1、通州區20202021學年第學期高三年級一模考試52021年1月物理試卷考生須知：1.本試卷共分兩卷，第I卷和第H卷。共8頁。2.本試卷總分為100分，考試時間為90分鐘。3.考生務必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效。第I卷（選擇題部分，共42分）一、選擇題（每個小題只有一個選項是正確的，共14道小題，每小題3分）1 .磁感應強度的單位是特斯拉（T）,關于特斯拉與基本單位千克（kg）、秒（s）、安培（A）之間關系，下列描 述正確的是A. lT=lkg/（A s2） B. IT = 1kg- s2/AC. lT=lkg/（A s） D. lT=lkg s/A2 .如圖所示，將不帶電的枕形導體

2、AB,放在一個點電荷的電場中，點電荷的電荷量為成，與導體AB的中心 。的距離為由于靜電感應，在導體AB的兩端感應出異種電荷。當達到靜電平衡時，下列說法正確的是 A.導體A端帶正電B.導體AB帶上正電AB -QC.導體A端的電勢低于B端的電勢；R； IID.導體AB的感應電荷在。點產生的電場強度大小為女&,方向向左R-3 .A、8兩個點電荷在真空中所產生電場的電場線（方向未標出）如圖所示。圖中C點為兩點電荷連線的中點, MN為兩點電荷連線的中垂線，。為中垂線上的一點，電場線的分布關于左右對稱。下列說法正確的是A.這兩個電荷可能是等量同種電荷B .電子從。點運動到D點，電勢能減小C.電子從

3、。點運動到。點，所受電場力逐漸減小D.僅在電場力作用下，電子可以沿直線從C點運動到。點4 .在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉動軸。勻速轉動，如圖甲所示。產生的交變電流i隨時間，變化的規律如圖乙所示。下列說法正確的是A. 1 = 0時，線框中磁通量的變化率為零B. 1 = 0.01 s時，穿過線框的磁通量最大C.線框旋轉的角速度大小為507r rad/sD.若線框的電阻為0.4 C,則線框的熱功率為5 W5.在如圖所示的電路中，A、B為兩個完全相同的燈泡,L為自感線圈，E為電源，S為開關。關于兩燈泡點亮和熄火的先后次序，下列說法正確的是A.合上開關，B先亮，A后亮；斷開開關，A、B

4、同時熄滅B.合上開關，A先亮，B后亮：斷開開關，A、B同時熄滅C.合上開關，B先亮，A后亮：斷開開關，A先熄滅，B后熄火D.合上開關，A、B同時亮：斷開開關，B先熄火，A后熄滅6.如圖所示的電路為歐姆表原理圖，電池的電動勢七=1.5 V, G為靈敏電流計，滿偏電流為200同院先將兩表筆短接 使靈敏電流計滿偏，然后在兩表筆間接一被測電阻心，/電流計的示數為50 pA,那么R,的值是A. 7.5 kHB. 15kHC. 22.5 knD. 30kn7.如圖所示的電路中，電源電動勢為從 內阻為，Ro為定值電阻，R為滑動變阻器（最大阻值大于與+）,閉合開關S,調行/?的阻值，使電路中的電流為/,下列說

5、法正確的是 A.此時電源的輸出功率為國FB.此時滑動變阻器的阻值H =亍-&C.滑動變阻器R的觸頭從左向右滑動的過程中，路端電壓逐漸增大D.調節滑動變阻器R的阻值，當火=凡+廠時滑動變阻器消耗的電功率最大8 .回旋加速器的工作原理如圖所示。Di和D?是兩個中空的半圓金屬盒，處于與盒面垂直的勻強磁場中，它們之間有一定的電勢差U。A處的粒子源產生的帶電粒子在加速器中被加速。下列說法正確的是A.帶電粒子在D形盒內被磁場不斷地加速B.交流電源的周期等于帶電粒子做圓周運動的周期C.兩D形盒間電勢差U越大，帶電粒子離開D形盒時的動能越大D.加速次數越多，帶電粒子離開D形盒時的動能越大9 . 一種用

6、磁流體發電的裝置如圖所示。平行金屬板A、B之間有一個很強的磁場，將一束等離子體（即高溫下 電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）噴入磁場，A、B兩板間便產生電壓。金屬板A、B和等離子體整體可 以看作一個直流電源，A、B便是這個電源的兩個電極。將金屬板A、B與電阻R相連，假設等離子體的電阻率 不變，下列說法正確的是 A. A板是電源的正極B.等離子體入射速度不變，減小A、B兩金屬板間的距離，電源電動勢增大C. A、B兩金屬板間的電勢差等于電源電動勢D. A、B兩金屬板間的電勢差與等離子體的入射速度有關10 .如圖甲所示，矩形導線框A5CD固定在勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面向里。規定垂直于紙而

7、向里要在線框中產生如圖乙所示的感應電流，則為磁場的正方向，線框中沿著ABCDA方向為感應電流i的正方向°磁感應強度B隨時間/變化的規律正確的是0 Zo 2to IBCD11 .把電容器、電流傳感器、電阻、電源、單刀雙擲開關按圖甲所示連接。先使開關S與1端相連，電源向電容 器充電；然后把開關S擲向2端，電容器放電。電流傳感器中的電流i隨時間，變化的關系如圖乙所示。下列說 法正確的是A.在八時間內，電容器兩極板間電壓逐漸減小B.在，3門時間內，電容器的電容逐漸減小C.曲線1與橫軸所困而積等于曲線2與橫軸所圍面積D. S接1端，只要時間足夠長，電容器兩極板間的電壓就能大于電源電動勢E12

8、.如圖甲所示是一個“簡易電動機”，一節5號干電池的正極向上，一塊圓柱形強磁鐵吸附在電池的負極，將 一段裸銅導線彎成圖中所示形狀的線框，線框上端的彎折位置與正極良好接觸，下而彎曲的兩端與磁鐵表而保持 良好接觸，放手后線框就會轉動起來。該“簡易電動機”的原理圖如圖乙所示。關于該“簡易電動機”，下列說 法正確的是A.從上往下看，該“簡易電動機”逆時針旋轉B.電池的輸出功率大于線框轉動的機械功率C.線框、兩部分導線電阻在電路中是串聯關系D,“簡易電動機”由靜止到轉動起來的過程中，線框中的電流增大13 .如圖甲所示，有一固定的負點電荷M其右側距離為L處豎直放置一內壁光滑的絕緣圓筒，圓筒內有一帶電小球。

9、將小球從。高處由靜止釋放，至小球下落到與N同一水平面的過程中，其動能反隨高度（設小球與點電荷N的豎直高度差為H）的變化處續力n閔7而水不方il用處T幅的某A.小球可能帶負電，也可能帶正電B.在高度從2之間的某點，庫侖力在豎直方向上的分力最大C.該過程中，小球所受合力先增大后減小再增大D.該過程中，小球的機械能先增大后減小14.如圖所示，在光滑的絕緣水平桌而上，有一質量均勻分布的細圓環，處于磁感應強度為B的勻強磁場中， 磁場方向豎直向下。圓環的半徑為R，質量為，入令此圓環均勻帶上正電荷，總電量為Q,當圓環繞通過其中心 的豎直軸以角速度3沿圖中所示方向勻速轉動時（假設圓環的帶電量不減少，不考慮環上

10、電荷之間的作用），下 列說法正確的是X XX XA.圓環勻速轉動形成的等效電流大小為生cox><x/xB.圓環受到的合力大小為503RX XX XC.圓環內側（I區）的磁感應強度大于外側（II區）的磁感應強度D.將圓環分成無限個小段，每小段受到的合力都指向圓心，所以圓環有向里收縮的趨勢第n卷（非選擇題部分，共58分）二、實驗題（共2道小題，共18分）15. （8分）某同學在實驗室進行“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數關系”的實驗。（1）下列實驗器材必須要用的有一（選填字母代號）A.干電池組B.學生電源C.多用電表D,直流電壓表E.滑動電阻器F.條形磁鐵G.可拆變壓器（鐵芯、兩個已知匝

11、數的線圈）（2）下列說法正確的是（選填字母代號）A.為確保實驗安全，實驗中要求原線圈匝數小于副線圈匝數B.要研究副線圈匝數對副線圈電壓的影響，應該保持原線圈電壓、匝數不變，改變副線圈的匝數C.測量電壓時，先用最大量程試測，大致確定電壓后再選用適當的擋位進行測量D.變壓器開始正常工作后，鐵芯導電，把電能由原線圈輸送到副線圈（3）該同學通過實驗得到了如下表所示的實驗數據，表中I、分別為原、副線圈的匝數，5、S分別為 原、副線圈的電壓，通過實驗數據分析可以得到的實驗結論是：實驗次數m/匝“匝UNS/v1160040012.12.90280040010.24.95340020011.95.9216.

12、（10分）關于“測電源的電動勢和內阻”實驗，某研究性學習小組的同學用如圖1所示的電路，測量兩節干 電池串聯而成的電池組的電動勢E和內電阻入實驗室提供的器材如下：待測電池、電壓表、電阻箱（阻值 范圍0-999.9。）、開關、導線。（1）請根據圖1所示的電路圖，在圖2中畫出連線，將器材連接成實驗電路。圖1圖2圖3圖4（2）開始做實驗時，先把變阻箱阻值調到最大，再接通開關，然后逐次改變 電阻箱接入電路的阻值R讀取與R對應的電壓表的示數U,并將相應的數據 轉化為坐標點描繪在8匕圖中。請將圖3、圖4中電阻箱和電壓表所示的數 據轉化為坐標點描繪在佟所示的坐標系中（用表示），并畫出8幺圖iR線。（3）由8a

13、圖線可得該電池組的電動勢丘 V,內電阻rR=Q.（均保留3位有效數字）（4）若利用電流表、電壓表來測量一節新的干電池的電動勢和內電阻，要求 盡量減小實驗誤差，圖6中甲、乙兩種連接方案應該選擇哪一種，并說明理由：13三、計算題（共4道小題，共40分）解題要求：寫出必'要的文字說明、方程式演算步驟。有數字計算的題答案必須明確寫出數值和單位。17. （7分）如圖所示，質量為,、電荷量為q的帶電粒子，以初速度。沿垂直磁場方向射入磁感應強度為3的 勻強磁場，在磁場中做勻速圓周運動。不計帶電粒子所受重力。（1）求粒子做勻速圓周運動的半徑R和周期了的大小。（2）為使該粒子在磁場中做勻速直線運動，還需

14、要同時存在一個與磁場方向垂直的勻強電場，求電場強度E的 大小。18. （10分）如圖所示，電路中電源電動勢E= 80 V,內阻不計，電路中三個定值電阻H的阻值相同。A、B分別為水 平放置的平行板電容器的上、下極板，板長G90cm,板間距離d=40cn】c在兩金屬板左端正中間位置M處，有一 個小液滴以某一初速度水平向右射入兩板間，從A板右側邊緣射出電場。已知小液滴的質量， = 2.0X10 3kg, 帶負電，電荷量q= LOXlOc。重力加速度gTOmd。求：（1）平行板電容器兩極板間電壓U的大小。（2）在此過程中液滴電勢能的變化量°arS-n）液滴進入電場時初速度。的大小?！肮ど?9

15、. （11分）如圖甲所示，寬度為L的足夠長光滑金屬導軌水平固定在勻強磁場中，磁場范圍足夠大，磁感強度 大小為反方向垂直于導軌平面向上。現有一根質量為機、電阻為R的金屬棒MN放置在金屬導軌上，長度與金 屬導軌寬度相等，金屬棒MN在運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌電阻。（1）若金屬棒MN以水平速度 1，向右勻速運動，請根據法拉第電磁感應定律推導金屬棒產生的感應電動勢 E=BLv,（2）若金屬棒MN在水平向右的恒力/作用下由靜止開始運動，請從速度、加速度兩個角度分析金屬棒MN的 運動情況。（3 ）若，=0時金屬棒MN有水平向右的初速度已,此時施加一水平外力F （開始時F方向向右），使金屬

16、棒MN 做加速度大小為”的勻減速直線運動，直到速度減為零。a.請推導金屬棒MN減速過程中外力E （以初速度方向為正方向）隨時間，變化的關系式，并在圖乙中畫出產 的示意圖。b.請說明根據k/圖像，如何求金屬棒速度從“減為零的過程中外力尸的沖量人甲20. （12分）宏觀問題是由微觀機制所決定的。對同一個物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度研究， 找出其內在聯系，從而更加深刻地理解其物理本質。（1）如圖所示，一段長為L、橫截而積為S的圓柱形金屬導體，在其兩端加上恒定電壓，金屬導體中產生恒定電 流人已知該金屬導體中單位體積內的自由電子數量為，自由電子的質量為，、電量為e。a.請根據電流的定義，求

17、金屬導體中自由電子定向移動的平均速率b.經典電磁理論認為：當金屬導體兩端電壓穩定后，導體中產生恒定電場，這種恒定電場的性質與靜電場相同。 金屬導體中的自由電子在電場力的驅動下開始定向移動，然后與導體中可視為不動的粒子碰撞，碰撞后電子沿導 體方向定向移動的速率變為零，然后再加速、再碰撞，自由電子定向移動的平均速率不隨時間變化。金屬電 阻反映的就是定向移動的自由電子與不動的粒子的碰撞。假設自由電子連續兩次碰撞的平均時間間隔為如碰撞 時間不計，不考慮自由電子之間的相互作用力。請根據以上描述構建物理模型，推導金屬導體兩端電壓U的大 小和金屬導體的電阻R。（2）超導體在溫度特別低時電阻可以降到幾乎為零。

18、將一個閉合超導金屬圓環水平放置在勻強磁場中，磁感線 垂直于圓環平而，逐漸降低溫度使超導環發生由正常態到超導態的轉變后突然撤去磁場，此后若環中的電流不隨 時間變化，則表明其電阻為零。為探究該圓環在超導狀態的電阻率上限0，研究人員測得撤去磁場后環中電流為/，并經過一年多的時間，未檢 測出電流變化。實際上儀器只能檢測出大于A/的電流變化，其中當電流的變化小于A/時，儀器檢測不 出電流的變化，研究人員便認為電流沒有變化。設該超導圓環粗細均勻，環中單位體積內參與導電的電子數為， 電子質量為?、電荷量為e,環中定向移動的電子減少的動能全部轉化為圓環的內能。試用上述給出的各物理量， 推導出夕的表達式。通州區

19、20202021學年第一學期高三年級期末考試物理試卷參考答案及評分標準2021年1月一、選擇題（共14道小題，每題3分，共42分）題 號1234567891011121314答 案ADCDACDBDACBBC二、實驗題（共2道小題，共18分）15. （1） BCG （3 分）（2） BC （2 分）（3）在誤差允許的范圍內，幺二及或在誤差允許的范圍內，原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的匝數之比（3分）16. （1）如答圖1所示（2分）（3） 2.80V 3.10V： 1.30Q 1.50C （4 分）（4）選甲方案。因為電流表內阻和一節新干電池的內阻相差不多，會導致乙方案中電源內阻的測量值誤

20、差較大。（2分）三、計算題（共4道小題，共40分）17. （7 分）解：2（1）洛倫茲力提供向心力，有= m三（1分）Rniv帶電粒子做勻速圓周運動的半徑R = （1分）Bq勻速圓周運動的周期丁 =空=四（2分）v qB（2）粒子受電場力F =洛倫茲力/粒子做勻速直線運動，則電場強度E的大小E = i右（3分）18. （10 分）解：E（1）根據閉合電路歐姆定律U=二R,代入數據得U=40V （2分） 2a（2）液滴在電場中運動電場力做功卬=:勺，代入數據得W=0.02 J （2分）根據電場力做功與電勢能變化的關系卬=-AEp ,得g, = -0.02 J即液滴電勢能減小0.02 J。（1分）

21、（3）液滴在電場中運動所受電場力尸=/2（1分）d根據牛頓第二定律尸一吆=，（1分）豎直方向，（1分）2 2水平方向，L = vQt （1分）聯立得% =9.0m/s （1分）19. （11 分）解：（1）閉合電路內磁通量的變化量為=/ （1分）A根據法拉第電磁感應定律石= = 8Lu （1分）/E（2）根據歐姆定律/ ="R根據牛頓第二定律F3 =加。（1分）變形可得。=£-0& （1分） m mR速度。逐漸增大，所以金屬棒MN做加速度減小的加速運動，而后當加速度減為零，即安培力等于拉力 時，金屬棒MN開始做勻速運動。（2分）其中/=BLv答圖3（3） a,根據牛頓第二定律 F =（1分）根據勻變速直線運動速度公式u = %（1分）聯立上