最新黑龙江省顶级名校2020届高三上学期期中考试物理试题 含答案

0 ~ 99.9 )；开关、导线若干。
（ 1）请根据图甲的电路图，用笔划线代表导线，在图乙中将器材连接成实验电路；
（ 2）实验时，改变并记录电阻箱 R 的阻值，记录对应电压表的示数 U ，得到如下表所示的
若干组 R 、 U 的数据。根据图丙所示，表中第 4 组对应的电阻值读数是
；
5
（ 3）请推导 1 与 1 的函数关系式（用题中给的字母表示） UR
黑龙江顶级名校 2020 届高三上学期期中考试
物理试题
一、选择题（本题共 13 小题，每小题 4 分，共 52 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-9 题只有一个选项正确，第 10-13 题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分）
1．以下说法正确的是（
）
A ． 根据 E=F/q 可知，在电场中某点的场强 E 与试探电荷电量 q 成反比，与其所受到的力 F
B ．电流表 A ，内阻约为 0.2 ，量程 0~0.6A
C ．游标卡尺
D ．变阻箱 R0 （ 0~9999 ， 0.5A ）
E．滑动变阻器 Rw （ 10 ， 1A ）
F．电池组（ 3V ， 0.05 ）
G ．一个开关和导线若干
他
进
行
了
以
下
操
作
：
4
①用游标卡尺测量这段电阻丝的直径，如图所示，则该次测量的电阻丝直径
保持与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为
，重力加速度大小为 g ，导轨和导体棒的电阻均可忽略。求：
（ 1）电阻 R 消耗的功率；
6
（ 2）水平外力的大小。
17.如图所示， 在 E =1.0 103V / m 的竖直匀强电场中， 有一光滑的
半圆形绝缘轨道 QPN 与一水平绝缘轨道 MN 在 N 点平滑相接，半
G 的示数为
I 1 ，电流表 A 的示数为 I 2 。则电阻率的表达式为：
=
。（使用 d L Rg R0 I 1 I 2 及
数字表示）
15.某同学用如图甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势
E 和内电阻 r ，R
为电阻箱。实验室提供的器材如下：电压表 (量程 0 ~ 3V ，内阻约 3K )，电阻箱 (阻值范围
磁场偏转后又垂直 y 轴进入匀强电场并被接收屏接收，已知
OC
与 x 轴的夹角为 37°， OA＝ 2d ， sin37 °=0.6， cos37°=0.8．求： 5
（ 1）粒子的电性及比荷
（ 2）第四象限内匀强磁场的磁感应强度 B 的大小；
（ 3）第三象限内匀强电场的电场强度 一、 选择题（每题 4 分）
（ 1）滑块应以多大的初速度 V0 向左运动？
（ 2）滑块通过 P 点时受到轨道的压力。
（ 3）若撤去竖直电场，其它条件不变，滑块以（ 1）中的速度从 M 点开始运动，滑块是否还
能通过最高点？通过计算说明理由。
18.如图所示， 在坐标系 x0 y 的第一象限内虚线 OC 的上方存在垂
直纸面向里的匀强磁场， 磁感应强度大小为 B0 ，第四象限内存在
E 的大小范围。
，根据实验数据绘出如图丁
所示的 1
1
图线， 由图线得出电池组的电动势
E=
UR
有效数字）
V ，内电阻 r =
。（保留三位
三、计算题（本题共 3 小题，第 16 题 10 分，第 17 题 12 分，第 18 题 12 分，总计 34 分）
16.如图，固定不动的两平行金属导轨位于同一水平面上，相距
L，
左端与一电阻 R 相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小 为 B ，方向竖直向下。一长度为 L 质量为 m的导体棒置于导轨上， 在水平外力作用下沿导轨以速度 v 匀速向右滑动，滑动过程中始终
12.如图所示， 在一个直角三角形区域 ABC 内，存在方向垂直于纸面向里、 磁感应强度为 B 的 匀强磁场， AC 边长为 3L ， ∠C=90°，∠A=53°。一质量为 m 、电荷量为 q 的粒子从 AB 边
上距 A 点为 L 的 D 点垂直于磁场边界 AB 射入匀强磁场，要使粒子从
（ sin53 °=0.8， cos53°=0.6），则（
成正比 B ． 根据 E=kQ/r 2 可知，空间某位置的场强
E 与产生该电场的点电荷
Q 的电荷量成正比
C． 根据 E=U/d 可知， 在电场中某点的场强 E 与两点间的距离 d 成反比， 与这两点间的电压
U 成正比
D ． 电场中某点场强的方向与点电荷在该点受力方向相同
2、如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相 连的导线 abcd 内有水平向里变化的磁场。下列哪种变化磁场可使铝框 向左偏离 ( )
磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限
内存在沿 y 轴负方向的匀强电场，在 x 轴负半轴上有一接收屏
GD ， GD＝ 2OD ＝ 2d ．现有一带电粒子 (不计重力 )从 y 轴上的 A
点，以初速度 v 0 水平向右垂直射入匀强磁场， 恰好垂直 OC 射出，
并从 x 轴上的 P 点 (未画出 )进入第四象限内的匀强磁场，粒子经
）
BC 边射出磁场区域
3
3BqL
A ．粒子速率应大于
2m
2BqL
B ．粒子速率应小于
3m
4BqL
C ．粒子速率应小于
m
m
D ．粒子在磁场中最短的运动时间为
6Bq
13.如图所示，长均为 d 的两正对平行金属板 MN 、PQ 水平放置，板间距离为 2d ，板间有正
交的竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为
结果该试探电荷在 MN 间做来回往复运动， 在一个周期内的 v t 图象如图乙所示，则下列说
法正确的是 ( )
1
A ．M 和 N 两点的电场强度和电势完全相同 B ．试探电荷在 O 点所受电场力最大，运动的速度也最大
C．试探电荷在 t2 时刻到达 O 点， t 4 时刻到达 N 点
D ．试探电荷从 M 经 O 到 N 的过程中，电势能先减小后增大 5.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交变电源两极相连接的两个 D 形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两 D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，磁场方向如图所示。若用此回旋加速器加速质子
d = mm ；
②把电流表 G 与电阻箱串联当作电压表用。这块
的阻值应调为
；
“电压表 ”最大能测量 3V 的电压，则电阻箱
③设计实验电路图。 虚线框中只是他设计的实验电路图的一部分， 请帮他将电路图补画完整。
④实验电路连接。该同学完成了部分连接，请帮他补充完整。
⑤测量并计算电阻率。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某确定位置，电流表
圆形轨道平面与电场线平行， 其半径 R = 40cm ，N 为半圆形轨道最
低点， P 为 QN 圆弧的中点， 一带负电荷的小滑块质为 m 10 g ，
带电荷量为 q = 1 10 4c ，与水平轨道间的动摩擦因数
0.15 ，
位于 N 点右侧 S =1.5m 的 M 处，要使小滑块恰能运动到圆轨道的 最髙点 Q，取 g 10m / s2 ，求：
()
A ．O 点处的磁感应强度为零
B ．a、 b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．c、 d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D ．a、 c 两点处磁感应强度的方向不同
4.如图甲所示，在光滑绝缘的水平面上固定两个等量的正点电荷，
M 、O、N 为两点电荷连线
上的点， 其中 O 为连线中点， 且 MO ＝ ON.在 M 点由静止释放一个电荷量为 q 的正试探电荷，
6.如图所示为汽车启动电路原理图，汽车电动机启动时车灯会瞬间
变暗。在打开车灯的情况下， 电动机未启动时电流表的示数为 10A ；
电动机启动时电流表的示数为 58A ，若电源的电动势为 12.5V ，内
阻为 0.05 ，设电流表的内阻不计、车灯的电阻不变，则在打开车
灯、电动机启动时，电动机的输入电功率为（
D ．若撤去磁场，则粒子射出时的速度大小为
5V0
二、实验题（本题共 2 小题，第 14 题 6 分，第 15 题 8 分，共 14 分）
14.某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率。已知电阻丝长度为 供的实验仪器有：
L ，电阻约为 5 ，可提
A ．电流表 G ，内阻 Rg =120 ，满偏电流 I g = 3mA
运动过程中粒子不会发生碰撞，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，
则三个粒子从圆形边界射出点构成的图形的面积为（
）
A ． 2 R2 B． 3 R2 C． 5 R2 D． 6 R2
4
4
4
4
10.如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选
择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为
向右滑动一段距离，滑动前后理想电压表
V1 、 V2 示数变化量的绝对值分
别为 U 1 、 U 2 ，理想电流表 A 示数变化量的绝对值为 I ，则（
）
A. 电源的输出功率一定增大
V1 V2
2
B. 灯泡亮度逐渐变暗
C. U 1 与 U 2 均保持不变
I
I
D. 当电路稳定后，断开电键，小灯泡立刻熄灭
9.如图，竖直平面内存在半径为 R 的圆形匀强磁场区域，以圆心 O 为坐
）
A ． 681.8w B． 556.8w C． 480w D． 43.2w
7.如图，在匀强电场中， A、 B、 C、D 、E、 F 位于边长为 L ＝2cm 的正六边形的顶点上，匀
强电场的方向平行于正六边形所在的平面．已知
A、 B、 D、 E 的电势分别为 -2V 、 0V 、 6V 、
4V 。则下列说法正确的是 ( )
B
11.空间存在着平行于 x 轴方向的静电场， A、M、O、N、B 为 x 轴上的点， OA＜OB，OM ＝ ON， AB 间的电势 随 x 的分布为如图所示的折线，一个带电粒子在电场中仅在电场力作用 下从 M 点由静止开始沿 x轴向右运动， 则下列判断中正确的是 ( )
A ．粒子一定带正电 B ．粒子从 M 向 O 运动过程所受电场力均匀增大 C．粒子一定能通过 N 点 D ．AO 间的电场强度大于 OB 间的电场强度
时，匀强磁场的磁感应强度为 B ，高频交变电流频率为 f 。则下列说法正确的是 ( )
A ．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关 B ．高频电源只能使用方形交变电源，不能使用正弦式交变电源
C．不改变 B 和 f ，该回旋加速器也能用于加速氦核
D ．若此加速器能把质子加速到最大速度为 v ，当外加磁场一定，把高频交变电源频率改为 f / 2 ，则可把氦核加速到最大速度为 v / 2
m 的带电粒子从
MP 的中点 O 垂直于电场和磁场方向以 V0 射入，恰沿直线从 NQ 的中点 A 射出；
若撤去电场，则粒子从 M 点射出（粒子重力不计） 。以下说法正确的是（
）
A ．该粒子带正电
B ．若撤去电场，则该粒子运动时间为原来的
倍
4
C ．若撤去磁场，则该粒子在运动过程中电势能增加
mV
2 0
A．
B．
C．
D．
3.如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的
M 、 N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小
相等、方向相反的电流。 a、 O、 b 在 M 、N 的连线上， O 为 MN
的中点， c、 d 位于 MN 的中垂线上，且 a、b、 c、 d 到 O 点的距
离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是
标原点建立图示直角坐标系，现有
11H
，
2 1
H
，
3 1
H
三种粒子，
11H
以速度
V0 从 a 点与 x 轴正方向成
30 °斜向下射入磁场，
12H
以速度
1 V 0 从 b 点沿
2
y 轴负方向射入磁场，
13H
以速度
1 3
V0
从
O
点沿
y 轴正方向射入磁场，
已知 11H 运动半径刚好为 R，经过一段时间后三个粒子分别射出磁场，若
A ． C 点的电势 c ＝ 2V
B ．A、 F 间的电势差 U AF ＝ 2V
C．C、 F 间的电势差 U CF ＝ 2V
D ．该匀强电场的场强大小 E ＝ 200V / m 8.如图所示，电路中电源电动势为 E ，内阻为 r ， C 为电容器， L 为小灯 泡， R 为定值电阻，闭合电键，小灯泡能正常发光．现将滑动变阻器滑片
B 和 E 。平板 S 上有可让粒子通过的狭
缝 P 和记录粒子位置的胶片
（）
A1A2 ，平板 S 下方有强度为 B0 的匀强磁场，下列表述正确的是
A ．质谱仪是分析同位素的重要工具
B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝
P ，粒子的比荷 q 越小 m
E D ．能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于