北京大兴区高三上物理期末试卷及答案

这是一份北京大兴区高三上物理期末试卷及答案，共11页。试卷主要包含了01s等内容，欢迎下载使用。

B．在偏转电场中运动的时间相同
A. 进入偏转电场时速度大小之比为 1:2
电场垂直，如图3所示。粒子重力不计，则甲、乙两粒子
始加速后，由同一点进入同一偏转电场，两粒子进入时的速度方向均与偏转
4. 甲、乙两个带电粒子的电荷量和质量分别为（-q，m）、（-q，4m），它们先后经过同一加速电场由静止开
C. 电压表的示数约为 110V D. 副线圈输出交流电的周期为 0.01s
A. 原线圈的输入功率为 110W
B. 电流表的示数为 20.0A
法正确的是
负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1 ，电流表、电压表均为理想电表。下列说
3. 如图 2 所示，理想变压器的原线圈接在 ݑ = 220
√2 sin )V(ݐπ001的交流电源上，副线圈接有ܴ=11Ω的
16
5
5
5
A.
B.
C.
D.
5ி
ி
4ி
16ி
之间库仑力的大小为ܨ，两小球相互接触后再放回原处，则两球之间库仑力的大小为
2．两个分别带有电荷量为−ܳ 和+5ܳ 的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为ݎ的两处，它们
D. M、N 两端的验电箔都张开，且 N 端带负电，M 端带正电
C. M、N 两端的验电箔都张开，且 M、N 两端都带正电
B. 只有 N 端验电箔张开，且 N 端带正电
A. 只有 M 端验电箔张开，且 M 端带正电
负电的金属球A靠近导体的M端，看到的现象是
1. 图 1 所示，原来不带电的金属导体 MN 固定在绝缘支架上，在其两端下面都悬挂着金属验电箔。若使带
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
第一部分
结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试
2024.1
物 理
2024北京大兴高三（上）期末
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2
1
D．当开关 S 由闭合变为断开时，L
立即熄灭， L
突然发光，再逐渐变暗，最终熄灭
1
2
C．当开关 S 由闭合变为断开时，L
立即熄灭， L
突然发光，再逐渐变暗，最终熄灭
逐渐变暗，最终熄灭
1
2
1
2
B．当开关 S 由断开变为闭合时，L
先发光，L
后发光，L
亮度不变，L
逐渐变暗，最终熄灭
A．当开关 S 由断开变为闭合时，L
、L
1
2
同时发光，然后 L
2
变得更亮，L
1
正确的是
9.如图 8 所示，L 是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零，L
、L
1
2
是两个相同的灯泡。下列说法
A
B
A<
B
A
B
A<
B
C．E
=E
，φ
φ
D．E
>E
，φ
φ
A
B
A>
B
A
B
A<
B
A．E
=E
，φ
φ
B．E
，φ
φ
乙所示，比较A、B两点电场强度大小和电势的高低，下列说法正确的是
下，沿电场线从 A运动到 B。在这过程中，粒子的速度-时间图像如图 7
8 . 如图 7 甲所示是某电场中的一条电场线，A、B 是这条电场线上的两点，一带正电的粒子只在静电力作用
D. 若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等，则甲粒子的质量较大
C. 若甲、乙两粒子的动量大小相等，则甲粒子所带电荷量较大
B. 该磁场方向一定是垂直纸面向里
A. 甲、乙两粒子所带电荷是异种电荷
和轨迹如图6所示。则下列说法中正确的是
7．在垂直纸面的匀强磁场中，有不计重力的甲、乙两个带电粒子，在纸面内做匀速圆周运动，运动方向
D. 线框产生的交变电压频率为100 Hz
C. 线框产生的交变电压有效值为311 V
B. ݐ= 0.01 s 时线框平面与磁场方向垂直
A. ݐ= 0.005 s 时线框的磁通量变化率为零
图像如图5乙所示，则
轴匀速转动，如图 5甲所示。产生的交变电压随时间变化的
6．在匀强磁场中，一个矩形金属线框绕与磁感线垂直的转
D. 实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
B. 实验中，只将电容器ܾ 板向上平移，静电计指针的张角变大
A. 实验中，只将电容器ܾ 板向左平移，静电计指针的张角变小
正确的是
5. 研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置如图 4 所示。下列说法中
D．离开偏转电场时垂直于板面方向偏移的距离之比为 1:1
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D. 开关ܵ先闭合后断开，ܣ板竖直上移一小段距离，带电油滴向下运动
C. 保持开关闭合，ܣ板竖直上移一小段距离过程中，电流计中电流方向向右
B. 保持开关闭合，ܣ板竖直上移一小段距离，ܲ点的电势将升高
A. 保持开关闭合，ܣ板竖直上移一小段距离，电容器的电容增大
静止状态。下列说法正确的是
3. 如图 12 所示，平行板电容器与电源连接，下极板ܤ接地，开关ܵ闭合，一带电油滴在电容器中的ܲ点处于
D．0.1s 时间内非静电力所做的功为 2.5J
C．0.1s 时间内通过电阻 R 的电荷量为 0.05C
B．在线圈位置上感应电场沿逆时针方向
A．A 点的电势低于 B 点的电势
量在按图11乙所示规律变化。则下列说法不正确的是
R=95Ω。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通
12. 如图 11 甲所示，电阻为 5Ω、匝数为 100 匝的线圈（图中只画了 2 匝）两端 A、B 与电阻 R 相连，
D. 正电荷在
ܿ点电势能小于在ܽ点电势能
C. 正电荷在
ܿ点电势能大于在ܽ点电势能
后增大
B. 正电荷从
ܾ点沿ܯ、ܰ连线的中垂线移到݀点的过程中，受到的静电力先减小
A. 在
ܯ、ܰ连线的中垂线上，ܱ点电势最高
ܿ，ܯ、ܰ连线的中垂线上有对称点ܾ、݀，下列说法正确的是

11. 如图 10 所示，真空中有等量异种点电荷+ݍ、−ݍ分别放置在ܯ、ܰ两点，在ܯ、ܰ的连线上有对称点ܽ、
D．将磁体的 N、S 极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转
C．将磁体的 N、S 极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转
B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针向左偏转
A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转
是
匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法中正确的
10. 某同学用图 9 所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上
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图 14
（1）该同学先用欧姆表“1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图14所示，对应的读数是_______。
15.（8 分） 在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一个金属丝的电阻。
本部分共6题，共58分。
第二部分
D.只将托盘秤压在杠杆上的位置向左移动一些
C. 只增加缠绕电磁铁线圈的匝数
1
B. 只增大电源 E
的电动势
2
ܴ
的阻值
A. 只适当减小
的是
0
于ܯ
，其他条件不变的情况下，下面操作可行
准，要求进入下面通道的大苹果的最小质量ܯ大
0
面通道的大苹果最小质量为ܯ
，若提高分拣标
进入上面通道。托盘停在图示位置时，设进入下
关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果
2
下面通道，让大苹果进入下面通道；当小苹果通过托盘秤时，ܴ
两端的电压不足以激励放大电路，分拣开
2
较小，ܴ
两端获得较大电压，该电压激励放大电路并保持一段时间，使电磁铁吸动分拣开关的衔铁，打开
1
1
为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器ܴ
上。当大苹果通过托盘秤时，ܴ
所受的压力较大因而电阻
1
14. 图 13 为苹果自动分拣装置，可以把质量大小不同的苹果，自动分拣开。该装置的托盘秤压在一个以ܱ
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(4)甲同学认为若不考虑电压表和电流表内阻对实验的影响，则电压
有效数字）
根据所画图线，可得出干电池的电动势 E
=
_______ V 。（保留 3 位
19 中画出 U-I 图线。
应点已经标在坐标纸上，请标出余下一组数据对应的坐标点，在图
(3)甲同学在实验中记录了 6 组数据如下表所示，其中 5 组数据的对
(2)用笔画线完成图 18 中实物间的导线连接。
____（填器材前序号字母）。
实验中电流表应选用_____；电压表应选用_____；滑动变阻器应选用
H．开关，导线若干
G．待测干电池：电动势约为 1.5V
F．滑动变阻器 R
：0~1000Ω；
2
E．滑动变阻器 R
：0~20Ω；
1
D．电压表 V
：0~15V，内阻约15kΩ；
2
C．电压表 V
：0~3V，内阻约3kΩ；
1
B．电流表 A
：0~3A，内阻约0.01Ω；
2
A．电流表 A
：0~0.6A，内阻约0.1Ω；
1
(1) 在下表中选出适当的实验器材进行实验。
16.（10 分）用图 17 所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
式是
______（用题目给出的物理量符号表示）。
=
x
（5）设被测金属丝电阻为
R ，金属丝直径为 d，接入电路部分的长度为 l，则计算该金属丝电阻率的表达
UI−
通过
图像求电阻。则两种求电阻的方法误差较小的是___________（选填“甲同学”或“乙同学”）。
同学由每组U、I数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学
（4）闭合开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据。甲
滑片应置于____________（选填“左”或“右”）端。
“0.6”或“3”）接线柱连接。开关闭合前，图 16 中滑动变阻器
“3”）接线柱连接，b 端应与___________（选填电流表“-”、
图中的导线a端应与________（选填电流表“-”、“0.6”或
0.01Ω；电压表 0~3V，内阻约 3kΩ，0~15V，内阻约 15kΩ。
16 所示，电流表 0~0.6A，内阻约 0.1Ω，0~3A，内阻约
（3）测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图
则该金属丝的直径为______mm。
（2）用螺旋测微器测某金属丝的直径，示数如图15所示，
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（3）导体棒与导轨间的动摩擦因数。
（2）导轨对导体棒的摩擦力大小和方向；
电流I （A）
0.06
0.12
0.24
0.26
0.36
0.48
电压U （V）
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
序号
1
2
3
4
5
6
（1）导体棒中的电流大小；
求：
擦力。
度取g 10m/s2
=
，sin37 0.6
 =
， cs37 0.8
 =
。最大静摩擦力等于滑动摩
路中的电阻R=4Ω，导体棒处于静止状态。导轨电阻不计，重力加速
强磁场，磁感应强度B=2.5T。闭合开关后，将一质量m=0.2kg的导体棒ab垂直导轨放置，导体棒接入电
上端接有定值电阻 R
=4Ω，电源电动势 E=3V，内阻 r=2Ω。导轨中间整个区域有垂直于导轨平面向上的匀
0
18．（9 分）如图 21 所示，表面粗糙的平行金属导轨倾斜放置，间距 d=0.4m，与水平面夹角 θ=37º，导轨
（4）拉力做功的功率。
（3）金属棒a、b两点间的电势差；
（2）通过电阻R的电流大小和方向；
（1）金属棒ab产生的感应电动势；
金属导轨足够长．求：
r=0.4Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好，在 ab 棒上施加水平拉力使其以速度 v=1.0m/s 向右匀速运动，设
B=1.0T 的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻 R=9.6Ω，在导轨上有一金属棒 ab，其电阻
17．（9 分）图 20 所示，两根平行光滑金属导轨 MN 和 PQ 放置在水平面内，其间距 L=0.4m，磁感应强度
是正确的，并说明你的判断依据___________。

I
U

与相对应的电流表的读数变化量 I
的比值的绝对值
才等于电源的内阻。请判断哪位同学的观点

U
I
表的读数U 与对应的电流表的读数I 的比值
就等于干电池的内阻；乙同学认为电压表的读数变化量
U
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3
r，要求所有离子都打到硅片上，求磁感应强度 B 的取值范围。
2√3
所示，在距O点为2r处的硅片下端与磁场中心O在同一水平线上，硅片长为l=
（3）为了追求芯片的精致小巧，需要对硅片材料的大小有严格的控制。如图 23
0
硅片上，求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度
B 的大小。
（2）若磁场方向垂直纸面向外，离子从磁场边缘上某点出磁场时，可以垂直打到
（1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小v；
m、电荷量为 q，加速电场的电压为 U，不计离子重力。求：
的圆形匀强磁场区域，经磁场偏转，最后打在竖直放置的硅片上。离子的质量为
的离子无初速的“飘入”加速电场，经电场加速后从P点沿半径方向进入半径为 r
片制造过程中一道重要的工序。图22所示，是离子注入工作原理的示意图，A处
19. （10 分）2023 年是芯片行业重要的里程碑。中国会成为全球生产芯片的重要国家之一。离子注入是芯
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∆௭
②若
cf
可以反映该位移传感器的灵敏度，则要提高该传感器的灵敏度可采取哪些可行措施。
∆௎
间的图像。
cf
cf
①推导薄片元件c、f之间的电势差ܷ
与坐标z之间的定量关系并在图25中定性画出电势差ܷ
与坐标z之
移的仪表（位移传感器）。
内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比（比例系数为k），这样就可以把电压表改装成测量物体微小位
霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，电压表的示数为0，将该点作为位移的零点，在小范围
H
不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压 U
，在c、f之间连接一个电压表，当
系，保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度 B
有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图24丙所示的空间坐标
（2）利用霍尔元件可以进行微小位移的测量，如图24乙所示为利用霍尔元件制作的位移传感器，将固定
H
③求c、f间产生的霍尔电压 U
。
௖
௙
②比较߮
、߮
的高低
①薄片元件内自由电荷定向移动的速率v；
甲
中的自由电荷数n，求
导体薄片的宽度为L，假设半导体薄片元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，薄片元件内单位体积
H
荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是在c、f间产生霍尔电压 U
。已知半导体薄片的厚度为d，半
通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中能够自由移动的电
（1）如图24甲所示，将一个半导体薄片垂直置于磁感应强度为B的磁场中，在薄片的两个侧面a、b间
20．（12 分）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。
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安
（2）导体棒受到的安培力 F
=BId=0.3N
代入数值解得 I=0.3A，…………………………………………（3分）
0
R r R
++
I
=
E
（1）由闭合回路欧姆定律
18.（9 分）
ோ+௥
10
（4）拉力功率等于电路热功率 P=IE=
=
W=0.016W……（3 分）
(஻௅௩)2
0.16
ோ+௥
ab
（3）U
=IR=
ܴ=0.04×9.6V=0.384V……………………………（2分）
஻௅௩
ோ+௥
10
（2） ܫ=
=
A=0.04A…………………………………………（2 分）
஻௅௩
0.4
（1）E=BLv =1.0×0.4×1.0V=0.4V…………………………………（2分）
17（9 分）

I
2
2
U

＝I
－I
，可以得出
=r……………………（2 分）
1
＝U
－U
， I
1

U
图 19
甲同学计算的是外电路电阻；乙同学，任意取两个状态，U
=E－I
1
1
r，U
=E－I
2
2
r，
（4）乙同学正确，………………………………（1分）
说明：补点、画线各 1 分。
（3）如图19所示，1.49V……………………（3分）
（2）如图18所示………………………………（1分）
（1）A，C，E…………………………………（3分）
图 18
16.（10 分）
4௟
（5） ߩ=
ೣ
…………………………………（2 分）
గோ
ௗ
2
（4）乙 …………………………………………（1分）
（3）0.6， 0.6，左 ……………………………（3分）
（2）0.185（0.184~0.186） ……………………（1分）
（1）6 ………………………………………（1分）
15. （8 分）
本部分共7题，共58分。
第二部分（非选择题 共58分）
答案 D
C
C
D
B
B
D
A
C
D
D
A
C
A
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
本部分共14,题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
第一部分（选择题 共42分）
参考答案
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ݎ
=ݎ
′
0
离子打在硅片下端时，设磁感应强度为 B
，由几何关系知道，离子的轨迹半径
√3௤௥
1
解得 ܤ
=
………………………………………（2分）
√2௤௎௠
√3௥
1
ܤݒݍ
=

௠௩
2
由牛顿第二定律有
ܴ=√3ݎ
设离子的轨迹半径为R，tan30°=r/R，
C
∠QOB=60°，∠MOP=120°，∠COP=60°，∠OCP=30°
2௥
2×3௥
3
D
由几何关系知道，tanα=
=
，α=30°，
௟
2√3
r=√
3
l
60°
M
离子打在硅片上端时，设磁感应强度为 B
，∠BOD=α，
1
B
（3）根据题意，画出离子在磁场中运动的轨迹，如图所示。
qr
0

B
=
……………………………（3分）
2qUm
从而解得
ݎ
0
ܤݒݍ
=
ݒ݉
2
由牛顿第二定律有
ݎ
=ݎ
′
由几何关系知道，离子的轨迹半径
（2）根据题意，画出离子在磁场中运动的轨迹，如图所示
௠
√=ݒ

……………………………（3分）
2௤௎
变形得到
2
ݍܷ=
ݒ݉
2
1
（1）离子通过加速电场，由动能定理可知
19. （10 分）
代入数值解得 μ=
=0.75 ………………………………………………（3 分）
4
3
N
f F==mg cs37
导体棒与导轨间的动摩擦因数为
，则

N
F mg
=
cs37
（3）导轨对导体棒的支持力
方向：平行导轨向上。……………………………………………………（3分）
代入数值解得 f=0.9N
安
mg sin37 =+f F
导体棒沿斜面方向平衡，则
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图 25
②增大沿x方向的电流I，减小霍尔元件的厚度d。…………（2分）
Z
O
௖௙
电势差ܷ
与坐标z图像如图25所示：………………………（2分）
௡௘ௗ
௡௘ௗ
௖௙
ு
由上问可知 ܷ
=ܷ
=
=
………………（1分）
ூ஻
௞௭ூ
Cf
U
(2) ①由题意可知：磁感应强度 B=kz
௅
௡ௗ௅
௡௘ௗ
ு
由平衡条件可知：f=F 即
ಹ
=
∴ܷ
=
…………（1分）
௎
௘
ூ஻
ூ஻
௅
电子受到的电场力 ܨ =
ಹ
………………………………………（1分）
௎
௘
௡ௗ௅
③电子受到的洛伦兹力=ܤݒ݁=݂
……………………………（1分）
ூ஻
௖
௙
②߮
>߮
……………………………………………………………（2分）
௡௘ௗ௅
（1）①由电流的微观表达式ݒݏ݁݊=ܫ 和s=dL ∴ =ݒ
…………（2 分）
ூ
20.（12 分）
√3௤௥
௤௥
磁感应强度的取值范围
≤B≤
………………………………………（1分）
√2௤௎௠
√2௤௎௠
qr
0

B
=
……………………（1 分）
2qUm
从而解得
௥
0
ܤݒݍ
=
௠௩
2
由牛顿第二定律有