北京市朝阳区2013届高三上学期期末考试物理试题 Word版含答案.

北京市朝阳区 2012
~2013学年度高三年级第一学期期末统一考试
物理试卷 2013. 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。

1. 18世纪中期,人们既没有量度带电体所带电荷量多少的方法,也没有测量电荷之间非常小的相互作用力的工具。

一位法国的科学家发明了扭秤,巧妙而准确地测量出了物体间的静电力,这位科学家是
A .法拉第
B .库仑
C .奥斯特
D .安培
2.弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,在振子向着平衡位置运动的过程中
A .振子所受的回复力逐渐增大
B .振子离开平衡位置的位移逐渐增大
C .振子的速度逐渐增大
D .振子的加速度逐渐增大
3.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,其振幅为 A ,波长为λ,周期为 T 。

t =0时刻的波形如图
所示,在该时刻某质点的坐标为(λ, 0 ,则 t =4
T
时刻,该质点的坐标为
A . (54λ, 0
B . (λ, -A
C . (λ, A
D . (54
λ, -A
4. 一列简谐波在均匀介质中传播。

甲图表示 t =0时刻的波形图, 乙图表示甲图中 b 质点从 t =0开始计时的振动图像,则
A .该波沿 x 轴负方向传播
B .质点振动的频率是 4H Z
C .该波传播的速度是 8m/s
D . a 质点和 c 质点在振动过程中任意时刻的位移都相同
甲乙
5.如图所示是正点电荷周围的一条电场线,电场线上 A 、 B 两点的电场强度分别为 E A 、 E B , 电势分别为φA 、φB 。

下列判断中正确的是
A . E A > E
B , φA >φB B . E A < EB , φA <φB
C .E A > EB , φA <φB
D .
E A = EB , φA =φB B
灯泡正常发光时,电源的输出电压为 12V ,此时
A .整个电路消耗的电功率为 24W
B .电动机的热功率为 12W
C .电动机的输出功率为 12W
D .电动机的输入功率为 12W
7.如图所示,充电的平行板电容器两板间形成匀强电场,以 A 点为坐标原点, AB 方向为位移 x 的正方向,能正确反映电势φ随位移 x 变化的图像是
A B C D
8.物理关系式不仅反映了物理量数量的关系,也确定了单位间的关系。

如关系式
F =ma 既反映了力、质量和加速度之间的关系,也确定了 N (力与 kg (千克和 ms -
2(米每二次方秒的乘积等效。

物理量单位:m (米、 s (秒、 N (牛、 W (瓦、 C (库、 A (安、 T (特 , 由它们组合成的单位与力的单位 N (牛等效的是
A . 2T m /s
B . T A m
C . W/m
D . 22C /m
9.如图所示, a 、 b 、 c 为纸面内等边三角形的三个顶点,在 a 、 b 两顶点处,各有一条长直导线垂直穿过纸面, 导线中通有大小相等的恒定电流, 方向垂直于纸面向里, 则 c 点的磁感应强度 B 的方向为
A .与 ab 边平行,竖直向上
B .与 ab 边平行,竖直向下
C .与 ab 边垂直,水平向右
D .与 ab 边垂直,水平向左
10.某同学设计了一个电磁冲击钻,其原理示意图如图所示,若发现钻头 M 突然向右运动, 则可能是
A .开关 S 由断开到闭合的瞬间
B .开关 S 由闭合到断开的瞬间
C .保持开关 S 闭合,变阻器滑片 P 加速向右滑动
D .保持开关 S 闭合,变阻器滑片 P 匀速向右滑动
11.如图所示的电路中,电源电动势为 E ,内电阻为 r , L 为
小灯泡(其灯丝电阻可以视为不变 , R 1和 R 2为定值电阻, R 3为光敏电阻,其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。

闭合开关 S 后,将照射光强度增强,则 A .电路的路端电压将增大 B .灯泡 L 将变暗
C . R 2两端的电压将增大
上
S
D . R 1两端的电压将增大
12.如图所示,一个静止的质量为 m 、电荷量为 q 的粒子(重力忽略不计 , 经加速电压 U 加速后, 垂直进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中, 粒子打到 P 点, OP =x ,能正确反映 x 与 U 之间关系的是
A . x 与 U 成正比
B . x 与 U 成反比
C . x
D . x
13.如图所示,一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落,进入一水平的匀
强磁场区域,然后穿出磁场区域,
A .若线圈进入磁场过程是匀速运动,则离开磁场过程一定是匀速运动
B .若线圈进入磁场过程是加速运动,则离开磁场过程一定是加速运动
C .若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是加速运动
D .若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是减速运动
二、本题共 3小题,共 20分。

把答案填在答题纸相应的位置。

14. (4分如图所示是电子射线管的示意图。

接通电源后,电子射
线由阴极沿 x 轴正方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线。

要使荧光屏上的亮线向上(z 轴正方向偏转,在下列措施中可采用的是 (填选项代号。

A . 加一沿 y 轴正方向的磁场
B . 加一沿 y 轴负方向的磁场
C . 加一沿 z 轴正方向的磁场
D . 加一沿 z 轴负方向的磁场
15. (6分在一次“ 用单摆测定重力加速度” 的实验中,图甲中的 O 点是摆线的悬点, a 、 b 两点分别是摆球的上沿和下沿,则该单摆的摆长 l =___________m。

乙图为测量周期用的秒表, 长针转一周的时间为 30s , 表盘上部的小圆共 30个小格, 每
小格 30s 。

该单摆全振动 n =50次时,表盘指针的位置如图乙所示,所用时间 t
=________s。

用以上直接测量的物理量的符号表示重力加速度的计算式 g
=__________(不必代入具体数值。

B
B
l l a b O
16. (10分某实验小组利用如图 1所示的电路做“ 测量电池的电动势和内电阻” 的实验。

(1请你根据电路图,在图 2所示的实物图上连线。

(2该小组利用测量出来的几组电压和电流值画出了 U — I 图线如图 3。

根据图线求出电源的电动势 E =__________,电源的内电阻 r =___________。

(3另一实验小组也做了“ 测量电池的电动势和内电阻” 的实验,他们在实验室里找到了以下器材:
A .一节待测的干电池
B . 电流表 A 1
(满偏电流 3mA , 内阻R A1=10Ω C .电流表 A 2(0~0.6A ,内阻R A2=0.1Ω D .滑动变阻器R 1(0~20Ω, 10A E .定值电阻R 0(1190Ω F .开关和导线若干某同学发现上述器材中虽然没有电压表, 但提供了两块电流表,于是他设计了如图 4所示的电路,并进行实验。

该同学测出几组电流表 A 1、 A 2的数据 I 1、 I 2, 利用测出的数据画出 I 1-I 2图像, 则由图像可得被测干电池的电动势 E =________V, 内电阻 r
=________Ω。

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。

把答案填在答题纸相应的位置。

17. (6分用两根长度均为 L 的绝缘细线
各系一个小球,并悬挂于同一点。

已知两小球质量均为 m ,当它们带上等量同种电荷时,两细线与竖直方向的夹角均为θ,如图所示。

若已知静电力常量为 k ,重力加速度为 g 。

求:
(1小球所受拉力的大小;
图
5 图 1
图 2
图
3 图
4 R 1
(2小球所带的电荷量。

18. (7分某同学自制一电流表,其原理如图所示。

质量为 m 的均匀细金属杆 MN 与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连, 弹簧的劲度系数为 k , 在矩形区域 abcd 内有匀强磁场, 磁感应强度大小为 B , 方向垂直纸面向外。

MN 的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度。

MN 的长度大于 ab , 当 MN 中没有电流通过且处于静止时, MN 与矩形区域的 ab 边重合,且指针指在标尺的零刻度; 当 MN 中有电流时,指针示数可表示电流强度。

MN 始终在纸面内且保持水平,重力加速度为 g 。

(1当电流表的示数为零时,求弹簧的伸长量;
(2为使电流表正常工作,判断金属杆 MN 中电流的方向;
(3若磁场边界 ab 的长度为 L 1, bc 的长度为 L 2,此电流表的量程是多少?
19. (8分如图所示,在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道,轨道间距 L =0.40m,轨道左侧连接一定值电阻R =0.80Ω。

将一金属直导线 ab 垂直放置在轨道上形成闭合回路,导线 ab 的质量 m =0.10kg、电阻r =0.20Ω,回路中其余电阻不计。

整个电路处在磁感应强度 B =0.50T的匀强磁场中, B 的方向与轨道平面垂直。

导线 ab 在水平向右的拉力 F 作用下, 沿力的方向以加速度 a =2.0m/s2由静止开始做匀加速直线运动,求: (1 5s 末的感应电动势大小;
(2 5s 末通过 R 电流的大小和方向;
(3 5s 末,作用在 ab 金属杆上的水平拉力 F 的大小。

20. (10分如图所示, 一个质量 m =2.0×10-11kg 、电荷量 q =1.0×10-5C 的带电粒子 (重力忽略不计 , 从静止开始经 U 1=100V电场加速后,沿两平行金属板间中线水平进入电压 U 2=100V的偏转电场, 带电粒子从偏转电场射出后,进入垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的左右边界均与偏转电场的金属板垂直。

已知偏转电场金属板长 L =20cm、
两板间距 d , 匀强磁场的宽度 D =10cm。

求: (1带电粒子进入偏转电场时的速度 v 0;
(2带电粒子射出偏转电场时速度 v 的大小和方向;
(3为了使带电粒子不从磁场右边界射出,匀强磁场磁感应强度的最小值 B 。

c d
21．（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。

质量为 m 的的带正电小球 B 静止在水平轨道上，质量为 2m 的带正电小球 A 从 LM 上距水平轨道高为 h 处由静止释放，在 A 球进入水平轨道之前，由于 A、B 两球相距较远，相互作用力可认为是零，A 球进入水平轨道后，A、B 两球间相互作用视为静电作用。

带电小球均可视为质点。

已知 A、B 两球始终没有接触。

重力加速度为 g。

求：（1）A、B 两球相距最近时，A 球的速度 v；（2）A、B 两球相距最近时，A、B 两球系统的电势能 EP；（3）A、B 两球最终的速度 vA、vB 的大小。

L h B M N A 北京市朝阳区 2012～2013 学年度高三年级第一学期期末练习物理试卷参考答案一、本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。

题号答案 1 B 2 C 3 B 4 C 5 A 6 D 7 C 8 B 9 B 2013．1 10
A 11 D 12 C 13 D 二、本题共 3 小题，共 20 分。

14．
B （4 分） t=96.3s
15 ． 0.9160 （ 0.9159 ～ 0.9161 ） g= 4 n l t2 2 2 （每空 2 分）（2 分） U0 I0 16．（1）（2）U0 （3）1.5 （每空 2 分）（每空 2 分） 0.6 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．分）（6 -6- T F mg
解答：（1）对小球进行受力分析，如图所示。

mg mg （3 分） =cos T = T cos （2）设小球在水平方向受到库仑力的大小为 F，设绳子对小球的拉力为 T，F =tan mg F =k F =mg tan 又因为： Q2 r2 r =2 L sin mg tan Q=2Lsin k （3 分） 18．分）（7 解答：（１）设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为 x ，则有 mg k （２）根据左手定则，金属杆中的电流方向为：M N （3）设
电流表满偏时通过 MN 的电流为 Im，则有： kL BI m L1 +mg =k (L2 + x Im = 2 BL1 mg =k x x= 19．分）（8 （2 分）（2 分）（3 分）解：（1）由于
导体棒 ab 做匀加速直线运动，设它在第 5s 末速度为 v，所以 v =at 10.0m/s 根据法拉第电磁感应定律： E =BLv （2）根据闭合电路欧姆定律：代入数据
方向 d c F -F安
E =2.0V （2 分） I= E 代入数据 I = 2 . 0 A R+r
=ma （3 分）（3）因为金属直导线 ab 做匀加速直线运动，故其中： F安 =BIl
=0.40N F = F + m 代入数据 F 0 . 6 N a = 安 20．（10 分）（3 分）解答：（1）带电粒子在加速电场中，由动能定理： 1 2 qU1 = mv0 2 解得： v0 =1.0 104 m/s （2 分）（2）带电粒子在偏转电场中做水平方向的匀速直线运动，和
竖直方向的匀加速直线运动。

qU 2 L a= vy = = at a md v0 飞出电场时，速度偏转角的正切值为： tan = vy v0 = U2 L 3 = 2U1d 3 =30 -7-
v0 2 3 = 10 4 1.15 10 4 m/s （4 分） cos 3 （3）带电粒子不从磁场右边界射出，则其最大半径的运动轨迹如图所示，设带电粒子在磁场中运动的最大半径为 r，由几何关系有： D =r +r sin mv2 洛伦兹力提供向心力： qvB= r mv0 (1+sin B 联立可得： B= 代入数据： qD cos q 带电粒子射出偏转电场时速度的大小： v = B= 3 T 0.346T 5 （4 分） 21．（10 分）解答：（1）对 A 球下滑的过程，根据动能定理 1 2 2mgh= 2mv0 2 v0 = 2gh 当 A 球进入水平轨道后，A、B 两球组成的系统动量守恒，当 A、B 相距最近时，两球速度相等。

所以有：2mv0 =(2m mv 2 2 v = v0 = 2gh 3 3 （3 分）（2）根据能的转化和守恒定律： 1
2 （
3 分） 2mgh= (2m+mv2 +E pm E pm = mgh 2 3 （3）当 A、B 相距最近之后，由于静电斥力的相互作用，它们将会相互远离，当它们相距足够远时，它们之间的相互作用力可视为零，电势能也视为零，它们就达到最终的速度，该过程中，A、B 两球组成的系统动量守恒、能量也守恒。

2mv0 =2mvA mvB 1 1 1 2 2 2 2mv0 = 2mvA + mvB 2 2 2 1 1 得： vA = v0 = 2 gh 3 3
4 4 vB = v0 = 2 gh 3 3 （4 分） -8-。