北京市海淀区2017届高三上学期期末考试物理试题Word版含解析
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2010-2023历年北京市海淀区高三上学期期末考试物理试卷(带解析)第1卷一.参考题库(共25题)1.图中所示为某种质谱仪的工作原理示意图。
此质谱仪由以下几部分构成:粒子源N;P、Q间的加速电场;静电分析器,即中心线半径为R的四分之一圆形通道,通道内有均匀辐射电场,方向沿径向指向圆心O,且与圆心O等距的各点电场强度大小相等;磁感应强度为B的有界匀强磁场,方向垂直纸面向外;胶片M。
由粒子源发出的不同带电粒子,经加速电场加速后进入静电分析器,某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场,最终打到胶片上的某点。
粒子从粒子源发出时的初速度不同,不计粒子所受重力。
下列说法中正确的是A.从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等B.从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等C.打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等D.打到胶片上位置距离O点越远的粒子,比荷越大2.如图所示,两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器,极板Ⅳ与静电计金属球相连,极板M和静电计的外壳均接地。
用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。
在两板相距为d时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度。
在整个实验过程中,保持电容器的带电量Q不变,下面的操作中将使静电计指针张角变小的是( )A.仅将M板向下平移B.仅将M板向左平移C.仅在M、N之间插入云母板(介电常数大于1)D.仅在M、N之间插入金属板,且不和M、N接触3.图中是通过变压器降压给用户供电的示意图。
变压器输入电压是市区电网的电压,负载变化时输入电压不会有大的波动。
输出电压通过输电线输送给用户,输电线的电阻用R0表示,开关S闭合后,相当于接入电路中工作的用电器增加。
如果变压器上的能量损失可以忽略,则关于开关S闭合后,以下说法正确的是A.电表V1示数不变,V2示数减小B.电表A1、A2示数均增大C.原线圈输入功率减小D.电阻R1两端的电压减小4.(8分)如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。
2017-2018学年海淀区高三年级第一学期期中练习物理说明:本试卷共8页,共100分。
考试时长90分钟。
考生务必将答案写在答题一、本题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
把你认为正确的答案填涂在答题纸上。
1.城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂。
图1是这类结构的一种简化模型,硬杆左端可绕通过B 点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动,右端O 点通过钢索挂于A 点,钢索和硬杆所受的重力均可忽略。
有一质量不变的重物悬挂于O 点,现将钢索缓慢变短,并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动,以保证硬杆始终处于水平。
则在上述变化过程中,下列说法中正确的是A .钢索对O 点的拉力变大B .硬杆对O 点的弹力变小C .钢索和硬杆对O 点的作用力的合力变大D .钢索和硬杆对O 点的作用力的合力变小2.如图2所示,在光滑水平面上有一轻质弹簧左端固定,右端与一质量为m 的小球相连,构成一个水平弹簧振子,弹簧处于原长时小球位于O 点。
现使小球以O 点为平衡位置,在A 、B正确的是A .小球从O 位置向B 位置运动过程中做减速运动 B .小球每次通过同一位置时的加速度一定相同C .小球从A 位置向B 位置运动过程中,弹簧振子所具有的势能持续增加D .小球在A 位置弹簧振子所具有的势能与在B 位置弹簧振子所具有的势能相等3.在长约1.0m 的一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个适当的圆柱形的红蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,并迅速竖直倒置,红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底。
将此玻璃管倒置安装在小车上,并将小车置于水平导轨上。
若小车一端连接细线绕过定滑轮悬挂小物体,小车从A 位置由静止开始运动,同时红蜡块沿玻璃管匀速上升。
经过一段时间后,小车运动到虚线表示的B 位置,如图3所示。
海淀区高三年级第一学期末练习物 理 2017.1 说明:本试卷共8页,共100分。
考试时长90分钟。
考生务必将答案写在答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
一、本题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
把你认为正确答案填涂在答题纸上。
1.真空中两相同的带等量异号电荷的金属小球A 和B (均可看做点电荷),分别固定在两处,它们之间的距离远远大于小球的直径,两球间静电力大小为 F 。
现用一个不带电的同样的绝缘金属小球C 与A 接触,然后移开C ,此时A 、B 球间的静电力大小为A .2FB .FC .32FD .2F 2.用绝缘柱支撑着贴有小金属箔的导体A 和B ,使它们彼此接触,起初它们不带电,贴在它们下部的并列平行双金属箔是闭合的。
现将带正电荷的物体C 移近导体A ,发现金属箔都张开一定的角度,如图1所示,则A .导体B 下部的金属箔感应出负电荷B .导体B 下部的金属箔感应出正电荷C .导体 A 和B 下部的金属箔都感应出负电荷D .导体 A 感应出负电荷,导体B 感应出等量的正电荷3.如图2所示,M 、N 为两个带有等量异号电荷的点电荷,O 点是它们之间连线的中点,A 、B 是M 、N 连线中垂线上的两点,A 点距O 点较近。
用E O 、E A 、E B 和φO 、φA 、φB 分别表示O 、A 、BA .E O等于0B .E A 一定大于E BC .φA 一定大于φBD .将一电子从O 点沿中垂线移动到A 点,电场力一定不做功4.在电子技术中,从某一装置输出的交流信号常常既含有高频成份,又含有低频成份。
为了在后面一级装置中得到高频成份或低频成份,我们可以在前面一级装置和后面一级装置之间设计如图3所示的电路。
关于这种电路,下列说法中正确的是A .要使“向后级输出”端得到的主要是高频信号,应该选择图3甲所示电路B .要使“向后级输出”端得到的主要是高频信号,应该选择图3乙所示电路C .要使“向后级输出”端得到的主要是低频信号,应该选择图3甲所示电路D .要使“向后级输出”端得到的主要是低频信号,应该选择图3乙所示电路5.如图4所示,一理想变压器的原、副线圈匝数分别为2200匝和110匝,将原线圈接在输出电压u =2202sin100πt (V )的交流电源两端。
海淀区高三年级第一学期末练习物理2017.1说明:本试卷共 8页,共 100分。
考试时长 90分钟。
考生务势必答案写在答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
一、此题共 10 小题,每题3分,共 30 分。
在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。
所有选对的得 3 分,选不全的得2分,有选错或不答的得0 分。
把你以为正确答案填涂在答题纸上。
1.真空中两相同的带等量异号电荷的金属小球 A 和 B (均可看做点电荷) ,分别固定在两处,它们之间的距离远远大于小球的直径,两球间静电力大小为F。
现用一个不带电的相同的绝缘金属小球 C 与 A 接触,而后移开C,此时 A、B 球间的静电力大小为A.2FB.F2F F C.D.322.用绝缘柱支撑着贴有小金属箔的导体 A 和 B,使它们相互接触,开初它们不带电,贴在它们下部的并列平行双金属箔是闭合的。
现将带正电荷的物体 C 移近导体 A,发现金属箔都张开必定的角度,如图 1 所示,则A.导体 B 下部的金属箔感觉出负电荷B.导体 B 下部的金属箔感觉出正电荷图1C.导体 A 和 B 下部的金属箔都感觉出负电荷D.导体 A 感觉出负电荷,导体 B 感觉出等量的正电荷3.如图 2 所示, M 、 N 为两个带有等量异号电荷的点电荷,O 点是它们之间连线的中点, A、 B 是 M、 N 连线中垂线上的两点, A 点距 O 点较近。
用E O、 E A、E B和φO、φA、φB 分别表示 O、 A、B 三点的电场强度的大小和电势,以下说法中正确的选项是BA.E O等于 0MA N OB. E A必定大于 E B图 2C.φA 必定大于φBD.将一电子从 O 点沿中垂线挪动到 A 点,电场力必定不做功4.在电子技术中,从某一装置输出的沟通信号经常既含有高频成份,又含有低频成份。
为了在后边一级装置中获得高频成份或低频成份,我们能够在前方一级装置和后边一级装置之间设计如图 3 所示的电路。
海淀区高三年级第一学期期中练习物理2016.11 说明:本试卷共8页,共100分。
考试时长90分钟。
考生务必将答案写在答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
把你认为正确答案填涂在答题纸上。
1.如图1所示,用三段不可伸长的轻质细绳OA、OB、OC共同悬挂一重物使其静止,其中OA与竖直方向的夹角为30°,OB沿水平方向,A端、B端固定。
若分别用F A、F B、F C表示OA、OB、OC三根绳上的拉力大小,则下列判断中正确的是A.F A>F B>F CB.F A<F B<F CC.F A>F C>F B D.F C>F A>F B2.在2016年的夏季奥运会上,我国跳水运动员获得多枚奖牌,为祖国赢得荣誉。
高台跳水比赛时,运动员起跳后在空中做出各种动作,最后沿竖直方向进入水中。
若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图2中虚线所示,a、b、c、d为运动轨迹上的四个点。
关于运动员头部经过这四个点时的速度方向,下列说法中正确的是A.经过a、b、c、d四个点的速度方向均可能竖直向下B.只有经过a、c两个点的速度方向可能竖直向下C.只有经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下D.只有经过c点的速度方向可能竖直向下图1图2vabd水面3.如图3甲所示,光滑平直轨道MO 和ON 底端平滑对接,将它们固定在同一竖直平面内,两轨道与水平地面间的夹角分别为α和β,且α>β,它们的上端M 和N 位于同一水平面内。
现将可视为质点的一小滑块从M 端由静止释放,若小滑块经过两轨道的底端连接处的时间可忽略不计且无机械能损失,小滑块沿轨道可运动到N 端。
以a 、E 分别表示小滑块沿轨道运动的加速度大小和机械能,t 表示时间,图3乙是小滑块由M 端释放至第一次到达N 端的运动过程中的a -t 图象和E -t 图象,其中可能正确的是4.如图4所示,一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。
海淀区高三年级第一学期期末练习参考答案及评分标准物理2018. 01一、本题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是符合题意的,有的小题有多个选项是符合题意的。
全部选对的得3分,选不全的得11.(共7分)每空1分(1)“×1”;……1分(2)8;……1分(3)F……1分,B……1分,D……1分;甲……1分;(4)B……1分12.(共8分)(1)如图1或图2所示……2分;(2)1.5V……2分, 0.6Ω……2分;( 3)A……2分。
三、本题包括6小题,共55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。
说明:计算题提供的参考解答,不一定都是唯一正确的。
对于那些与此解答不同的正确解答,同样得分。
13.(9分)(1)设金属棒中感应电动势为EE=BLv………………2分带入数值得E=0.05V………………1分(2)设过电阻R的电流大小为II=ER+r………………1分带入数值得I=0.01A,………………1分方向:从M通过R流向P……………………1分(3)设a、b两点间的电势差为UU ab=IR………………2分带入数值得U ab=0.048V………………1分14.(9分)(1)带电小球静止,受到合力等于零,电场力与重力的关系是Eq=mg tanα………………2分E=mgq tanαR0图1R0图2带入数值计算得:E=3.75×106N/C ………………1分(2)小球在外力作用下从B 位置缓慢移动到A 位置过程中,根据动能定理有W F -Eql sin α+mg (l-l cos α)=0………………1分 W F =mg qql sin αtan α- mg (l-l cos α)………………1分带入数值得:W F =1.25×10-2J ………………1分 (3)方法1:如图,设一带电量为+q 电荷在电场力作用下由A 点移动到C 点,电场力做功为W (1分) W=qU AB =q (φA -φB ) (1分) 因为W >0所以φA >φC (1分) 方法2:设带电量为+q 电荷放入A 点,其电势能为E PA ,此电荷在电场力作用下从A 点移到C 点,电势能为E PC ,……………………1分因为电场力做正功,所以E PA >E PC ……………………1分 电场中A 点的电势为φA =E PA q,C 点的电势为φC =E P C q所以,φA >φC ,……………………1分 说明:其他方法正确均得分。
北京市东城区2017届高三上学期期末考试物理试题一、单选题(共12小题)1.下列物理量中属于矢量的是()A.加速度B.动能C.功率D.电势能2.为了研究超重与失重问题,某同学静止站在电梯中的体重计上观察示数变化。
在电梯运动的某阶段,他发现体重计的示数大于自己实际体重,此时电梯的运动状态可能是()A.匀速上升B.加速上升C.匀速下降D.加速下降3.匀强电场的电场线如图所示,、是电场中的两点。
下列说法中正确的是()A.点电势一定小于点电势B.点电势一定等于点电势C.点电场强度一定小于点电场强度D.点电场强度一定等于点电场强度4.如图所示,一线圈在匀强磁场中匀速转动,当线圈平面转动至与磁场方向平行位置时()A.穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最大B.穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最大C.穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最小D.穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小5.如图所示,将两个完全相同的均匀长方体物块、叠放在一起置于水平地面上。
两物块重均为。
现用弹簧秤竖直向上拉物块,当弹簧秤示数为时,下列说法中正确的是()A.物块对物块的压力大小为B.物块对地面的压力大小等于C.地面与物块之间存在静摩擦力D.物块与物块之间存在静摩擦力6.利用水滴下落可以粗略测量重力加速度的大小。
调节家中水龙头,让水一滴一滴地流出,在水龙头的正下方放一个盘子,调整盘子的高度,使一滴水刚碰到盘子时,恰好有另一滴水刚开始下落,而空中还有一滴水正在下落。
测出此时出水口到盘子的高度为,从第1滴水开始下落到第滴水刚落至盘中所用时间为。
下列说法正确的是()A.每滴水下落时间为B.相邻两滴水开始下落的时间间隔为C.第1滴水刚落至盘中时,第2滴水距盘子的距离为D.此地重力加速度的大小为7.如图1所示,一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动,形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。
海淀区高三年级第一学期期末练习数学(理科) 2017.1本试卷共4页,150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上 作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.抛物线22y x =的焦点到准线的距离为A .12B .1C .2D .32.在极坐标系中,点π(1,)4与点3π(1,)4的距离为A .1 BCD3.右侧程序框图所示的算法来自于《九章算术》.若输入a 的值为16,b 的值为24,则执行该程序框图输出的结果为A .6B .7C .8D .94.已知向量,a b 满足2+=0a b ,()2+⋅=a b a ,则⋅=a bA .12-B .12C .2-D .25.已知直线l 经过双曲线2214x y -=的一个焦点且与其一条渐近线平行,则直线l 的方程可能是A.12y x =- B.12y x =C.2y x =- D.2y x =-6.设,x y 满足0,20,2,x y x y x -≤⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩则22(1)x y ++的最小值为A .1B .92C .5D .97.在手绘涂色本的某页上画有排成一列的6条未涂色的鱼,小明用红、蓝两种颜色给这些鱼涂色,每条鱼只能涂一种颜色,两条相邻的鱼不.都.涂成红色....,涂色后,既有红色鱼又有蓝色鱼的涂色方法种数为 A .14B .16C .18D .208.如图,已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,,E F 分别是棱AD ,B 1C 1上的动点,设1,AE x B F y ==.若棱.1DD 与平面BEF 有公共点,则x y +的取值范围是 A .[0,1] B .13[,]22 C .[1,2]D .3[,2]2二、填空题共6小题,每小题5分,共30分. 9.已知复数z 满足(1i)2z +=,则z =________.10.在261()x x+的展开式中,常数项为________.(用数字作答)11.若一个几何体由正方体挖去一部分得到,其三视图如图所示,则该几何体的体积为________.12.已知圆C :2220x x y -+=,则圆心坐标为_____;若直线l 过点(1,0)-且与圆C 相切,则直线l 的方程为____________.13.已知函数2sin()y x ωϕ=+π(0,||)2ωϕ><.① 若(0)1f =,则ϕ=________;② 若x ∃∈R ,使(2)()4f x f x +-=成立,则ω的最小值是________.14.已知函数||()e cos πx f x x -=+,给出下列命题:①()f x 的最大值为2;②()f x 在(10,10)-内的零点之和为0; ③()f x 的任何一个极大值都大于1. 其中所有正确命题的序号是________.俯视图主视图ABCD1D 1A 1B 1C E F三、解答题共6小题,共80分.解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程. 15.(本小题满分13分)在∆ABC 中,2c a =,120B = ,且∆ABC. (Ⅰ)求b 的值; (Ⅱ)求tan A 的值.16.(本小题满分13分)诚信是立身之本,道德之基.某校学生会创设了“诚信水站”,既便于学生用水,又推进诚信教育,并用“周实际回收水费周投入成本”表示每周“水站诚信度”.为了便于数据分析,以四周为一周期......,下表为该水站连续十二周(共三个周期)的诚信度数据统计:第一周 第二周 第三周 第四周 第一个周期95% 98% 92% 88% 第二个周期94% 94% 83% 80% 第三个周期 85% 92% 95%96%(Ⅰ)计算表中十二周“水站诚信度”的平均数x ;(Ⅱ)分别从上表每个周期的4个数据中随机抽取1个数据,设随机变量X 表示取出的3个数据中“水站诚信度”超过91%的数据的个数,求随机变量X 的分布列和期望;(Ⅲ)已知学生会分别在第一个周期的第四周末和第二个周期的第四周末各举行了一次“以诚信为本”的主题教育活动.根据已有数据,说明两次主题教育活动的宣传效果,并根据已有数据陈述理由.17.(本小题满分14分)如图1,在梯形ABCD 中,//AB CD ,90ABC ∠= ,224AB CD BC ===,O 是边AB 的中点.将三角形AOD 绕边OD 所在直线旋转到1A OD 位置,使得1120AOB ∠= ,如图2.设m 为平面1A DC 与平面1A OB 的交线.(Ⅰ)判断直线DC 与直线m 的位置关系并证明; (Ⅱ)若直线m 上的点G 满足1OG A D ⊥,求出1A G 的长; (Ⅲ)求直线1A O 与平面1A BD 所成角的正弦值.AOBCD1图ODCB2图1A18.(本小题满分13分)已知(0,2),(3,1)A B 是椭圆G :22221(0)x y a b a b+=>>上的两点.(Ⅰ)求椭圆G 的离心率;(Ⅱ)已知直线l 过点B ,且与椭圆G 交于另一点C (不同于点A ),若以BC 为直径的圆经过点A ,求直线l 的方程.19. (本小题满分14分)已知函数()ln 1af x x x=--. (Ⅰ)若曲线()y f x =存在斜率为1-的切线,求实数a 的取值范围;(Ⅱ)求()f x 的单调区间;(Ⅲ)设函数()ln x ag x x+=,求证:当10a -<<时,()g x 在(1,)+∞上存在极小值.20.(本小题满分13分)对于无穷数列{}n a ,{}n b ,若1212max{,,,}min{,,,}(1,2,3,)k k k b a a a a a a k =-= ,则称{}n b 是{}n a 的“收缩数列”.其中,12max{,,,}k a a a ,12min{,,,}k a a a 分别表示12,,,k a a a 中的最大数和最小数.已知{}n a 为无穷数列,其前n 项和为n S ,数列{}n b 是{}n a 的“收缩数列”. (Ⅰ)若21n a n =+,求{}n b 的前n 项和; (Ⅱ)证明:{}n b 的“收缩数列”仍是{}n b ; (Ⅲ)若121(1)(1)22n n n n n n S S S a b +-+++=+ (1,2,3,)n = ,求所有满足该条件的{}n a .海淀区高三年级第一学期期末练习数学(理科)答案及评分标准2017.1一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)1.B2.B3. C4.C5.A6. B7.D8.C 二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分,9. 1i -10.15 11.16312.(1,0);1)y x =+和1)y x =+13.π6,π214.①②③三、解答题(共6小题,共80分) 15.(本小题满分13分)解:(Ⅰ)由∆ABC 面积公式及题设得1sin 2S ac B ==122a a ⨯=解得1,2,a c ==由余弦定理及题设可得2222cos b a c ac B =+-114212()72=+-⨯⨯⨯-=,又0,b b >∴=. (不写b>0不扣分)(Ⅱ)在∆ABC 中,由正弦定理sin sin a bA B =得:sin sin a A B b == 又120B = ,所以A 是锐角(或:因为12,a c =<=)所以cos A ==所以sin tan cos A A A == 16. (本小题满分13分)解:(Ⅰ)十二周“水站诚信度”的平均数为x =95+98+92+88+94+94+83+80+85+92+95+96=91%12100⨯(Ⅱ)随机变量X 的可能取值为0,1,2,3三个周期“水站诚信度”超过91%分别有3次,2次,3次1212(0)44464P X ==⨯⨯=32112112314(1)44444444464P X==⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=32132132330(2)44444444464P X==⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=32318(3)44464P X==⨯⨯=随机变量X的分布列为X0 1 2 3P 1327321532932171590123232323232EX=⨯+⨯+⨯+⨯=.(Ⅲ)本题为开放问题,答案不唯一,在此给出评价标准,并给出可能出现的答案情况,阅卷时按照标准酌情给分.给出明确结论,1分,结合已有数据,能够运用以下三个标准中的任何一个陈述得出该结论的理由,2分.标准1:会用主题活动前后的百分比变化进行阐述标准2:会用三个周期的诚信度平均数变化进行阐述标准3:会用主题活动前后诚信度变化趋势进行阐述可能出现的作答情况举例,及对应评分标准如下:情况一:结论:两次主题活动效果均好.(1分)理由:活动举办后,“水站诚信度”由88%→94%和80%→85%看出,后继一周都有提升.(2分)情况二:结论:两次主题活动效果都不好.(1分)理由:三个周期的“水站诚信度”平均数分别为93.25%,87.75%,92%(平均数的计算近似即可),活动进行后,后继计算周期的“水站诚信度”平均数和第一周期比较均有下降.(2分)情况三:结论:第一次主题活动效果好于第二次主题活动.(1分)理由:第一次主题活动举办的后继一周“水站诚信度”提升百分点(94%-88%=6%)高于第二次主题活动举办的后继一周“水站诚信度”提升百分点(85%-80%=5%).(2分)情况四:结论:第二次主题活动效果好于第一次主题活动.(1分)理由:第一次活动后“水站诚信度”虽有上升,但两周后又有下滑,第二次活动后,“水站诚信度”数据连续四周呈上升趋势. (2分)(答出变化)情况五:结论:两次主题活动累加效果好.(1分)理由:两次主题活动“水站诚信度”均有提高,且第二次主题活动后数据提升状态持续周期好.(2分)情况六:以“‘两次主题活动无法比较’作答,只有给出如下理由才给3分:“12个数据的标准差较大,尽管平均数差别不大,但比较仍无意义”.给出其他理由,则结论和理由均不得分(0分).说明:①情况一和情况二用极差或者方差作为得出结论的理由,只给结论分1分,不给理由分2分.②以下情况不得分. 情况七:结论及理由“只涉及一次主题活动,理由中无法辩析是否为两次活动后数据比较之结果”的. 例:结论:第二次主题活动效果好.理由:第二次主题活动后诚信度有提高.③其他答案情况,比照以上情况酌情给分,赋分原则是:遵循三个标准,能使用表中数据解释所得结论.17. (本小题满分14分) 解:(Ⅰ)直线DC //m .证明:由题设可得//,CD OB 1CD AOB ⊄平面,1OB AOB ⊂平面, 所以//CD 平面1A OB .又因为CD ⊂平面1A DC ,平面1A DC 平面1A OB m = 所以//CD m .法1:(Ⅱ)由已知224AB CD BC ===,O 是边AB 的中点,//AB CD ,所以//CD OB ,因为90ABC ∠= ,所以四边形CDOB 是正方形, 所以在图1中DO AB ⊥,所以结合题设可得,在图2中有1DO OA ⊥,DO OB ⊥, 又因为1OA OB O = , 所以1DO AOB ⊥平面. 在平面AOB 内作OM 垂直OB 于M ,则DO OM ⊥. 如图,建立空间直角坐标系O xyz -,则11,0),(0,2,0),(0,0,2)A B D -,所以1(,2)A D =.设,0)G m ,则由1OG A D ⊥可得10A D OG ⋅=,即(,2),0)30m m ⋅=-+=解得3m =.所以14AG =. (Ⅲ)设平面1A BD 的法向量(,,)x y z =n ,则A110,0,A D A B ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n即20,30,y z y ⎧++=⎪⎨+=⎪⎩令1y =,则1x z =,所以=n ,设直线1A O 与平面1A BD 所成角为θ,则sin θ=111cos ,A O n A O n A O n⋅<>==⋅法2:(Ⅱ)由已知224AB CD BC ===,O 是边AB 的中点,//AB CD ,所以//CD OB ,因为90ABC ∠= ,所以四边形CDOB 是正方形, 所以在图1中DO AB ⊥,所以结合题设可得,在图2中有1DO OA ⊥,DO OB ⊥, 又因为1OA OB O = , 所以1DO AOB ⊥平面. 又因为1OG AOB ⊂平面,所以DO OG ⊥. 若在直线m 上的点G 满足1OG A D ⊥,又1OD A D D = , 所以1OG AOD ⊥平面, 所以1OG OA ⊥,因为11120,//AOB OB AG ∠= ,所以160OAG ∠= , 因为12OA =,所以14A G =.(注:答案中标灰部分,实际上在前面表达的符号中已经显现出该条件,故没写不扣分) (Ⅲ)由(II )可知1OD OA OG 、、两两垂直,如图,建立空间直角坐标系O xyz -,则10,0,0),(2,0,0),((0,0,2)O A B D -(,所以11(2,0,2),(A D A B =-=-设平面1A BD 的法向量(,,)n x y z =,则110,0,n A D n A B ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即220,30,x z x -+=⎧⎪⎨-=⎪⎩令1x =,则1y z ==,所以n =,设直线1A O 与平面1A BD 所成角为θ,则sin θ=111cos ,AO n AO n AO n ⋅<>=⋅18. (本小题满分13分) 解:(Ⅰ)由已知2,b =由点(3,1)B 在椭圆G 上可得29114a +=,解得212,a a ==.所以2228,c a b c =-==, 所以椭圆G的离心率是c e a == (Ⅱ)法1:因为以BC 为直径的圆经过点A ,所以AB AC ⊥,由斜率公式和(0,2),(3,1)A B 可得13AB k =-,所以3Ac k =,设直线AC 的方程为32y x =+. 由2232,1124y x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得2790x x +=,由题设条件可得90,7A C x x ==-,所以913()77C -,-,所以直线BC 的方程为213y x =-. 法2:因为以BC 为直径的圆经过点A ,所以AB AC ⊥,由斜率公式和(0,2),(3,1)A B 可得13AB k =-,所以3Ac k =,设C C C x y (,) ,则23C Ac Cy k x -==,即32C C y x =+① 由点C 在椭圆上可得221124C C x y +=②将①代入②得2790C C x x +=,因为点C 不同于点A ,所以97C x =-,所以913()77C -,-,所以直线BC 的方程为213y x =-. 法3:当直线l 过点B 且斜率不存在时,可得点(3,1)C -,不满足条件.设直线BC 的方程为1(3)y k x -=-,点C C C x y (,)由2213,1124y kx k x y =+-⎧⎪⎨+=⎪⎩可得222(31)6(13)3(13)120k x k k x k ++-+--=,显然0∆>,此方程两个根是点B C 和点的横坐标,所以223(13)12331C k x k --=+,即22(13)4,31C k x k --=+所以22361,31C k k y k --+=+因为以BC 为直径的圆经过点A ,所以AB AC ⊥,即0AB AC ⋅=. (此处用1AB AC k k ⋅=-亦可)2222963961(3,1)(,)3131k k k k AB AC k k -----⋅=-⋅=++ 2236128031k k k --=+,即(32)(31)0k k -+=,1221,,33k k ==-当213k =-时,即直线AB ,与已知点C 不同于点A 矛盾,所以12,3BC k k ==所以直线BC 的方程为213y x =-.19. (本小题满分14分) 解:(Ⅰ)由()ln 1af x x x =--得221'()(0)a x af x x x x x+=+=>.由已知曲线()y f x =存在斜率为1-的切线, 所以'()1f x =-存在大于零的实数根, 即20x x a ++=存在大于零的实数根, 因为2y x x a =++在0x >时单调递增, 所以实数a 的取值范围0∞(-,).(Ⅱ)由2'()x af x x+=,0x >,a ∈R 可得 当0a ≥时,'()0f x >,所以函数()f x 的增区间为(0,)+∞; 当0a <时,若(,)x a ∈-+∞,'()0f x >,若(0,)x a ∈-,'()0f x <, 所以此时函数()f x 的增区间为(,)a -+∞,减区间为(0,)a -.(Ⅲ)由()ln x a g x x+=及题设得22ln 1('()(ln )(ln )a x f x x g x x x --==), 由10a -<<可得01a <-<,由(Ⅱ)可知函数()f x 在(,)a -+∞上递增, 所以(1)10f a =--<,取e x =,显然e 1>,(e)lne 10e a af e=--=->, 所以存在0(1,e)x ∈满足0()0f x =,即 存在0(1,e)x ∈满足0'()0g x =,所以(),'()g x g x 在区间(1,)+∞上的情况如下:x0(1,)x 0x 0(,)x +∞'()g x-0 +()g x极小所以当10a -<<时,()g x 在(1,)+∞上存在极小值. (本题所取的特殊值不唯一,注意到0(1)ax x->>),因此只需要0ln 1x ≥即可)20. (本小题满分13分)解:(Ⅰ)由21n a n =+可得{}n a 为递增数列,所以12121max{,,,}min{,,,}21322n n n n b a a a a a a a a n n =-=-=+-=- ,故{}n b 的前n 项和为22(1)2n n n n -⨯=-.- (Ⅱ)因为12121max{,,,}max{,,,}(1,2,3,)n n a a a a a a n +≤= ,12121min{,,,}min{,,,}(1,2,3,)n n a a a a a a n +≥= ,所以1211211212max{,,,}min{,,,}max{,,,}min{,,,}n n n n a a a a a a a a a a a a ++-≥-所以1(1,2,3,)n n b b n +≥= . 又因为1110b a a =-=,所以12121max{,,,}min{,,,}n n n n b b b b b b b b b -=-= , 所以{}n b 的“收缩数列”仍是{}n b .(Ⅲ)由121(1)(1)22n n n n n n S S S a b +-+++=+ (1,2,3,)n = 可得 当1n =时,11a a =;当2n =时,121223a a a b +=+,即221b a a =-,所以21a a ≥;当3n =时,123133263a a a a b ++=+,即3213132()()b a a a a =-+-(*), 若132a a a ≤<,则321b a a =-,所以由(*)可得32a a =,与32a a <矛盾;若312a a a <≤,则323b a a =-,所以由(*)可得32133()a a a a -=-, 所以3213a a a a --与同号,这与312a a a <≤矛盾; 若32a a ≥,则331b a a =-,由(*)可得32a a =. 猜想:满足121(1)(1)22n n n n n n S S S a b +-+++=+ (1,2,3,)n = 的数列{}n a 是: 1212,1,,1,n a n a a a a n =⎧=≥⎨>⎩.经验证,左式=121212(1)[12(1)]2n n n S S S na n a na a -+++=++++-=+ , 右式=112112(1)(1)(1)(1)(1)()22222n n n n n n n n n n n a b a a a na a +-+--+=+-=+.下面证明其它数列都不满足(Ⅲ)的题设条件.法1:由上述3n ≤时的情况可知,3n ≤时,1212,1,,1,n a n a a a a n =⎧=≥⎨>⎩是成立的.假设k a 是首次不符合1212,1,,1,n a n a a a a n =⎧=≥⎨>⎩的项,则1231k k a a a a a -≤===≠ ,由题设条件可得2212(1)(1)222k k k k k k k k a a a b ----+=+(*), 若12k a a a ≤<,则由(*)式化简可得2k a a =与2k a a <矛盾; 若12k a a a <≤,则2k k b a a =-,所以由(*)可得21(1)()2k k k k a a a a --=- 所以21k k a a a a --与同号,这与12k a a a <≤矛盾; 所以2k a a ≥,则1k k b a a =-,所以由(*)化简可得2k a a =.这与假设2k a a ≠矛盾.所以不存在数列不满足1212,1,,1,n a n a a a a n =⎧=≥⎨>⎩的{}n a 符合题设条件.法2:当i n ≤时,11212max{,,,}min{,,,}i i i i a a a a a a a a b -≤-= ,所以1121()ki k i a a b b b =-≤+++∑ ,(1,2,3,,)k n =即112()k k S ka b b b ≤++++ ,(1,2,3,,)k n = 由1(1,2,3,)n n b b n +≥= 可得(1,2,3,,)k n b b k n ≤= 又10b =,所以可得1(1)k n S ka k b ≤+-(1,2,3,)k = ,所以12111(2)[02(1)]n n n n n S S S a a na b b b n b +++≤++++⨯++++- ,即121(1)(1)22n n n n n nS S S a b +-+++≤+ 所以121(1)(1)22n n n n n nS S S a b +-+++≤+ 等号成立的条件是1(1,2,3,,)i i n a a b b i n -=== ,所以,所有满足该条件的数列{}n a 为1212,1,,1,n a n a a a a n =⎧=≥⎨>⎩.(说明:各题的其他做法,可对着参考答案的评分标准相应给分)。
海淀区高三年级第一学期期中练习物理反馈试题1A .如图1所示,用三段不可伸长的同种轻质细绳OA 、OB 、OC 共同悬挂一重物使其静止,其中 OA 与竖直方向的夹角为30°,OB 沿水平方向,A 端、B 端固定。
若逐渐增加C 端所挂物体的质量,则最先断的绳( A ) A .必定是 OA B .必定是 OBC .必定是 OCD .OA 、OB 、OC 同时1B .如图1所示,用三段不可伸长的轻质细绳OA 、OB 、OC 共同悬挂一重物使其静止,其中OA 绳与水平之间的夹角为θ, OB 绳是水平的,A 端、B 端固定。
若分别用F A 和F B 表示OA 和OB 绳上的拉力大小,则下列判断中正确的是( B )A .F A =mg cos θB .F B =mg cot θC .F A =mg sin θD .F B =mg/sin θ1C .如图1所示,用三段不可伸长的轻质细绳OA 、OB 、OC 共同悬挂一重物使其静止,其中A 端固定,OA 绳与水平之间的夹角为θ。
最初 OB 绳是水平的,现保持θ角不变,将OB 绳的B 端逐渐向上移动,在B 端到达O 点正上方的过程中,若分别用F A 和F B 表示OA 和OB 绳上的拉力大小,则下列判断中正确的是( D )A .F A 先变大后变小,FB 先变小后变大 B .F A 先变小后变大,F B 先变小后变大C .F A 一直变小,F B 先变大后变小D .F A 一直变小,F B 先变小后变大2.在2016年的夏季奥运会上,我国跳水运动员获得多枚奖牌,为祖国赢图1图2 v a b 水面 图2-12图2-12得荣誉。
高台跳水比赛时,运动员起跳后在空中做出各种动作,最后沿竖直方向进入水中。
若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图2中虚线所示,a、b、c、d为运动轨迹上的四个点。
若这四个点曲线的切线均沿竖直方向,关于运动员头部经过这四个点时的速度方向,下列说法中正确的是(B )A.经过a、b、c、d四个点的速度方向均一定竖直向下B.只有经过a、c两个点的速度方向一定竖直向下C.经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下D.只有经过c点的速度方向是竖直向下物理2P73.如图3甲所示,光滑平直轨道MO和ON底端平滑对接,将它们固定在同一竖直平面内,两轨道与水平地面间的夹角分别为α和β,且α>β,它们的上端M和N位于同一水平面内。
海淀区高三年级第一学期期末练习物理 2018.1说明:本试卷共8页,共100分。
考试时长90分钟。
考生务必将答案写在答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
一、本题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
把你认为正确答案填涂在答题纸上。
1. 放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为d ,球的半径比d 小得多,分别带有q 和-3q 的电荷,相互作用力为F 。
现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互作用力将为 A .引力且大小为3F B. 斥力且大小为F /3 C .斥力且大小为2F D. 斥力且大小为3F2.如图1所示,用金属网把不带电的验电器罩起来,再使带电金属球靠近金属网,则下列说法正确的是A .箔片张开B .箔片不张开C .金属球带电电荷足够大时才会张开D .金属网罩内部电场强度为零3. 如图2所示的交流电路中,灯L 1、L 2和L 3均发光,如果保持交变电源两端电压的有效值不变,但频率减小,各灯的亮、暗变化情况为 A. 灯L 1、L 2均变亮,灯L 3变暗 B. 灯L 1、L 2、L 3均变暗C. 灯L 1不变,灯L 2变暗,灯L 3变亮D. 灯L 1不变,灯L 2变亮,灯L 3变暗4. 如图3所示的电路中,闭合开关S ,当滑动变阻器R 的滑片P 向上移动时,下列说法中正确的是 A.电流表示数变大 B.电压表示数变小 C.电阻R 0的电功率变大 D.电源的总功率变小5. 如图4所示,理想变压器原线圈匝数n 1=1100匝,副线圈匝数n 2=220匝,交流电源的电压u =2202sin100πt (V),电阻R =44Ω,电表均为理想交流电表。
则下列说法中正确的是 A.交流电的频率为50Hz B.电流表A 1的示数为0.20A C.变压器的输入功率为88W D.电压表的示数为44V6. 图5甲是洛伦兹力演示仪。
2017年北京市海淀区高三上学期期末考试物理试卷一、单选题(共4小题)1.真空中两相同的带等量异号电荷的金属小球和(均可看做点电荷),分别固定在两处,它们之间的距离远远大于小球的直径,两球间静电力大小为。
现用一个不带电的同样的绝缘金属小球与接触,然后移开,此时、球间的静电力大小为()A.B.C.D.2.来自太阳和其他星体的宇宙射线中含有大量高能带电粒子,若这些粒子都直接到达地面,将会对地球上的生命带来危害。
但由于地磁场(如图所示)的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向,使得很多高能带电粒子不能到达地面。
若不考虑地磁偏角的影响,关于上述高能带电粒子在地磁场的作用下运动情况的判断,下列说法中正确的是()A.若带电粒子带正电,且沿地球赤道平面射向地心,则由于地磁场的作用将向东偏转B.若带电粒子带正电,且沿地球赤道平面射向地心,则由于地磁场的作用将向北偏转C.若带电粒子带负电,且沿垂直地球赤道平面射向地心,则由于地磁场的作用将向南偏转D.若带电粒子沿垂直地球赤道平面射向地心,它可能在地磁场中做匀速圆周运动3.如图所示,左侧闭合电路中的电流大小为,为一段长直导线;右侧平行金属导轨的左端连接有与平行的长直导线,在远离导线的右侧空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,在磁场区域放置垂直导轨且与导轨接触良好的导体棒,当导体棒沿导轨匀速运动时,可以在上产生大小为的感应电流。
已知,不计匀强磁场对导线和的作用,用和分别表示导线对的安培力大小和对的安培力大小,下列说法中正确的是()A.若向左运动,与两导线相互吸引,B.若向右运动,与两导线相互吸引,C.若向左运动,与两导线相互吸引,D.若向右运动,与两导线相互吸引,4.如图所示电路为演示自感现象的电路图,其中为定值电阻,电源电动势为、内阻为,小灯泡的灯丝电阻为(可视为不变),电感线圈的自感系数为、电阻为。
电路接通并达到稳定状态后,断开开关,可以看到灯泡先是“闪亮”(比开关断开前更亮)一下,然后才逐渐熄灭,但实验发现“闪亮”现象并不明显。
为了观察到断开开关时灯泡比开关断开前有更明显的“闪亮”现象,下列措施中一定可行的是()A.撤去电感线圈中的铁芯,使减小B.更换电感线圈中的铁芯,使增大C.更换电感线圈,保持不变,使增大D.更换电感线圈,保持不变,使减小二、多选题(共6小题)5.用绝缘柱支撑着贴有小金属箔的导体和,使它们彼此接触,起初它们不带电,贴在它们下部的并列平行双金属箔是闭合的。
现将带正电荷的物体移近导体,发现金属箔都张开一定的角度,如图所示,则()A.导体下部的金属箔感应出负电荷B.导体下部的金属箔感应出正电荷C.导体和下部的金属箔都感应出负电荷D.导体感应出负电荷,导体感应出等量的正电荷6.如图所示,、为两个带有等量异号电荷的点电荷,点是它们之间连线的中点,、是、连线中垂线上的两点,点距点较近。
用、、和、、分别表示、、三点的电场强度的大小和电势,下列说法中正确的是()A.等于0B.一定大于C.一定大于D.将一电子从点沿中垂线移动到点,电场力一定不做功7.在电子技术中,从某一装置输出的交流信号常常既含有高频成份,又含有低频成份。
为了在后面一级装置中得到高频成份或低频成份,我们可以在前面一级装置和后面一级装置之间设计如图所示的电路。
关于这种电路,下列说法中正确的是()A.要使“向后级输出”端得到的主要是高频信号,应该选择图甲所示电路B.要使“向后级输出”端得到的主要是高频信号,应该选择图乙所示电路C.要使“向后级输出”端得到的主要是低频信号,应该选择图甲所示电路D.要使“向后级输出”端得到的主要是低频信号,应该选择图乙所示电路8.如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数分别为2200匝和110匝,将原线圈接在输出电压的交流电源两端。
副线圈上只接有一个电阻,与原线圈串联的理想交流电流表的示数为。
下列说法中正确的是()A.变压器副线圈中电流的有效值为B.电阻两端电压的有效值为C.电阻的电功率为D.穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为9.如图所示,等间距的平行实线表示电场线,虚线表示一个带负电的粒子在该电场中运动的轨迹,、为运动轨迹上的两点。
若不计粒子所受重力和空气阻力的影响,下列说法中正确的是()A.场强方向一定是沿图中实线向右B.该粒子运动过程中速度一定不断增大C.该粒子一定是由向运动D.该粒子在点的电势能一定大于在点的电势能10.将一块长方体形状的半导体材料样品的表面垂直磁场方向置于磁场中,当此半导体材料中通有与磁场方向垂直的电流时,在半导体材料与电流和磁场方向垂直的两个侧面会出现一定的电压,这种现象称为霍尔效应,产生的电压称为霍尔电压,相应的将具有这样性质的半导体材料样品就称为霍尔元件。
如图所示,利用电磁铁产生磁场,毫安表检测输入霍尔元件的电流,毫伏表检测霍尔元件输出的霍尔电压。
已知图中的霍尔元件是型半导体,与金属导体不同,它内部形成电流的“载流子”是空穴(空穴可视为能自由移动带正电的粒子)。
图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。
当开关、闭合后,电流表和电表、都有明显示数,下列说法中正确的是()A.电表为毫伏表,电表为毫安表B.接线端2的电势高于接线端4的电势C.若调整电路,使通过电磁铁和霍尔元件的电流与原电流方向相反,但大小不变,则毫伏表的示数将保持不变D.若适当减小、增大,则毫伏表示数一定增大三、实验题(共2小题)11.利用如图所示的电路测量一个满偏电流为,内阻约为的电流表的内阻值,有如下的主要实验器材可供选择:A.滑动变阻器(阻值范围)B.滑动变阻器(阻值范围)C.滑动变阻器(阻值范围)D.电源(电动势,内阻)E.电源(电动势,内阻)F.电源(电动势,内阻)(1)为了使测量尽量精确,在上述可供选择的器材中,滑动变阻器应选用,电源E应选用。
(选填器材前面的字母序号)(2)实验时要进行的主要步骤有:A.断开,闭合B.调节的阻值,使电流表指针偏转到满刻度C.闭合D.调节的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的三分之二E.记下此时的阻值为则待测电流表的内阻的测量值为,该测量值比此电流表内阻的真实值。
(选填“大于”、“小于”或“等于”)12.某研究性学习小组的同学们设计了描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验,待测小灯泡的额定电压为。
要求测量结果尽量精确,并绘制出小灯泡两端电压在范围内完整的伏安特性曲线。
(1)若实验室的电压表、电流表和滑动变阻器都满足实验要求,则在如图1所示的两种实验方案中,应选择图所示电路进行实验。
(选填“甲”或“乙”)(2)若实验中只提供了量程为,内阻为的电压表,为了绘制完整的伏安特性曲线,需要将电压表改装成量程为的电压表,则应将电压表(选填“串联”或“并联”)一个阻值为的定值电阻,才能实现改装的要求。
(3)小组的同学们正确描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示,根据这个特性曲线,同学们对小灯泡的实际功率与其两端的电压的关系,或与通过其电流的关系,猜想出了如图3所示的关系图像,其中可能正确的是。
(选填选项下面的字母序号)(4)某同学将该小灯泡接在一个电动势为、内阻为的电源上,组成一个闭合电路,则此时该小灯泡实际功率约为。
(保留2位有效数字)四、计算题(共6小题)13.如图所示,在水平向右的匀强电场中,水平轨道连接着一圆形轨道,圆形轨道固定在竖直平面内,其最低点与水平轨道平滑连接。
现有一质量为、电荷量为的带正电荷的小球(可视为质点),从离圆形轨道最低点相距为处的点由静止开始在电场力作用下沿水平轨道运动。
已知小球所受电场力与其所受的重力大小相等,重力加速度为,水平轨道和圆形轨道均绝缘,小球在运动过程中所带电荷量保持不变,不计一切摩擦和空气阻力。
求:(1)匀强电场的电场强度的大小;(2)小球由点运动到点所用的时间t;(3)小球运动到与圆形轨道圆心等高的点时的速度大小;14.如图所示,两根倾斜直金属导轨、平行放置,它们所构成的轨道平面与水平面之间的夹角,两轨道之间的距离。
一根质量的均匀直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直,且接触良好,整套装置处于与棒垂直的匀强磁场中。
在导轨的上端接有电动势、内阻的直流电源和电阻箱。
已知导轨与金属杆的电阻均可忽略不计,,,重力加速度。
(1)若金属杆和导轨之间的摩擦可忽略不计,当电阻箱接入电路中的电阻时,金属杆静止在轨道上。
①如果磁场方向竖直向下,求满足条件的磁感应强度的大小;②如果磁场的方向可以随意调整,求满足条件的磁感应强度的最小值及方向;(2)如果金属杆和导轨之间的摩擦不可忽略,整套装置处于垂直于轨道平面斜向下、磁感应强度大小的匀强磁场中,当电阻箱接入电路中的电阻值时,金属杆仍保持静止,求此时金属杆受到的摩擦力大小及方向。
15.如图所示,位于竖直平面内的矩形金属线圈,边长、,其匝数匝,总电阻,线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环、(集流环)焊接在一起,并通过电刷和的定值电阻相连接。
线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场,磁感应强度,在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O 1O2匀速转动,角速度。
求:(1)电阻两端电压的最大值;(2)从线圈通过中性面(即线圈平面与磁场方向垂直的位置)开始计时,经过周期通过电阻的电荷量;(3)在线圈转动一周的过程中,整个电路产生的焦耳热。
16.示波器中的示波管对电子的偏转是电偏转,电视机中的显像管对电子的偏转是磁偏转。
小明同学对这两种偏转进行了定量的研究并做了对比,已知电子的质量为、电荷量为,在研究的过程中空气阻力和电子所受重力均可忽略不计。
(1)如图甲所示,水平放置的偏转极板的长度为,板间距为,极板间的偏转电压为,在两极板间形成匀强电场。
极板右端到竖直荧光屏的距离为,荧光屏与两极板间的中心线垂直。
电子以水平初速度从两极板左端沿两极板间的中心线射入,忽略极板间匀强电场的边缘效应,求电子打到荧光屏上时沿垂直于极板板面方向偏移的距离;(2)如图乙所示,圆心为、半径为的水平圆形区域中有垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场,与磁场区域右侧边缘的最短距离为的处有一竖直放置的荧光屏,荧光屏与连线垂直。
今有一电子以水平初速度从左侧沿方向射入磁场,飞出磁场区域时其运动方向的偏转角度为(未知)。
请求出的表达式;(3)对比第(1)、(2)问中这两种偏转,请从运动情况、受力情况、能量变化情况等角度简要说明这两种偏转的不同点是什么?(至少说出两点)17.如图所示,两根相距为的光滑金属导轨、固定在水平面内,并处在方向竖直向下的匀强磁场中,导轨足够长且电阻不计。
在导轨的左端接入一阻值为的定值电阻,将质量为、电阻可忽略不计的金属棒垂直放置在导轨上。
时刻,棒与的距离为,棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,不计空气阻力。
(1)金属棒以恒定速度向右运动过程中①若从时刻起,所加的匀强磁场的磁感应强度从开始逐渐减小时,恰好使回路中不产生感应电流,试从磁通量的角度分析磁感应强度的大小随时间的变化规律;②若所加匀强磁场的磁感应强度为且保持不变,试从磁通量变化、电动势的定义、自由电子的受力和运动、或功能关系等角度入手,选用两种方法推导棒中产生的感应电动势的大小;(2)为使回路中产生正弦(或余弦)交变电流,请你展开“智慧的翅膀”,提出一种可行的设计方案,自设必要的物理量及符号,写出感应电动势瞬时值的表达式。