北京市豐臺區(qū)2023-2024學年高三年級上冊1月期末考試物理試卷

豐臺區(qū)2023~2024學年度第一學期期末練習

高三物理

本試卷共10頁，100分?？荚嚂r長90分鐘?？忌鷦毡貙⒋鸢复鹪诖痤}卡上，在試卷上作答無

效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一

項。

1.下列說法正確的是（）

A.光學顯微鏡下觀察到懸浮在水中的花粉顆粒的無規(guī)則運動是布朗運動

B.給自行車胎打氣，越打越費力是因為分子間存在斥力

C.一定質(zhì)量的氣體被壓縮后內(nèi)能一定增加

D.氣體在100℃時每個分子的動能都大于其在50℃時的動能

2.關(guān)于電磁場與電磁波，下列說法正確的是（）

A.變化的電場一定會產(chǎn)生電磁波

B.醫(yī)院里常用紫外線進行病房消毒

C.醫(yī)院中用來檢查人體器宜的是丫射線

D.紅外線在真空中傳播的速度小于X射線在真空中傳播的速度

3.下列說法正確的是（）

A.給手機充電時，電源提供的電能多于電池得到的化學能

B.系統(tǒng)對外界做功2L同時向外放熱3J,則系統(tǒng)內(nèi)能增加了5J

C.在房間內(nèi)打開冰箱門，再接通電源，室內(nèi)溫度就會持續(xù)降低

D.機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其他變化

4.一定質(zhì)量的理想氣體分別在工、7；溫度下發(fā)生等溫變化，相應的兩條等溫線如圖所示，4對應的曲線上

有A、B兩點，表示氣體的兩個狀態(tài)。下列說法正確的是（）

A.(

B.A到8的過程中，外界對氣體做功

C.4到B的過程中，氣體從外界吸收熱量

D.A到8的過程中，氣體分子對器壁單位面積上的作用力增加

5.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為4：I,原線圈一側(cè)接在如圖所示的正弦式交流電源上,

副線圈的回路中接有阻值R=55。的電阻，圖中電流表為理想交流電表。下列說法正確的是（）

A.交變電壓的頻率為25HzB.電阻R兩端的電壓為55及V

C.電流表的示數(shù)為1AD.原線圈的輸入功率為220W

6.如圖所示的電路中，燈泡片和4的規(guī)格相同。先閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻凡使兩個燈泡的亮度相同，再

調(diào)節(jié)電組與，使它們都正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)5。下列說法正確的是（）

A.斷開開關(guān)S后，4燈閃亮后熄滅

B.斷開開關(guān)S的瞬間，A燈電流反向

c.重新接通電路，A和4同時亮起，然后A燈逐漸熄滅

D.斷開開關(guān)至所有燈泡熄滅的過程中，電路中的電能來自于線圈儲存的磁場能

7.點電荷的等勢面分布如圖所示，某一帶電粒子只在靜電力作用下沿圖中虛線所示的路徑先后經(jīng)過A、8、

C三點，下列說法正確的是（）

A.粒子帶負電

B.粒子在A點受到的靜電力大于在B點受到的靜電力

C.粒子從A點到8點，靜電力作負功

D.粒子在4點的電勢能大于在。點的電勢能

8.如圖所示，電路中電源內(nèi)阻不可忽略。閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑動端向左滑動時，下列說法正確的是

A.電壓表的示數(shù)增大B.電流表的示數(shù)增大

C.電源的電功率減小D.電阻R2消耗的功率增大

9.如圖所示，用絕緣輕繩懸掛一個帶電小球，小球質(zhì)量為小，電荷量為小現(xiàn)施加水平向右的勻強電場，小

球平衡時靜止在A點，此時輕繩與豎直方向夾角為將小球向右拉至輕繩水平后由靜止釋放，已知重力加

速度g，下列說法正確的是（）

A.小球帶負電

B電場強度的大小為7ng亙11'

q

C.小球運動到A點時速度最大

D.小球運動到最低點8時輕繩的拉力最大

10.如圖所示，勻強磁場中MN和尸。是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導軌，已知導軌足夠長，電阻

不計。就是一根與導軌垂直而且始終與導軌接觸良好的金屬桿，金屬桿具有一定質(zhì)量和電阻。開始時，將開

關(guān)S斷開，讓桿曲由靜止開始自由下落，過段時間后，再將S閉合。下列給出的開關(guān)閉合后金屬桿速度隨時

間變化的圖像，可能正確的是（）

v

c.oD.O

II.如羽所示的光滑平面內(nèi)，在通有圖示方向電流/的長直導線右側(cè)有一矩形金屬線框"cd,od邊與導線平

行。調(diào)節(jié)導線中的電流大小時觀察到矩形線框向右移動。下列說法正確的是（）

ah

A.線框中產(chǎn)生的感應電流方向為a-d-〃

B.導線中的電流逐漸減小

C.線框必邊所受安培力為0

D.線框從邊所受的安培力方向水平向右

12.如圖所示，兩個電荷量都是。的正、負點電荷固定在A、8兩點，連線中點為0?，F(xiàn)將另一個電荷量

為+4的試探電荷放在AB連線的中垂線上距0為x的C點，沿某一確定方向施加外力使電荷由靜止開始沿直

線從。點運動到。點，下列說法正確的是（）

：X

-Qo+2

BQ........匕......-…⑥4

A.外力戶的方向應當平行于4B方向水平向右

B.電荷從。點到0點的運動為勻變速直線運動

C.電荷從。點運動到O點過程中電勢能逐漸減小

D.電荷從C點運動到O點的過程中限逐漸增大

Av

13.如圖所示，利用霍爾元件可以監(jiān)測無限長直導線的電流。無限長直導線在空間任意位置激發(fā)磁場的磁感

應強度大小為：B=kL其中k為常量，/為直導線中電流大小，d為空間中某點到直導線的距離。霍爾元

d

件的工作原理是將金屬薄片垂直置于磁場中，在薄片的兩個側(cè)面。、b間通以電流時，e、/兩側(cè)會產(chǎn)生電

勢差。下列說法正確的是（）

A.該裝置無法確定通電直導線的電流方向

B.輸出電壓隨著直導線的電流強度均勻變化

C.若想增加測量精度，可增大霍爾元件沿磁感應強度方向的厚度

D.用單位體積內(nèi)自由電子個數(shù)更多的材料制成霍爾元件，能夠提高測量精度

14.地磁學家曾經(jīng)嘗試用“自激發(fā)電”假說解釋地球磁場的起源，其原理如圖所示：一個金屬圓盤A在某一

大小恒定、方向時刻沿切線方向的外力作用下，在弱的軸向磁場8中繞金屬軸OO'轉(zhuǎn)動，根據(jù)法拉第電磁感

應定律，盤軸與盤邊之間將產(chǎn)生感應電動勢，用一根螺旋形導線在圓盤下方連接盤邊與盤軸，MN中就

有感應電流產(chǎn)生，最終回路中的電流達到穩(wěn)定值，磁場也達到穩(wěn)定狀態(tài)。下列說法正確的是（）

B

A.MN中的電流方向從M-N

B.MN中感應電流的磁場方向與原磁場方向相反

C.圓盤轉(zhuǎn)動的速度逐漸減小

D.磁場達到穩(wěn)定狀態(tài)后，MN中不再產(chǎn)生感應電流

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.（8分）

物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。

（1）用圖示的多用電表正確測量了一個130Q的電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值約2000C的電阻。請從下

列選項中挑選必需的步驟，按順序排列為o

A.將紅表筆和黑表筆接觸

B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“X10”位置

C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“X100”位置

D.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“X1k”位置

E.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向表盤右側(cè)“0”刻線

F.將紅黑表筆分別接在待測電阻兩端進行電阻測量

（2）圖甲是觀察電容器充、放電現(xiàn)象的實驗電路。某時刻，電流自右向左通過電流傳感器，電容器在

（選填“充電”或“放電圖乙為電容器在此過程中電流隨時間變化的圖像，請在圖丙中畫出此

過程中電容器所帶電荷量隨時間變化的圖像。

（3）在做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗時，已知配制的油酸酒精溶液的濃度為C。通過正確的實驗

操作測得1滴油酸酒精溶液的體積為匕，把1滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤里，等油膜形狀穩(wěn)定后，把玻璃

板蓋在淺盤上并描畫出油膜的輪廓，如圖所示。已知圖中小方格的邊長為L,則油酸分子直徑大小的表達式

為。

16.（10分）

某同學利用如圖所示的電路“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”。已知待測干電池的電動勢約I.5V,內(nèi)阻約0.30。

除待測電池、開關(guān)、導線外，還有下列器材可供選用：

①電流表A：量程0~0.6A,內(nèi)阻為0.3。

②電壓表V：量程0~3V,內(nèi)阻約3k。

③滑動變阻器與：0-20Q,額定電流2A

④滑動變阻器與：0-100Q,額定電流1A

（1）為了調(diào)節(jié)方便，測量結(jié)果盡量準確，實驗中滑動變阻器應選用（填寫儀器前的序號）。

（2）經(jīng)過多次測量并記錄對應的電流表示數(shù)/和電壓表示數(shù)U,利用數(shù)據(jù)在excel軟件中繪制U—/圖像，擬

合得出電壓U和電流/之間滿足關(guān)系：U=-0.28/+1.33,由此得出電池的電動勢后V；內(nèi)阻

r=Qo

（3）利用上述方案進行實驗時，測量存在系統(tǒng)誤差。下列說法正確的是

A.因為電壓表的分流作用,電動勢的測量值小于真實值

B.因為電流表的分壓作用,電動勢的測量值大于真實值

C.因為電壓表的分壓作用,電動勢的測量值小于真實值

D.因為電流表的分流作用,電動勢的測量值大于真實值

（4）該同學實驗中發(fā)現(xiàn)，在保證所有器材安全的情況下，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片時，電壓表示數(shù)的變化量

△U不到0.2V,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是；

由于AU過小，實驗時采集數(shù)據(jù)較為不便。在不改變已選實驗器材的基礎(chǔ)上，設(shè)計使電壓表示數(shù)變化更為明

顯的方案，并說明該方案電池內(nèi)阻的測量值與真實值的關(guān)系。

17.（9分）

如圖所示，光滑水平面上有豎直向下的有界勻強磁場，磁感應強度大小3=0.17。邊長L=0.1m的正方形金

屬線框外“，在水平外力尸作用下以水平向右的速度v=4m/s勻速進入磁場區(qū)域。已知線框的電阻

R=0.4O,線框運動過程中而、cd兩邊始終與磁場邊界平行。在線框進入磁場過程中，求：

I

b-Vc，!XXXX

XXX

I______IxXXX

aa

XXXX

（1）線框中電流/的大小；

（2）外力尸的大小；

（3）線框中產(chǎn)生的焦耳熱。。

18.（9分）

如圖所示，寬為L的光滑固定導軌與水平面成，角，質(zhì)量為機的金屬桿而，水平放置在導軌上?？臻g中存在

垂直于導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度為及S為單刀雙擲開關(guān)，電源的內(nèi)阻為r,定值電阻和金屬桿

接入電路的阻值均為R,重力加速度為g。

B

（1）開關(guān)S接1,金屬桿恰好能靜止在導軌上。求電源電動勢E的大??；

（2）開關(guān)S接2,金屬桿由靜止開始運動，沿斜面下滑距離s后速度達到最大，此后金屬桿勻速運動。求:

a.最大速度%小

b.金屬桿從靜止開始到最大速度過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

19.（II分）

利用帶電粒子（不計重力）在電場或磁場中的運動可以研究很多問題。

I

（I）如圖所示，在間距為4、長度為/的兩塊平行金屬板上施加電壓U,讓帶電粒子沿兩極板的中心線以速

度V進入電場，測得粒子離開電場時偏離中心線的距離為*利用上述方法可以測量帶電粒子的比荷（幺），

m

請推導粒子比荷的表達式；

（2）俁持其他條件不變，撤掉問題（1）中兩極板間的電壓，在兩極板間施加一垂直紙面的勻強磁場。將磁

感應強度的大小調(diào)節(jié)為8時，帶電粒子恰好從極板的右側(cè)邊緣射出。

a.利用上述方法同樣可以測量帶電粒子的比荷，請推導粒子比荷的表達式；

b.帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)時動量發(fā)生變化，使提供磁場的裝置獲得反沖力。假設(shè)單位時間內(nèi)入射的粒子數(shù)為

m單個粒子的質(zhì)量為小，求提供磁場的裝置在垂直極板方向上獲得的反沖力大小。

20.（II分）

恒星生命盡頭，在一定條件下通過引力坍縮可以形成中子星。磁陀星是中子星的一種，擁有極強的磁場，兩

極的磁感應強度約為lxlO”T。地球表面的磁場磁感應強度最弱約3.5'10一51，最強僅為7xl（）5T。

（1）已知磁陀星和地球兩極的磁場小范圍內(nèi)均可視作勻強磁場，忽略帶電粒子與天體之間的萬有引力。

a.帶電粒子在地球和磁陀星兩極以垂直于磁場的方向運動時可做勻速圓周運動，求比荷相同的帶電粒子在地

球與磁陀星兩極運動時的周期之比7；:（；

b.如圖1所示，若磁陀星兩極某圓心為。的圓形磁場區(qū)域的磁感應強度8隨時間“勻勻減小，即滿足關(guān)系

B=B0-kt（%為常量），請分析并論證在磁場中到。點距離為r處某靜止的帶電粒子能否以O(shè)點為圓心做

完整的圓周運動。

9

圖1圖2

（2）磁陀星本身還會高頻自轉(zhuǎn)，形成并持續(xù)釋放出和磁陀星一起自轉(zhuǎn)的極細高能電磁輻射束，如圖2所示。

這個過程有點類似于海上的燈塔，發(fā)出的光周期性地掠過人們的眼球。當輻射束掃過地球的時候，地球就能

接收到信號。

中國天眼FAST憑借全球最高的靈敏度，成為深度監(jiān)測宇宙輻射的主力。FAST監(jiān)測到某次高能輻射（一

種解釋是此輻射源自于磁陀星）持續(xù)時間為乙，相當于接收太陽一個月（實際接收時間為，2）釋放出的總能

量。已知FAST每經(jīng)過時間丁能接收到一次信號，太陽的輻射功率為玲，日地距離為入該磁陀星到地球的

距離為L，假設(shè)FAST在某時刻處于磁陀星輻射束的中心，求磁陀星的輻射功率P（假設(shè)在輻射束內(nèi)，到磁

陀星距離相等的面上能量均勻分布）。

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高三物理參考答案

第一部分選擇題（共42分）

題號1234567

答案ABACCDC

題號8910II121314

答案BCCADBA

第二部分非選擇題（共58分）

二、實驗題（共18分）

15.（8分）

（1）CAEF

（2）放電

16.（10分）

（1）③

（2）1.33V0.28Q

（3）A

（4）電池內(nèi)阻過小（外電阻遠大于內(nèi)電阻）；

將電壓表直接并聯(lián)到滑動變阻器兩端（將電流表直接與電池串聯(lián)），物="+RA（只要回答合理均可得

分）

三、計算論證題（4小題，共40分）

17.（9分）

（1）由cd邊切割磁感線可得：E=BLv

E

根據(jù)閉合電路歐姆定律：/=一

R

聯(lián)立可得：1=—

R

帶入數(shù)據(jù)解得：Z=O.1A

（2）線框所受安培力為：耳-帶入數(shù)據(jù)解得：入hlxlO^N

根據(jù)平衡方程：F=FA可得：F=lx10-3N

（3）根據(jù)焦耳定律：。=/'汝，其中：;=解得：0=1x10〉

v

18.（9分）

E

（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律：/二」一

2R+r

金屬桿ab所受安培力為：FA=BIL

根據(jù)平衡方程：mgsin0=/^

聯(lián)立得：七=磔（2?刖,

BL

（2）a.根據(jù)平衡方程：mgsin0=F；

金屬桿必所受安培力為：F；=BrL

根據(jù)動生電動勢：E'=BL%

E'

根據(jù)閉合電路歐姆定律：1"=——

2R

聯(lián)立得：“即駕警

BL

b.由能量守恒定律可得：〃7gssine=gmu；+。

金屬桿產(chǎn)生的焦耳熱：e,=-e

2

m-r包八1-n加3g2穴20近2。

聯(lián)”可得：0=5相gs,sm0-----1市-----

19.（II分）

（1）y=-at\qE=ma,E=—,Z=-,可得：±=

2dvmUl~

（2）a.設(shè)帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑為R,根據(jù)幾何關(guān)系：（女-5）+『=R2,可得:

根據(jù)牛頓第二定律：qvB=m^~

R

聯(lián)立可得：幺二4",

m8(1+4/2)

b.設(shè)帶電粒子從磁場中出射速度方向與極板成。角。以加時間內(nèi)入射的粒子為研窕對象，在垂直于極板的

方向上由動量定理得：FvAr=A/nvsin0-0

其中=nm^i,sin^=—,帶入可得：F=叱。

R'才+4/

根據(jù)牛頓第三定律，提供磁場的裝置在垂直