2019年海淀高三物理期末(試題)

2019年海淀高三物理期末(試題)

面說法正確的是A．粒子在磁場中做勻速圓周運動B．粒子在磁場中做勻加速直線運動C．粒子在磁場中做非勻速曲線運動D．粒子在磁場中不受力作用，保持靜止6．如圖7所示，一根質(zhì)量為m，長度為L的均勻細桿，一端固定在壁上，桿的另一端用細繩系于墻上，組成一個簡諧振動系統(tǒng)。當桿作小角度振動時，系統(tǒng)的周期為T。現(xiàn)將細桿切成兩段，每段長度為L1、L2，再組成一個簡諧振動系統(tǒng)。設(shè)新系統(tǒng)的周期為T1，則下列說法中正確的是A．T1<TB．T1=TC．T1>TD．無法確定T1與T的大小關(guān)系7．如圖8所示，一個質(zhì)量為m的物體靜止放在光滑的水平面上，一個彈簧的一端固定在物體上，另一端固定在墻上，彈簧的伸長量為l0?，F(xiàn)將物體向右推，使其運動，當物體到達最大位移時，彈簧達到原長，物體的速度為v0。設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，則下列說法中正確的是A．物體在彈簧的作用下做簡諧振動B．物體在彈簧的作用下做有阻尼振動C．物體在彈簧的作用下做自由落體運動D．物體在彈簧的作用下做勻加速直線運動海淀區(qū)高三年級第一學期期末練習物理2019.1說明：本試卷共8頁，共100分，考試時長90分鐘。考生必須將答案寫在答題紙上，試卷上的作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題紙一并交回。一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小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。請將正確的答案填涂在答題紙上。1.某區(qū)域的電場線分布如圖1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EA、EB，電勢分別為φA、φB，則下列判斷正確的是：A.EA<EBB.EA>EBC.φA<φBD.φA>φB2.如圖2所示，在水平地面上固定一對與水平面夾角為θ的光滑平行金屬軌道，頂端接有電。直導體棒ab垂直兩軌道放置，且與兩軌道接觸良好，整套裝置處于勻強磁場中。圖3為沿a→b方向觀察的側(cè)視圖，下面四幅圖中所加磁場能使導體棒ab靜止在軌道上的是：3.如圖4所示，將帶鐵芯的線圈A通過滑動變阻器AB和開關(guān)連接到電上，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4.如圖5所示，一個理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=5:1，原線圈的兩端a、b接正弦交流電，電壓表V1的示數(shù)為110V，負載電阻R=22Ω。若電壓表和電流表都是理想電表，則下列說法中正確的是：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22W5.如圖6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m，電荷量為-q，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所示弧線為其運動軌跡。已知∠AOC=120°，磁感應強度為B，不計粒子所受的重力。關(guān)于該粒子在磁場中的運動，下面說法正確的是：A.粒子在磁場中做勻速圓周運動B.粒子在磁場中做勻加速直線運動C.粒子在磁場中做非勻速曲線運動D.粒子在磁場中不受力作用，保持靜止6.如圖7所示，一根質(zhì)量為m，長度為L的均勻細桿，一端固定在壁上，桿的另一端用細繩系于墻上，組成一個簡諧振動系統(tǒng)。當桿作小角度振動時，系統(tǒng)的周期為T?，F(xiàn)將細桿切成兩段，每段長度為L1、L2，再組成一個簡諧振動系統(tǒng)。設(shè)新系統(tǒng)的周期為T1，則下列說法中正確的是：A.T1<TB.T1=TC.T1>TD.無法確定T1與T的大小關(guān)系7.如圖8所示，一個質(zhì)量為m的物體靜止放在光滑的水平面上，一個彈簧的一端固定在物體上，另一端固定在墻上，彈簧的伸長量為l0?，F(xiàn)將物體向右推，使其運動，當物體到達最大位移時，彈簧達到原長，物體的速度為v0。設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，則下列說法中正確的是：A.物體在彈簧的作用下做簡諧振動B.物體在彈簧的作用下做有阻尼振動C.物體在彈簧的作用下做自由落體運動D.物體在彈簧的作用下做勻加速直線運動將一電子放在正半軸上，電勢能隨位置變化的曲線如圖12所示。根據(jù)圖像可知，電勢能為零的點的坐標是A，電勢能為極值的點的坐標是B。由此可知：A.電子帶負電B.兩個點電荷可能為異種電荷C.兩個點電荷在A點的合場強為零D.Q1帶電量的絕對值必小于Q2帶電量的絕對值11.將滿偏電流Ig=300μA、內(nèi)阻未知的電流表G改裝成電壓表。通過如圖13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)R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度（此時接入電路的R值遠大于電流表G的內(nèi)阻）；再閉合開關(guān)S2，保持R不變，調(diào)節(jié)R′，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，讀出此時R′的阻值為200.0Ω。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，應該并聯(lián)一個阻值為900.0Ω的電阻。12.實驗課中同學們要完成“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14的電路進行測量，已知實驗室除待測電池、開關(guān)、導線外，還有下列器材可供選用：電流表A1：量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω；電流表A2：量程0~3A，內(nèi)阻約0.025Ω；電壓表V：量程0~3V，內(nèi)阻約3Ω；滑動變阻器R：0~20Ω，額定電流2A。A.為了使測量結(jié)果盡量準確，電流表應選用A2。B.實物連接如圖15所示。C.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的U-I圖線如圖16所示。根據(jù)該圖線可得：被測干電池的電動勢E=1.44V，內(nèi)阻r=0.80Ω。D.若僅考慮電表內(nèi)阻的影響，圖16中描繪的點跡與真實值存在一定的偏差。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和電表參數(shù)估算，該偏差的數(shù)量級約為10-2A。16.如圖20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強度為B的勻強磁場。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）由于粒子能夠勻速直線運動，因此粒子所受的電場力與磁場力相等，即qE=qvB，其中q為粒子電荷，E為電場強度，v為粒子速度，B為磁感應強度。由此可知磁場方向垂直紙面向內(nèi)。（2）當粒子剛進入極板左側(cè)時，由于沒有速度分量與電場方向垂直，因此只受到磁場力的作用，做勻速圓周運動，其向心加速度為qvB/m，其中m為粒子質(zhì)量。根據(jù)勻速圓周運動的公式可得粒子速度大小為v=qBd/m。（3）將P點與O點間的距離表示為h=v^2/2g，其中g(shù)為重力加速度，代入v的表達式可得粒子的比荷為q/m=2gh/dB^2。17.如圖21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）由于粒子在磁場中做勻速圓周運動，其向心加速度為qvB/m，其中m為粒子質(zhì)量。根據(jù)勻速圓周運動的公式可得粒子速度大小為v=qBr/m。因此比荷為q/m=v/B=rU/Bd，其中r為小孔S3到底版D的距離。（2）①根據(jù)圓周運動的公式可得三種同位素的質(zhì)量之比為m1:m2:m3=L1^2:L2^2:L3^2，其中L1、L2、L3分別為三種同位素打在底版D上的位置距離小孔S3的距離。②三種同位素的質(zhì)量之比等于其所占的粒子數(shù)之比，而粒子數(shù)之比等于其打在底版D上的強度之比，即M1:M2:M3=P1L1^2:P2L2^2:P3L3^2。18.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）由于金屬圓環(huán)與虛線邊界同心，因此金屬圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感生電動勢ε等于磁通量的變化率乘以圓環(huán)的匝數(shù)，即ε=-dΦ/dt=πr^2dB/dt。（2）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，圓心與磁場區(qū)域的中心重合。解得粒子的質(zhì)量為$m=\frac{3}{8}U$，則三種同位素a、b、c的質(zhì)量比為$m_1:m_2:m_3=P_1L_1:P_2L_2:P_3L_3$。單位時間內(nèi)比荷為$P=Nq$的粒子射到底板上的強度為$P$，粒子數(shù)為$N$，則在單位時間內(nèi)射到底板D上的總質(zhì)量為$M=Nm_1=\frac{B^2PL^2}{8U}$，其中$B$為比荷，$L$為距離。對于題目中的金屬圓環(huán)，根據(jù)法拉第電磁感應定律，感應電動勢為$\epsilon=\frac{\Delta\Phi}{\Deltat}=k\pir^2$。在金屬圓環(huán)內(nèi)，非靜電力對帶電量為$q$的自由電荷所做的功為$W=qE\cdot2\pir$，其中$E$為感生電場的場強大小。根據(jù)電動勢的定義，$\epsilon=\frac{W}{\Deltaq}=\frac{\Delta\Phi}{\Deltat}=\frac{kr}{2}$。解得感生電場的場強大小$E=\frac{\epsilon}{\pia^2}$。對于磁感應強度為$B$的情況，類比上述推導可得感應電動勢為$\epsilon=\frac{\