北京市海淀区2019届高三期末考试物理试题

适用年级:高三
试卷号:216514

试卷类型:期末
试卷考试时间:2019/1/22

1.单选题(共1题)

1.
如图所示,在水平地面上固定一对与水平面夹角为的光滑平行金属导轨,顶端接有电源,直导体棒垂直两导轨放置,且与两轨道接触良好,整套装置处于匀强磁场中。图为沿方向观察的侧视图,下面四幅图中所加磁场能使导体棒静止在轨道上的是
A.B.C.D.

2.多选题(共7题)

2.
某区域的电场线分布如图所示,电场中有A、B两点。设A、B两点的电场强度大小分别为,电势分别是,则下列判断正确的是
A.B.
C.D.
3.
不带电的金属导体MNPQ的内部电荷包括自由电子和金属离子(即金属原子失去自由电子后的剩余部分),图所示为导体内部电荷的简化示意图,其中“”表示自由电子,“⊕”表示金属离子。把导体放到电场强度为E0的匀强电场中,由于库仑力的作用,导体内部的电荷将重新分布。图是同学们画出的四幅图,其中A、B两图描述了导体刚放入电场未达到静电平衡状态时,自由电子和金属离子的定向运动情况(图中箭头代表它们定向运动的方向); C、D两图描述了导体达到静电平衡后,自由电子和金属离子的分布情况。则图的四幅图中,可能正确的是
A.B.C.D.
4.
两个点电荷Q1和Q2固定在轴上,其中Q2所在位置为坐标原点。将一电子放在正半轴上,该电子的电势能随位置变化的曲线如图所示,其中o是电势能为零的点的坐标,1是电势能为极值的点的坐标。由图像可知
A.Q2一定带负电
B.两个点电荷可能为同种电荷
C.两个点电荷在0处的合场强为零
D.Q1带电量的绝对值必小于Q2带电量的绝对值
5.
如图所示,圆心为O、半径为r的圆形空间内,存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子质量为,电荷量为,从A点以一定的速度垂直磁场方向沿半径射入磁场中,并从C点射出,图中实线AC所示弧线为其运动轨迹。已知∠AOC=120°,磁感应强度为B,不计粒子所受的重力。关于粒子在磁场中的运动,下列说法中正确的是
A.运动半径为r
B.运动半径为
C.运动时间为
D.运动时间为
6.
如图所示,R1和R2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体,但R1的尺寸比R2的尺寸大。将两导体同时放置在同一匀强磁场B中,磁场方向垂直于两导体正方形表面,在两导体上加相同的电压,形成图所示方向的电流;电子由于定向移动,会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用,从而产生霍尔电压,当电流和霍尔电压达到稳定时,下列说法中正确的是
A.R1中的电流大于R2中的电流
B.R1中的电流等于R2中的电流
C.R1中产生的霍尔电压小于R2中产生的霍尔电压
D.R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压
7.
如图所示,将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连接到灵敏电流计上,把线圈A放进线圈B的里面。下面几种情况灵敏电流计指针可能有偏转的是
A.闭合开关瞬间
B.开关闭合且电路稳定后
C.开关闭合,拔出线圈A的过程中
D.开关闭合,将滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中
8.
如图所示,一个理想变压器原、副线圈的匝数比,原线圈的两端接正弦交流电源,电压表V1的示数为110V,负载电阻R=22Ω。若电压表和电流表都是理想电表,则下列说法正确的是
A.电压表V2的示数为22V
B.电流表A的示数为1.0A
C.电流表A的示数为5.0A
D.变压器的输入功率为22W

3.解答题(共6题)

9.
如图所示,水平光滑绝缘轨道MN处于水平向右的匀强电场中,一个质量m、带电荷量+q的滑块(可视为质点),从轨道上的A点由静止释放,滑块在静电力作用下向右做匀加速直线运动.当到达B点时速度为。设滑块在运动过程中电荷量始终保持不变。

(1)求滑块从A点运动到B点的过程中,静电力所做的功W;
(2)求电势差UAB
(3)若规定A点电势为,求滑块运动到B点时的电势能EPB
10.
如图所示,一对平行金属极板ab水平正对放置,极板长度为L,板间距为d,极板间电压为U,且板间存在垂直纸面磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画出)。一带电粒子以一定的水平速度从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向射入极板间,恰好做匀速直线运动,打到距离金属极板右端L处的荧光屏MN上的O点。若撤去磁场,粒子仍能从极板间射出,且打到荧光屏MN上的P点。已知P点与O点间的距离为h,不计粒子的重力及空气阻力。

(1)请判断匀强磁场的方向;
(2)求带电粒子刚进入极板左侧时的速度大小v
(3)求粒子的比荷()。
11.
如图为质谱仪工作原理图,离子从电离室A中的小孔S1逸出(初速度不计),经电压为U的加速电场加速后,通过小孔S2和S3,从磁场上边界垂直于磁场方向进入磁感应强度为B匀强磁场中,运动半个圆周后打在接收底版D上并被吸收。对于同一种元素,若有几种同位素时,就会在D上的不同位置出现按质量大小分布的谱线,经过分析谱线的条数、强度(单位时间内打在底版D上某处的粒子动能)就可以分析该种元素的同位素组成。

(1)求比荷为的粒子进入磁场的速度大小;
(2)若测得某种元素的三种同位素abc打在底版D上的位置距离小孔S3的距离分别为L1L2L3,强度分别为P1P2P3,求:
①三种同位素abc的粒子质量之比m1m2m3
②三种同位素abc在该种元素物质组成中所占的质量之比M1M2M3.
12.
如图所示,在光滑水平面上有一边长为L的单匝正方形闭合导体线框abcd,处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中,其ab边与磁场的右边界重合.线框由同种粗细均匀的导线制成,它的总电阻为R。现将线框以恒定速度水平向右匀速拉出磁场,此过程中保持线框平面与磁感线垂直,拉力在线框平面内且与ab边垂直,bc边始终与磁场的右边界保持垂直。求线框被拉出磁场的过程中

(1)线框内的电流大小;
(2)cd两端的电压;
(3)线框中产生的热量。
13.
麦克斯韦的电磁场理论告诉我们:变化的磁场产生感生电场,该感生电场是涡旋电场;变化的电场也可以产生感生磁场,该感生磁场是涡旋磁场。
(1)如图所示,在半径为r的虚线边界内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小随时间的变化关系为B=ktk>0且为常量)。将一半径也为r的细金属圆环(图中未画出)与虚线边界同心放置。
①求金属圆环内产生的感生电动势的大小。
②变化的磁场产生的涡旋电场存在于磁场内外的广阔空间中,在与磁场垂直的平面内其电场线是一系列同心圆,如图中的实线所示,圆心与磁场区域的中心重合。在同一圆周上,涡旋电场的电场强度大小处处相等。使得金属圆环内产生感生电动势的非静电力是涡旋电场对自由电荷的作用力,这个力称为涡旋电场力,其与电场强度的关系和静电力与电场强度的关系相同。请推导金属圆环位置的涡旋电场的场强大小E

(2)如图所示,在半径为r的虚线边界内有一垂直于纸面向里的匀强电场,电场强度大小随时间的变化关系为E=ρtρ>0且为常量)。
①我们把穿过某个面的磁感线条数称为穿过此面的磁通量,同样地,我们可以把穿过某个面的电场线条数称为穿过此面的电通量。电场强度发生变化时,对应面积内的电通量也会发生变化,该变化的电场必然会产生磁场。小明同学猜想求解该磁场的磁感应强度B的方法可以类比(1)中求解E的方法。若小明同学的猜想成立,请推导B在距离电场中心为aa<r)处的表达式,并求出在距离电场中心和2r处的磁感应强度的比值B1B2
②小红同学对上问通过类比得到的B的表达式提出质疑,请你用学过的知识判断B的表达式是否正确,并给出合理的理由。
14.
如图所示,闭合的矩形导体线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′方向观察,线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为边的边长为l1ad边的边长为l2,线圈总电阻为R,转动的角速度为ω。图中线圈平面与磁场方向平行。

(1)从线圈经过图示位置开始计时,写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式。
(2)求线圈电阻的发热功率。
(3)从线圈经过图示位置开始计时,求经过四分之一周期时间通过线圈导线某截面的电荷量。
试卷分析
  • 【1】题量占比

    单选题:(1道)

    多选题:(7道)

    解答题:(6道)

  • 【2】:难度分析

    1星难题:0

    2星难题:0

    3星难题:0

    4星难题:4

    5星难题:0

    6星难题:5

    7星难题:0

    8星难题:5

    9星难题:0