2016海淀区高三第一学期期末物理试卷
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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。
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期中练习物理2015.11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。
三题号一二总分131415161718分数一、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,常常用三角形的构造悬挂。
图 1 是这种构造的一种简化模型,硬杆左端可绕经过B点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动,右端O点经过钢索挂于 A 点,钢索和硬杆所受的重力均可忽视。
有一质量不变的重物悬挂于O点,现将钢索迟缓变短,并使钢索的悬挂点 A 迟缓向下挪动,以保证硬杆一直处于水平。
则在上述变化过程中,以下说法中正确的选项是AB O图 1A.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点的作使劲的协力变大D.钢索和硬杆对O点的作使劲的协力变小2.如图 2 所示,在圆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点为均衡地点,在A、 B 两点间沿圆滑水平面做简谐运动,对于这个弹簧振子做简谐运动的过程,以下说法中正确的选项是A.小球从O地点向 B 地点运动过程中做减速运动B.小球每次经过同一地点时的加快度必定相同A O B图 2C.小球从A地点向B地点运动过程中,弹簧振子所拥有的势能连续增添D.小球在A地点弹簧振子所拥有的势能与在B地点弹簧振子所拥有的势能相等y3.在长约 1.0m 的一端关闭的玻璃管中注满清水,水中放一的圆柱形的红蜡块,将玻璃管的张口端用胶塞塞紧,并快速竖直蜡块就沿玻璃管由管口匀速上涨到管底。
将此玻璃管倒置安装在并将小车置于水平导轨上。
北京市海淀区高三年级第一学期物理期末考试说明: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50HzB.电流表A 1的示数为0.20AC.变压器的输入功率为88WD.电压表的示数为44V6.图5甲是洛伦兹力演示仪。
14.(8分)如图17所示的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间加以电压U1=2500V,发射出的电子被加速后,从金属板上的小孔S射出。
装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长l=6.0cm,相距d=2cm,两极板间加以电压U2=200V的偏转电场。
从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。
已知电子的电荷量e=1.6×10-19C,电子的质量m=0.9×10-30kg,设电子刚离开金属丝时的速度为0,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力。
求:(1)电子射入偏转电场时的动能E k;(2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y;(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。
金属板U1图1715.(9分)图18为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S ,共有n 匝,线圈总电阻为r ,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO 转动;线圈处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环K 和电刷L 保持与外电路电阻R 的连接。
在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO ′匀速转动。
(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦)(1)推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式E m =nB Sω;(2)求线圈匀速转动过程中电流表的示数;(3)求线圈速度转动N 周过程中发电机线圈电阻r 产生的焦耳热。
16.(10分)如图19所示,在水平向左、电场强度为E 的匀强电场中,竖直固定着一根足够长的粗糙绝缘杆,杆上套着一个质量为m 、带有电荷量-q 的小圆环,圆环与杆间的动摩擦因数为μ。
(1)由静止释放圆环,圆环沿杆下滑,求圆环下滑过程中受到的摩擦力f ;(2)若在匀强电场E 的空间内再加上磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场,圆环仍由静止开始沿杆下滑。
求:①圆环刚开始运动时加速度a 0的大小; ②圆环下滑过程中的最大动能E k 。
海淀区2016高三期中物理海淀区2016高三物理期末试题(含答案)海淀区高三年级第一学期期末练习化学2016. 1本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共8页。
满分100分。
考试时长90分钟。
考生务必将答案写在答题卡和答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束时,将本试卷、答题卡和答题纸一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56第I卷(选择题,共42分)本卷共14道小题,每小题3分,共42分。
请在每小题列出的4个选项中,选出符合题目要求的1个选项。
1. 化学与社会、生产、生活密切相关。
下列说法正确的是A.柠檬属于酸性食物B.油脂是人类维持生命活动所需能量的主要来源C.PM2.5是指空气中氮氧化物和硫氧化物含量之和D.登高山时防晒是为了防止强紫外线引起皮肤蛋白质被灼伤变性2.下列说法不正确的是A.核磁共振氢谱不能区分__H和__B.用溴水可以鉴别苯酚溶液、2,4-己二烯和甲苯C.室温下,在水中的溶解度:甘油苯酚溴乙烷D.两种二肽互为同分异构体,二者的水解产物可能相同3.关于相同物质的量浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液,下列说法不正确的是A.溶液中所含离子的种类相同B.溶液的pH相同C.都能与盐酸反应放出CO2气体D.都能使澄清石灰水变浑浊4.右图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图,若用原子序数代表所对应的元素,则下列说法正确的是A.31d和33d属于同种核素B.气态氢化物的稳定性:adeC.工业上常用电解法制备单质b和cD.a和b形成的化合物不可能含共价键5.关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是顺丁橡胶涤纶酚醛树脂A.顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于天然高分子材料B.顺丁橡胶的单体与反-2-丁烯互为同分异构体C.涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的D.酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇6.常温下,关于pH = 2的盐酸,下列说法不正确的是A.溶液中c(H+) = 1.0ⅹ10-2 mol-L-1B.此溶液中由水电离出的c(OH-) = 1.0ⅹ10-12 mol-L-1C.加水稀释100倍后,溶液的pH = 4D.加入等体积pH = 12的氨水,溶液呈中性7.用来解释下列事实的方程式不正确的是:A.钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应:O2 + 4e- + 2H2O === 4OH-B.将氯气通入石灰乳制备漂白粉:2Cl2 + 2Ca(OH)2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2OC.向Na2SiO3溶液中通过量CO2制备硅酸凝胶:SiO32- + 2CO2 + 2H2O === H2SiO3 + 2HCO3-D.溶质物质的量比为1:1的明矾溶液和Ba(OH)2溶液混合:2SO42- + 2Ba2+ + Al3+ + 4OH- === AlO2- + 2BaSO4↓ + 2H2O8.2010年,中国首次应用六炔基苯在铜片表面合成了石墨炔薄膜( 其合成示意图如右图所示),其特殊的电子结构将有望广泛应用于电子材料领域。
海淀区高三年级第一学期期末反馈练习物 理 2014.1一、选择题1-1.下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有①场强E =F /q ②场强E =U /d ③场强E =kQ /r 2 ④电场力做功W =UqA.①③B.①④C.②④D.②③ 【参考答案】B1-2.在物理学中常用图像法表示两个物理量的关系。
下面四组物理量的关系能用图1的图像表示的是( )A . y 轴表示稳定静电场中某点放置不同检验电荷所受的电场力,x 轴表示对应电荷的电量B . y 轴表示一个定值电阻两端电压的变化量,x 轴表示通过该电阻与电压变化量对应的电流的变化量 C . y 轴表示一个电容器电量的变化量,x 轴表示电容器两端与电量变化量对应的电压的变化量 D . y 轴表示垂直磁场放置的不同面积线圈的磁通量,x 轴表示与磁通量对应的线圈面积 【参考答案】A B C2.图2所示,图中以点电荷Q 为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图。
一个带电的粒子经过该电场,它的运动轨迹如图中实线所示,P 、M 、N 、O 、F 都是轨迹上的点。
不计带电粒子受到的重力,由此可以判断A .此粒子和点电荷Q 带同种电荷B .此粒子在M 点的动能小于在F 点的动能C .若PM 两点间的距离和MN 两点间的距离相等,则从P 到M 和从M 到N ,电场力做功相等D .若O 点是轨迹上距离点电荷Q 最近的点,则带电粒子有可能从O 点开始做匀速圆周运动【参考答案】 B3.如图3所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A 和B ,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A 、B 下部的金属箔均是闭合的。
下列关于实验过程的现象描述中正确的是A .把带正电荷的物体C 移近导体A 稳定后,A 、B 下部的金属箔都会因为带上负电荷而张开B .把带正电荷的物体C 移近导体A 稳定后,图1 图3导体A 的电势高于导体B 的电势C .把带正电荷的物体C 移近导体A 稳定后,导体A 内部的场强和导体B 内部的场强大小相等D .把带正电荷的物体C 移近导体A 后,再把B 向右移动稍许使其与A 分开,然后移走物体C ,稳定后A 、B 下部的金属箔都还是张开的【参考答案】C D4-1.如图4所示电路中,灯泡A 、B 的规格相同,电感线圈L 的自感系数足够大且直流电阻可忽略。
海淀区高三年级第一学期期中练习物 理 2015.11 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题号 一 二 三 总分 13 14 15 16 17 18分数一、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 两点间沿光滑水平面做简谐运动,关于这个弹簧振子做简谐运动的过程,下列说法中正确的是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。
北京高三高中物理期末考试班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.分别放在两个绝缘架上的相同金属球,相距为d ,球的半径比d 小得多,分别带有q 和3q 的电荷量,相互斥力为3F 。
现用绝缘工具将这两个金属球接触后再分开,然后放回原处。
则它们的相互作用力将变为 ( ) A .0 B .F C .3F D .4F2.如图所示,某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一峰值不变的正弦交变电压,副线圈接一可变电阻R 。
在其他条件不变的情况下,为使变压器输入功率增大,下面的措施正确的是 ( )A .仅增加原线圈匝数n 1B .仅增加副线圈匝数n 2C .仅减小电阻R 的阻值D .仅增大电阻R 的阻值3.将定值电阻R 1=10Ω、R 2=20Ω串联接在正弦交流电路中,通过电阻R 2的电流i 随时间t 变化的情况如图所示。
则 ( )A .通过R 1的电流有效值是1.2AB .R 1两端的电压有效值是6VC .通过R 2的电流有效值是1.2AD .R 2两端的电压有效值是6V4.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5.如图所示,电场中的一簇电场线关于y 轴对称分布,0点是坐标原点,M 、N 、P 、Q 是以0为圆心的一个圆周上的四个点,其中M 、N 在y 轴上,Q 点在x 轴上,则 ( )A .M 点电势比P 点电势高B .OM 间的电势差等于NO 间的电势差C .一正电荷在0点的电势能小于在Q 点的电势能D .将一负电荷从M 点移到P 点,电场力做正功6.氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测,它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化。
海淀区高三年级第一学期期末练习物理 2016.1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。
把你认为正确的答案填涂在答题纸上。
1.如图1所示,真空中有两个点电荷分别位于M 点和N 点,它们所带电荷量分别为q 1和q 2。
已知在M 、N 连线上某点P 处的电场强度为零,且MP =3PN ,则A .q 1=3 q 2B .q 1=9 q 2C .q 1=13q 2D .q 1=19q 22.如图2所示,带箭头的实线表示某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。
其中A 、B 、C 三点的电场强度大小分别为E A 、E B 、E C ,电势分别为C B A ϕϕϕ、、。
关于这三点的电场强度大小和电势高低的关系,下列说法中正确的是A .E A =EB B .E A >EC C .A B ϕϕ=D .C B ϕϕ=3.如图3所示,在空间直角坐标系Oxyz 中存在有沿x 轴正方向的匀强磁场,在直角坐标系中选取如图所示的abc -a ′b ′c ′棱柱形空间。
通过面积S 1(abb ′a ′所围的面积)、S 2(acc ′a ′所围的面积)和S 3(cb b ′c ′所围的面积)的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3,则A .Φ1=Φ2B .Φ1>Φ2C .Φ1>Φ3 D .Φ3>Φ24.在如图4所示电路中,电源内阻不可忽略。
开关S 闭合后,在滑动变阻器R 2的滑动端由a 向b 缓慢滑动的过程中,A .电压表的示数增大,电流表的示数减小B .电压表的示数减小,电流表的示数增大C .电容器C 所带电荷量减小D .电容器C 所带电荷量增大5.如图5所示,理想变压器原线圈两端的输入电压为220V ,副线圈两端接有两只标有“12V ,24W ”字样的灯泡,当开关S 1和S 2都闭合时,两灯泡均正常发光。
下列说法中正确的是A .该变压器原、副线圈的匝数之比应为55:3图5B .该变压器原、副线圈的匝数之比应为3:55C .将开关S 1断开,则通过该变压器原线圈的电流将变小D .将开关S 1断开,则该变压器原线圈的输入功率将变小6.图6是用电流传感器(电流传感器相当于电流表,其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路,电源的电动势为E ,内阻为r ,自感线圈L 的自感系数足够大,其直流电阻值大于灯泡D 的阻值,在t =0时刻闭合开关S ,经过一段时间后,在t =t 1时刻断开开关S 。
在图7所示的图象中,可能正确表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的是7.如图8甲所示,带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面正对固定放置的平行金属板P 、Q 连接。
圆环内有垂直于纸面变化的磁场,变化规律如图8乙所示(规定磁场方向垂直于纸面向里为正方向)。
图9中可能正确表示P 、Q 两极板间电场强度E (规定电场方向由P 板指向Q 板为正方向)随时间t 变化情况的是8.如图10所示,水平放置的两个正对的带电金属板MN 、PQ 间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E ,磁感应强度为B 。
在a 点由静止释放一带正电的微粒,释放后微粒沿曲线acb 运动,到达b 点时速度为零,c 点是曲线上离MN板最远的点。
已知微粒的质量为m ,电荷量为q ,重力加速度为g ,不计微粒所受空气阻力,则下列说法中正确的是A .微粒在a 点时加速度方向竖直向下B .微粒在c 点时电势能最大C .微粒运动过程中的最大速率为qBqEm g + D .微粒到达b 点后将沿原路径返回a 点9.如图11甲所示,在某电场中建立x 坐标轴,A 、B 为x 轴上的两点,x A 、x B 分别为A 、B 两点在x轴上的坐PQ图8图9图7图10b B x甲A 乙A B E p E p 图11A x B标值。
一电子仅在电场力作用下沿x 轴运动,该电子的电势能E p 随其坐标x 变化的关系如图11乙所示,则下列说法中正确的是A .该电场一定不是孤立点电荷形成的电场B .A 点的电场强度小于B 点的电场强度C .电子由A 点运动到B 点的过程中电场力对其所做的功W =E p A -E p BD .电子在A 点的动能小于在B 点的动能10.半导体内导电的粒子—“载流子”有两种:自由电子和空穴(空穴可视为能自由移动带正电的粒子),以自由电子导电为主的半导体叫N 型半导体,以空穴导电为主的半导体叫P 型半导体。
图12为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图,图中一块长为a 、宽为b 、厚为c 的半导体样品板放在沿y 轴正方向的匀强磁场中,磁感应强度大小为B 。
当有大小为I 、沿x 轴正方向的恒定电流通过样品板时,会在与z 轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差U H ,霍尔电势差大小满足关系cIBk U H ,其中k 为材料的霍尔系数。
若每个载流子所带电量的绝对值为e ,下列说法中正确的是A .如果上表面电势高,则该半导体为P 型半导体B .如果上表面电势高,则该半导体为N 型半导体C .霍尔系数较大的材料,其内部单位体积内的载流子数目较多D .样品板在单位体积内参与导电的载流子数目为HIBceU二、本题共2小题,共15分。
11.(10分)在描绘一个标有“6.3V0.3A ”小灯泡的伏安特性曲线的实验中,要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到6.3V ,并便于操作。
已选用的器材有:学生电源(电动势为9V ,内阻约1Ω);图12电流表(量程为0~0.6A ,内阻约0.2Ω;量程为0~3A ,内阻约0.04Ω); 电压表(量程为0~3V ,内阻约3k Ω;0~15V ,内阻约15k Ω); 开关一个、导线若干。
(1)实验中还需要选择一个滑动变阻器,现有以下两个滑动变阻器,则应选其中的 (选填选项前的字母)。
A .滑动变阻器(最大阻值10Ω,最大允许电流1A)B .滑动变阻器(最大阻值1500Ω,最大允许电流0.3A) (2)实验电路图应选用图13中的(选填“甲”或“乙”)。
(3)请根据(2)中所选的电路图,补充完成图14中实物电路的连线。
(4)接闭合关,改变滑动变阻器滑动端的位置,并记录对应的电流表示数I 、电压表示数U 。
某次测量中电流表选择0~0.6A 量程,电压表选择0~15V 量程,电流表、电压表示数如图15所示,可知该状态下小灯泡电阻的测量值==IU R x Ω(5)根据实验数据,画出的小灯泡I -U 图线如图16所示。
由此可知,当小灯泡两端的电压增加时,小灯泡的电阻值将(选填“变大”或“变小”)。
12.(5分)某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池。
(1)甲同学选用图17所示的电路图测量该电池的电动势和内阻。
在他测量与计算无误的情况下,他所得到的电源电动势E 的测量值比真实值偏小。
E 的测量值比真实值偏小的原因可能是(选填选项前的字母)造成的。
甲图13乙 图15图14A.电压表的分流B.电流表的分压(2)乙同学选用图18所示的电路图测量该电池的电动势和内阻,其中定值电阻的阻值为R 0,根据实验电路图连接好电路闭合开关,逐次改变电阻箱接入电路中电阻的阻值R ,读出与R 对应的电压表的示数U ,并作记录。
根据多组实验数据绘出如图19所示的RU 11 图象,若已知图线的斜率为k ,纵轴截距为b ,则这个实验中所测电池电动势的测量值E =,内阻的测量值r =。
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。
13.(8分)如图20所示,P 、Q 两平行金属板间存在着平行于纸面的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,两板间的距离为d ,电势差为U ;金属板下方存在一有水平边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B 。
电荷量为q 的带正电的粒子,以速度v 垂直于电场和磁场匀速通过P 、Q 两金属板间,并沿垂直磁场方向进入金属板下方的磁场,做半径为R 的匀速圆周运动。
不计两极板电场的边缘效应及粒子所受的重力。
求:(1)P 、Q 两金属板间匀强电场场强E 的大小;(2)P 、Q 两金属板间匀强磁场磁感应强度B 0的大小; (3)粒子的质量m 。
14.(8分)如图21所示,真空中有平行正对金属板A 、B ,它们分别接在输出电压恒为U =91V 的电源两端,金属板长L =10cm 、两金属板间的距离d =3.2 cm ,A 、B 两板间的电场可以视为匀强电场。
现使一电子从两金属板左侧中间以v 0=2.0×107m/s 的速度垂直于电场方向进入电场,然后从两金属板右侧射出。
已知电子的质量m=0.91×10-30kg ,电荷量e =1.6×10-19C ,两极板电场的边缘效应及电子所受的重力均可忽略不计。
求:(计算结果保留两位有效数字)(1)电子在电场中运动的加速度a 的大小; (2)电子射出电场时在沿电场线方向上的侧移量y ;(3)从电子进入电场到离开电场的过程中,其动量增量的大小。
图17图18图191/R图21AB15.(9分)如图22所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd 的边长ab =cd =50cm ,bc =ad =30cm ,匝数n =100,线圈的总电阻r =10Ω,线圈位于磁感应强度B =0.050T 的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向平行。
线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E 、F (集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R =90Ω的定值电阻连接。
现使线圈绕过bc 和ad 边中点、且垂直于磁场的转轴OO ˊ以角速度ω=400rad/s 匀速转动。
电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。
求: (1)线圈中感应电流的最大值; (2)线圈转动过程中电阻R 的发热功率;(3)从线圈经过图示位置开始计时,经过周期时间通过电阻R的电荷量。
16.(10分)在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。
如图23所示,某时刻在xOy 平面内的第Ⅱ、Ⅲ象限中施加沿y 轴负方向、电场强度为E 的匀强电场,在第Ⅰ、Ⅳ象限中施加垂直于xOy 坐标平面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场。
一质量为m ,电荷量为q 的带正电的粒子从M 点以速度v 0沿垂直于y 轴方向射入该匀强电场中,粒子仅在电场力作用下运动到坐标原点O 且沿OP 方向进入第Ⅳ象限。
在粒子到达坐标原点O 时撤去匀强电场(不计撤去电场对磁场及带电粒子运动的影响),粒子经过原点O 进入匀强磁场中,并仅在磁场力作用下,运动一段时间从y 轴上的N 点射出磁场。