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1、海淀区高三年级第一学期期末练习海淀区高三年级第一学期期末练习物理试题物理试题一、本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得 3 分，选对但不全的得2 分，有选错或不答的得 0 分。把你认为正确答案的代表字母填写在题后的括号内。1关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是（）A变化的电场能够产生磁场，变化的磁场也能够产生电场B电磁波和机械波都只能在介质中传播C电磁波在空间传播时，电磁能也随着一起传播D电磁波穿过两种介质的分界面时频率会发生改变2如图 1 所示，在 a、b 两点上放置两个点电荷，它们
2、的电荷量分别为 q1、q2，MN 是连接两点的直线，P 是直线上的一点，下列哪种情况下 P 点的场强可能为零（）Aq1、q2都是正电荷，且 q1q2Bq1是正电荷，q2是负电荷，且 q1q2Dq1、q2都是负电荷，且q1q23如图 2 所示，理想变压器初级线圈的匝数为 n1，次级线圈的匝数为 n2，初级线圈的两端a、b 接正弦交流电源，电压表 V 的示数为 220V，负载电阻 44R，电流表 A1的示数是 0.20A.下列判断中正确的是（）A初级线圈和次级线圈的匝数比为 2:1B初级线圈和次级线圈的匝数比为 5:1C电流表 A2的示数为 1.0AD电流表 A2的示数为 0.4A4如图 3 所示
3、，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b 是运动轨迹上的两点，若带电粒子只受电场力作用，根据此图能作出判断的是（）A带电粒子所带电荷的正、负B带电粒子在 a、b 两点何处受力较大C带电粒子在 a、b 两点何处的动能较大D带电粒子在 a、b 两点何处的电势能较大5两个相同的白炽灯泡 L1和 L2接到如图 4 所示的电路中，灯 L1与电容器串联，灯 L2与电感线圈串联。当 a、b 间接电压最大值为 Um、频率为 f 的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同.更换一个新的正弦交流电源后，灯 L1的亮度低于灯 L2的亮度.新电源两极的电压最大值和频率可能
4、是（）A最大值仍为 Um，而频率大于 fB最大值仍为 Um，而频率小于 fC最大值大于 Um，而频率仍为 fD最大值小于 Um，而频率仍为 f6两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源相连接，如图 5 所示.闭合开关 S 达到稳定后，在两极板间有一带电液滴 p恰好处于静止状态，下列判断正确的是（）A保持开关 S 闭合，减小两板间的距离，液滴向上运动B保持开关 S 闭合，减小两板间的距离，液滴向下运动C断开开关 S，减小两板间的距离，液滴向上运动D断开开关 S，减小两板间的距离，液滴向下运动7如图 6（甲）所示，两个平行金属板 P、Q 正对竖直放置，
5、两板间加上如图 6（乙）所示的交变电压.t=0 时，Q 板比 P 板电势高 U0，在两板的正中央 M 点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计）已知电子在 04t0时间内末与两板相碰.则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是（）A0 t t0Bt0 t2t0C2 t0 t3t0D3 t0 t4t08如图 7 所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器 R2的滑动触头 P 移动时，关于两个电压表 V1与 V2的示数，下列判断正确的是（）AP 向 a 移动，V1示数增大、V2的示数减小BP 向 b 移动，V1示数增大、V2的示数减小CP 向 a 移
6、动，V1示数改变量的绝对值小于 V2的示数改变量的绝对值DP 向 b 移动，V1示数改变量的绝对值大于 V2的示数改变量的绝对值9如图 8 所示，水平正对放置的带电平行金属板间的匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的 a 点由静止释放，经过轨道端点 P进入板间后恰好沿水平方向做匀速直线运动.现在使小球从稍低些的 b 点由静止释放，经过轨道端点 P 进入两板之间的场区.关于小球和小球现在运动的情况以下判断中正确的是（）A小球可能带负电B小球在电、磁场中运动的过程动能增大C小球在电、磁场中运动的过程电势能增大D小球在电、磁场中运动的过程机械能与电势能总量不变1
7、0矩形导线框 abcd 放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图 9（甲）所示.磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度 B 随时间变化的图象如图 9（乙）所示.t=0，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在 04s 时间内，导线框 ad 边电流随时间变化的图象（向左为安培力的正方向）可能是图 10 中的（）ABCD图 10二、本题共 3 小题，共 14 分。把正确答案填在题中的括号内、横线上或按要求连接电路.11（4 分）如图 11 所示装置是研究电磁感应现象中感应电流的方向与引起感应电流的磁场变化关系的实验示意图，磁铁的上端是 N 极。已知电流从“+”接线柱流入电流表时，电流表指针
8、向右偏转，电流从“”接线柱流入电流表时，电流表指针向左偏转。当磁铁从线圈中竖直向下拨出时，电流表指针向偏转（填“左”或“右”）。12（4 分）图 12 是“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验示意图，电极 A 接电源负极，电极 B 接电源正极，a、b、c、d、e 是五个基准点。当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向“+”接线柱一侧偏转；当电流从“-”接线柱流入电流表时，指针向“”接线柱一侧偏转。在实验时，探针接触基准点 d，另一探针接触探测点 p（pd 连线垂直于 AB 连线）时，灵敏电流计指针向“”接线柱一侧偏转，为尽快探测到与 d 点等电势2的点，探针应由 p 点（）A向上移动B向下移
9、动C向左移动D向右移动13（6 分）图 13（甲）为某同学测绘额定电压为 2.5V 小灯泡的 IU 图线实验电路图.图 13（甲）图 13（乙）（1）根据电路图，用笔画线代替导线，将图 13（乙）中的实验电路连接成完整实验电路。（2）开关 S 闭合之前，图 13（乙）中滑动变阻器的滑片应该置于（选填“A 端”、“B 端”或“AB 正中间”）。（3）已知小灯泡灯丝在 27时电阻值约为 1.5并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比（热力学温度 T 与摄氏温度 t 关系为 T=273+t），根据图 13（丙）画出的小灯泡IU 特性曲线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为（保留两位有效数字）.三、
10、本题包括 7 小题，共 56 分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.14（7 分）如图 14 所示，两平行金属导轨间的距离 L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角=37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度 B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 E=4.5V、内阻 r=0.50的直流电源，现把一个质量为 m=0.040kg 的导体棒 ab 放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，与金属导轨接触的两点间的导体棒的电阻 R0=2.5，金属导轨电阻
11、不计，g 取 10m/s2。已知 sin37=0.60，cos37=0.80，求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力。15（7 分）如图 15 所示，边长 L=0.20m 的正方形导线框 ABCD 由粗细均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻 R0=1.0，金属棒 MN 与正方形导线框的对角线长度恰好相等，金属棒 MN 的电阻 r=0.20。导线框放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.50T，方向垂直导线框所在平面向里。金属棒 MN 与导线框接触良好，且与导线框对角线 BD 垂直放置在导线框上，金属棒的中点始终在 BD 连线上。若金属棒以 v
12、=4.0m/s的速度向右匀速运动。求（计算结果保留两位有效数字）：（1）金属棒产生的电动势大小；（2）金属棒 MN 上通过的最大电流大小和方向；（3）导线框消耗的电功率.16（8 分）如图 16 所示，正方形导线框 abcd 的质量为 m、边长为 l，导线框的总电阻为 R。导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd 边保持水平。磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面水平距离为 L。已知 cd 边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。重力加速度为 g.（1）求 cd 边进入磁场时导线框的速度大小；（2）
13、请证明：导线框 cd 边在磁场中运动的任意瞬间，导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率；（3）小从导线框 cd 边刚进入磁场到 ab 边刚离开磁场的过程中，导线框克服安培力所做的功.17（8 分）图 17（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 OO匀速转动，线圈的匝数 n=100，线圈的电阻 r=10，线圈的两端经集流环与电阻 R 连接，电阻 R=90，与 R 并联的交流电压表为理想电表。在 t0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间 t 按图 17（乙）所示正弦规律变化。求：（1）交流发电机产生的电动势最大值；（
14、2）电路中交流电压表的示数；18（8 分）图 18 为示波管的示意图，竖直偏转电极的极板长 l=4.0cm，两板间距离 d=1.0cm，极板右端与荧光屏距离 L=18cm.由阴极发出的电子经电场加速后，以 v=1.6107m/s 的速度沿中心线进入竖直偏转电场.若电子由阴极逸出时的初速度、电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，已知电子的电荷量 e=1.61019C，质量 m=0.911030kg.（1）求加速电压 U0的大小；（2）要使电子束不打在偏转电极的极板上，求加在竖直偏转电极上的电压应满足的条件；（3）若在竖直偏转电极上加 a=40sin100t（V）的交变电压，求电子打在荧
15、光屏上产生亮线的长度.19（9 分）如图 19 所示，在以 O 为圆心，半径为 R=的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外.竖直平行放置的两金属板 A、K 连在电压可调的电路中.S1、S2为 A、K 板上的两个小孔，且 S1、S2和 O 在同一直线上，另有一水平放置的足够长的荧光屏 D，O 点跟荧光屏 D 之间的距离为 h.比荷（电荷量与质量之比）为 k 的带正电的粒子由 S1进入电场后，通过 S2射向磁场中心，通过磁场后打在荧光屏 D 上.粒子进入电场的初速度及所受重力均可忽略不计.（1）请分段描述粒子自 S1到荧光屏 D 的运动情况；（2）求粒子垂直
16、打在荧光屏上的 P 点时速度的大小；（3）移动滑片 P，使粒子打在荧光屏上 Q 点，hPQ33（如图 19 所示），求此时 A、K 两极板间的电压.20（9 分）如图 20 所示，地面上方竖直界面 M 左侧空间存在着水平的、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 B1=2.0 T.与 N 平行的竖直界面 M 左侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度 E1=100N/C.在界面 M 与 N 之间还同时存在着水平向左的匀强电场，电场强度 E2=90N/C.在紧靠界面 M 处有一个固定在水平地面上的竖直绝缘支架，支架上表面光滑，支架上放有质量m2=1.8104kg的带正电的小球b（可视为质点），电荷量q2=1.0105C.一个质量为 m1=1.8104kg，电荷量为 q1=3.0105C 的带负电小球（可视为质点）a 以水平速度 v0射入场区，沿直线运动并与小球 b 相碰，a、b 两个小球碰后粘合在一起成小球 c，进入界面 M 右侧的场区，并从场区右边界 N 射出.落到地面上的 Q 点（图中未画出）.已知支架顶端距地面的高度 h=1.0m，M 和 N 两个界面的距离 L=0.10m，g取 10m/s2.求：（1）小球 a 水平运动的速度；（2）物体 c 刚进入 M 右侧的场区时的加速度；（3）物体 c 落到 Q 点时的速率.