北京2019年高三物理上期期末考试同步练习

1. 选择题 详细信息
图画出了某静电场的一条电场线,线上有A、B两点。设A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为A、B,则下列判断正确的是( )

A. EA<EB
B. EA>EB
C. A <B
D. A>B
2. 选择题 详细信息
如图所示,通电细杆ab质量为m,置于倾角为θ的导轨上,导轨和杆间不光滑,有电流时,杆静止在导轨上,图是四个侧视图,标出了四种匀强磁场的方向,其中摩擦力可能为0的是( )

A.
B.
C.
D.
3. 选择题 详细信息
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。下列说法正确的是( )

A. 开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电计指针偏转
B. 线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转
C. 线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针向相反的方向偏转
D. 开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才会偏转
4. 选择题 详细信息
如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有R=55的负载电阻,原、副线圈匝数之比为4:1,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0.25A
C. 电压表的读数为
D. 副线圈输出交流电的周期为50s
5. 选择题 详细信息
如图所示,半径为r的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁 场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB 方向射入磁场,经过Δt时间从C点射出磁场,∠AOC为1200。现将带电粒子的速度变为v/3,仍从A沿直径射入磁场,不计重力,则( )

A. 运动半径为r
B. 运动半径为r/
C. 粒子在磁场中运动时间变为
D. 粒子在磁场中运动时间变为2Δt
6. 选择题 详细信息
如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不 能忽略,平行板电容器C的极板水平放置,闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。下列说法正确的是( )

A. R1滑片向右滑动,油滴仍然保持静止
B. R1滑片向右滑动,灯泡亮度变暗
C. R2滑片向下滑动,灯泡亮度变亮
D. 增大电容器两极板间距离,油滴仍然保持静止
7. 选择题 详细信息
手机充电器又名电源适配器。手机常用锂离子电池的充电器采用的是恒流限压充电,充电器上所标注的输出参数如图所示,充电的锂离子电池标识如图所示。对于电源适配器与锂电池,下列说法正确的是( )

A. 手机电池标识的mAh是电功的单位
B. 电源适配器输出的电压是6V交流电
C. 如果工作电流是200mA,手机电池能连续工作约8个小时
D. 手机充电时会微微发热,所以手机充电器主要是把电能转化成热能的装置
8. 选择题 详细信息
如图显示了在外加匀强电场E0的情况下,无穷大导体板中静电平衡的建立过程。下列说法正确的是( )

A. 图甲、图乙显示:导体内部带负电的电子在电场力作用下运动,而带正电的离子不受电场力作用
B. 图丙中,导体内部场强处处为零,但电势不一定是零
C. 图丙中,导体AB表面的电势低于CD表面的电势
D. 图丙中,导体AB表面感应电荷将在导体内部产生一个水平向左的电场,大小也为E0
9. 选择题 详细信息
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UH,霍尔电势差大小满足关系,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. 霍尔系数越大的材料,其内部单位体积内的载流子数目越多
C. 若将磁场方向改为沿z轴正方向,则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小。
D. 若将电流方向改为沿z轴正方向,则在垂直x轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变大。
10. 选择题 详细信息
两个点电荷Q1和 Q2固定在x轴上,其中Q1在 Q2左侧。两电荷所形成的电场,其电势随位置变化的曲线如图所示,其中x0是电势为零的点的坐标,x1是电势为极值的点的坐标。取无穷远处的电势为零。由图像可知( )

A. 点电荷Q2位于坐标原点,并且一定带正电
B. Q2的绝对值一定小于Q1的绝对值
C. 其中一定有一个电荷位于x轴正半轴
D. 将一个电子在x0处由静止释放,电子将沿x轴正方向一直运动到无穷远处
11. 实验题 详细信息
利用如图所示电路测量电压表内电阻RV,该电压表量程为500 mV,内电阻约为100Ω。某同学设计的实验过程如下:

a.按电路图正确连接好电路,将滑动变阻器R1的滑动头移到左端
b.闭合开关S1和S2并调节R1,使电压表的指针指到满刻度
c.保持开关S1闭合以及滑动变阻器R1的滑动头位置不变,断开S2,调整电阻箱R2的阻值,使电压表的指针指到满刻度的一半
d.读出此时电阻箱R2的阻值R测,即为电压表内电阻的测量值
①在备选的实验器材中,有两个滑动变阻器可供选择,它们的铭牌上分别标有:
A.“500 Ω,1 A”
B.“10 Ω,2 A”
(1)在保证各实验器材均能正常工作的前提下,为尽可能提高测量精度且便于调节,滑动变阻器R1应选用______。(选填“A”或“B”)
(2)用上述方法得到的电压表内电阻的测量值R测______电压表内电阻的真实值R真。(选填“大于”、“ 等于”或“小于”)
(3)若实验中测得的结果R测=100Ω,要将这个电压表改装成量程为5V的电压表,则应串联一个阻值为R串=________Ω的定值电阻。
12. 实验题 详细信息
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)应该选择的实验电路是图中的______(选项“甲”或“乙”)。

(2)现有开关和导线若干,以及以下器材:
A. 电流表A1:量程0~0.6 A,内阻约0.125 Ω
B. 电压表V1: 量程0~3 V,内阻约3 kΩ
C. 电压表V2: 量程0~15 V,内阻约15 kΩ
D. 滑动变阻器0~50 Ω
E. 滑动变阻器0~500 Ω
实验中电压表应选用_______;滑动变阻器应选用________;(选填相应器材前的字母)
(3) 某位同学记录的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

1

2

3

4

5

6

电压U(V)

1.45

1.40

1.30

1.25

1.20

1.10

电流( A )

0.060

0.120

0.240

0.260

0.360

0.480




(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=_______V,内电阻r=______Ω
(5)甲电路中,产生误差的主要原因是__________________________________________;
流经电压表所在支路的最大电流数量级约为_____________________________;
(6)若采用甲电路图,实验过程中存在系统误差。在图所绘图像中,虚线代表没有误差情况下,电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像,实线是根据测量数据绘出的图像,则图中能正确表示二者关系的是______(选填选项下面的字母)。

(7)上述(6)中的实线是根据测量数据绘出的图像,其中U、I分别表示电压表和电流表的示数。若字母RV、RA分别表示电压表和电流表的内阻, E、r分别表示电池的电动势和内阻的真实值。那么,上述图像中的实线图像与U轴的截距为_________________,斜率为 _______________。

13. 解答题 详细信息
如图所示,在光滑水平面上有一边长为L的N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v水平向右匀速拉出磁场。此过程中保持线框平面与磁场方向垂直,拉力在线框平面内切与ab边垂直,且bc边始终与磁场的右边界保持垂直。求在线框被拉出磁场的过程中

(1)线框内的电流大小;
(2)ab两端的电压;
(3)线框中产生的热量。
14. 解答题 详细信息
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,一个质量为m、电荷量为-q的滑块(可视为质点),从轨道上的A点以水平初速度v0滑出,滑块向右做直线运动,当第一次到达B点时速度为v1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φA,求滑块运动到B点时的电势能EPB。
15. 解答题 详细信息
如图所示,闭合的矩形导体线圈abcd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n,ab边的边长为l1,ad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,写出线圈内的感应电动势随时间变化的函数关系式;
(2)求经过时间t,线圈电阻产生的热量;
(3)从线圈经过图示位置开始计时,求线圈转过300角时间内通过线圈导线某截面的电荷量。
16. 解答题 详细信息
如图所示,一对平行金属极板a、b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向里磁感应强度为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。已知粒子的质量为m,电荷量为q,不计粒子的重力及空气阻力。

(1)求带电粒子刚进入极板左侧时的速度大小v;
(2)求粒子打到荧光屏P点时动能大小;
(3)求荧光屏上P点与o点间距离。
17. 解答题 详细信息
如图为某质谱仪工作原理图,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)若从小孔S1逸出的粒子质量是m,电荷量为q,求该粒子进入磁场后运动的轨道半径;
(2)若测得某种元素的三种同位素a、b、c打在底版D上位置距离小孔S3的距离分别为L1、L2、L3,强度分别为P1、P2、P3,求:
①三种同位素a、b、c的粒子质量之比m1 : m2 : m3;
②三种同位素a、b、c分别形成的环形电流大小之比
18. 解答题 详细信息
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。如图所示,在半径为r的水平虚线边界内有一竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小随时间的变化关系为B=kt(k>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)若金属圆环的电阻为R,求金属圆环的热功率大小。
(2)在图中以圆心O为坐标原点,向右建立一维x坐标轴,推导在x轴上各处电场强度的大小E与x之间的函数表达式,并定性画出E-x图像;
(3)图丙为乙的俯视图,去掉导体环,在磁场圆形边界上有M、N两点,MN之间所夹的小圆弧恰为整个圆周的1/6;将一个带电量为+q的带电小球沿着圆弧分别顺时针、逆时针从M移动到N,求涡旋电场力分别所做的功。在此基础上,对比涡旋电场和静电场,说明涡旋电场中为什么不存在电势的概念。