北京市通州區(qū)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期期末考試物理試卷 含解析

通州區(qū)2024—2025學(xué)年高三年級摸底考試物理試卷本試卷共8頁，共100分?？荚嚂r長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效。考試結(jié)束后，請將答題卡交回。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.如圖所示，、是靜電場中同一條電場線上的兩個點。將一帶正電的試探電荷，由點沿電場線移動到點的過程中，其電勢能（）A.越來越小 B.越來越大 C.保持不變 D.無法判斷【答案】A【解析】【詳解】帶正電的試探電荷受到的電場力與場強方向相同，則點沿電場線移動到點的過程中，電場力對試探電荷做正功，其電勢能越來越小。故選A。2.如圖所示，處在真空中的立方體中心有一電荷量為的正點電荷，、、為立方體的三個頂點。下列說法正確的是（）A.點電場強度的大小比點大 B.點電場強度的大小比點大C.點電勢高于點電勢 D.點電勢等于點電勢【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)幾何關(guān)系可知，、、三點與正點電荷的距離相等，可知、、三點的電場強度大小相等，故AB錯誤；CD．由于、、三點與正點電荷的距離相等，可知、、三點位于同一等勢面上，則、、三點的電勢相等，故C錯誤，D正確。故選D。3.如圖所示，線圈A與滑動變阻器、電源、開關(guān)相連。線圈B與電阻連接成閉合電路。下列說法正確的是（）A.閉合開關(guān)瞬間，電阻中電流方向為B.閉合開關(guān)，達到穩(wěn)定后，電阻中電流方向為C.閉合開關(guān)，達到穩(wěn)定后，向左移動滑動變阻器的滑片，電阻中電流方向為D.斷開開關(guān)瞬間，電阻中電流方向為【答案】D【解析】【詳解】A．開關(guān)閉合瞬間，由題圖可知穿過線圈B的磁通量向下增加，根據(jù)楞次定律可知，電阻R中電流方向為a→b，故A錯誤；B．閉合開關(guān)，達到穩(wěn)定后，線圈B中磁通量不變，則線圈B中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；C．閉合開關(guān)，達到穩(wěn)定后，向左移動滑動變阻器的滑片，滑動變阻器接入電路阻值增大，則A線圈中電流變小，穿過線圈B的磁通量向下減小，根據(jù)楞次定律可知，電阻R中電流方向為b→a，故C錯誤；D．開關(guān)斷開瞬間，穿過線圈B的磁通量向下減小，根據(jù)楞次定律可知，電阻R中電流方向為b→a，故D正確。故選D。4.如圖所示，在兩水平金屬板構(gòu)成的器件中，電場強度和磁感應(yīng)強度相互垂直。某電荷量為的粒子（重力不計）以速度從左端沿虛線射入后做直線運動。下列說法正確的是（）A.該粒子的速度B.若只改變粒子速度大小，粒子將做曲線運動C.若只改變粒子的電荷量大小，粒子將做曲線運動D.若此粒子從右端沿虛線方向進入平行板，仍做直線運動【答案】B【解析】【詳解】A．由題知，的粒子（重力不計）以速度從左端沿虛線射入后做直線運動，所以在豎直方向上合力為零，則有解得該粒子的速度故A錯誤；B．若只改變粒子速度大小，則電場力與洛倫茲力不再平衡，粒子在豎直方向會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而水平方向又初速度，故粒子將做曲線運動，故B正確；C．根據(jù)可知若只改變粒子的電荷量大小，粒子速度不變，仍做直線運動，故C錯誤；D．若此粒子從右端沿虛線方向進入平行板，則其所受的電場力和洛倫茲力方向都向下，故將做曲線運動，故D錯誤。故選B。5.如圖，通有恒定電流的固定直導(dǎo)線附近有一圓形線圈，導(dǎo)線與線圈置于同一水平面。若減小導(dǎo)線中的電流強度，線圈內(nèi)產(chǎn)生（）A.逆時針電流，且有收縮趨勢B.逆時針電流，且有擴張趨勢C.順時針電流，且有收縮趨勢D.順時針電流，且有擴張趨勢【答案】D【解析】【詳解】當(dāng)導(dǎo)線中電流強度減小，導(dǎo)線將產(chǎn)生的磁場減弱，使得穿過線框的磁通量減小，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流阻礙磁通量的減小，依據(jù)右手螺旋定則可知，穿過線圈的磁通量向下（俯視），再由楞次定律的“增反減同”可知，線圈中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流，為阻礙磁通量的減小，則線圈有擴張趨勢。故選D。6.如圖所示，電源電動勢為12V，當(dāng)開關(guān)接通時，燈泡L1和L2都不亮，用電壓表測得各部分電壓Uad＝0V，Ucd＝12V，由此可以判斷（）A.可能是L1和L2的燈絲都斷了B.可能是L2燈絲斷了C.可能是L1的燈絲斷了D.可能是變阻器R斷路【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)開關(guān)接通時，串聯(lián)電路中兩燈均不發(fā)光，則可能是某處斷路，電路中無電流，完好部分的電壓為0，則電壓表測得斷路位置兩端的電壓等于電源電壓，由題Ucd=12V，說明從a到d的電路和b到c的電路是連接良好的，故L1的燈絲和滑動變阻器都良好，L2的燈絲燒斷了。故B正確；ACD錯誤。故選B。7.圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖。在勻強磁場中，矩形金屬線圈繞與磁場方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為，外接電阻的阻值為，其他電阻忽略不計。下列說法正確的是（）A.時線圈平面與中性面垂直B.每秒內(nèi)電流方向改變100次C.電源的輸出功率為D.時通過電阻的瞬時電流為【答案】B【解析】【詳解】A．由乙圖可知，t=0.02s時刻電動勢的瞬時值為零，即線圈平面與中性面重合，故A錯誤；B．由乙圖可知，交變電流的周期為根據(jù)一個周期內(nèi)電流方向改變兩次，可得每秒鐘內(nèi)電流方向改變次數(shù)為故B正確；C．由乙圖可知，交變電源電動勢的最大值為，則電源電動勢的有效值為根據(jù)閉合回路的歐姆定律可得則電源的輸出功率為故C錯誤；D．由乙圖可知，在時通過電阻的瞬時電流為，故D錯誤。故選B。8.如圖甲所示，在變化的磁場中放置一個閉合電路，電路里產(chǎn)生了感應(yīng)電流；如圖乙所示，空間存在變化的磁場，其周圍產(chǎn)生感應(yīng)電場。下列說法正確的是（）A.甲、乙兩圖一定能持續(xù)產(chǎn)生電磁波B.甲圖從上向下看，電子在回路中沿順時針方向運動C.甲圖中使用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈，線圈中依然存在電場D.乙圖說明，任何磁場周圍都會產(chǎn)生電場，與閉合回路是否存在無關(guān)【答案】C【解析】【詳解】A．若甲、乙兩圖中的磁場均勻變化，就會產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，穩(wěn)定的電場不會產(chǎn)生磁場，就不會產(chǎn)生電磁波，故A錯誤；B．甲圖從上向下看，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流沿順時針方向，電子在回路中沿逆時針方向運動，故B錯誤；C．甲圖中使用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈，由于磁場是變化的，所以在線圈中依然存在電場，故C正確；D．變化的磁場周圍產(chǎn)生電場是一種普遍存在的現(xiàn)象，與閉合電路是否存在無關(guān)；但穩(wěn)定磁場周圍不會產(chǎn)生電場，故D錯誤。故選C。9.磁電式電流表的構(gòu)造如圖甲所示，其最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈。兩磁極間裝有極靴，極靴中間又有一個用軟鐵制成的圓柱，極靴與圓柱間的磁場都沿半徑方向，如圖乙所示。當(dāng)線圈中通以恒定電流時，安培力帶動線圈偏轉(zhuǎn)，在螺旋彈簧的反向作用下最終使線圈穩(wěn)定。下列說法正確的是（）A.極靴與圓柱間的磁場是勻強磁場B.線圈轉(zhuǎn)動過程中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢C.線圈通電轉(zhuǎn)動停止后，不再受到安培力D.若線圈a、b兩邊通以如圖乙所示方向的電流時，a邊受到的安培力方向向上【答案】D【解析】【詳解】A．磁場是輻向分布的，方向不同，故極靴與圓柱間的磁場不是勻強磁場，故A錯誤；B．線圈在轉(zhuǎn)動過程中線圈在切割磁感線，會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故B錯誤；C．線圈中通電流時，線圈受到安培力的作用使線圈轉(zhuǎn)動，螺旋彈簧被扭緊，阻礙線圈轉(zhuǎn)動，隨著彈力的增加，當(dāng)彈力與安培力平衡時線圈停止轉(zhuǎn)動，故C錯誤；D．若線圈a、b兩邊通以如圖乙所示方向的電流時，根據(jù)左手則，可知a邊受到的安培力方向向上，故D正確。故選D。10.在斷電自感演示實驗中，用小燈泡、帶鐵芯的電感線圈和定值電阻等元件組成如圖甲所示電路。閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后，兩支路電流分別為和。斷開開關(guān)前后的一小段時間內(nèi)，電路中電流隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.斷開開關(guān)前燈泡中電流為B.燈泡電阻小于電阻和線圈的總電阻C.斷開開關(guān)后小燈泡先突然變亮再逐漸熄滅D.斷開開關(guān)后電阻所在支路電流如曲線所示【答案】C【解析】【詳解】AD．?dāng)嚅_開關(guān)S前、后的一小段時間內(nèi)，通過電感線圈L的電流方向是不變的，則電感線圈L所在支路的電流如曲線a所示，小燈泡所在支路的電流如曲線b所示，則斷開開關(guān)前，燈泡中電流為，故AD錯誤；B．由題圖可知，斷開開關(guān)S前通過電感線圈的電流大于通過小燈泡的電流，所以斷開開關(guān)S前，小燈泡的電阻大于定值電阻R和電感線圈L的總電阻，故B錯誤；C．?dāng)嚅_開關(guān)S后，電感線圈L產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的減小，電感線圈L相當(dāng)于電源，由于線圈L、電阻R和燈泡重新組成回路，且斷開開關(guān)S前電感線圈L所在支路的總電阻小于小燈泡的電阻，則其電流大于流過小燈泡的電流，則小燈泡先突然變亮再逐漸熄滅，故C正確。故選C。11.小燈泡通電后，其電流隨所加電壓變化的曲線如圖所示，為曲線上一點，坐標(biāo)為（，），為曲線的切線，與軸交點的電流值為，為軸的垂線，為軸的垂線。下列說法正確的是（）A.對應(yīng)點，小燈泡的電阻為B.對應(yīng)點，小燈泡的電阻為C.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻逐漸減小D.對應(yīng)點，小燈泡的功率為曲線與橫軸所圍圖形的面積【答案】A【解析】【詳解】AB．根據(jù)歐姆定律有可得對應(yīng)點，小燈泡的電阻為故A正確，B錯誤；C．根據(jù)歐姆定律有可知圖像中，圖像的切線的斜率的絕對值表示該相應(yīng)電壓時小燈泡的電阻的倒數(shù)，根據(jù)圖像可知，隨著所加電壓的增大，圖像切線的斜率的絕對值減小，即小燈泡的電阻增大，故C錯誤；D．對應(yīng)點，小燈泡的功率為可知小燈泡的功率為圖中矩形所圍面積，故D錯誤。故選A。12.熱膨脹材料在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。某同學(xué)用平行板電容器設(shè)計制作了單電容熱膨脹檢測儀，原理如圖所示。電容器上極板固定，下極板可隨材料豎直方向的尺度變化而上下移動，平行板電容器的電容，是電容器極板的正對面積，是極板間的距離，其余均為常量。閉合開關(guān)S，若材料在豎直方向熱脹冷縮，下列說法正確的是（）A.材料溫度升高，極板所帶電荷量減小B.滑動變阻器滑片向上滑動少許可以降低檢測儀的工作電壓C.檢測到靈敏電流計的電流方向為從到，說明材料溫度升高D.檢測結(jié)束，斷開開關(guān)，靈敏電流計上有從到的短暫電流【答案】C【解析】【詳解】A．材料溫度升高，材料膨脹，電容器兩板間距減小，根據(jù)，可知電容增大；由于電容器兩板電勢差不變，根據(jù)，可知極板所帶電荷量增大，故A錯誤；B．滑動變阻器滑片向上滑動，接入電路阻值增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路總電流減小，路端電壓增大，則檢測儀的工作電壓升高，故B錯誤；C．檢測到靈敏電流計的電流方向為從a到b，則電容器在充電，極板所帶電荷量增大，由A選項分析可知，材料溫度升高，故C正確；D．檢測結(jié)束，斷開開關(guān)，電容器放電，則靈敏電流計上有從b到a的短暫電流，故D錯誤。故選C。13.如圖所示的電路中，恒流源可為電路提供恒定電流，R為定值電阻，為滑動變阻器，電流表、電壓表均可視為理想電表，不考慮導(dǎo)線電阻對電路的影響。將滑動變阻器的滑片P向上移動過程中，下列說法正確的是（）A.電路中總電阻減小B.電流表的示數(shù)減小C.電壓表的示數(shù)減小D.恒流源輸出功率減小【答案】B【解析】【詳解】A．滑動變阻器的滑片向上移動，接入電路的電阻變大，根據(jù)并聯(lián)電路的特征，電路中總電阻增大，A錯誤；BC．恒流源流出的總電流不變，滑動變阻器的滑片向上移動，接入電路的電阻變大，電路中總電阻增大，則并聯(lián)部分總電壓增大，即電壓表示數(shù)增大，則流過R的電流增大，由于總電流不變，則流過RL的電流減小，即電流表示數(shù)減小，B正確、C錯誤；D．根據(jù)P=I2R總，由于恒流源電流大小不變，總電阻變大，所以恒流源輸出功率增大，D錯誤。故選B。14.手機無線充電技術(shù)越來越普及，如圖甲所示是某款手機無線充電裝置，其工作原理如圖乙所示，其中送電線圈和受電線圈匝數(shù)比，送電線圈所接電阻的阻值為。當(dāng)間接上的正弦交變電源后，受電線圈中產(chǎn)生交變電流給手機充電，這時手機兩端的電壓為，流經(jīng)手機的電流為。若把裝置線圈視為理想變壓器，下列說法正確的是（）A.受電線圈兩端電壓為 B.送電線圈的電流為C.間輸入功率為 D.電阻的阻值為【答案】D【解析】【詳解】B．設(shè)通過送電線圈和受電線圈的電流分別為I1、I2，且，根據(jù)理想變壓器的電流關(guān)系解得故B錯誤；AD．根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系有解得又，整理可得，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得，故A錯誤，D正確；C．根據(jù)間輸入功率為故C錯誤故選D。第二部分本部分共6題，共58分。15.（1）在“金屬絲電阻率的測量”實驗中，某同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路進行實驗。該同學(xué)取一段金屬絲連接到實驗電路中，通過測量金屬絲兩端的電壓和通過金屬絲的電流，以及金屬絲接入電路的有效長度和金屬絲的直徑，即可計算出該金屬絲的電阻率________（用上述測量量表示）。（2）在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實驗中，某同學(xué)首先按圖2所示連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn)；再按圖3所示連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。進行上述實驗的主要目的是檢驗________（填選項前的字母）。A.干電池是否為新電池B.電流計測量的電流是否準(zhǔn)確C.電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系（3）某實驗小組用如圖4所示的電路研究電容器充、放電情況，他們用電流傳感器和計算機測出電路中電流隨時間變化的曲線。實驗時，根據(jù)圖4所示的電路原理圖連接好電路，時刻把開關(guān)擲向1端，電容器充電完畢后，再把開關(guān)擲向2端，電容器通過電阻放電，傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的圖像如圖5所示。a．電容器放電時，流過電阻的電流方向為________（選填“由到”或“由到”）；b．從理論分析可知，對于理想電容器，在圖5中陰影部分的面積________（選填“>”、“<”或“=”）?！敬鸢浮浚?）（2）C（3）①.由到②.=【解析】【小問1詳解】根據(jù)其中得【小問2詳解】圖2與圖3進入靈敏電流計的電流方向不同，是檢驗電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系。故選C。小問3詳解】[1]由圖4可知電容器充電時，上極板帶正電，放電時，流過電阻的電流方向為由到；[2]對于理想電容器，充電電荷量和放電電荷量相等，而圖像所圍成的面積表示電荷量，故圖5中陰影部分的面積=。16.某同學(xué)利用圖1所示的電路圖測量某一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻?，F(xiàn)有下列器材可供選用：A．電流表A：量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.125ΩB．電壓表V：量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩC．滑動變阻器R1：0~10Ω，額定電流2AD．滑動變阻器R2：0~1kΩ，額定電流1AE．待測干電池、開關(guān)、導(dǎo)線（1）為了讓測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，滑動變阻器R應(yīng)選________（選填“R1”或“R2”）。（2）請根據(jù)圖1所示的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖2中的實物電路連接完整，要求變阻器的滑動觸頭滑至最左端時，其接入電路的電阻值最大____。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U?I圖像如圖3所示，則該電池的電動勢E=________V，內(nèi)阻r=________Ω。（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）（4）該同學(xué)在實驗中發(fā)現(xiàn)，在保證所有器材安全的情況下（其中干電池的工作電流不能超過0.6A），調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片時，電壓表的示數(shù)不能取到1.0V以下。為使電壓表示數(shù)能取到1.0V以下，可以采用的改進方法為________?！敬鸢浮浚?）R1（2）（3）①.1.47②.0.73（4）可在電源旁邊串聯(lián)一個較小阻值的定值電阻【解析】【小問1詳解】為了讓測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確和方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選最大值更小的，更為靈敏，故選R1?！拘?詳解】根據(jù)電路圖，完整的實物連線如圖所示【小問3詳解】[1][2]根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得變形得可知U?I圖像的縱截距等于電源電動勢，則有U?I圖像的斜率絕對值等于電源的內(nèi)阻，則有小問4詳解】根據(jù)閉合電路的歐姆定律，可得路端電壓為若電源內(nèi)阻r太小，則電壓表U較大，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表的示數(shù)取不到1.0V以下，給電源串聯(lián)一個較小阻值的定值電阻可以使電壓表示數(shù)取到1.0V以下。17.如圖所示，在電場強度為60N/C的勻強電場中有、、三個點，為12cm，為5cm，其中與電場方向平行，與電場方向垂直。（1）求兩點間的電勢差；（2）若點的電勢為零，求點的電勢；（3）求電荷量為的試探電荷從點移到點的過程中，電場力所做的功。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳解】兩點間的電勢差為【小問2詳解】若點的電勢為零，則可得點的電勢為【小問3詳解】由于與電場方向垂直，則點電勢等于點電勢，則有18.如圖1所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度，一端連接的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度。導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，且與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均忽略不計。在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下，導(dǎo)體棒由靜止開始沿導(dǎo)軌以的加速度向右做勻加速運動，已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量。（1）時，求導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的大小和方向；（2）若在時撤掉拉力，導(dǎo)體棒將開始做減速運動，并最終停在導(dǎo)軌上。求：a．從撤掉拉力到導(dǎo)體棒停止運動的過程中，安培力對導(dǎo)體棒所做的功；b．在圖2中定性畫出撤去拉力后導(dǎo)體棒運動的速度時間圖像。【答案】（1），電流方向為（2）a．；b．【解析】【小問1詳解】時，導(dǎo)體棒的速度切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，有根據(jù)閉合電路歐姆定律得代入數(shù)據(jù)得根據(jù)右手定則判斷，電流方向為。【小問2詳解】a．由動能定理得代入數(shù)據(jù)得b．撤去外力后，導(dǎo)體棒在安培力作用下減速，有，，聯(lián)立可得根據(jù)牛頓第二定律有，可知導(dǎo)體棒將做加速度逐漸減小的減速運動，直到靜止?？僧嫵鰣D像如圖所示19.MM50是新一代三維適形和精確調(diào)強的放射治療尖端設(shè)備，其核心技術(shù)之一是多級能量跑道回旋加速器，其工作原理如圖所示。兩個勻強磁場區(qū)域I、II的邊界平行，相距為，磁感應(yīng)強度大小均為，方向垂直紙面向外。下方兩條橫向虛線之間的區(qū)域存在水平向左的勻強電場（兩條橫向虛線之間的區(qū)域?qū)挾群苷?，可忽略不計），方向與磁場邊界垂直。某一質(zhì)量為、電荷量為的電子從端飄入電場（初速度忽略不計），經(jīng)過多次的電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)后，電子從位于邊界上的出射口處向左射出磁場并被收集。已知、之間的距離為，勻強電場的電場強度大小為，電子的重力不計，不考慮相對論效應(yīng)。求：（1）該電子第一次加速至端時速度的大??；（2）該電子從端飄入電場到第一次回到端的過程中所用的時間；（3）為適應(yīng)不同深度和類型的放射治療需求，MM50設(shè)備在出射口處收集的高能電子的動能大小需要在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。有同學(xué)認(rèn)為，在其他條件不變的情況下，可以通過只調(diào)節(jié)勻強電場的電場強度的大小或只調(diào)節(jié)兩個勻強磁場區(qū)域邊界的距離來實現(xiàn)。請你判斷該同學(xué)的說法是否正確，并簡要說明理由?！敬鸢浮浚?）（2）（3）不正確，見解析【解析】【小問1詳解】第一次加速，由動能定理得解得【小問2詳解】電子在加速電場中運動可看作初速度為零的勻加速直線運動，由牛