资源描述
北京市朝阳区2022~2023学年度高三第一学期期末质量检测
物理试卷
(考试时间90分钟 满分100分)
第一部分
本部分共14 题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.下列说法正确的是
A.物体所带电荷量一定是元电荷e的整数倍
B.点电荷是一种理想化模型,其所带电荷量一定很小
C.两点电荷间的静电力与它们间的距离成反比
D.丝绸与玻璃棒摩擦后带正电,是因为玻璃棒给丝绸提供了正电荷
2.如图所示,是一个正弦式交变电流的波形图。则
A.该交变电流的周期为5s
B.该交变电流的有效值为10A
C.若将该电流通过10Ω的电阻时,1s内产生热量为500J
D.若将该电流输入匝数比为10:1的降压变压器,副线圈输出电流的最大值为1A
3.我国北斗导航系统所使用的电磁波频率约1561MHz;家用微波炉加热食物所使用的电磁波频率约2450MHz;家用WiFi所使用的电磁波频率约5725MHz。则家用WiFi所使用的电磁波
A.不会产生偏振现象
B.比微波炉所使用的电磁波更不容易产生明显的衍射现象
C.与北斗导航所使用的电磁波叠加时将会产生干涉现象
D.从一个房间穿越墙壁进入另一个房间时其频率会变化
4.在一个等边三角形abc顶点b和c处各放入一个电荷量相等的点电荷时,测得a处的场强大小为E,方向与bc边平行,如图所示。拿走c处的点电荷后,则
A.a处场强大小仍为E,方向由a指向b
B.a处场强大小为,方向由b指向a
C.a处电势降低
D.a、c两点电势相等
5. 如图所示,在水平放置的条形磁铁的N极附近,一个闭合线圈始终竖直向下加速运动,并始终保持水平。在位置B时N极附近的磁感线正好与线圈平面平行,A、B之间和B、C之间的距离相等,且都比较小。下列说法正确的是
A.线圈在位置A时感应电流的方向为顺时针(俯视)
B.线圈在位置C时感应电流的方向为顺时针(俯视)
C.线圈在位置B时穿过线圈的磁通量最大
D.线圈在位置C时的感应电流比在位置A时的大
6.为避免闪电造成损害,高大的建筑物会装有避雷针。积雨云底层带负电,由于静电感应使得避雷针的尖端带上了正电。图中虚线为避雷针周围的等势面,且相邻等势面间的电势差相等。避雷针尖端正上方a、b两点的场强大小分别为Ea、Eb,电势分别为φa、φb。一带负电的雨滴竖直下落经过a、b两点。下列说法正确的是
A.Ea > Eb
B.φa > φb
C.该雨滴从a下落至b的过程中,电势能逐渐减少
D.若该避雷针某时刻开始放电,则放电电流从积雨云流向避雷针
7.电磁炉是目前家庭常用的炊具,具有无明火、无污染、高效节能等优点。某同学仿照电磁炉原理自己制作了一个简易电磁炉,其结构简图如图所示。在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,接通交流电源,一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是
面板
A.家用电磁炉工作时,利用其面板产生的涡流来加热食物
B.家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料,主要是因为陶瓷的导热性能较差
C.简易电磁炉工作时,利用线圈产生的自感现象来加热水
D.仅增大简易电磁炉交流电的频率,可以缩短水达到沸腾的时间
8.已知光敏电阻在没有光照射时电阻很大,并且光照越强其阻值越小。利用光敏电阻作为传感器设计了如图所示的电路,电源电动势E、内阻r及电阻R的阻值均不变。当光照强度增强时,则
A.电灯L变亮 B.电流表读数减小
C.电阻R的功率增大 D.电源的输出功率一定增大
9.甲、乙两个带电粒子的电荷量和质量分别为(-q,m)、(-q,4m),它们先后经过同一加速电场由静止开始加速后,由同一点进入同一偏转电场,两粒子进入时的速度方向均与偏转电场方向垂直,如图所示。粒子重力不计。则甲、乙两粒子
A.进入偏转电场时的速度大小之比为1:2
B.离开偏转电场时的动能之比为1:1
C.在偏转电场中运动的时间相同
D.离开偏转电场时的速度方向不同
10.如图所示,电阻不计的光滑平行金属导轨水平置于方向竖直向下的匀强磁场中,左端接一定值电阻R,电阻为r的金属棒MN置于导轨上,金属棒与导轨始终垂直且接触良好。在t=0时金属棒受到垂直于棒的水平恒力F的作用由静止开始运动,金属棒中的感应电流为i,所受的安培力大小为FA,电阻R两端的电压为UR,电路的电功率为P,下列描述各量随时间t变化的图像正确的是
11.由电磁理论可知,半径为R、电流强度为I的单匝环形电流,其中心处的磁感应强度大小B=kI/R,其中k为已知常量。正切电流计是利用小磁针的偏转来测量电流的,如图所示,在一个竖直放置、半径为r、匝数为N的圆形线圈的圆心O处,放一个可以绕竖直轴在水平面内转动的小磁针(带有分度盘)。该线圈未通电时,小磁针稳定后所指方向与地磁场水平分量的方向一致。调整线圈方位,使其与静止的小磁针在同一竖直平面内。给线圈通上待测电流后,小磁针偏转了α角。已知仪器所在处地磁场磁感应强度的水平分量的大小为B0。则
A.待测电流在圆心O处产生的磁感应强度大小为B0cosα
B.待测电流在圆心O处产生的磁感应强度大小为
C.待测电流大小为
D.待测电流大小为
12.如图所示,若x轴表示时间,y轴表示速度,则该图线下的面积表示位移,直线AB的斜率表示物体在该时刻的加速度大小。若令x轴和y轴分别表示其它物理量,则可以反映在某种情况下相应物理量之间的关系。下列说法正确的是
A.若电场方向平行于x轴,x轴表示位置,y轴表示电势,
则直线AB的斜率表示对应位置处的电场强度大小
B.若x轴表示时间,y轴表示穿过密绕螺线管的磁通量,则直线AB的斜率表示该螺线管产生的电动势大小
C.若x轴表示流经某电阻的电流,y轴表示该电阻两端的电压,则图线下面积表示电阻的热功率
D.若x轴表示时间,y轴表示通过导体横截面积的电荷量,则该图线下面积表示这段时
间内电流所做的功
13.某电子秤的原理简图如图所示。AB为一均匀的滑动变阻器,长度为L,两边分别有P1、P2两个滑动头,轻质弹簧上端与P1及秤盘底部相连,下端固定。弹簧原长时P1 和P2均指在A端。若P1、P2间出现电压时,该电压经过放大,通过信号转换后在显示屏上就能显示出被称物体的质量。已知弹簧的劲度系数为k,托盘质量为m0,电源电动势为E,内阻不计。重力加速度为g。在托盘上未放物体时需要先校准零点,即未放被称物体时电压为零。则
A.校准零点时,不需要移动滑动头P2
B.校准零点时,两滑动头间的距离为
C.滑动头P1滑至B端时,被称物体的质量为
D.被称物体的质量m与两滑动头间电压U的关系为
14.在现代研究受控热核反应的实验中,需要把107~109K的高温等离子体限制在一定空间区域内,这样的高温下几乎所有作为容器的固体材料都将熔化,磁约束就成了重要的技术。
线圈
线圈
如图所示,科学家设计了一种中间弱两端强的磁场,该磁场由两侧通有等大同向电流的线圈产生。假定一带正电的粒子(不计重力)从左端附近以斜向纸内的速度进入该磁场,其运动轨迹为图示的螺旋线(未全部画出)。此后,该粒子将被约束在左右两端之间来回运动,就像光在两个镜子之间来回“反射”一样,不能逃脱。这种磁场被形象地称为磁瓶,磁场区域的两端被称为磁镜。
根据上述信息并结合已有的知识,可以推断该粒子
A.从左端到右端的运动过程中,沿磁瓶轴线方向的速度分量逐渐变小
B.从靠近磁镜处返回时,在垂直于磁瓶轴线平面内的速度分量为最大值
C.从左端到右端的运动过程中,其动能先增大后减小
D.从左端到右端的运动过程中,其运动轨迹的螺距先变小后变大
第二部分
本部分共6 题,共58 分。
15.(8分)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)在“测定金属丝的电阻率”的实验中, 将多用电表的选择开关置于“×1” 位置,粗测金属丝的电阻。下列实验步骤正确的操作顺序为 (填写各实验步骤前的字母)。
A.将选择开关置于“×1”位置
B.将选择开关置于“OFF”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
(2)用伏安法测量约5Ω左右的金属丝的阻值,实验室备有下列器材可供选择:
A.电压表(量程0~3V,内阻约15kΩ)
B.电压表(量程0~15V,内阻约75kΩ)
C.电流表(量程0~3A,内阻约0.2Ω)
D.电流表(量程0~0.6A,内阻约1Ω)
E.滑动变阻器R1(0~20Ω,0.6A)
F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.6A)
G.电池组E(电动势3V)
H.开关S,导线若干
为了能测得多组实验数据,并尽可能提高测量精度,电压表应选用______,电流表应选用______,滑动变阻器应选用______。(填写器材前面的字母)
(3)某兴趣小组用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的多组电流I和电压U的数值,并分别描绘了U-I图像,如图所示。其中,用电流表外接法得到的是用 (填写“实线”或“虚线”)表示的图像,并由此得到这段铅笔芯的电阻值为 Ω。(保留两位有效数字)
16.(10分)某同学根据闭合电路欧姆定律测量电源的电动势和内阻。
(1)测量电源电动势E和内阻r的实验方案为:设计如图1所示的电路,调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式 ,利用测量数据作出U – I图像,得出E和r。
(2)现有图2所示的实验器材和若干导线。图中已将实验器材进行了部分连接,还应当用一根导线将电压表接线柱h与 接线柱连接,再用另一根导线将电压表接线柱g与 接线柱连接。全科免费下载公众号《高中僧课堂》(填写接线柱对应的字母)
图2
图1
(3)电路接线完毕,在保证电路安全的情况下闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表读数一直接近3V而电流表读数始终为零。已知导线与接线柱均无故障,且故障只有一处。现只改变电压表接线,再闭合开关、调节变阻器。下列推断正确的是 。
A.电压表接在a、f之间,电压表、电流表读数总为零,表明滑动变阻器短路
B.电压表接在a、b之间,电压表读数总接近3V、电流表读数总为零,表明电流表断路
C.电压表接在c、d之间,电压表、电流表读数总为零,表明开关是完好的
(4)从输出特性来看,电源通常有恒压源和恒流源两种模型。如图3(a)所示,将电源看作输出电压恒为US的理想电源(无内阻)与电阻RS串联,若该电源输出的电压几乎不随负载RL阻值的变化而变化,则被称为恒压源(即图中虚线框部分);如图3(b)所示,将电源看作输出电流恒为IS的理想电源(内阻无限大)与电阻RS并联,电源向外电路输出的电流几乎不随负载RL阻值的变化而变化,则被称为恒流源(即图中虚线框部分)。
图4
图3
某种太阳能电池在特定光照条件下,随着负载RL阻值的变化,其输出电压U与输出电流I的变化规律如图4所示。请描述该电池的输出特性,并结合恒压源和恒流源的特点解释其原因。
17.(9分)
在水平方向的匀强电场中,用绝缘轻绳悬挂一质量为m、电荷量为q的小球,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角为45°。重力加速度为g。不计空气阻力。
(1)求匀强电场的场强大小E;
(2)若剪断轻绳,求小球此后在电场中运动时的加速度大小a;
(3)若撤去电场,小球将在竖直平面内摆动,求小球摆到最低点时受到轻绳的拉力大小T。
18.(9分)
回旋加速器在核技术、核医学等领域得到了广泛应用,其原理如图所
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