北京通州区2019届高三上学期期末物理试题及答案

通州区2018—2019学年高三摸底考试物理试卷一、选择题1.把一个带正电荷的球体A放在可以水平移动的绝缘支座上，再把一个带正电荷的小球B用绝缘丝线挂在玻璃棒上的C点（使两个球心在同一水平线上），小球静止时丝线与竖直方向的夹角如图所示。现使球体A向右缓慢移动逐渐靠近小球B，丝线与竖直方向的夹角将逐渐（移动过程中，A、B电量不变）（）A.增大B.减小C.不变D.无法判断2.如图所示，取一个有绝缘底座的枕形导体，起初它不带电，贴在导体a端和b端下面的金属箔是闭合的。现在把带正电荷的金属球移近导体a端但不接触，可以看到a、b两端的金属箔都张开了，则下列说法正确的是（）A.a、b两端都带正电B.a端带正电，b端带负电C.导体成为等势体，a、b两端电势相等D.移走金属球，a、b两端的金属箔仍然张开3.如图所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动，转轴OO'与磁场方向垂直，线圈中产生感应电动势。下列说法正确的是（）A.线圈平面与磁场垂直时，磁通量为零B.线圈平面与磁场垂直时，磁通量变化最快C.线圈平面与磁场平行时，感应电动势为零D.线圈平面与磁场平行时，感应电动势最大4.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的电阻。电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）A.原线圈的输入功率为B.电流表的读数为4.0AC.电压表的读数为D.副线圈两端交流电的周期为50s5.如图所示为速度选择器，两平行金属板水平放置，板间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为E（图中未标出），磁感应强度大小为B。一束带正电的粒子（不计重力）以速度v从左端沿水平方0向进入两板间，恰好做直线运动。下列说法正确的是（）A.上极板带负电B.速度v的大小满足0C.只改变粒子的电性，粒子在两板间将做曲线运动D.使该粒子以速度v从右端沿水平方向进入，粒子在两板间仍能做直线运动016.如图所示，a、b两点在两个固定等量正点电荷的连线上，与连线中点的距离相等，c、d两点在连线的中垂线上。下列说法正确的是（）A.a、b两点的电场强度相同B.c点的场强一定大于d点的场强C.c、d两点的电势相同D.a点的电势大于c点的电势、，7.如图所示的电路中，电源电动势为E内阻为rR0为定值电阻，R为滑动变阻器（最大阻值大于）。闭合开关S，调节R的阻值，使电路中的电流为I，下列说法正确的是（）A.此时电源的输出功率为EIB.此时滑动变阻器的阻值C.此时电源的路端电压为D.调节滑动变阻器R的阻值，当时滑动变阻器消耗的电功率最大8.如图甲所示，单匝闭合线圈固定在匀强磁场中，t=0时刻磁感线垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化如图乙所示，线圈面积，电阻。在0~2s时间内，下列说法正确的是（）A.线圈中的感应电流沿逆时针方向B.线圈中的感应电动势大小为0.5VC.通过线圈横截面的电荷量为0.1CD.线圈中产生的焦耳热为0.05J9.如图所示，甲、乙两个电压表是由相同的电流表G（内阻不为零）改装而成，、是分压电阻，<。下列说法正确的是（）A.甲的量程等于乙的量程B.甲的量程大于乙的量程C.测量同一电压时，甲、乙两表指针的偏转角度相同D.测量同一电压时，甲表指针的偏转角度比乙表大10.如图所示为演示自感现象的电路图，L是电感线圈，且电阻不为零。实验时，断开开关S瞬间，灯A突然闪亮，随后逐渐变暗。下列说法正确的是（）A.灯A与线圈L的电阻值相等B.闭合S，电路稳定后，灯A中电流大于线圈L中电流C.断开S瞬间，线圈L中电流增大D.断开S瞬间，灯A中电流方向向左11.在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，这个现象称为霍尔效应。如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，上、下表2面a、b是工作面，磁感应强度B垂直于工作面竖直向下，前、后表面c、d接入图示方向的电流I，左、右表面e、f之间就会形成电势差U，该电势差可以反映磁感应强度B的强弱，则下列说法正确的是（）A.若元件是正离子导电，则e面电势高于f面电势B.若元件是自由电子导电，则e面电势高于f面电势C.在测量沿竖直方向的地球北极上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直D.在测量沿水平方向的地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平12.目前智能手机普遍采用了电容触摸屏。电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的，它是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO（纳米铟锡金属氧化物），夹层ITO涂层作为工作面，四个角引出四个电极，当用户手指（肉）触摸电容触摸屏时，手指（肉）和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置。寒冷的冬天，人们也可以用触屏手套进行触控操作。下列说法正确的是（）A.使用绝缘笔压电容触摸屏也能进行触控操作B.为了安全，触屏手套指尖处应该采用绝缘材料C.手指按压屏的力变大，手指（肉）和工作面形成的电容器电容变大D.手指与屏的接触面积变大，手指（肉）和工作面形成的电容器电容变小二、实验题13.如图1所示为多用电表的示意图。（1）在用多用电表测电阻过程中，正确的是________（填字母）。A．在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行欧姆调零3B．在进行欧姆调零时，两表笔短接后指针应该指在电流表零刻线处C．测量结束后，应该把选择开关旋至“OFF”处或交流电压的最大处（2）现用多用电表测量一定值电阻的阻值，选择开关打到电阻档“100”的位置，将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，电表示数如图2所示，该电阻的阻值为________。14.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。（1）图1是实验所用电路图。请根据图1的电路图，将图2中的实物图补充完整_________。（2）现有电流表（0~0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A．电压表（0~15V）B．电压表（0~3V）C．滑动变阻器（0~20）D．滑动变阻器（0~100）实验中电压表应选用________，滑动变阻器应选用________。（选填字母）（3）实验中，某同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图3的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线_________。序号123456电压U（V）1.351.301.251.201.151.10电流I（A）0.120.140.240.300.360.42（4）根据图3中所画图线可得出干电池的电动势E=_______V，内电阻r=________Ω。（保留两位小数）（5）若实验室中不能提供合适的电压表，只能提供一个电流表，一个电阻箱，开关和导线若干，来测量一节干电池的电动势和内阻。请你设计实验，画实验电路图，并说明需要记录哪些数据和数据处理的方法。需记录的数据：_______________数据处理的方法：_________________4三、计算题15.如图所示，不可伸长的轻质细绳上端固定在O点，下端连接一个可视为质点的带电小球，整个装置处于水平向右的匀强电场中。当绳与竖直方向的夹角θ=370时，小球静止在匀强电场中的P点。已知绳长L=1m，小球所带电荷量q=1.0×106C，质量，sin37°=0.6，cos37°=0.8。取重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计。（1）请在图中画出小球在P点的受力图。（2）求电场强度E的大小。（3）将电场撤去后，小球从P点由静止运动到最低点时速度v的大小。16.质谱仪是一种同位素的重要仪器，它的构造原理如图所示。从粒子源S处射出速度大小不计的正离子，经加速电场加速后，从狭缝S处垂直进入一个匀强磁场后到达照相底片P上。已知离子的质量为m、1电荷量为q，加速电场的电压为U，匀强磁场的磁感应强度大小为B。（1）求离子在磁场中运动的速度v的大小。（2）求离子在磁场中运动的时间t。（3）假如离子源能放出氕（）、氘（）、氚（）三种离子的混合物，请判断该质谱仪能否将三种离子分离，并说明理由。17.如图所示，两平行金属板水平放置，上极板带正电，下极板带负电。一个质子从A点水平飞入两板之间，并从B点飞出。已知板间电压为U，板间距离为d，极板长度为L，质子带电量为e，质量为m，水平初速度为v，重力忽略不计。求：0（1）质子在两板间运动时加速度a的大小。（2）质子从A点运动到B点的动量变化量的大小。（3）将上、下极板分别接在电压可调的直流电源的正负极上，固定下极板，上极板可上下移动。保持极板长度L不变的情况下，增大水平初速度v的大小，要使质子从A点水平飞入后、仍从B点飞出，可以0采取哪些可行性措施。518.按图甲所示连接电路，当开关S闭合时，电源将使电容器两极板带上等量异种电荷，这一个过程叫做电容器充电。已知电容器的电容为C，电源电动势大小为E。（1）求充电结束后电容器所带的电荷量Q。（2）为了检验第（1）问结果是否正确，在图甲中用电流传感器观察到充电时，电路中电流随时间变化的it曲线如图乙所示，其中为已知量。类比是一种常用的研究方法，对于直线运动，我们学习了用vt图像求位移的方法。请你借鉴此方法，估算充电结束后电容器所带的电荷量的大小。（3）电容器在充电过程中，两极板间的电压u随所带电荷量q增多而增大，储存的能量增大。请在图丙。中画出电容器充电过程中的uq图像，并借助图像求出充电结束后电容器储存的能量E019.直流电动机的工作原理可以简化为如图甲所示的情景。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。轨道端点MP间接有直流电源（内阻不计），电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，通过滑轮以速度v（v平行于MN）向右做匀速运动，从而提升用绳悬挂的重物。电路中的电流为I，重力加速度为g，不计空气阻力，不计绳的质量和绳与滑轮之间的摩擦。（1）a．求重物的质量m；b．求在t时间内，“电动机”输出的机械能。（2）设图甲中电源电动势大小为E，当金属棒ab向右运动时，由于切割磁感线产生一个感应电动势，大小为，此时这个回路的电源电动势等效为E。a．请从能量守恒的角度推导E=+IR；b．金属棒在向右运动的过程中，棒中每个自由电子都会受到一个与定向移动方向相反的力的作用，请在图乙中画出一个自由电子所受该力的示意图，并求在t时间内，金属棒运动过程中该力对所有自由电子做的总功W。6通州区2018—2019学年高三摸底考试物理答案1、A2、C3、D4、C5、B6、D7、A8、C9、D10、D11、A12、C13、(1).（1）AC（2）110014、（1）如图（2）BC（3）略（4）1.44~1.47；0.820.86（5）(6).电流表的示数和电阻箱的示数。数据处理：方法一、测出电流表和电阻箱对应的两组数据，根据闭合电路欧姆定律写出两个方程，联立求出一组解；多测几组数据，求多组解取平均值。方法2、测出电流表和电阻箱对应的多组数据，电流表和电阻箱的读数分别用I、R表示，画出（或）图像，是一条倾斜直线，根据截距和斜率的大小求解15、（1）三力（2）（3）2.0m/s16、（1）（2）（3）三种离子的质量和电荷量的比值分别为：、、，所以质谱仪能将它们分离（）（17、（1）23）=，保持极板长度L不变的情况下，增大水平初速度v0的大小，要使y不变，可以使d不变，增大两极板间的电压U；或者使U不变，减小两板之间的距离d18、（1）（2）（3）19、（1）a.b.（2）力的示意图如图a．设在时间内，电源提供的电能为，电路中产生的焦耳热为Q。，金属棒切割磁感线产生的感应电动势：在时间内，电源提供的电能转化为“电动机”输出的机械能和电路中的焦耳热，所以：，即：整理得：E=E+IRb.棒中自由电子受到的与定向移动方向相反的力，对电子做负功，宏观上表现为“反电动势”。电源克服反电动势做功：，将E代入，所以：7