海淀区高三年级第一学期期末练习
物 理 2013.1
三 14 15 16 17 18 说明：本试卷共8页，共100分。考试时间90分钟。 题号 分数 一 二 13 总分 一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。将正确答案的序号填涂在机读卡上。
1．两个放在绝缘架上的相同金属球，相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和3q的电荷量，相互斥力为3F。现将这两个金属球接触再分开，然后放回原处。则它们的相互作用力将变为（ ）
A．0 B. F C. 3F D. 4F
2．如图1所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一峰值不变的正弦交变电压，副线圈接一可变电阻R。在其他条件不变的情况下，为使变压器输入功率增大，下面的措施正确的是（ ） A．仅增加原线圈匝数n1
~ R B．仅增加副线圈匝数n2 n2 n1 C．仅减小电阻R的阻值 D．仅增大电阻R的阻值 图1
3．将R1=10Ω、R2=20Ω的电阻串联接在正弦交流电路中，通过电阻R2的电流i随时间t变化的情况如图2所示。则（ ）
i/A A．通过R1的电流有效值是1.2A
0.62 B．R1两端的电压有效值是6V C．通过R2的电流有效值是1.22A D．R2两端的电压有效值是62V
-0.60 1 2 3 t/×10-2s
2 图2
4．如图3所示，两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相连，极板M与静电计的外壳均接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持带电量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变小
M N 的是（ ） 静电计 A．仅将M板向下平移 N B．仅将M板向左平移
C．仅在M、N之间插入云母板（介电常数大于1） D．仅在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触 图3
1
y 5．如图4所示，一簇电场线关于y轴对称分布，O点是坐标原M P 点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则（ ） O Q x A．M点电势比P点电势高
B．OM间的电势差等于NO间的电势差
N C．一正电荷在O点的电势能小于在Q点的电势能
D．将一负电荷从M点移到P点，电场力做正功
图4
6．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化。在图5所示电路中，不同的一氧化碳浓度对应传感器不同的电阻值，电压表的示数与一氧化碳的浓度一一对应，观察电压表示数就能判断一氧化碳是否超标。有一种氧化锡传感器，其电阻的倒数与一氧化碳浓度成正比，那么，电压表示数U与一氧化碳浓度ρ之间的对应关系正确的是（ ）
氧化锡传感器 A．U越大，表示ρ越大，ρ与U成正比
V B．U越大，表示ρ越小，ρ与U成反比
R C．U越大，表示ρ越大，但ρ与U无关
R0
D．U越大，表示ρ越小，但ρ与U无关
图5
7．如图6所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器。当开关S断开与闭合时，A、B灯泡发光情况是（ ） A．S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮
S A B．S刚闭合后，B灯亮一下又逐渐变暗，A灯逐渐变亮 C C．S闭合足够长时间后，A灯泡和B灯泡都一样亮
L B D．S闭合足够长时间后再断开， B灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭 图6 8．如图7所示，在0≤x≤2L的区域内存在着匀强磁场，磁y B 场方向垂直于xy坐标系平面（纸面）向里，具有一定电阻
a 的矩形线框abcd位于xy坐标系平面内，线框的ab边与yd 轴重合，bc边长为L。设线框从t=0时刻起在外力作用下c b 0 L 2L 3L x 由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应-L
图7 电流i（取逆时针方向的电流为正）随时间t的函数图象可
能是图8中的（ ） i i i i
0 00 0 t0 2t0 3t0 t t0 2t0 3t0 t t0 2t0 3t0 t t0 2t0 3t0 t
A B C D
图8
2
9．霍尔式位移传感器的测量原理如图9所示，有一个沿z轴方向的磁场，磁感应强度B=B0+kz（B0、k均为常数）。将传感器固定在物体上，保持通过霍尔
y 元件的电流I不变（方向如图9所示），当物体沿z轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同。则（ ） N M A．磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越大 x B．k越大，传感器灵敏度（
?U）越高 ?zI z B 图9
C．若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高 D．电流I取值越大，上、下表面的电势差U越小 10．狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分q 布，距离它r处的磁感应强度大小为B=
k（kr2S qQ 为常数）。磁单极子S的磁场分布如图10甲所示，与如图10乙所示负点电荷Q的电场分布相
甲 似。假设磁单极子S和负点电荷Q均固定，有乙
一带电小球分别在S和Q附近做匀速圆周运动，
图10
则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是（ ）
A．若小球带正电，其运动轨迹平面可在S正上方，如图甲所示 B．若小球带正电，其运动轨迹平面可在Q正下方，如图乙所示 C．若小球带负电，其运动轨迹平面可在S正上方，如图甲所示 D．若小球带负电，其运动轨迹平面可在Q正下方，如图乙所示
二、本题共2小题，共15分。把答案填在题中的横线上。
U/V 11．（7分）用图11甲所示电路测量一
2.5 个蓄电池的电动势和内电阻。 蓄电池的内电阻很小。除蓄电池、开关、导线2.0 外，可供使用的器材还有：
1.5 A．电压表（量程3V） A R B．电流表（量程0.6A）
V 1. 0 C．电流表（量程3A） R0 E r D．定值电阻R0（阻值3Ω，额定功率
0.50 S 0 0.10 0.20 4W） 0.30 0.40 0.50 I/A
甲
乙 E．滑动变阻器R（阻值范围0~5Ω，额
图11
定电流为2A）
（1）电流表应选 ；（选填器材前的字母序号）
（2）根据实验数据做出U-I图象，如图11乙所示，蓄电池的电动势E= V，内电阻r= Ω。
3
12．（8分）某同学用电压表和电流表测量Rx的电阻，已知电压表内阻约3kΩ，电流表内阻约1Ω。
（1）某同学用如图12甲所示电路测量电阻Rx，Rx的测量值比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）；若被测电阻Rx的阻值约为10Ω，应采用图 （选填“甲”或“乙”）所示电路，误差会比较小。 S2 V A A 2 1 Rp2 Rx Rx Rx A V V
Rp1
S1 S S
甲 乙 丙
图12
（2）无论是用图12甲还是图132所示电路测量，都不可避免地会产生由电表内阻引起的系统误差。某学习小组设计了以下方案，以避免电表内阻引起的系统误差。该方案利用图12丙所示的电路进行测量，主要实验步骤如下：
第一步：将开关S2接2，闭合开关S1，调节滑动变阻器Rp1和Rp2，使电表读数接近满量程，但不超过量程，记录此时电压表和电流表的示数U1、I1；
①请你写出第二步操作步骤，并说明需要记录的数据； 。
②用测得数据计算被测电阻阻值的计算式是Rx? 。
③简要说明此实验方案为什么能避免由电表内阻引起的实验误差。 。
三、本题包括6小题，共55分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）如图13所示，在水平向右场强为E的匀强电场中，有一质量为m、电荷量为q的点电荷从A点由静止释放，在电场力的作用下经时间t运动到B点。求： （1）点电荷从A点运动到B点过场中，电场力对点电荷做的功； q E （2）A、B两点间的电势差。 B A
图13
14．（8分）如图14所示，空间同时存在水平向右的匀强电场和方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m，电量为q的液滴，以某一速度沿与水平方向成θ角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域，在时间t内液滴从M点匀速运动到N点。重力加速度为g。
E N （1）判定液滴带的是正电还是负电，并画出液滴受力示意图；
v （2）求匀强电场的场强E的大小； θ B M （3）求液滴从M点运动到N点的过程中电势能的变化量。
图14
4
15．（9分）如图15所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距L=0.50m，导轨平面与水平面间夹角?=37?， N、Q间连接一个电阻R=5.0?，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1.0T。将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置，金属棒及导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数?=0.50，当金属棒滑行至cd处时，其速度大小开始保持不变，位置cd与ab之间的距离s=2.0m。已知g=10m/s2，sin37?=0.60，cos37?=0.80。求：
（1）金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；
R Q N （2）金属棒达到cd处的速度大小；
a b （3）金属棒从位置ab运动到cd的过程中，电阻R产生的热量。 B c d
16．（10分）图16是用直流电动机为保温室中的电热器宫殿的电路图。直流发电机的电动 势为250V，内阻为0.5?，输电线电阻R1=R2=1?。保温室中装有50只完全相同的电热器用 来调节室温，每只电热器的额定电压为200V，额定功率为1000W，其他电阻不计，也不计 电热器电阻随温度的变化。求：
（1）为使电热器能正常工作，需要接入电热器的个数；
R1 （2）在正常工作状态下，直流发电机对保温室供热的效率； 发电机 S1 S2 Sn M ? P ? 图15 （3）保温室内的电热器可能消耗的最大电功率。
R2 图16
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