山东省德州市某中学2016届高三物理上学期1月月考试题
一、选择题(本题共12个小题,每小题4分,共48分。 1-8题为单选题。9-12为不定项选择题,每小题全选对的得4分;选对但不全的得2分;有选错或不答的得0分.)
1.在电磁学建立和发展的过程中,许多物理学家做出了重要贡献.下列说法符合史实的是
A.奥斯特首先发现电流的磁效应
B.库仑首先提出电荷周围存在电场的观点
C.法拉第首先总结出判断感应电流方向的方法
D.洛伦兹提出分子电流假说,揭开磁现象的电本质
2.如图所示,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为-q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域。不计重力,不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中R=Bq/mv。哪个图是正确的( )
(b)
U/v
0
0.2
0.4
0.6
2
6
4
I /A
甲
乙
(a)
V2
V1
P
R1
R2
A
S
3.在如图(a)所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合电键S,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端,两个电压表(内阻极大)的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示。则 ( )
A.图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线
B.电源内电阻的阻值为10Ω
C.电源的最大输出功率为1.5W
D.滑动变阻器R2的最大功率为0.9W
4.如图所示,在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形abcd,顶点a、c处分别
固定一个正点电荷,电荷量相等。若将一个带负电的粒子置于b点自由释
放,粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中
A.先做匀加速运动,后做匀减速运动
B.先从高电势到低电势,后从低电势到高电势
C.电势能与机械能之和先增大,后减小
D.电势能先减小,后增大
5.如图所示,一个带负电荷的物体从粗糙斜面顶端由静止释放后,滑到斜面底端时的速度为v。若加上一个如图所示的垂直于纸面指向外的水平磁场,则物体滑到底端时
8
B
A.v变小 B.v变大
C.v不变 D.v可能变大,也可能不变
6.如图所示是测量通电螺线管内部磁感应强度的一种装置:把一个很小的测量线圈放在待测处(测量线圈平面与螺线管轴线垂直),将线圈与可以测量电荷量的冲击电流计G串联,螺线管通过图中虚线框内的双刀双掷开关K与电源组成闭合回路。当将双刀双掷开关K由位置1拨到位置2时,测得通过测量线圈的电荷量为q。已知测量线圈的匝数为N,截面积为S,测量线圈和G串联回路的总电阻为R。下列判断正确的是
A.在此过程中,穿过测量线圈的磁通量的变化量
B.在此过程中,穿过测量线圈的磁通量的变化量
C.待测处的磁感应强度的大小为
D.待测处的磁感应强度的大小为
7.在如图所示的电路中,输入电压U恒为8 V,灯泡L标有“3 V 6 W”字样,电动机线圈的电阻。若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是
A.流过电动机的电流是5A
B.电动机的输出功率为4W
C.电动机的效率是60%
D.整个电路消耗的电功率是40W
8.如图甲所示,在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场变化规律如图乙所示, 面积为S的单匝金属线框处在磁场中,线框与电阻R相连。若金属框的电阻为,则下列说法正确的是
A.流过电阻R的感应电流由b到a
B.线框cd边受到的安培力方向沿纸面向上
C.感应电动势大小为
8
D.ab间电压大小为
9.如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势 随x变化的情况如图乙所示。若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则
A.电子将沿Ox方向运动 B.电子所受的电场力不断增大
C.电子运动的速度不断增加 D.电子运动的加速度先减小后增大
10.如图所示,在倾角为的光滑斜面上,垂直纸面水平放置一根长为L,质量为m的 通电直导线,电流方向垂直纸面向里,欲使导线静止于斜面上,则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是
A.B=mgsin/IL,方向垂直斜面向下
B.B=mgtan/IL,方向竖直向下
C.B=mg/IL,方向水平向左
D.B=mgcos/IL,方向水平向右
11.如图所示的正方形导线框abcd,电阻为R,现维持线框以恒定速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域。如果以x轴正方向为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为计时零点,则磁场对线框的作用力F、线框ab边两端的电势差随时间变化的图象正确的是( )
12. 如图甲所示,在水平面上固定一个匝数为10匝的等边三角形金属线框,总电阻为3Ω,边长为0.4m.金属框处于两个半径为0.1m的圆形匀强磁场中,顶点A恰好位于左边圆的圆心,BC边的中点恰好与右边圆的圆心重合。左边磁场方向垂直水平面向外,右边磁场垂直水平面向里,磁感应强度的变化规律如图乙所示,则下列说法中正确的是(π取3)
8
甲
乙
A.线框中感应电流的方向是顺时针方向 B.t =0.4s时,穿过线框的磁通量为0.005Wb
C.经过 t =0.4s,线框中产生的热量为0.3J D.前0.4s内流过线框的电量为0.2C
8
二、填空题(16分)
13、某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象。他连接好电路并检查无误后,闭合电键的瞬间观察到电流表G指针向右偏转。电键闭合后,他还进行了下列操作:
(1)将滑动变阻器的滑动触头快速向接线柱C移动,电流计指针将_________(填“左偏”、“右偏”或“不偏”)
(2)将线圈A中的铁芯快速抽出,电流计指针将________(填“左偏”、“右偏”或“不偏”)
14.带电量为C的粒子先后经过电场中的A、B两点,克服电场力做功J,已知B点电势为50V,则(l)A、B间两点间的电势差是V;(2)A点的电势V;(3)电势能的变化J;(4)把电量为C的电荷放在A点的电势能J.
15.某一回旋加速器,两半圆形金属盒的半径为R,它们之间的电压为U,所处的磁场的感应强度为B,带电粒子的质量为m,电荷量为q,则带电粒子所能获得的最大动能为 。
三、计算题(36分)
16.(10分)如图所示,一带电荷量为、质最为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止。已知重力加速度为g,。
(1)求水平向右匀强电场的电场强度大小;
(2)若将电场强度减小为原来的,求电场强度变化后物块沿斜面下滑距离L时的动能。
17.(11分)如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨cd和ef相距L=0.2m,另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m=10-2kg,可沿导轨无摩擦地滑动,MN杆和PQ杆的电阻均为R=0.2(竖直金属导轨电阻不计),PQ杆放置在水平绝缘平台上,整个装置处于匀强磁场内,磁场方向垂直于导轨平面向里,磁感应强度B=1.0T。现让MN杆在恒定拉力作用下由静止开始向上加速运动,运动位移x=0.1m时MN杆达到最大速度,此时PQ杆对绝缘平台的压力恰好为零。(g取l0m/ s2)求:
(1)MN杆的最大速度为多少?
8
(2)当MN杆加速度达到a=2m/s2时,PQ杆对地面的压力为多大?
(3)MN杆由静止到最大速度这段时间内通过MN杆的电量为多少?
18.(15分)如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限有沿y轴负方向的匀强电场;第四象限无电场和磁场。现有一质量为m、电荷量为q粒子以速度v0从y轴上的M点沿x轴负方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经x轴的N点和P点最后又回到M点,设OM=L,ON= 2L。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向;
(3)粒子从M点进入电场经N、P点最后又回到M点所用的时间。
高三物理 (答案)
一、选择题(本题共12个小题,每小题4分,共48分。 1-8题为单选题。9-12为不定项选择题,每小题全选对的得4分;选对但不全的得2分;有选错或不答的得0分.)
1.A 2.B 3.D 4.D 5.A 6.B 7.C 8.D 9.ACD 10.ABC 11.BD 12.CD
二、填空题(16分)
13. 右偏 (2分) 左偏(2分)
14.(1)V;(2分)(2)V;(2分)(3)J;(2分)(4)(2分)
15. (4分)
三、计算题(36分)
16.(10分)解析:
8
(1)小物块静止在斜面上,受重力、电场力和斜面支持力,受力图如图所示
则有FNsin 37°=qE ① (2分)
FNcos 37°=m g ② (2分)
由①②可得E= (1分)
(2)若电场强度减小为原来的,即E′= (1分)
电场强度变化后物块下滑距离L时,重力做正功,电场力做负功,由动能定理得mgLsin 37°-qE′Lcos 37°=Ek-0 (2分)
可得Ek=0.3mgL(2分)
17.
牛顿第三定律(1分)
18.(15分) 解:(1)粒子从M至N运动过程为类平抛运动,设运动时间为t1,根据运动的分解有:
8
x方向: ① (1分)
y方向: ②(1分)
③ (1分)
联解①②③得: ④(1分)
(2)设粒子在N点时的速度vN与x轴成θ角,则由运动的合成与分解有:
⑤
⑥ (2分)
设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,圆心在O′处,过P点的速度方向与x夹角为θ′,作出轨迹如图所示。则由几何关系有:
⑦
⑧
⑨ (2分)
由牛顿第二定律有:⑩ (1分)
联解⑤⑥⑦⑧⑨⑩得:,(1分) 方向垂直纸面向里 ⑾(1分)
(3)粒子从M至N为类平抛运动,时间为t1;在磁场中做匀速圆周运动,时间为t2;从P至M做匀速直线运动,时间为t3。则有:
⑿ (1分)
⒀
⒁ (1分)
⒂ (1分)
联解①⑾⑿⒀⒁⒂得: ⒃ (1分)
8