朝陽區(qū)期末考試物理試題(2017.1)

北京市朝陽區(qū)2016～2017學(xué)年度第一學(xué)期期末統(tǒng)一考試高三年級物理試卷2017．1（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(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)是符合題目要求的。把答案用2B鉛筆填涂在答題卡上。1．關(guān)于“電子伏特（符號：eV）”，屬于下列哪一物理量的單位A．電荷量B．電壓C．電流D．能量2．已知干電池的電動勢為1.5V，下列說法正確的是A．當(dāng)外電路閉合時，干電池兩極間的電壓等于1.5VB．當(dāng)外電路斷開時，干電池兩極間的電壓等于零 C．當(dāng)外電路閉合時，在1s內(nèi)有1.5C的電荷通過該電池D．當(dāng)1C的電荷通過干電池時，干電池能夠把1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 BCDIA3．矩形金屬線圈ABCD位于如圖所示的通電長直導(dǎo)線附近，線圈與導(dǎo)線在同一個平面內(nèi)，線圈的兩條BCDIAA．在這個平面內(nèi)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線移動時穿過線圈的磁通量減小B．在這個平面內(nèi)線圈平行導(dǎo)線移動時穿過線圈的磁通量減小C．當(dāng)導(dǎo)線中的電流I增大時線圈產(chǎn)生沿ADCBA方向的感應(yīng)電流D．當(dāng)導(dǎo)線中的電流I減小時線圈產(chǎn)生沿ABCDA方向的感應(yīng)電流4．如圖所示，一金屬直棒MN兩端接有細(xì)導(dǎo)線，懸掛于線圈正上方，為使MN垂直紙面向外運(yùn)動，可以將A．a(chǎn)、c端接電源正極，b、d端接電源負(fù)極B．a(chǎn)、d端接電源正極，b、c端接電源負(fù)極C．b、d端接電源正極，a、c端接電源負(fù)極D．b、c端用導(dǎo)線連接，a端接電源正極，d端接電源負(fù)極5．現(xiàn)有規(guī)格為“220V，36W”的排氣扇，如圖所示，排氣扇電動機(jī)的線圈電阻為40Ω。當(dāng)正常工作時，排氣扇的A．通電電流計(jì)算式為B．輸出功率計(jì)算式為C．發(fā)熱功率計(jì)算式為D．電功率大于36W6．在某靜電場中把一個+q的檢驗(yàn)電荷從電場中的A點(diǎn)移到無限遠(yuǎn)處時，電場力做功為W，則檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)的電勢能EPA以及電場中A點(diǎn)的電勢φA分別為A．B．C．D．7．如圖所示，是回旋加速器的示意圖，利用該裝置我們可以獲得高能粒子，其核心部分為處于勻強(qiáng)磁場中的兩個D形盒，兩D形盒之間接交流電源，并留有窄縫，粒子在通過窄縫時得到加速。忽略粒子的重力等因素，為了增大某種帶電粒子射出時的動能，下列說法正確的是A．只增大D形盒的半徑B．只增大加速電場的電壓C．只增大窄縫的寬度D．只減小磁感應(yīng)強(qiáng)度·AB8．如圖所示，豎直實(shí)線表示某勻強(qiáng)電場中的一簇等勢面，一帶電微粒在電場中從A到B做直線運(yùn)動（如圖中虛線所示）。則該·ABA．一定帶正電B．從A到B的過程中做勻速直線運(yùn)動C．從A到B的過程中電勢能增加D．從A到B的過程中機(jī)械能守恒O××××××××××××××××BA9O××××××××××××××××BAA．仍做逆時針方向的勻速圓周運(yùn)動，但半徑減小

B．仍保持原來的速度大小，做勻速直線運(yùn)動C．做順時針方向的曲線運(yùn)動，但不是圓周運(yùn)動D．做順時針方向的勻速圓周運(yùn)動，半徑可能不變10．如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為零，A和B是兩個相同的小燈泡。下列對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的預(yù)測合理的是A．開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時，A燈先亮B燈后亮B．開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時，A、B兩燈同時亮C．開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時，A、B兩燈同時立即熄滅D．開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時，A、B兩燈都會延遲一會兒熄滅××××××××××××LadlbcF11．在光滑水平面上，一質(zhì)量為m、邊長為l的正方形導(dǎo)線框abcd，在水平向右的恒力F的作用下穿過某勻強(qiáng)磁場，該磁場的方向豎直向下，寬度為L××××××××××××LadlbcFA．線框進(jìn)入和離開磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同B．線框進(jìn)入和離開磁場時受到的安培力方向相反C．線框穿過磁場的過程中一直做勻速直線運(yùn)動D．線框穿過磁場過程中恒力F做的功等于線框產(chǎn)生的焦耳熱VA12．某同學(xué)利用如圖所示的電路測定干電池的電動勢和內(nèi)電阻，經(jīng)過正確的操作獲得了若干組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，據(jù)此描繪出的U-I圖像（其中U、I分別為電壓表和電流表的讀數(shù)）如下圖中的實(shí)線所示，虛線表示該電池兩端的電壓與流經(jīng)電池電流的關(guān)系圖線，下列圖像VAOOUIOUIOUIOUIABCD13．隨著新能源轎車的普及，無線充電技術(shù)得到進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用。一般給大功率電動汽車充電時利用的是電磁感應(yīng)原理。如圖所示，由地面供電裝置（主要裝置有線圈和電源）將電能傳送至電動車底部的感應(yīng)裝置（主要裝置是線圈），該裝置使用接收到的電能對車載電池進(jìn)行充電，供電裝置與車身接收裝置之間通過磁場傳送能量，由于電磁輻射等因素，其能量傳輸效率只能達(dá)到90%左右。無線充電樁一般采用平鋪式放置，用戶無需下車、無需插電即可對電動車進(jìn)行充電。目前，無線充電樁可以允許的充電有效距離一般為15~25cm，允許的錯位誤差一般為15cm左右。下列說法正確的是A．無線充電樁的優(yōu)越性之一是在百米開外也可以對電車快速充電B．車身感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化C．車身感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流的磁場總是與地面發(fā)射線圈中電流的磁場方向相反D．若線圈均采用超導(dǎo)材料則能量的傳輸效率有望達(dá)到100%二、本題共3小題，共20分。把答案填在答題卡相應(yīng)的位置。 abG14．（3分）如圖所示，虛線框內(nèi)為多用電表歐姆擋的內(nèi)部電路，a、b為電表面板上的表筆插孔。下列說法正確的是abGA．a(chǎn)孔插黑表筆B．用“×100Ω”擋測量時指針指在0Ω附近，應(yīng)換用“×1kΩ”擋C．若更換倍率測量電阻時必須要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零D．要測量電路中某電阻的阻值，必須將該電阻與其他元件斷開15．（5分）某同學(xué)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，使用的器材如下：待測小燈泡（2.5V，1.25W）電源（電動勢3V，內(nèi)阻不計(jì)）電流表（0~0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω；0~3A，內(nèi)阻約0.025Ω）電壓表（0~3V，內(nèi)阻約3kΩ；0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）滑動變阻器R（0~10Ω，額定電流2A）單刀單擲開關(guān)及導(dǎo)線若干（1）為減小誤差，在本實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用0~A量程；電壓表應(yīng)選用0~V量程。（2）右圖是本實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，為了滿足實(shí)驗(yàn)要求并盡可能減小誤差，請補(bǔ)充完成實(shí)物圖間的連線。GS1S2RR′···16．（12分）現(xiàn)有一塊直流電流計(jì)G，滿偏電流為，內(nèi)阻約400ΩGS1S2RR′···（1）為提高測量準(zhǔn)確度，在以下器材中，電阻器R應(yīng)選用_______；電池應(yīng)選用_______（選填器材前的字母）。A．電池（電動勢1.5V，內(nèi)阻不計(jì)）B．電池（電動勢4.5V，內(nèi)阻不計(jì)）C．電阻箱（0～999.9Ω）D．滑動變阻器（0～500Ω）E．電位器（一種可變電阻，與滑動變阻器相當(dāng)）（0～5.1kΩ）F．電位器（0～51kΩ） （2）該同學(xué)在開關(guān)斷開的情況下，檢查電路連接無誤后，將R的阻值調(diào)至最大。后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是___________，最后記錄R′的阻值并整理好器材（請按合理的實(shí)驗(yàn)順序，選填下列步驟前的字母）。A．閉合S1B．閉合S2C．調(diào)節(jié)R的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度D．調(diào)節(jié)R的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半E．調(diào)節(jié)R′的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半F．調(diào)節(jié)R′的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度（3）如果測得R′的阻值為400.0Ω，即為電流計(jì)G內(nèi)阻的測量值。則給電流計(jì)G______聯(lián)（選填“串”或“并”）一個阻值為______kΩ的電阻，就可以將該電流計(jì)G改裝成量程為2V的電壓表。（4）請你推斷在本實(shí)驗(yàn)中電流計(jì)G內(nèi)阻的測量值R′比其內(nèi)阻的實(shí)際值Rg是偏大還是偏??；由于測得電流計(jì)G內(nèi)阻的準(zhǔn)確度將直接影響改裝電壓表的準(zhǔn)確度，請你分析說明利用半偏法測量電流計(jì)內(nèi)阻時使R′盡可能接近Rg的方法。三、本題共5小題，共41分。解答應(yīng)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(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。把答案填在答題卡相應(yīng)的位置。17．（6分）在電場中把電荷量q=2.0×10-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功為-1.5×10-7J，再把該電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做功為4.0×10-7J。（1）求A、B間以及B、C間的電勢差UAB和UBC；（2）若該電荷只在電場力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)，求電荷動能的增加量ΔEk。18．（6分）如圖所示，A是面積為S＝0.2m2、n＝1000匝的圓形金屬線圈，其總電阻r=1Ω，線圈處在逐漸增大的均勻磁場中，磁場方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化率T/s，線圈與阻值R＝4Ω的電阻連接，不計(jì)電壓表對電路的影響。求：（1）感應(yīng)電動勢的大小E；（2）通過R的電流大小I；（3）電壓表的示數(shù)U?！痢痢罙××××××RV··19．（8分）下圖為真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出（初速度可忽略不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的電場加速后，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N間的偏轉(zhuǎn)電場（電子進(jìn)入時的速度方向與該電場方向垂直），離開偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知K、A間的加速電壓為U1，M、N兩板間的偏轉(zhuǎn)電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子所受的重力及它們之間的相互作用力。（1）求電子穿過A板時速度的大小v0；（2）求電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移距離y；（3）如果僅使偏轉(zhuǎn)電壓減半，即，為使電子仍打在熒光屏上的P點(diǎn)，則加速電壓應(yīng)當(dāng)調(diào)整為，求。20．（9分）如圖所示，是一種磁偏轉(zhuǎn)式質(zhì)譜儀的原理簡圖，主要由三部分組成：離子源（含加速電場）、磁偏轉(zhuǎn)器和接收系統(tǒng)。利用該裝置可以較好地識別同位素?，F(xiàn)有質(zhì)量由小到大的X、Y、Z三種離子，電荷量均為q。在離子源中，三種離子不斷飄進(jìn)（初速度可忽略不計(jì)）電壓為U的加速電場，經(jīng)加速后進(jìn)入磁偏轉(zhuǎn)器，在磁偏轉(zhuǎn)器中離子分成三束（如圖所示）。磁偏轉(zhuǎn)器主要是一段彎成半徑為R的細(xì)管，該細(xì)管處在電磁鐵的兩極之間，電磁鐵的磁極呈扇形（圖中未畫出），細(xì)管所在處的磁場可視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。若其中一種離子恰能沿細(xì)管做勻速圓周運(yùn)動，從狹縫射出后進(jìn)入接收系統(tǒng)，而另外兩種離子分別打在細(xì)管的上壁和下壁。不計(jì)離子的重力及它們之間的相互作用力。（1）現(xiàn)測得離子通過接收系統(tǒng)的狹縫所形成的電流為I，求每秒鐘接收到該離子的數(shù)目N；（2）求被接收系統(tǒng)接收的離子質(zhì)量m；并分析說明接收系統(tǒng)接收的是哪一種離子；（3）若想利用該裝置依次收集另外兩種離子，在不改變細(xì)管半徑R的條件下，請分析說明有哪些可行方案（至少說出兩種）。狹縫狹縫離子源磁偏轉(zhuǎn)器接收系統(tǒng)21．（12分）某小組同學(xué)在研究圖1所示的電磁槍原理時，繪制了圖2所示的簡圖（為俯視圖），圖中兩平行金屬導(dǎo)軌間距為L，固定在水平面上，整個裝置處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，平行導(dǎo)軌左端電路如圖所示，電源的電動勢為E，電容器的電容為C。一質(zhì)量為m、長度也為L的金屬導(dǎo)體棒垂直于軌道平放在導(dǎo)軌上，忽略摩擦阻力和導(dǎo)軌的電阻，假設(shè)平行金屬導(dǎo)軌足夠長。圖3圖3qOuBS···abL××××××××××××××××××××圖1圖2（1）將開關(guān)S接a，電源對電容器充電。a．求電容器充電