北京市朝阳区2021届高三上学期物理期末质量检测反馈试卷

1. 了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列选项符合史实的是（）

A . 法拉第发现了自感现象 B . 安培最早提出了场的概念 C . 奥斯特提出了分子电流假说 D . 密立根测出了元电荷的数值

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2. 空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如题图图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则（）

A . P、Q两点处的电荷等量同种 B . a点和b点的电场强度相同 C . c点的电势低于d点的电势 D . 负电荷从a到c，电势能减少

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3. 如图所示，2020年11月13日，万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟。借助无线电波、激光等传输信号，实现深潜器舱内和海底作业的电视直播。要有效的发射电磁波，振荡电路首先要有足够高的振荡频率，下列选项正确的是（）

A . 若要提高振荡频率，可增大自感线圈的自感系数 B . 无线电波比红外线更容易发生衍射 C . 机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波不适用 D . 在真空中电磁波的传播速度小于光速

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4. 如图所示，在磁感应强度大小为B₀的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零．如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为（）

A . 0 B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . 2B₀

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5. 为了减少污染，工业废气需用静电除尘器除尘，某除尘装置如图所示，其收尘极为金属圆筒，电晕极位于圆筒中心。当两极接上高压电源时，电晕极附近会形成很强的电场使空气电离，废气中的尘埃吸附离子后在电场力的作用下向收尘极运动并沉积，以达到除尘目的。假设尘埃向收尘极运动过程中所带电量不变，下列判断正确的是（）

A . 金属圆筒内场强处处为零 B . 金属圆筒内越靠近收尘极电势越低 C . 带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大 D . 带电尘埃向收尘极运动过程中受到的电场力越来越小

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6. 如图所示，两块很大的平行金属板M、N正对放置，分别带有等量异种电荷，在两板间形成匀强电场，空间同时存在垂直纸面向里的匀强磁场。有一带正电的粒子从 $\text{[math]}$ 点进入两金属板的空间，恰能沿轨迹③所在的直线 $\text{[math]}$ 运动，不计粒子重力。只改变一个条件，则下列说法中正确的是（）

A . 若将粒子电量变为原来的2倍，则粒子可能沿轨迹①做曲线运动 B . 若将电容器逆时针旋转一个很小的角度，则粒子可能沿轨迹②做直线运动 C . 若将M板向左移动一小段距离，则粒子可能沿轨迹④做曲线运动 D . 若将M、N板间距减小少许，则粒子将沿轨迹④做曲线运动

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7. 下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大速度行驶，则下列选项正确的是（）

自重	40kg	额定电压、电流	48V、12A
载重	75kg	电池容量	20Ah
最大行驶速度	20km/h	额定输出功率	480W

A . 电动机的线圈电阻一定大于4Ω B . Ah是能量单位 C . 该车受到的阻力为24N D . 电动机的线圈的热功率为96W

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8. 如图甲所示，N=50匝的线圈（图中只画了2匝），电阻r=2Ω，其两端与一个R=48Ω的电阻相连。线圈内有垂直纸面向里的磁场，磁通量按图乙所示规律变化。下列选项正确的是（）

A . AB两端的电压大小为25V B . 在线圈所在位置上感生电场沿顺时针方向 C . 0.1s时间内非静电搬运的电荷量为0.05C D . 电阻R上产生的热功率为12.5W

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9. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数比为n₁：n₂ ，原线圈接正弦交流电源，电压保持不变，副线圈接有滑动变阻器、一个小灯泡、一个电容器。电流表和电压表均可视为理想电表。当滑动变阻的滑片向右滑动时，下列选项正确的是（）

A . 电压表V₂的示数不变 B . 灯泡变亮 C . 变压器的输入功率变大 D . 电容器的电荷量减少

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10. 在研究电容器的充、放电实验中，把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器放电。电流传感器与计算机连接，记录这一过程中电流随时间变化的i－t图像如图乙所示，图线1表示电容器的充电过程，图线2表示电容器的放电过程。下列选项正确的是（）

A . 图乙中形成图线2的过程，电容器的电容在逐渐减小 B . 电容器放电过程中释放的电场能等于充电过程中电源释放的电能 C . 由于电阻R存在，图乙中图线1与横轴所围的面积大于图线2与横轴所围的面积 D . 图乙中形成图线1的过程中，电容器两极板间电压升高的越来越慢

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11. 如图所示，空间有一个范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘水平细杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为μ。现给环一个向右的初速度v₀ ，在圆环整个运动过程中，下列说法正确的是（）

A . 如果磁场方向垂直纸面向里，圆环克服摩擦力做的功一定为 $\text{[math]}$ B . 如果磁场方向垂直纸面向里，圆环克服摩擦力做的功一定为 $\text{[math]}$ C . 如果磁场方向垂直纸面向外，圆环克服摩擦力做的功一定为 $\text{[math]}$ D . 如果磁场方向垂直纸面向外，圆环克服摩擦力做的功一定为 $\text{[math]}$

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12. 某同学把电流表、电池和一个定值电阻串联后，两端连接两支测量表笔，做成了一个测量电阻的装置，如图所示。两支表笔直接接触时，电流表的读数为5.00mA；两支表笔与300W的电阻相连时，电流表的读数为2.00mA。下列选项正确的是（）

A . 若将电流表表盘刻度改为相应的电阻值，刻度不均匀且左疏右密 B . 用这个装置测小灯泡的阻值比小灯泡在正常电路的电阻大 C . 若将被测电阻位置换成一个电阻箱，改变电阻箱的阻值，电流表的示数也会发生变化，若作出 $\text{[math]}$ 图像，图像是过原点的直线( $\text{[math]}$ 为电流表示数的倒数、R_x为电阻箱的阻值) D . 若将被测电阻位置换成一个电阻箱，调节电阻箱的阻值当电流表的示数为2.5mA，此时电阻箱的阻值为这个装置的内阻

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13. 一个质量为m、带电量为+q的小球，由长为l的细线吊在天花板下，空间有竖直向下的匀强磁场。如图甲小球恰好以速率v₀逆时针在水平面内做匀速圆周运动，如图乙小球以速率v₁顺时针在水平面内做匀速圆周运动，这两种情况小球的轨道平面与地面的距离均为h，细线与竖直方向的夹角均为θ。已知重力加速度大小为g，空气阻力忽略不计。下列选项正确的是（）

A . 两种情况小球的向心加速度大小相同 B . 两种情况小球所受的拉力不同 C . 两种情况小球的速率相同 D . 两种情况剪断细线后，小球落到地面的时间相同为 $\text{[math]}$

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14. 金属导电是一个典型的导电模型，值得深入研究。一金属直导线电阻率为ρ，若其两端加电压，自由电子将在静电力作用下定向加速，但电子加速运动很短时间就会与晶格碰撞而发生散射，紧接着又定向加速，设每一次加速的时间为 $\text{[math]}$ ，每次加速的末速度为v，这个周而复始的过程可简化为电子沿导线方向匀速运动。我们将导线中电流与导线横截面积的比值定义为电流密度，其大小用j表示，可以“精细”描述导线中各点电流的强弱。设该导线内电场强度为E，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e，质量为m，电子在导线中定向运动时受到的平均阻力为f。则下列表达式正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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15. 探究感应电流方向的实验所需器材包括：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池（用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系）。

（1）实验现象：如图1所示，根据实验现象，完成以下内容：
a

①比较甲图和，发现电流表指针偏转的方向相同，这是因为；

②实验结论：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的；

（2）为进一步弄清电流表指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一档含有直流电源，他应选用多用电表的档对电流表进行测试。实验发现当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动；

（3）为了能进一步了解感应电流大小随时间变化的关系，要使用电流传感器，连接好后，以甲图为例，你认为在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图象应该是______。

A . B . C . D .

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16. 利用电流表（内阻为0.1Ω）和电压表（内阻约为3kΩ）测定一节干电池的电动势和内阻（约为几欧），要求尽量减小实验误差。

（1）应该选择的实验电路是（填写“甲”或“乙”）；

（2）处理实验中的数据得到如图丙所画图线，则剔除电流表内阻的影响后，可得出干电池的内阻r=Ω；（结果保留2位有效数字）

（3）本实验所测干电池的电动势与真实值相比（填写“偏大”“偏小”或“相等”）；

（4）为了较准确地测量电动势，有人设计了如图丁所示测量电路，E₀是稳压电源，AB是一根均匀的电阻丝，其电阻和长度成正比，E_s是标准电池（电动势E_s已知），E_x是待测电池（电动势E_x未知)。现合上开关S后，将开关S₁和S₂合到E_s一侧，保持滑动接头处于D点不动，调整电阻R使电流计G中无电流。此后保持R不变，将开关S₁和S₂合向E_x一侧，这时移动滑动接头的位置，直到电流计中也没有电流为止。以X表示这时滑动接头的位置，已测得AD段距离为L_AD ， AX段距离为L_AX ，则可求得待测电源电动势E_x=。本实验中，若把稳压电源换为电动势和内阻更大的电源再次实验，发现仍可使电流计G中无电流。则待测电源电动势E_x的新测量值与原测量值相比。（填写“变大”“变小”或“不变”）

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17. 利用电场或磁场都可以实现对带电粒子的控制。如图所示，正电荷由静止开始，从M板到N板经电场加速后获得速度v₀ ，并以此速度v₀沿磁场半径射入匀强磁场，电子穿出磁场时速度方向和原来入射方向的夹角为 $\text{[math]}$ 。已知电子质量为m，带电量为e，MN板间距为d，圆形磁场半径为R。求：

（1） M、N板间的电场强度E；

（2）匀强磁场的磁感应强度B；

（3）电子在磁场中运动的时间t。

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18. 如图1所示，由均匀电阻丝做成的正方形单匝线圈的电阻为R，边长为l，线圈以恒定速度v垂直穿过匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，宽度为2l。从cd进入磁场开始计时，针对线圈穿过磁场的过程，完成下列问题：

（1）求线圈进入磁场的过程中感应电流的大小；

（2）在图2中画出线圈穿过磁场的过程中ad边的电压U_ad随时间变化的图像，标明图线关键位置的坐标值；

（3）若图2中的电压U_ad的变化与某交流电压一个周期的变化情况相同，求该交变电压的有效值。

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19. 如图1所示，绝缘细线的一端系一带正电小球，另一端固定在O点，整个装置处于光滑绝缘水平面上，空间存在一水平向右的匀强电场，电场强度大小为E，小球静止时处于A点，图2为俯视图。已知细线长度为L，小球质量为m，带电量大小为q，重力加速度为g，不计空气阻力，细线的长度不变。

（1）在水平面上让小球静止于A点，OA平行于电场线，给小球一个垂直OA的初速度v，使其向O′方向运动。求小球速度为零时，距A点的水平距离；

（2）如图3（俯视图顺时针旋转90度），保持细线伸直，将小球在水平面上拉离A点一个很小的距离，使其在BC间做小角度的自由摆动，当小球运动到P点时，摆角为θ，画出小球在水平面内受力的示意图，并写出此时刻小球受到的回复力F_回大小；（提示：用弧度制表示角度，当角θ很小时，sinθ ≈ θ，θ角对应的弧长与它所对的弦长也近似相等）

（3）在水平面上将小球拉至位置O′，小球处于静止的情况下，突然撤掉水平面，O点位置不变。若 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力，分析小球在之后的运动情况：例如，小球在什么面内运动？小球运动过程中速度大小怎么变化？在什么位置细线拉力有最大值？

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20. 工业上常用电磁流量计来测量高黏度及强腐蚀性流体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。它的优点是测量范围宽、反应快、易与其他自动控制装置配套。如图是电磁流量计的示意图。圆形管道由非磁性材料制成，空间有匀强磁场。当管道中的导电液体流过磁场区域时，用仪表测量出放置在管道壁上的M、N两个电极间的电势差，就可以知道管道中液体的流量Q。已知电极M、N间的距离等于管道的直径d，磁感应强度为B。假定管道中各处液体的流速相同，且液体始终充满整个管道。

（1）当液体流动方向如图所示时，仪表显示本应为正值，但实际显示却为负值，请问可能是什么原因？在不重新拆装电磁流量计的情况下，请你提出使仪表指示为正值的简便方法；

（2）仪表自身一般有电阻，将其值记为R。M、N之间的导电液体的电阻记为r，r随导电液体电阻率的变化而变化，若不接仪表时电极M、N间的电势差为U，接仪表时电极间的电势差为 $\text{[math]}$ ，试推导 $\text{[math]}$ 与流量Q的关系式并分析说明、如何降低仪表对测量流量带来的影响；

（3）为电磁流量计提供工作磁场叫励磁，电磁流量计在使用过程中，不同的励磁方式会产生不同的干扰信号，这些干扰信号与有用的信号混杂在一起，会干扰电压的测量。例如长时间的稳恒磁场会产生极化干扰，而正弦交流磁场易产生正交干扰，请结合上述信息，提出一个合理的励磁方式（可画出B-t图像），从而降低上述两种干扰。

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北京市朝阳区2021届高三上学期物理期末质量检测反馈试卷

一、单选题

二、多选题

三、实验题

四、解答题

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一、单选题

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