增大，則電容器C的電荷量也增大，D錯誤；選擇題圖為某手機電池的銘牌，第一行標有“3.8V3000mAh（11.4Wh）”。對該銘牌參數(shù)的分析，下列說法中正確的是A.銘牌中的B.銘牌中的是能量的單位是功率的單位C.該電池放電時輸出的總能量約為D.該電池放電時輸出的總電荷量約為【答案】AD【解析】該電池的銘牌中3.8V為電池的電動勢，11.4Wh指電池存儲的電能．3000mAh是存儲的電量.由公式可知，銘牌中是能量單位，故A正確；由公式可知，銘牌中為電荷量單位，故B錯誤；該電池輸出的總能量E=Pt=，故C錯誤；該電池放電是輸出的總電荷量約為，故D正確；故選AD。選擇題不帶電的金屬導(dǎo)體MNPQ的內(nèi)部電荷包括自由電子和金屬離子(即金屬原子失去自由電子后的剩余部分),圖所示為導(dǎo)體內(nèi)部電荷的簡化示意圖，其中“”表示自由電子,“⊕”表示金屬離子。把導(dǎo)體放到電場強度為E0的勻強電場中，由于庫侖力的作用，導(dǎo)體內(nèi)部的電荷將重新分布。圖是同學(xué)們畫出的四幅圖,其中A、B兩圖描述了導(dǎo)體剛放入電場未達到靜電平衡狀態(tài)時，自由電子和金屬離子的定向運動情況(圖中箭頭代表它們定向運動的方向)；C、D兩圖描述了導(dǎo)體達到靜電平衡后，自由電子和金屬離子的分布情況。則圖的四幅圖中，可能正確的是A.B.C.D.【答案】AC【解析】導(dǎo)體剛放入電場未達到靜電平衡時，電子在外電場作用下向左移動，A選項正確；金屬導(dǎo)體電子可以移動，但金屬離子不可移動，故B選項錯誤；導(dǎo)體達到靜電平衡后，導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零，左側(cè)負電荷分布密集，但金屬離子不移動，故C選項正確，D錯誤；故選AC。選擇題如圖所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、上下表面為正方形的金屬導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大。將兩導(dǎo)體同時放置在同一勻強磁場B中，磁場方向垂直于兩導(dǎo)體正方形表面，在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，形成圖所示方向的電流；電子由于定向移動，會在垂直于電流方向受到洛倫茲力作用，從而產(chǎn)生霍爾電壓，當(dāng)電流和霍爾電壓達到穩(wěn)定時，下列說法中正確的是A.R1中的電流大于R2中的電流B.R1中的電流等于R2中的電流C.R1中產(chǎn)生的霍爾電壓小于R2中產(chǎn)生的霍爾電壓D.R1中產(chǎn)生的霍爾電壓等于R2中產(chǎn)生的霍爾電壓【答案】BD【解析】根據(jù)電阻定律研究電阻的關(guān)系，根據(jù)歐姆定律判斷電流關(guān)系；根據(jù)洛倫茲力等于電場力可判斷霍爾電壓關(guān)系.根據(jù)電阻R=，設(shè)正方形金屬導(dǎo)體邊長為a，厚度為b，則R==，則R1=R2，在兩導(dǎo)體上加上相同電壓，則R1中的電流等于R2中的電流，A錯誤，B正確。由=UH===則R1中產(chǎn)生的霍爾電壓等于R2中產(chǎn)生的霍爾電壓，C錯誤，D正確；故選BD。選擇題兩個點電荷Q1和Q2固定在軸上，其中Q2所在位置為坐標原點。將一電子放在正半軸上，該電子的電勢能隨位置變化的曲線如圖所示，其中o是電勢能為零的點的坐標，1是電勢能為極值的點的坐標。由圖像可知A.Q2一定帶負電B.兩個點電荷可能為同種電荷C.兩個點電荷在0處的合場強為零D.Q1帶電量的絕對值必小于Q2帶電量的絕對值【答案】AD【解析】電子在原點附近的電勢能為正無窮，則電勢為負無窮，則可判斷Q2的電性。在x=x0處EP為零，電勢為零，從而判斷兩個點電荷的電性；EP-x圖像斜率為場強，由此判斷場強為零的位置；根據(jù)兩電荷與場強為零的位置的距離關(guān)系判斷兩電荷電量的關(guān)系.電子在原點附近的電勢能為正無窮，則電勢為負無窮，則Q2一定帶負電，A選項正確。存在x=x0處，EP為零，電勢為零。兩個點電荷一定為異種電荷，B選項錯誤。EP-x圖像斜率為0的位置表現(xiàn)場強為零，即x=x1處合場強為零，C選項錯誤。因存在x=x1處場強為零，可知Q1應(yīng)該位于x1左側(cè)的某位置，則Q1與x1的距離小于Q2與x1的距離，故Q1電荷量的絕對值小于Q2電荷量的絕對值，D正確。故選AD.實驗題將滿偏電流、內(nèi)阻未知的電流表G改裝成電壓表。利用如圖所示的電路測量電流表G的內(nèi)阻。先閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度（此時接入電路的值遠大于電流表的內(nèi)阻）；再閉合開關(guān)S2，保持R不變，調(diào)節(jié)，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，讀出此時的阻值為200.0。利用上述測量結(jié)果，把該電流表改裝成量程為3V的電壓表，應(yīng)該______（填寫“串聯(lián)”或者“并聯(lián)”）一個阻值為______的電阻。【答案】串聯(lián)9800【解析】（1）要結(jié)合電路串并電壓、電流特點以及電流與電阻關(guān)系求解電流表的內(nèi)阻．（2）根據(jù)電壓表的改裝原理、應(yīng)用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出電阻阻值由半偏法測電阻可知，電流表內(nèi)阻r=200.0Ω，電流表改裝成電壓表，需要串聯(lián)大電阻，電壓表最大量程3V，滿偏電流300μA，可求出改裝后的電壓表內(nèi)阻為9800Ω的電阻。10000Ω，所以還需串聯(lián)實驗題實驗課中同學(xué)們要完成“測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻”的任務(wù)，被測電池的電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為1.0Ω。某小組計劃利用圖的電路進行測量，已知實驗室除待測電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，還有下列器材可供選用：電流表電流表：量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω：量程0~3A，內(nèi)阻約0.025Ω電壓表V：量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ滑動變阻器R：0~20Ω，額定電流2A（1）為了使測量結(jié)果盡量準確，電流表應(yīng)選用________（填寫儀器的字母代號）。（2）請根據(jù)圖所示的電路圖，在圖中完成實物的連接_______。①圖是該組同學(xué)根據(jù)所獲得的6組實驗數(shù)據(jù)，在坐標紙上繪制的反映路端電壓隨電流變化的U-I圖線，請據(jù)此圖線判斷被測干電池的電動勢E=________V，內(nèi)阻r=________Ω。（結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位）②若僅考慮電表內(nèi)阻的影響，圖中描繪的點跡與“電池兩端電壓的真實值”和“流過電池的電流真實值”所對應(yīng)點跡存在一定的偏差，請根據(jù)實驗中該同學(xué)測得的數(shù)據(jù)，以及電表的參數(shù)估算這一偏差的數(shù)量級約為________。A.B.C.D.③為了研究電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響，我們用U和I的函數(shù)關(guān)系來分析這一個問題。若字母、分別表示電壓表和電流表的內(nèi)阻，U、I分別表示電壓表和電流表的示數(shù)，E、r分別表示電池的電動勢和內(nèi)阻的真實值。考慮到電表內(nèi)阻的影響，請選擇相關(guān)的字母寫出反映U和I實際關(guān)系的函數(shù)關(guān)系表達式U=___________?！敬鸢浮浚?）A1（2）如圖；（3）1.480.83（4）B（5）【解析】根據(jù)實驗原理選擇儀器以及連接電路圖；U-I圖像的斜率等于電源內(nèi)阻，截距為電動勢；根據(jù)電路圖分析誤差來源.（1）實驗中電流較小，選0~0.6A比較合適。（2）如圖；①根據(jù)，U軸截距為電動勢的測量值，則E=1.48V，圖像斜率，可知。②電流表的測量值帶來誤差，，故選B.③電流表帶來誤差:整理得：解答題如圖所示，在光滑水平面上有一邊長為L的單匝正方形閉合導(dǎo)體線框abcd，處于磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場中，其ab邊與磁場的右邊界重合.線框由同種粗細均勻的導(dǎo)線制成，它的總電阻為R?，F(xiàn)將線框以恒定速度水平向右勻速拉出磁場,此過程中保持線框平面與磁感線垂直,拉力在線框平面內(nèi)且與ab邊垂直，bc邊始終與磁場的右邊界保持垂直。求線框被拉出磁場的過程中(1)線框內(nèi)的電流大??；(2)cd兩端的電壓；(3)線框中產(chǎn)生的熱量。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）根據(jù)E=BLv求出感應(yīng)電動勢的大小，再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流的大?。?）根據(jù)歐姆定律求出c、d兩點的電壓大?。?）求出線框被拉出磁場的時間，根據(jù)Q=I2Rt求出線框產(chǎn)生的焦耳熱．（1）由于cd邊切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為E=BLv，所以通過線框的電流為（2）因c、d兩端電壓為路端電壓，由串聯(lián)電阻的分壓規(guī)律得Ucd==（3）線框被拉出磁場所需時間線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt=解答題如圖所示,水平光滑絕緣軌道MN處于水平向右的勻強電場中，一個質(zhì)量m、帶電荷量+q的滑塊(可視為質(zhì)點),從軌道上的A點由靜止釋放,滑塊在靜電力作用下向右做勻加速直線運動.當(dāng)?shù)竭_B點時速度為。設(shè)滑塊在運動過程中電荷量始終保持不變。(1)求滑塊從A點運動到B點的過程中，靜電力所做的功W；(2)求電勢差UAB；(3)若規(guī)定A點電勢為,求滑塊運動到B點時的電勢能EPB。【答案】（1）（2）（3）EPB=qB-【解析】根據(jù)動能定理，求解靜電力所做的功；根據(jù)U=W/q求解電勢差；根據(jù)EP=qφ求解電勢能.（1）根據(jù)動能定理，靜電力所做的功（2）根據(jù)電勢差的定義式，有（3）根據(jù)電勢差與電勢的關(guān)系UAB=A-B可得：B=A-根據(jù)電勢的定義式可得：EPB=qB則EPB=qB-解答題如圖所示，閉合的矩形導(dǎo)體線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，沿著OO′方向觀察，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動。已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，線圈匝數(shù)為，邊的邊長為l1，ad邊的邊長為l2，線圈總電阻為R，轉(zhuǎn)動的角速度為ω。圖中線圈平面與磁場方向平行。（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）求線圈電阻的發(fā)熱功率。（3）從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時，求經(jīng)過四分之一周期時間通過線圈導(dǎo)線某截面的電荷量。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）從線圈從與中性面垂直位置開始計時，求解交流電的最大值，然后寫出線圈內(nèi)的電流隨時間變化的函數(shù)關(guān)系式。（2）求解交流電的有效值，根據(jù)P=I2R求解線圈電阻的發(fā)熱功率。（3）根據(jù)交流電的平均值，用求解電量.（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律可知線圈切割的最大電動勢…②…①…③由①②③得：（2）有效電流：由以上兩公式得：（3）由，，由以上公式可得：解答題如圖所示，一對平行金屬極板a、b水平正對放置，極板長度為L，板間距為d，極板間電壓為U，且板間存在垂直紙面磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場（圖中未畫出）。一帶電粒子以一定的水平速度從兩極板的左端正中央沿垂直于電場、磁場的方向射入極板間，恰好做勻速直線運動，打到距離金屬極板右端L處的熒光屏MN上的O點。若撤去磁場，粒子仍能從極板間射出，且打到熒光屏MN上的P點。已知P點與O點間的距離為h，不計粒子的重力及空氣阻力。（1）請判斷勻強磁場的方向；（2）求帶電粒子剛進入極板左側(cè)時的速度大小v；（3）求粒子的比荷（）。【答案】（1）磁場方向垂直紙面向里（2）v=（3）【解析】（1）由左手定則可知磁場方向。（2）粒子在極板間做直線運動，可知洛倫茲力與電場力相等；（3）若撤去磁場，粒子在電場中做類平拋運動，結(jié)合水平和豎直方向的運動特點解答；（1）由左手定則可知，磁場方向垂直紙面向里。（2）帶電粒子受力平衡，有粒子進入極板時的速度v=（3）帶電粒子在兩極板間運動時間t1=，加速度帶電粒子穿過電場時的側(cè)移量帶電粒子離開兩極板間后做勻速直線運動的時間t2=帶電粒子從極板右端射出時沿豎直方向的速度vy=帶電粒子離開兩極板間后在豎直方向的位移兩次側(cè)移量之和為h，即：h=y1+y2=解得：解答題如圖為質(zhì)譜儀工作原理圖，離子從電離室A中的小孔S1逸出（初速度不計），經(jīng)電壓為U的加速電場加速后，通過小孔S2和S3，從磁場上邊界垂直于磁場方向進入磁感應(yīng)強度為B勻強磁場中，運動半個圓周后打在接收底版D上并被吸收。對于同一種元素，若有幾種同位素時，就會在D上的不同位置出現(xiàn)按質(zhì)量大小分布的譜線，經(jīng)過分析譜線的條數(shù)、強度（單位時間內(nèi)打在底版D上某處的粒子動能）就可以分析該種元素的同位素組成。(1)求比荷為的粒子進入磁場的速度大??；(2)若測得某種元素的三種同位素a、b、c打在底版D上的位置距離小孔S3的距離分別為L1、L2、L3，強度分別為P1、P2、P3，求：①三種同位素a、b、c的粒子質(zhì)量之比m1：m2：m3；②三種同位素a、b、c在該種元素物質(zhì)組成中所占的質(zhì)量之比M1：M2：M3.【答案】（1）；（2）①；②：：【解析】（1）粒子在加速電場中加速的過程，根據(jù)動能定理求解粒子進入磁場的速度大??；（2）找出粒子在磁求解質(zhì)量關(guān)系；根據(jù)單位時間內(nèi)打在底版D上某處的粒子動能求解三場中運動的半徑，根據(jù)種同位素a、b、c在該種元素物質(zhì)組成中所占的質(zhì)量之比.（1）粒子在加速電場中加速的過程，根據(jù)動能定理可知：解得：（2）①帶電粒子進入磁場后，在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力：又∵；；解得：；；則m1：m2：m3=②根據(jù)，又∵∴三種同位素a、b、c的數(shù)量分別為：；；三種同位素a、b、c在該種元素物質(zhì)組成所占的質(zhì)量分別為：M1=N1m1；M2=N2m2；M3=N3m3三種同位素a、b、c在該種元素物質(zhì)組成所占的質(zhì)量之比：M1：M2：M3=：：解答題麥克斯韋的電磁場理論告訴我們：變化的磁場產(chǎn)生感生電場，該感生電場是渦旋電場；變化的電場也可以產(chǎn)生感生磁場，該感生磁場是渦旋磁場。（1）如圖所示，在半徑為r的虛線邊界內(nèi)有一垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小隨時間的變化關(guān)系為B=kt（k>0且為常量）。將一半徑也為r的細金屬圓環(huán)（圖中未畫出）與虛線邊界同心放置。①求金屬圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感生電動勢的大小。②變化的磁場產(chǎn)生的渦旋電場存在于磁場內(nèi)外的廣闊空間中，在與磁場垂直的平面內(nèi)其電場線是一系列同心圓，如圖中的實線所示，圓心與磁場區(qū)域的中心重合。在同一圓周上，渦