北京市朝阳区2014届高三上学期期末考试物理试题 Word版含答案

物理学科试卷

2014．1

（考试时间90分钟 满分100分）

一、本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是

符合题目要求的。把答案用2B铅笔填涂在答题卡上。 1．下列物理量属于矢量的是 A．磁感应强度

B．电势差

C．电动势

D． 电流

2．把长0.10m的直导线放入匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂直。已知磁场的磁感应强度B的大小为5.0×10-3T，当导线中通过的电流为3.0A时，该直导线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．关于简谐横波的图像，下列说法中正确的是 A．坐标原点一定是波源的位置 B．横坐标x表示各个质点距波源的距离 C．图像中的波形曲线表示质点的运动轨迹

D．纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移

4．如图所示，一轻弹簧上端固定在天花板上，下端挂一个重为300N的钩码，静止时弹簧伸长了3cm。现将钩码竖直向下拉2cm，然后无初速度释放，使钩码沿竖直方向振动，则钩码所受的最大回复力F及其振动的振幅A分别为 A．F=200N，A=2cm C．F=300N，A=3cm 图。则

B．F=200N，A=3cm D．F=500N，A=5cm

5．一列简谐横波沿x轴传播，图甲是x=0处质点的振动图像，图乙是该波t=0.15s时的波形

A．该波的周期是2s

B．该波的波长是0.2m D．该波的波速是10m/s

C．该波沿x轴负方向传播

6．如图所示为等量异号点电荷周围电场线的分布图，图中M点是两点电荷连线的中点，N

点和M点到正电荷的距离相等。若M、N两点电场强度的大小分别为EM和EN，电势分别为φM和φN，则

北京市朝阳区2013～2014学年度高三年级第一学期期末统一考试 物理 - 1

A．EM >EN，φM >φN C．EM =EN，φM >φN

B．EM >EN，φM <φN D．EM =EN，φM <φN

7．如图所示，一金属圆环水平固定放置，现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线无初速度释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环 A．始终相互吸引 B．始终相互排斥 C．先相互吸引，后相互排斥 D．先相互排斥，后相互吸引

8．图中a、b、c为三根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于等边三角形的三个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。则在三角形中心O点处的磁感应强度 A．方向向左 C．方向向下

B．方向向右 D．大小为零

9．如图所示，虚线框MNPQ内为一矩形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则 A．粒子a带负电，粒子b、c带正电 B．射入磁场时，粒子b的动能最大 C．粒子b的运动轨迹是抛物线 D．射入磁场时c的动量最大

10．如图所示的电路中，a、b是两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，

E为电源，S为开关。下列说法正确的是

A．闭合开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭 B．闭合开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭 C．闭合开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭 D．闭合开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭 11．如图所示，虚线框abcd内为一正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直

于纸面。实线框a′b′c′d′是一个矩形导体线框，a′b′边与ab边平行，且a′b′=2b′c′。若将导线框沿垂直于ab的方向匀速地拉离磁场区域，外力做的功为W1；若将导线框沿垂直于ad的方向以相同的速率匀速地拉离磁场区域，外力做的功为W2。则 A．W1=W2

B．W1=2W2

C．2W1=W2 D．4W1=W2

北京市朝阳区2013～2014学年度高三年级第一学期期末统一考试 物理 - 2

12．如图所示，电压表由灵敏电流计○G与电阻R串联而成。某同学在使用中发现一块电压

表的读数总比真实值偏小一些，若要调准，可采用的措施是 A．在电阻R上并联一个比其小得多的电阻 B．在电阻R上并联一个比其大得多的电阻 C．在电阻R上串联一个比其小得多的电阻 D．在电阻R上串联一个比其大得多的电阻

13．静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线。一带负电的粒

子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向在区间［-A，A］内做周期性运动，AB．粒子经过x=x0时加速度的大小 D．粒子经过x=x0时速度的大小

二、本题共3小题，共21分。把答案填在答题卡相应的位置。 14．（6分）

某同学用刻度尺测金属丝的长度l，用螺旋测微器测金属丝的直径d，其示数分别如图甲和图乙所示，则金属丝长度l=________cm，金属丝直径d=________mm。他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值，测量时选用“×1”欧姆挡，示数如图丙所示，则金属丝的电阻R=_________Ω。

C．粒子经过x=x0时的动能与电势能之和

q。利用这m

图甲

0 4 5 35 30 25 0 20 图乙 图丙

北京市朝阳区2013～2014学年度高三年级第一学期期末统一考试 物理 - 3

15．（7分）

用如图甲所示的电路，测定待测电阻Rx的阻值（阻值约为3Ω）。除电源（电动势为1.5V）、开关和导线外，可供使用的实验器材还有： a．电流表（量程0.6A） b．电流表（量程3A） c．电压表（量程3V） d．电压表（量程15V）

e．滑动变阻器（最大阻值10Ω） f．滑动变阻器（最大阻值100Ω）

（1）实验中，应选择的器材有_______________（填入所选器材前面的字母）； （2）根据图甲，用笔画线代替导线将图乙的实验器材连接成实验电路； （3）引起实验系统误差的主要原因是_____________________。

16．（8分）

根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示的电路可以测定电池的电动势和内电阻。R为一变阻箱，改变R的阻值，可读出电压表○V相应的示数U。对测得的实验数据进行处理，就1R坐标系中描出坐标点，如图乙所示。已知UR0=100Ω，请完成以下数据分析和处理。

可以实现测量目的。根据实验数据在

北京市朝阳区2013～2014学年度高三年级第一学期期末统一考试 物理 - 4

（1）图乙中电阻为________Ω的数据点应剔除； （2）在坐标纸上画出

1R关系图线； U （3）图线的斜率是_________（V-1Ω-1），由此可得电池电动势E=_________V。（结果保

留两位有效数字）

三、本题共5小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。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。把答案填在答题卡相应的位置。 17．（6分）

如图所示，两根光滑的金属导轨MN、M′N′平行固定于同一水平面内，导轨间距为l=0.50m，电阻不计。M、M′间接有阻值R=1.6Ω的电阻。金属棒ab垂直于导轨放置。导轨处于磁感应强度B=0.20T、方向竖直向下的匀强磁场中。金属棒ab在外力作用下向右匀速运动，速度v=10m/s，运动过程中金属棒ab与导轨保持良好接触。已知金属棒ab接入电路部分的阻值r=0.40Ω。求：

（1）金属棒ab中电流I的大小和方向； （2）1min内电阻R上产生的热量Q。

18．（6分）

如图所示，质量为m、电荷量为+q的滑块，静止在绝缘水平面上。某时刻，在MN的左侧加一个场强为E的匀强电场，滑块在电场力的作用下开始向右运动。已知滑块与MN之间的距离为d，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求： （1）滑块在电场中运动时加速度a的大小； （2）滑块停止时与MN间的距离x。

北京市朝阳区2013～2014学年度高三年级第一学期期末统一考试 物理 - 5

19．（8分）

如图甲所示，一个电阻值为R的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r。在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，图中B0和t0已知。导线电阻不计。求：0至t0时间内，

（1）通过电阻R1电流I的大小和方向； （2）通过电阻R1的电荷量q； （3）电阻R1上产生的热量Q。

20．（10分）

如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。在虚线OP的左侧，有一竖直向下的匀强电场E1，在虚线OP的右侧，有一水平向右的匀强电场E2和垂直纸面向里的匀强磁场B。C、D是质量均为m的小物块（可视为质点），其中C所带的电荷量为+q，D不带电。现将物块D静止放置在水平轨道的MO段，将物块C从LM上某一位置由静止释放，物块C沿轨道下滑进入水平轨道，速度为v，然后与D相碰，粘合在一起继续向右运动。求：

（1）物块C从LM上释放时距水平轨道的高度h； （2）物块C与D碰后瞬间的共同速度v共； （3）物块C与D离开水平轨道时与OP的距离x。

北京市朝阳区2013～2014学年度高三年级第一学期期末统一考试 物理 - 6

21．（10分）

如图甲所示，B为电源，电动势E=75V，内阻不计。R1为固定电阻，R2为光敏电阻。C为平行板电容器，虚线OO′到两极板距离相等，极板长l=6.0×10-2m，两极板的间距d=1.0×10-2m。P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的两个半圆形透光片a和b构成，它绕AA′轴按图中箭头方向匀速转动。当细光束通过不同的透光片照射光敏电阻R2时，R2的阻值不同。有一细电子束沿OO′以速度v0=2.0×107m/s连续不断地射入平行板电容器C，电子发生偏转。平行板电容器右端有一接收屏S，电子打到屏上的位置与OO′的距离记为y。当光束刚开始通过透光片a照射R2时取t=0，随着圆盘转动，y随时间t变化的关系如图乙所示。忽略细光束的宽度，忽略电容器的充、放电时间以及电子所受的重力。假设照在R2上的光强发生改变时R2阻值立即有相应的改变。

图甲 图乙

（1）求圆盘P匀速转动的角速度ω；

（2）已知电子的电荷量e=1.6×10-19C，电子的质量m=9×10-31kg。当细光束通过透光片a

照射光敏电阻R2时，R2的阻值为1000Ω，当细光束通过透光片b照射光敏电阻R2时，R2的阻值小于1000Ω。 Ⅰ．定值电阻R1的阻值；

Ⅱ．光束通过透光片b照射R2时，R2的阻值应满足什么条件？

北京市朝阳区2013～2014学年高三年级第一学期期中统一考试

北京市朝阳区2013～2014学年度高三年级第一学期期末统一考试 物理 - 7

物理学科试卷参考答案

2013．11

一、本题共13小题，每小题3分，共39分。

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D D A C B D B B C

二、本题共3小题，共21分。 14．39.60 0.278 9

15．（1）a、c、e

（2）答案见下图

（3）由于电压表分流，电流表示数大于通过Rx电流的真实值

16．（1）100

（2）答案见下图

北京市朝阳区2013～2014学年度高三年级第一学期期末统一考试 11 12 13 B B C 2分） 2分） 2分）

2分） 3分）

2分）

2分） 2分） 物理 - 8

（（（（（（（（

（3）4.8×10-3至5.2×10-3 1.9~2.1

（2分） （2分）

三、本题共5小题，共41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。 17．（6分） 解：（1）设金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势为E，根据法拉第电磁感应定律、闭合

电路欧姆定律：

EBlv

IE Rr

（2分） （2分）

解得 I0.50A

根据右手定则：电流方向ba （2）设1min电阻R上产生的热量为Q，根据焦耳定律：

QI2Rt=24J

（2分）

18．（6分） 解：（1）根据牛顿第二定律

qEfma

mgN0 又因为 fN

所以

aqEmg m

（3分）

（2）小物块在整个运动过程中，根据动能定理

(qEmg)dmgx00

所以

北京市朝阳区2013～2014学年度高三年级第一学期期末统一考试 物理 - 9

x(qEmg)d

mg （3分）

19．（8分） 解：（1）根据法拉第电磁感应定律有

BSB0r2 Ettt0所以

B0r2E IR2R3Rt0

（2分） （2分）

根据楞次定律：通过R1的电流方向为ab

（2）设通过R1的电量为q，则有 B0r2 qIt03R（3）根据焦耳定律

（2分）

224B0r22B0r2QIR1t02Rt0 3Rt9Rt002 （2分）

20．（10分） 解：（1）对物块C，根据动能定理有

1(mgqE1)hmv20

2mv2 h2(mgqE1)mv2mv共

可得 （3分）

（2）对物块C、D，碰撞前后动量守恒，则有

可得

v共v 2 （3分）

（3）C与D刚要离开水平轨道时对轨道的压力为零，设此时它们的速度为v′，则有 ① qv'B2mg

根据动能定理

112 qE2x2mv'22mv共22 ②

联立①②可得

m24mg2v2 x()

qE2q2B24 （4分）

21．（10分） 解：（1）由题意可知，圆盘转动的周期T=4s，则其角速度

2rad/s T2 （2分）

（2）A．电容器的电压

北京市朝阳区2013～2014学年度高三年级第一学期期末统一考试 物理 -

10

U1R1E

R1R2 ①

设电子在电容器中运动的时间为t，则在沿极板方向有

lv0t

②

在垂直于极板方向

y1eU2t 2md ③

联立①②③，代入y2103m及其他数据可得

R1500Ω

（4分）

d5.0103m，电2 B．设R2的阻值为R0时，电子刚好射不出电容器，此时y0容器两极板间的电压为U0。

R1同上有：U0E

R1R0

lv0t

④ ⑤ ⑥

y01eU02t 2md联立④⑤⑥，代入数据可得

R0100Ω

所以R2的阻值应满足的条件是R2≤100Ω

（4分）

北京市朝阳区2013～2014学年度高三年级第一学期期末统一考试 物理 -

11