北京市房山区2022-2023学年高三上学期物理期末试卷

试卷更新日期:2023-01-10 类型:期末考试

一、单选题

  • 1. 2020年12月4日,新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置(HL-2M)在成都建成并首次实现利用核聚变放电。下列是核聚变反应的是(  )
    A、H12+H13H24e+n01 B、U92238T90234h+H24e C、U92235+n01B56144a+K3689r+3n01 D、N714+H24eO817+H11
  • 2. 如图所示为一束红光经过狭缝装置得到的图样,下列说法正确的是(  )

    A、图为干涉图样 B、图为衍射图样 C、只减小狭缝宽度,中央亮纹宽度会变窄 D、当狭缝宽度调到很窄时,中央亮条纹亮度升高
  • 3. 下列说法正确的是(  )
    A、外界对气体做功,气体内能可能减少 B、悬浮在液体中的固体颗粒越大,布朗运动越明显 C、一定质量的理想气体,压强变小时,分子间的平均距离一定变大 D、分子间存在着分子力,当分子间距离增大时,分子力一定做负功
  • 4. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波,传播速度v=10m/s,t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动,则在t=1.0s时的波形,可能是(  )
    A、 B、 C、 D、
  • 5. 如图甲所示,为一小型交流发电机示意图。为了便于观察,图甲中只画出其中的一匝线圈。线圈匀速转动时与外电路R=10Ω的电阻构成闭合回路。从图甲所示位置开始计时,通过电阻R的交变电流如图乙所示,则下列判断正确的是(  )

    A、电阻R消耗的热功率为4kW B、t=0.01s时,线圈平面与磁场方向平行 C、图甲所示时刻,穿过线圈的磁通量变化最快 D、该发电机产生的交变电流的频率为100Hz
  • 6. 我国航天员在“天宫课堂”演示喝再生水的过程中,我们看到水滴呈球形漂浮在空间站内,处于完全失重状态。下列在地面上运动的物体也处于完全失重状态的是(  )
    A、沿水平方向加速的汽车 B、沿竖直方向加速上升的电梯中的货物 C、沿斜向右上方抛出的实心球 D、沿竖直方向减速下降的电梯中的货物
  • 7. 比荷(qm)相等的带电粒子M和N,以不同的速率经过小孔S垂直进入匀强磁场,磁感应强度为B,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列说法正确的是(  )

    A、N带负电,M带正电 B、N的速率大于M的速率 C、N的运行时间等于M的运行时间 D、N受到的洛伦兹力一定等于M受到的洛伦兹力
  • 8. “中国天眼”(FAST)设施已发现脉冲星数量超过240颗。脉冲星是快速自转的中子星,每自转一周,就向外发射一次电磁脉冲信号,因此而得名。若观测到某中子星发射电磁脉冲信号的周期为T。已知该中子星的半径为R,引力常量为G。则根据上述条件可以求出(  )
    A、该中子星的质量 B、该中子星的第一宇宙速度 C、该中子星表面的重力加速度 D、该中子星赤道上的物体随中子星自转的向心加速度
  • 9. 如图甲所示,探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度。若将线圈放在被测磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,磁场方向垂直纸面向里,磁场的磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是(  )

    A、t1时刻感应电动势为零 B、t1t2时间内a点电势高于b点电势 C、0t2时间内冲击电流计中电流大小保持不变 D、0t2时间内线圈中感应电流的方向始终为逆时针方向
  • 10. 在一次科学晚会上,一位老师表演了一个“魔术”,如图所示,一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐(金属)片,把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看见透明塑料瓶里充满烟雾。当摇动起电机时,烟尘快速吸附在金属片上,塑料瓶变得清澈透明。则关于该“魔术”下列说法正确的是(  )

    A、金属片与锯条间的电场为匀强电场 B、烟尘被吸附的过程中电势能增加 C、该“魔术”在湿度大的环境下更容易成功 D、若将金属片的面积增大,该“魔术”的现象会更明显
  • 11. 如图所示,将质量相同的三个物体从水平地面上的A点以同一速率沿不同方向抛出,运动轨迹分别为图中的1、2、3所示。若忽略空气阻力,三个物体从抛出到落地过程中,下列说法正确的是(  )

    A、轨迹为1的物体在空中飞行时间最短 B、轨迹为2的物体所受重力的冲量最大 C、轨迹为3的物体运动到最高点的速度为零 D、三个物体在任意单位时间内的速度变化量一定相同
  • 12. 利用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻的实验中,电路图如图所示,则下列说法正确的是(  )

    A、闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在a端 B、该实验系统误差的产生原因是电流表分压 C、闭合开关后,电压表有示数,电流表示数为零的原因可能是滑动变阻器发生断路 D、应选用一节新的干电池作为被测电源,电池的电动势比较大易测量
  • 13. 为了节能和环保,一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统。光敏电阻的阻值随着光的强弱而变化。物理学中用照度描述光的强弱,光越强照度越大,照度的单位为lx。某光敏电阻在不同照度下的阻值如下表。控制电路原理如图所示,电路中的电阻R1R2 , 其中一个是定值电阻,另一个是光敏电阻,已知直流电源电动势E为3V,内阻不计,当控制开关两端电压U2V时,控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确的是(  )

    照度/lx

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1.0

    1.2

    电阻/kΩ

    75

    40

    28

    23

    20

    18

    A、R1为定值电阻,R2为光敏电阻 B、通过表中数据分析可得,照度与光敏电阻阻值成反比 C、照度越大,该电路控制开关两端的电压越大 D、若将20kΩ的定值电阻接入电路,则当照度降至0.4lx时启动照明系统
  • 14. 超级电容器是电容C达到上千法拉甚至上万法拉的大容量的电容器,具有功率大、充电速度快、循环寿命长等特点。现采用如图所示的电路对某个超级电容器充电,充电器具有控制输出电压和输出电流的功能。充电过程为两个阶段;第一阶段是恒流充电(即充电器输出的电流不变),当充电器检测到超级电容器电压达到某一定值后,进入第二阶段进行恒压充电(即充电器输出的电压不变),直到完成充电。若电阻R的阻值恒定,关于充电过程,下列说法正确的是(  )

    A、恒流充电时,充电器的输出功率逐渐减小 B、恒流充电时,超级电容器两端电压随时间均匀增大 C、恒压充电时,电阻R两端的电压保持不变 D、恒压充电时,充电器的输出功率逐渐增大

二、实验题

  • 15. 某实验小组要测量某金属丝的电阻率。
    (1)、用欧姆表测量金属丝电阻Rx的阻值,选用欧姆表“×1”挡进行粗测,正确操作后,表盘指针如图所示,可知该电阻的测量值约为Ω。

    (2)、若利用电路测量该电阻阻值,可选用的实验器材有:

    电流表A(0-0.6A,内阻约为0.5Ω);电压表V(0-3V,内阻约为5kΩ);待测电阻Rx;滑动变阻器R1(0-20Ω);滑动变阻器R2(0-2kΩ);干电池2节;开关一个;导线若干。在所给电路中,应选用(选填“图甲”或“图乙”)作为测量电路;为了便于调节,滑动变阻器应选用(选填“R1”或“R2”)。

    (3)、该实验过程中,闭合开关后要求立即读数,避免金属丝温度升高,这样做的原因是
  • 16. 用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。

    (1)、实验时下列条件必须满足的有______。
    A、斜槽轨道光滑 B、斜槽轨道末端水平 C、挡板高度等间距变化
    (2)、实验时每次必须将钢球从斜槽轨道同一位置无初速度释放,目的是
    (3)、居家学习期间,某同学在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面,使钢球从斜面某一位置滚下,如图所示,钢球沿水平桌面飞出。已知当地重力加速度为g,该同学计划只用一把刻度尺测量钢球离开水平桌面时速度的大小,请写出测量原理及步骤

三、解答题

  • 17. 如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R=4Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s。求:

    (1)、感应电动势E的大小;
    (2)、拉力F大小;
    (3)、若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压U。
  • 18. 某款儿童滑梯如图所示,其滑面可视为与水平地面夹角为θ的平直斜面,且与水平面平滑连接,滑面顶端A距离地面高度为h。一质量为m的儿童从A点由静止开始下滑,滑到C点停下。已知儿童与滑面、水平面间的动摩擦因数均为μ , C点到O点的距离为x,儿童可视为质点,已知重力加速度为g。

    (1)、求儿童从A到B滑下所受摩擦力f的大小;
    (2)、求儿童从A到C运动过程中,重力对其做的功W;
    (3)、论证OC间距离x与滑面倾角θ的大小无关。
  • 19. 类比法是研究物理问题的常用方法。

    (1)、如图所示为一个电荷量为+Q的点电荷形成的电场,静电力常量为k,有一电荷量为q的试探电荷放入场中,与场源电荷相距为r。根据电场强度的定义式,求q处的电场强度E的大小。
    (2)、场是物理学中重要的概念,除了电场和磁场外,还有引力场,物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的。忽略地球自转影响,地球表面附近的引力场也叫重力场。已知地球质量为M,半径为R,引力常量为G。请类比电场强度的定义方法,定义距离地球球心为r(r>R)处的引力场强度,并说明两种场的共同点。
    (3)、微观世界的运动和宏观运动往往遵循相同的规律,根据玻尔的氢原子模型,电子的运动可以看成是经典力学描述下的轨道运动。原子中的电子在库仑引力作用下,绕静止的原子核做匀速圆周运动。这与天体间运动规律相同,天体运动轨道能量为动能和势能之和。已知氢原子核中质子带量为e,核外电子质量为m,带电量为-e,电子绕核轨道半径为r,静电力常量为k。若规定离核无限远处的电势能为零,轨道半径为r处的电势能为Ep=ke2r , 求电子绕原子核运动的轨道能量,分析并说明电子向距离原子核远的高轨道跃迁时其能量变化情况。
  • 20. 研究原子核内部的情况时,常用到各种各样的粒子加速器。图甲为粒子直线加速装置的示意图,它由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列组成,其轴线在同一直线上,序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源的两极相连,交变电源两极间的电势差的变化规律如图乙所示。在t=0时,奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时和偶数圆筒相连的金属圆板(序号为0)的中央有一电子,在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速,沿中心轴线进入圆筒1。为使电子在圆筒之间的间隙都能被加速,圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。若电子的质量为m,电荷量为-e,交变电源的电压为U,周期为T,两圆筒间隙的电场可视为匀强电场,圆筒内场强均为0。不计电子的重力和相对论效应。

    (1)、求电子进入圆筒1时的速度v1 , 并分析电子从圆板出发到离开圆筒2这个过程的运动;
    (2)、若忽略电子通过圆筒间隙的时间,通过计算说明金属圆筒的长度设计遵循的规律;
    (3)、若保持每个金属圆筒的长度不变,改变交变电源电压的变化规律,仍可保证电子每次经过圆筒间隙都能被加速。请在图丙中定性画出交变电源两极间电势差的变化规律。