2016年1月朝阳区高三期末物理试题及答案

请根据表中数据在图乙中作出该元件的I－U图线；

该元件可能是由 （选填“金属”或“半导体”）材料制成的。

（4）在（3）的基础上，该同学进一步分析，如果让一节电动势为1.5V、内阻为0.5Ω的

干电池只对该元件供电，则该元件消耗的功率为 W（结果保留两位有效数字）。

三、本题共5小题，共41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。把答案填在答题卡相应的位置。 17．（6分）如图所示，足够长的光滑导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度B＝2.0T，方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab长L＝0.2 m（与导轨的宽度相同，接触良好），其电阻 r＝1.0 Ω，导轨电阻不计。当导体棒紧贴导轨匀速下滑时，两只均标有“3V，1.5 W”字样的小灯泡恰好正常发光。求： B × （1）通过导体棒电流的大小和方向； （2）导体棒匀速运动的速度大小。

× a b 18．（6分）如图所示，为一回旋加速器的示意图，其核心部分为处于匀强磁场中的D形盒，两D形盒之间接交流电源，并留有窄缝，离子在窄缝间的运动时间忽略不计。已知D形 盒的半径为R，在D1部分的中央A处放有离子源，离子带正电，质量为m、电荷量为q，初速度不计。若磁感应强度的大小为B，每次加速时的电压为U。忽略离子的重力等因素。求：

（1）加在D形盒间交流电源的周期T；

（2）离子在第3次通过窄缝后的运动半径r3； （3）离子加速后可获得的最大动能Ekm。

5

19．（8分）反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微 波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示。一质量m＝1.0×10-20kg，电荷量q＝1.0×10-9C的带负电的粒子从（-1，0）点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素。求：

E（1）x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比1；

E2（2）该粒子运动的最大动能Ekm； （3）该粒子运动的周期T。

-1 O 0.5 x/cm

φ/V 20 20．（9分）如图所示，竖直平面MN与纸面垂直，MN右侧的空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场和水平向左的匀强电场，MN左侧的水平面光滑，右侧的水平面粗糙。质量为m的物体A静止在MN左侧的水平面上，已知该物体带负电，电荷量的大小为为q。一质量为

1m的不带电的物体B以速度v0冲向物体A并发生弹性碰撞，碰撞前后物体A的电荷量3保持不变。求：

（1）碰撞后物体A的速度大小vA；

（2）若A与水平面的动摩擦因数为μ，重力加速度的大小为g，磁感应强度的大小为

4?mg3mgB?，电场强度的大小为E?。已知物体A从MN开始向右移动的距离为

qqv0l时，速度增加到最大值。求：

a．此过程中物体A克服摩擦力所做的

功W；

b．此过程所经历的时间t。

6

M × × × × × × × × × × B × E × × × v0 B A × × N

21．（12分）磁流体发电具有结构简单、启动快捷、环保且无需转动机械等优势。如图所示，是正处于研究阶段的磁流体发电机的简易模型图，其发电通道是一个长方体空腔，长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，这两个电极通过开关与阻值为R的某种金属直导体MN连成闭合电路，整个发电通道处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里。高温等离子体以不变的速率v水平向右喷入发电通道内，发电机的等效内阻为r，忽略等离子体的重力、相互作用力及其他因素。

（1）求该磁流体发电机的电动势大小E；

（2）当开关闭合后，整个闭合电路中就会产生恒定的电流。

a．要使等离子体以不变的速率v通过发电通道，必须有推动等离子体在发电通道内前进的作用力。如果不计其它损耗，这个推力的功率PT就应该等于该发电机的总功率PD，请你证明这个结论；

b．若以该金属直导体MN为研究对象，由于电场的作用，金属导体中自由电子定向运动的速率增加，但运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速，因此自由电子定向运动的平均速率不随时间变化。设该金属导体的横截面积为s，电阻率为?，电子

在金属导体中可认为均匀分布，每个电子的电荷量为e。求金属导体中每个电子所受平均阻力的大小f。

M b R a 等离子体流动方向 B l N 7

北京市朝阳区2015－2016学年度高三年级第一学期期末统一考试

物理试卷参考答案

2016．1

一、本题共13小题，每小题3分，共39分。

题号 答案

二、本题共3小题，共20分。

14．（4分）

Rx1 （2分）；大于（2分） 15．（6分）

（1）b（1分）；990（1分） （2）1.48（1.46~1.49之间）（2分）；0.84（0.82~0.87之间）（2分） 16．（10分） （1）B（1分）；E（1分）；F（1分） （2）如图所示（2分）

（3）I－U图如图所示（2分）；半导体（1分） （4）1.0（0.98~1.1之间）（2分）

I/A 3.2

2.4 1.6 0.8 0 0.4 0.8 1.2 U/V

1.6 1 A 2 B 3 C 4 D 5 B 6 B 7 A 8 D 9 C 10 C 11 D 12 A 13 D

1 1 甲

乙

三、本题共5小题，共41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。 17．（6分）

解：（1）每个小灯泡中的电流为I1?P?0.5A U8