冀州中学届高三上学期物理试题.docx

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冀州中学届高三上学期物理试题

一、选择题:

（本题共16小题，每小题3分.全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）

1．物理学家们的科学发现推动了物理学的发展、人类的进步．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中正确的是（　）

A．法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量，进一步证实了电子的存在，揭示了电荷的非连续性

B．把电容器的电量

Q和两极板间的电压U的比值定义为电容，是基于该比值的大小取决于电量Q和电压U,且它能反映电容器容纳电荷的本领

C．奥斯特由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象电本质

D．库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究

2．如图在（0，y0）和（0，—y0）两位置分别固定一个电荷量为+Q的点电荷．另一个带电量为+q的点电荷从（—x0，0）位置以初速度v0沿x轴正方向运动。

点电荷+q从（—x0，0）到（x0，0）的过程中只受电场力作用，下列描述其加速度a或速度v与位置x的关系可能正确的是（）

3．假设空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是（）

A．0～x1范围内各点场强的方向均与x

轴平行

B．只在电场力作用下，正电荷沿x轴从0运动到x1，可做匀减速直线运动

C．负电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小

D．负电荷在x3处电势能大于其在x5处的电势能

（多选）4．如图所示电路中，电源电动势为E内阻为r，当滑动变阻器R2滑动端向右滑动后，理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU。

下列说法中正确的是（）

A．电压表V的示数减小

B．电流表A2的示数变小

C．ΔU与ΔI1比值一定小于电源内阻r

D．ΔU与ΔI2比值一定小于电源内阻r

（多选）5．有滑动变阻器R，热敏电阻R0，二极管D和电容器组成的电路如下图所示，有一个带电液滴静止于电容器两极板之间，电容器下极板接地，下列说法中正确的是（）

A．若把滑动变阻器的滑动触头向上移动，液滴将会向下运动

B．若把开关断开，液滴将会向上运动

C．若热敏电阻的温度降低，液滴将会向下运动

D．若把上极板向上移动，液滴将静止不动

（多选）6.如图所示，在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀

强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。

一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边长均为2l，则下列关于粒子运动的说法中正确的是（　　）

A．若该粒子的入射速度为v＝

，则粒子一定从CD边射出磁场，且距点C的距离为l

B．若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为v＝

C．若要使粒子从AC边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为v＝

D．该粒子以不同的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为

7．如图所示，一个不计重力的带电粒子以v0沿各图的虚线射入场中。

A中I是两条垂直纸平面的长直导线中等大反向的电流，虚线是两条导线垂线的中垂线；B中＋Q是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量，虚线是两位置连线的中垂线；C中I是圆环线

圈中的电流，虚线过圆心且垂直圆环平面；D中是正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外。

其中，带电粒子不可能做匀速直线运动的是（）

8．如图所示，长为a、宽为b的矩形区域内（包括边界）有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．O点有一粒子源，某时刻粒子源向磁场所在区域与磁场垂直的平面内所有方向发射大量质量为m、电量为q的带正电的粒子，粒子的速度大小相同，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，最先从磁场上边界射出的粒子经历的时间为

，最后恰不能从上边界射出的粒子在磁场中经历的时间为

，不计重力和粒子之间的相互作用，则（　　）

A．粒子速度大小为

B．粒子做圆周运动的半径为3b

C．a的长度为（

＋1）b

D．最后从磁场上边界飞出的粒子一定从上边界的中点飞

9．如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场．在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，b、O、d三点在同一水平线上．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是（　）

A．小球能越过d点并继续沿环向上运动

B．当小球运动到c点时，所受洛伦兹力最大

C．小球从d点运动到b点的过程中，重力势能减小，电势能增大

D．小球从b点运动到C点的过程中，电势能增大，动能先增大后减小

10．如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。

当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。

已知bc边的长度为l。

下列判断正确的是（　）

A．Ua＞Uc，金属框中无电流

B．Ub＞Uc，金属框中电流方向沿a－b－c－a

C．Ubc＝－

Bl2ω，金属框中无电流

D．Ubc＝

Bl2ω，金属框中电流方向沿a－c－b－a

11．一正三角形导线框ABC（高度为a）从图示位置沿x轴正向匀速穿过两匀强磁场区域．两磁场区域磁感应强度大小均为B、方向相反、垂直于平面、宽度均为a．图乙反映感应电流I与线框移动距离x的关系，以逆时针方向为电流的正方向．图象正确的是（）

（多选）12．1957年，科学家首先提出了两类超导体的概念，一类称为I型超导体，主要是金属超导体，另一类称为Ⅱ型超导体（载流子为电子），主要是合金和陶瓷超导体。

I型超导体对磁场有屏蔽作用，即磁场无法进入超导体内部，而Ⅱ型超导体则不同，它允许磁场通过。

现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流I后放入匀强磁场中，如图所示。

下列说法正确的是（）

A．超导体的内部产生了热能

B．超导体所受安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力

C．超导体表面上a、b两点的电势关系为

D．超导体中电流I越大，a、b两点的电势差越大

（多选）13．如图所示，在竖直方向上有四条间距均为L＝0.5m的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1L2之间、L3L4之间存在匀强磁

场，大小均为1T，方向垂直于纸面向里。

现有一矩形线圈abcd，长度ad＝3L，宽度cd＝L，质

量为0.1kg，电阻为1Ω，将其从图示位置静

止释放（cd边与L1重合），cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向，cd边水平。

（g=10m/s2）则（）

A．cd边经过磁场边界线L3时通过线圈的电荷量为0.5C

B．cd边经过磁场边界线L3时的速度大小为4m/s

C

．cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为0.25s

D．线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，线圈产生的热量为0.7J

（多选）

14．如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是（）

A．将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗

B．电容器的电容C变大时，灯泡变暗

C．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大

D．若线圈abcd转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBSω

（多选）15．磁流体发电机可简化为如下模型：

两块长、宽分别为a、b的平行板，彼此相距L，板间通入已电离的速度为v的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B的磁场，磁场方向与两板平行，并与气流垂直，如图所示。

把两板与外电阻R连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流。

设该气流的导电率（电阻率的倒数）为σ，则（　　）

A．该磁流体发电机模型的内阻为r＝

B．产生的感应电动势为E＝Bav

C．流过外电阻R的电流强度I＝

D．该磁流体发电机模型的路端电压为

（多选）16．如图所示，用电流传感器研究自感现象．电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于电阻R的阻值．t=0时刻闭合开关S，电路稳定后，t1时刻断开S，电流传感器连接计算机分别描绘了整个过程线圈中的电流IL和电阻中的电流IR随时间t变化的图象．下列图象中可能正确的是（）

二、实验题（共15分）

17．（9分）如今，合肥一中的每间教室里都有饮水机，纯净水的质量关乎每一名学生的身体健康。

纯净水质量是否合格的一项重要指标是它的电导率λ是否超标（电导率λ即为电阻率ρ的倒数）。

（1）某同学选用一根粗细均匀且绝缘性能良好的圆柱形塑料直管装满纯净水样品（直管两端用薄金属圆片电极密封）来测定样品的电导率（不考虑温度对电阻的影响）：

实验中，该同学分别用刻度尺和游标为20分度的游标卡尺测定塑料管的长度和内径，刻度尺和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示，则可读出塑料管的长度L=______m、内径d_______________mm。

（2）该同学用下列器材测定样品的电阻：

a．电压表V（量程0～3V，内阻约为5kΩ；量程0～15V，内阻约为25kΩ）；

b．电流表A（量程0～10mA，内阻约为2Ω；量程0～50mA，内阻约为0.4Ω）；

c．滑动变阻器R（0～20Ω，2A）；

d．学生电源E（电动势4.5V，内阻很小）；

c．开关S及导线若干。

该同学先用多用电表粗测管内水样品的电阻值约为500Ω，要求用尽量精确的方法

测出其电阻值，请在图丙中连接实验电路图（图中有六根导线已经接好）。

（3）在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从最左端向右滑动，随滑片P移动距离x的增加，被测水样品两端的电压U也随之增加，则在图丁反映U-x关系的示意图中正确的是图线___________（填“a”“b”“c”或“d”）。

18．（6分）现有一特殊的电池，其电动势E约为9V，内阻r在35Ω～55Ω范围内，最大允许电流为50mA．为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验．图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计，R为电阻箱，阻值范围为0～9999Ω，R0是定值电阻，起保护作用．

（1）实验室备有的保护电阻R0有以下几种规格，本实验应选用　　．

A．10Ω，2.5WB．50Ω，1.0WC．150Ω，1.0WD．1500Ω，5.0W

（2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为　　V，内电阻r为　Ω．

19．（14分）如图所示，电阻不计、间距L=1m、足够长的光滑金属导轨ab、cd与水平面成θ=37°角，导轨平面矩形区域efhg内分布着磁感应强度的大小B=1T，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，边界ef、gh之间的距离D=1.4m。

现将质量m=0.1kg、电阻

的导体棒P、Q相隔Δt=0.2s先后从导轨顶端由静止自由释放，P、Q在导轨上运动时始终与导轨垂直且接触良好，P进入磁场时恰好匀速运动，Q穿出磁场时速度为2.8m/s。

已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，求

（1）导轨顶端与磁场上边界ef之间的距离S；

（2）从导体棒P释放到Q穿出磁场的过程，回路中产生的焦耳热Q总。

20．（16分）如图所示，第二、三象限存在足够大的匀强电场，电场强度为E，方向平行于纸面向上，一个质量为m，电量为q的正粒子，在x轴上M点（－4r，0）处以某一水平速度释放，粒子经过y轴上N点（0，2r）进入第一象限，第一象限存在一个足够大的匀强磁场，其磁感应强度B＝2

，方向垂直于纸面向外，第四象限存在另一个足够大的匀强磁场，其磁感应强度B＝2

，方向垂直于纸面向里，不计粒子重力，r为坐标轴每个小格的标度，试求：

（1）粒子初速度v0；

（2）粒子第1次穿过x轴时的速度大小和方向；

（3）画出粒子在磁场中运动轨迹并求出粒子第n次穿过x轴时的位置坐标。

33．[物理——选修3-3]（15分）

（1）（6分）关于热学规律，下列说法正确的是。

（填正确答案标号。

选对1个得3

分，选对2个得4分，选对3个得6分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．布朗运动的实质就是分子的热运动

B．气体温度升高，分子的平均动能一定增大

C．随着科技的进步，物体的温度可以降低到-3000C

D．热量可以从低温物体传递到高温物体

E．对物体做功，物体的内能可能减小

（2）（9分）如图所示，两端开口、粗细均匀的长直U形玻璃管内由两段水银柱封闭着长度为15cm的空气柱，气体温度为300K时，空气柱在U形管的左侧。

（i）若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地注入25cm长的水银柱，管内的空气柱长为多少？

（ii）为了使空气柱的长度

恢复到15cm，且回到原位置，可以向U形管内再注入一些水银，并改变气体的温度，应从哪一侧注入长度为多少的水银柱？

气体的温度变为多少？

（大气压强P0=75cmHg，图中标注的长度单位均为cm）

2015-2016年度致远中学中学高三物理

答案：

1、D2、D3、C4、BC5、BD6、ACD7、B8、C9、D10、C1

1、A12、BD13、BD14、AD15、AC16、AD

17．9分

（1）0.1050（2分）11.30或11.35（2分）

（2）连接电路图如图所示，有一处错误的不得分（3分）

（3）d（2分）

18、答案为：

（1）C

（2）1050

19．（16分）【解析】

（1）设P进磁场时的速度为v1，由法拉第电磁感应定律E=BLv1

由闭合电路欧姆定律I=E/2R安培力

P匀速运动

联立解得v1=2m/s4分

由牛顿第二定律a=gsin

由运动学公式

解得

4分

（2）P进入磁场以速度v1匀速运动Δt=0.2s后，Q恰好进入磁场，速度也为v1=2m/s。

之后，P、Q以加速度a匀加速运动，P出磁场以后继续以加速度a匀加速运动，而Q在安培力作用下减速运动，直到穿出磁场区域。

P在磁场中匀速运动的位移x1=v1t

此过程回路产生的焦耳热Q1=mgx1sin

4分

P、Q一起匀加速运动的位移x2=D-x1

设P刚好出磁场时，P、Q的速度为v，由运动学公式v2-v12=2ax2

解得v=4m/sQ出磁场时的速度为v2=2.8m/s，运动的位移x3=x1。

Q减速运动过程中回路产生的焦耳热

所以，全过程回路中的焦耳热为Q总=Q1+Q2=0.888J4分

20．（16分）解析　

（1）粒子在电场中做类平抛运动则x方向：

4r＝v0t（2分）

y方向：

2r＝

at2（2分）qE＝ma

可解得v0＝2

（2分）

（2）结合x方向：

4r＝v0t（1分）

y方向：

2r＝

vyt（1分）

则vx＝vy（1分）

可知粒子射出电场时v＝

v0＝2

，方向与水平成45°斜向上（1分）

粒子在磁场中运动半径R＝

＝

r（1分）

由几何关系可知粒子第1次穿过x轴时速度v＝2

方向与水平成45°斜向左下方。

（1分）

（3）粒子轨迹如图所示（2分）

分析粒子轨迹可知，粒子第n次穿过x轴时的位置坐标为（2nr，0）（2分）

33．

（1）【答案】BDE布朗运动不是分子的的热运动，A错误；温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能一定增大，B正确；最低温度只能接近-2730C，C错误；热量可以从低温物体传递到高温物体，但必须借助外界的帮助，D正确；对物体做功的同时，物体放热，其内能可能减小，E正确。

（2）（ⅰ）右侧水银柱总长45cm，所以在左侧注入25cm长的水银后，设有长度为x的水银处于底部水平管中，则50﹣x=45

解得x=5cm（2分）

即5cm水银处于底部的水平管中，末态压强为120cmHg，由玻意耳定律

p1V1=p2V2（2分）

解得L2=12.5cm（1分）

（ⅱ）为使气柱回到初位置，应向右侧管内注入35cm水银，并且需要对气体升温。

（1分）

由查理定律

（2分）

解得T3=375K（1分）