北京四中 2019-2020 学年度第二学期高三年级保温测试物理学科物理试题

9．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示．下列说法正确的是 A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器 a 板接触，能使电容器带电 B．实验中，只将电容器 b 板向上平移，静电计指针的张角变小
ba
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电
判断这里使用的电阻较小还是较大，并说明你判断的依据。
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17.（9 分）2022 年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项 目之一．某滑道示意图如下，长直助滑道 AB 与弯曲滑道 BC 平滑衔接，滑道 BC 高 h = 10 m，C 是半径 R = 20 m 圆弧的最低点．质量 m = 60 kg 的运动员从 A 处由静止 开始匀加速下滑，加速度 a = 4.5 m/s2，到达 B 点时速度
8．“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳 下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低 点的过程中，下列分析正确的是
A．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小 B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小 C．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大 D．人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力
的直径远大于电阻膜的厚度。
某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度 d 的实验。
A．米尺(最小分度为 mm)； B．游标卡尺(游标为 20 分度)；
M
N
C．电流表 A1(量程 0～30mA，内阻约 1 )；
图1
D．电流表 A2 (量程 0～100mA，内阻约 0.3)； E．电压表 V1 (量程 3V，内阻约 3k)； F．电压表 V2 (量程 15V，内阻约 15k)； G．滑动变阻器 R1 (阻值范围 0～10 ，额定电流 1 A)； H．滑动变阻器 R2 (阻值范围 0～1.5K，额定电流 0.01A)； I．电源 E (电动势 6V，内阻可不计)；
A．轨迹为 Pb，至屏幕的时间将小于 t B．轨迹为 Pc,至屏幕的时间将大于 t C．轨迹为 Pb，至屏幕的时间将等于 t D．轨迹为 Pa，至屏幕的时间将大于 t
11．如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环 a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁 感应强度 B 随时间均匀增大。两圆坏半径之比为 2:1，圆环中产生的感应电动势分别为 Ea 和 Eb，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是
2．下列说法正确的是 A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构 C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短 D．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，
电子的动能减小，原子总能量增加
3．下列说法正确的是 A．液体中悬浮的微粒的无规则运动称为布朗运动 B．液体分子的无规则运动称为布朗运动 C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加 D．物体对外界做功，其内能一定减少
vB = 30 m/s．取重力加速度 g =10 m/s2 ．
A
（1）求长直助滑道 AB 的长度 L；
（2）求运动员在 AB 段所受合外力的冲量 I 的大小；
h
（3）若不计 BC 段的阻力，画出运动员经过 C 点时的受
力图，并求其所受支持力 FN 的大小．
B C
18.（9 分）电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为 C 的
A. f = N
B. 当齿距离 T 形软铁最近的时候，线圈中电流最大 C. 线圈中的感应电流方向不变，只是大小发生周期性变化 D. 随着旋转体转速的增加，线圈中的电流的有效值也随之增大
二、主观题（共 58 分）
15.（8 分）某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动。实验
步骤如下：
4．一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则
A．此刻a的加速度最小
y
a
B．此刻b的速度最小
C．若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动 O
b
x
D．若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置
c
5．如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝 S 时，在光屏 P 上观察到干涉条纹。要 得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以
电容器进行两次充电，对应的q-t曲线如图3中①②所
示。
a．①②两条曲线不同是
（选填E或R）的改变 0
q
造成的；
图1
b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。依据a中的结论，说明实现
这两种充电方式的途径。
q
C
R
① ②
E
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
S
图2
0
t
图3
（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电
④若电压表的读数为 U，电流表的读数为 I，镀膜材料的电阻率为，计算电阻膜
厚度 d 的数学表达式为：d=___________（用所测得的量和已知量的符号表示）。
⑤常用的金属膜电阻的阻值小到几欧，大到几万欧，应用十分广泛。例如我们经
常在电源插座上看到指示灯，其中就用到了这种电阻。根据下面的电路原理图，请你
A．到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零 B．到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零 C．落地点在抛出点东侧 D．落地点在抛出点西侧
13．“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压 U，则它会辐射频
率为 ν 的电磁波，且 ν 与 U 成正比，即 ν＝kU．已知比例系数 k 仅与元电荷 e 的 2 倍
⑤ 为验证上述结果，该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为 T，并做了 以下的计算：
a1
=
( x2
−
x1) − (x1 T2
−
x0 )
；
a2
=
( x4
−
x3 ) − (x3 T2
−
x2 )
；
a3
=
( x6
−
x5 ) − (x5 T2
−
x4 )
；
a4
=
( x8
−
x7 ) − (x7 T2
−
x6 )
和普朗克常量 h 有关．你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方
法，在下列选项中，推理判断比例系数 k 的值可能为
A． h 2e
B． 2e h
C．2he
D． 1 2he
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14. 如图，是磁电式转速传感器的结构简图。该装置主要由测量齿轮、T 形软铁、永久 磁铁、线圈等原件组成。测量齿轮为磁性材料，N 个齿等距离地安装在被测旋转体的一 个圆周上（圆心在旋转体的轴线上），齿轮转动过程中，当齿靠近 T 形软铁时，由于磁 化作用，软铁中的磁场增强，相反，远离时磁场减弱。现测得线圈中感应电流的变化频 率为 f，旋转体角速度为 。则
A．原线圈的输入功率为 220 2 W B．电流表的读数为 1 A C．电压表的读数为110 2 V D．副线圈输出交流电的周期为 50 s
7．据媒体报道，嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度 200 km，运行周期 127 min。若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用上述条件不能求出的是
A．月球表面的重力加速度 B．月球对卫星的吸引力 C．卫星绕月运行的速度 D．卫星绕月运行的加速度
A．增大 S1 与 S2 的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光
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6．如图所示，理想变压器的原线圈接在 u = 220 2sint(V) 的交流电源上，副线圈接有 R = 55 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为 2:1，电流表、电压表均为理想电表。下 列说法正确的是
A． Ea:Eb=4:1，感应电流均沿逆时针方向 B． Ea:Eb=4:1，感应电流均沿顺时针方向 C． Ea:Eb=2:1，感应电流均沿逆时针方向 Ｄ．Ea:Eb=2:1，感应电流均沿顺时针方向
12．根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置．但实际 上，赤道上方 200 m 处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约 6 cm 处．这一现象 可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该 “力”与竖直方向的速度大小成正比．现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上 升过程该“力”水平向西，则小球
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表1：
符号
x0
x1
x2
x3
x4
x5
x6
x7
x8
刻度数值/cm 0 1.12 2.75 4.86 7.49
14.19 18.27 22.03
② 表 2 记录该同学根据各计数点的刻度数值，计算出打点计时器打下各计数点时小车
的瞬时速度，请你根据表 1 中 x5 和 x7 计算出 v6 的值，并填入表 2 中。 表2：
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物理试卷
（试卷满分为 100 分，考试时间为 90 分钟） 一、单项选择题（本大题共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。在每小题给出的四个选
项中，只有一个选项正确）
1．处于 n=3 能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有 A．1 种 B．2 种 C．3 种 D．4 种
电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差 U 随电荷量 q 的变化图像
都相同。
（1）请在图1中画出上述U-q图像。类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，求两
极间电压为U时电容器所储存的电能Ep。
U
（2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源
（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一
符号
v1
v2
v3
v4
v5
v6
v7
速度数值/(m·s-1) 0.34 0.47 0.59 0.72 0.84
0.98
③ 该同学在图丙中已标出 v1、v2、v3、v4、v5 和 v7 对应的坐标点，请你在图中标出 v6 对应的坐标点，并画出 v－t 图线。
丙 ④ 根据 v－t 图线可计算出小车的加速度 a=___________m/s2。（保留两位有效数字）
容增大
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10．如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界 d 点垂直于磁 场方向射入，沿曲线 dPa 打到屏 MN 上的 a 点，通过 Pa 段用时为 t，若该微粒经过 P 点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏 MN 上。两个 微粒所受重力均忽略。新微粒运动的
荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电
过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
。
求出其平均值 a ' = a1 + a2 + a3 + a4 。
4
你认为a和a′哪个更准确，请说明理由。
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16.（10 分）有一根长陶瓷管，表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍
M 和 N，如图 1 所示。用多用表电阻挡测得 MN 间的电阻膜的电阻约为 100Ω，陶瓷管
甲
分别记作 x0、x1、x2……x8。 d．分别计算出打点计时器打下计数点 1、2、3……7 时小车的瞬时速度 v1、v2、v3……v7。 e．以 v 为纵坐标、t 为横坐标，标出 v 与对应时间 t 的坐标点，画出 v－t 图线。
乙 结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
① 表 1 记录该同学测出计数点的刻度数值，其中 x5 未测定，请你根据图乙将这个测量 值填入表 1 中。
a．安装好实验器材，将打点计时器接到频率为 50Hz 的交流电源上。
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，重复
几次。选出一条点迹清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，
从便于测量的点开始，每 2 个打点间隔取一个计数点，如
图乙中 0、1、2……8 点所示。
c．用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值，
J．开关一个，导线若干。
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为 l=10.00cm，用 20 分度游标卡尺测量该陶
瓷管的外径，其示数如图 2 所示，该陶瓷管的外径 D=
cm
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选用电流表 ，
电压表
，滑动变阻器
。（填写器材前面的字母代号）
③在方框内画出测量电阻膜的电阻 R 的实验电路图。