1 北京市朝陽區 2013 2014 學年度高三年級第一學期期 末統一考試 物理 學科 試卷 2014 1 （考試時間 90分鐘 滿分 100分） 一、本題共 13小題，每小題 3分，共 39分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的。 把答案用 2B鉛筆填涂在答題卡上。 1下列物理量屬于矢量的是 A磁感應強度 B電勢差 C電動勢 D 電流 2把長 0.10m 的直導線放入勻強磁場中，保持導線和磁場方向垂直。已知磁場的磁感應強度 B的大小為 5.0 10-3T，當導線中通過的電流為 3.0A時，該 直導線受到安培力的大小是 A 3.0 10-3N B 2.5 10-3N C 2.0 10-3N D 1.5 10-3N 3 關于 簡諧橫 波的圖 像， 下列說法中正確的是 A坐標原點一定是波源的位置 B橫坐標 x表示各個質點距波源的距離 C 圖像中的波形曲線表示質點的運動軌跡 D縱坐標 y表示某一時刻各個質點偏離平衡位置的位移 4如圖所示，一輕彈簧上端固定在天花板上，下端掛一個重為 300N 的鉤碼，靜止時彈簧伸長了 3cm。現將鉤碼豎直向下拉 2cm，然后無初速度釋放， 使鉤碼沿豎直方向振動，則鉤碼所受的最大回復力 F及其振動的振幅 A分別為 A F=200N， A=2cm B F=200N， A=3cm C F=300N， A=3cm D F=500N， A=5cm 5一列簡諧橫波沿 x 軸傳播，圖甲是 x=0 處質點的振動圖像，圖乙是該波 t=0.15s 時的波形圖。則 A該波的周期是 2s B該波的波長是 0.2m C該波沿 x軸負方向傳播 D該波的波速是 10m/s 6如圖所示為等量異號點電荷周圍電場線的分布圖，圖中 M 點是兩點電 荷連線的中點， N點和 M 點到正電荷的距離相等。若 M、 N 兩點電場強度的大小分別為 EM和 EN，電勢分別為 M和 N，則 2 A EM EN， M N B EM EN， M N D EM =EN， M N 7如圖所示， 一金屬圓環水平固定放置，現將一豎直的條形磁鐵，在圓環上方沿圓環軸線 無初速度 釋放，在條形磁鐵穿過圓環的過程中，條形磁鐵與圓環 A始終相互吸引 B始終相互排斥 C先相互吸引，后相互排斥 D先相互排斥，后相互吸引 8 圖中 a、 b、 c為 三 根與紙面垂直的長直導線，其橫截面位于 等邊三角形的 三 個頂點上，導線中通有大小相同的電流，方向如圖所示。 則在三角形 中心 O點 處的磁感應強度 A 方向向左 B方向向右 C方向 向下 D大小為零 9如圖所示，虛線框 MNPQ 內為一矩形勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里。 a、 b、 c 是三個質量和電荷量都相等的帶電粒子，它們從 PQ 邊上的中點沿垂直于磁場的方向射入磁場，圖中畫出了它們在磁場中的運動軌跡。若不計粒子所受重力，則 A粒子 a帶負電，粒子 b、 c帶正電 B射入磁場 時，粒子 b的動能最大 C粒子 b的運動軌跡是拋物線 D射入磁場時 c 的動量最大 10如圖所示的電路中， a、 b是兩個完全相同的燈泡， L為自感線圈，E 為電源， S為開關。下列說法正確的是 A閉合開關， a 先亮， b后亮；斷開開關， a、 b同時熄滅 B閉合開關， b 先亮， a后亮；斷開開關， a先熄滅， b后熄滅 C閉合開關， b 先亮， a后亮；斷開開關， a、 b同時熄滅 D閉合開關， a、 b同時亮；斷開開關， b先熄滅， a后熄滅 11如圖所示，虛線框 abcd內為一正方形勻強 磁場區域，磁場方向垂直于紙面。實線框 a b c d 是一個矩形導體線框， a b 邊與 ab邊平行，且 a b =2b c 。若將導線框沿垂直于 ab 的方向勻速地拉離磁場區域，外力做的功為 W1；若將導線框沿垂直于 ad的方向以相同的速率勻速地拉離磁場區域，外力做的功為 W2。則 A W1=W2 B W1=2W2 C 2W1=W2 D 4W1=W2 3 12如圖所示，電壓表由靈敏電流計 G與電阻 R串聯而成。某同學在使用中發現一塊電壓表的讀數總比真實值偏小一些，若要調準，可采用的措施 是 A在電阻 R上并聯一個比其小得多的電阻 B在電阻 R上并聯一個比其大得多的電阻 C在電阻 R上串聯一個比其小得多的電阻 D在電阻 R上串聯一個比其大得多的電阻 13靜電場方向平行于 x軸，其電勢 隨 x的分布可簡化為如圖所示的折線。一帶負電的粒子在電場中以 x=0 為中心、沿 x 軸方向在區間 -A， A內做周期性運動， Ad。 x0是 x 軸上的一點， x0A。若圖中 0、 d 和 A 為已知量，且已知該粒子的比荷為 qm。利用這些數據， 不能 計算的出物理量是 A x=x0處的電場強度 B粒子經過 x=x0時加速度的大小 C粒子經過 x=x0時的動能與電勢能之和 D粒子經過 x=x0時速度的大小 二、本題共 3小題，共 21分。把答案填在 答題卡相應 的 位置 。 14 （ 6分） 某同學用刻度尺測金屬絲的長度 l，用螺旋測微器測金屬絲的直徑 d，其示數分別如圖甲和圖乙所示，則金屬絲長度 l=_cm，金屬絲直徑 d=_mm。他還用多用電表按正確的操作程序測出了它的阻值，測量時選用 “1” 歐姆擋，示數如圖丙所示，則金屬絲的電阻 R=_ 。 圖甲 圖乙 0 4 5 0 25 30 20 35 4 圖丙 15（ 7分） 用如圖甲所示的電路，測定待測電阻 Rx的阻值（阻值約為 3 ）。除電源（電動勢為 1.5V）、開關和導線外，可供使用的實驗器材還有： a電流表（量程 0.6A） b電流表（量程 3A） c電壓表（量程 3V） d電壓表（量程 15V） e滑動變阻器（最大阻值 10 ） f滑動變阻器（最大阻值 100 ） （ 1）實驗中，應選擇的器材有 _（填入所選器材前面的字母）； （ 2）根據圖甲，用筆畫線代替導線將圖乙的實驗器材連接成實驗電路； （ 3）引起實驗系統誤差的主要原因是 _。 16 （ 8分） 根據閉合電路歐姆定律，用圖甲所示的電路可以測定電池的電動勢和內電阻。 R 為一變阻箱，改變 R 的阻值，可讀出電壓表 V相應的示數 U。對測得的實驗數據進行處理，就可以實現測量 目的。根據實驗數據在 1 RU坐標系中描出坐標點，如圖乙所示。已知R0=100 ，請完成以下數據分析和處理。 5 （ 1）圖乙中電阻為 _ 的數據點應剔除； （ 2）在坐標紙上畫出 1 RU關系圖線； （ 3）圖線的斜率是 _（ V-1 -1），由此可得電池電動勢 E=_V。（結果保留兩位有效數字） 三、本題共 5 小題，共 40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。把答案填在 答題卡相應 的 位置。 17（ 6分） 如圖所示，兩根光滑的金屬導軌 MN、 M N 平行固定于同一水平面內，導軌間距為 l=0.50m，電阻不計。 M、 M 間接有阻值 R=1.6 的電阻。金屬棒 ab 垂直于導軌放置。導軌處于磁感應強度 B=0.20T、方向豎直向下的勻強磁場中。金屬棒ab在外力作用下向右勻速運動，速度 v=10m/s，運動過程中金屬棒 ab 與導軌保持良好接觸。已知金屬棒 ab接入電路部分的阻值 r=0.40 。求： （ 1）金屬棒 ab中電流 I的大小和方向； （ 2） 1min內電阻 R上產生的熱量 Q。 18（ 6分） 如圖所示，質量為 m、電荷量為 +q 的滑塊，靜止在絕緣水平面上。某時刻，在 MN 的左側加一個場強為 E 的勻強電場，滑塊在電場力的作用下開始向右運動。已知滑塊與 MN 之間 6 的距離為 d，滑塊與水平面間的動摩擦因數為 ，重力加速度為 g。求： （ 1）滑塊在電場中運動時加速度 a的大小； （ 2）滑塊停止時與 MN間的距離 x。 19（ 8分） 如圖甲所示，一個電阻值為 R的圓形金屬線圈與阻值為 2R的電阻 R1連接成閉合回路。線圈的半徑為 r。在線圈中存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感 應強度 B隨時間 t變化的關系如圖乙所示，圖中 B0和 t0已知。導線電阻不計。求： 0至 t0時間內， （ 1）通過電阻 R1電流 I的大小和方向； （ 2）通過電阻 R1的電荷量 q； （ 3）電阻 R1上產生的熱量 Q。 20（ 10 分） 如圖所示， LMN是豎直平面內固定的光滑絕緣軌道， MN水平且足夠長， LM下端與 MN相切。在虛線 OP的左側，有一豎直向下的勻強電場 E1，在虛線 OP 的右側，有一水平向右的勻強電場 E2和垂直紙面向里的勻強磁場 B。 C、 D是質量均為 m的小物塊（可視為質點），其中C 所帶的 電荷量為 +q， D 不帶電。現將物塊 D 靜止放置在水平軌道的 MO 段，將物塊 C 從 LM上某一位置由靜止釋放，物塊 C沿軌道下滑進入水平軌道，速度為 v，然后與 D相碰，粘合在一起繼續向右運動。求： 7 （ 1）物塊 C從 LM 上釋放時距水平軌道的高度 h； （ 2）物塊 C與 D碰后瞬間的共同速度 v 共 ； （ 3）物塊 C與 D離開水平軌道時與 OP 的距離 x。 21（ 10 分） 如圖甲所示， B 為電源，電動勢 E=75V，內阻不計。 R1 為固定電阻 ， R2 為光敏電阻。 C為平行板電容器，虛線 OO 到兩極板距離相等，極板長 l=6.0 10-2m，兩極板的間距d=1.0 10-2m。 P 為一圓盤，由形狀相同、透光率不同的兩個半圓形透光片 a 和 b 構成，它繞 AA 軸按圖中箭頭方向勻速轉動。當細光束通過不同的透光片照射光敏電阻 R2時， R2的阻值不同。有一細電子束沿 OO 以速度 v0=2.0 107m/s連續不斷地射入平行板電容器 C，電子發生偏轉。平行板電容器右端有一接收屏 S，電子打到屏上的位置與 OO 的距離記為 y。當光束剛開始通過透光片 a照射 R2時取 t=0，隨著圓盤轉動， y隨時間 t變化的關系如圖乙所示。忽略細光束的寬度，忽略電容器的充、放電 時間以及電子所受的重力。假設照在 R2上的光強發生改變時 R2阻值立即有相應的改變。 圖甲 圖乙 （ 1）求圓盤 P勻速轉動的角速度 ； （ 2） 已知電子的電荷量 e=1.6 10-19C，電子的質量 m=9 10-31kg。當細光束通過透光片a 照射光敏電阻 R2時， R2的阻值為 1000 ，當細光束通過透光片 b 照射光敏電阻R2時， R2的阻值小于 1000 。 定值 電阻 R1的阻值； 光束通過透光片 b照射 R2時， R2的阻值應滿足什么條件？ 北京市朝陽區 2013 2014學年高三年級第一學期期 中統一考試 物理 學科 試卷 參考答案 2013 11 8 一、本題共 13小題，每小題 3分，共 39分。 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 A D D A C B D B B C B B C 二、本題共 3小題，共 21分。 14 39.60 （ 2 分） 0.278 （ 2 分） 9 （ 2 分） 15（ 1） a、 c、 e （ 2 分） （ 2）答案見下圖 （ 3 分） （ 3）由于電壓表分流，電流表示數大于通過 Rx電流的真實值 （ 2 分） 16（ 1） 100 （ 2 分） （ 2）答案見下圖 （ 2 分） （ 3） 4.8 10-3至 5.2 10-3 （ 2 分） 9 1.92.1 （ 2 分） 三、本題共 5 小題，共 41分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位 。 17（ 6分） 解：（ 1）設金屬棒 ab 切割磁感線產生的感應電動勢為 E，根據法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律： E Blv EI Rr 解得 0.50AI （ 2分） 根據右手定則：電流方向 ba （ 2分） （ 2）設 1min電阻 R上產生的熱量為 Q，根據焦耳定律： 2Q I Rt =24J （ 2分） 18（ 6分） 解：（ 1）根據牛頓第二定律 0qE f mamg N 又因為 fN 所以 qE mgam （ 3分） （ 2）小物塊在整個運動過程中，根據動能定理 ( ) 0 0q E m g d m g x 所以 ()qE m g dx mg （ 3分） 19（ 8分） 解：（ 1）根據法拉第電磁感應定律有 200BrBSE t t t 所以 20023BrEI R R R t （ 2分） 根據楞次定律：通過 R1的電流方向為 ab （ 2分） （ 2）設通過 R1的電量為 q，則有 200 3Brq It R （ 2分） （ 3）根據焦耳定律 10 22 2 2 42 001 0 0002239B r B rQ I R t R tR t R t （ 2分） 20（ 10 分） 解：（ 1）對物塊 C，根據動能定理有 21 1( ) 02m g q E h m v 可得 212( )mvh m g qE （ 3分） （ 2）對物塊 C、 D，碰撞前后動量守恒，則有 2mv mv共 可得 2vv 共 （ 3分） （ 3） C與 D剛要離開水平軌道時對軌道的壓力為零，設此時它們的速度為 v ，則有 2qv B mg 根據動能定理 222 112 222q E x m v m v 共 聯立可得 2 2 22224()4m m g vx q E q B （ 4分） 21（ 10 分） 解：（ 1）