届北京四中高三上学期统练三物理试题及答案 精品.docx
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届北京四中高三上学期统练三物理试题及答案精品
物理试卷
(试卷满分120分,考试时间共100分钟)
一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分。
每小题只有一个选项正确。
)
1.一根长0.2m、通有2.0A电流的通电直导线,放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,受到的安培力大小不可能是()
A.0B.0.1NC.0.2ND.0.4N
2.关于电场强度和电势,下列说法正确的是()
A.由公式E=F/q可知E与F成正比,与q成反比
B.由公式U=Ed可知,在匀强电场中,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比。
C.电场强度为零处,电势不一定为零
D.无论是正电荷还是负电荷,当它在电场中移动时,若电场力做正功,它一定是从电势高处移到电势低处,并且它的电势能一定减少
3.在两个固定、等量正点电荷连线上的P点,由静止释放一负点电荷,如图。
在负电荷从P点向O点的运动过程中,说法正确的是()
A.加速度一定越来越小,但是速度越来越大
B.加速度一定先增大后减小,速度先加速后减速
C.动能一定越来越大,电势能越来越小
D.因为中垂面是等势面,所以电场力不做功
4.A、B是电场中的一条直线形的电场线,将一个带负电的点电荷从A点由静止释放,它在沿电场线从A向B运动过程中的速度图象如图所示。
判断电场线的方向,并比较A、B两点的场强E,下列说法中正确的是()
A.方向由A指向B,EA>EB
B.方向由A指向B,EA C.方向由B指向A,EA D.方向由B指向A,EA>EB 5.如图所示,OX与MN是匀强磁场中的两条平行直线,速率不同的同种带电粒子沿OX方向同时射入磁场,从MN边界穿出时,其中一个速度v1与MN垂直,另一个的速度v2与MN与60角,则两粒子穿越磁场所需时间的比为() A.1 2B.2 1C.3 2D.2 3 6.如图,一个枕形导体AB原来不带电。 将它放在一个负点电荷的电场中,点电荷的电量为Q,与AB中心O点的距离为R。 由于静电感应,在导体A、B两端分别出现感应电荷。 当达到静电平衡时() A.导体A端电势高于B端电势 B.导体A端电势低于B端电势 C.导体中心O点的场强为0 D.导体中心O点的场强大小为 7.如图所示,铜质导电板置于匀强磁场中,通电时铜板中电流方向向上。 由于磁场的作用,则() A.板左侧聚集较多电子,使b点电势高于a点电势 B.板左侧聚集较多电子,使a点电势高于b点电势 C.板右侧聚集较多电子,使a点电势高于b点电势 D.板右侧聚集较多电子,使b点电势高于a点电势 8.如图甲所示,一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀强磁场中。 若磁感应强度B随时间t按如图乙所示的规律变化,设图中磁感应强度垂直纸面向里为正方向,环中感应电流沿顺时针方向为正方向,则环中电流随时间变化的图象是() 9.如图所示,A、B两块平行带电金属板,充电后始终与电源相连。 A板带正电,B板带负电并与地连接,有一带电微粒悬浮在两板间P点处静止不动。 现将B板上移到虚线处,则下列说法中正确的是() A.平行板电容器的电容变小 B.平行板AB间的电场强度不变 C.P点的电势将变大 D.微粒在P点的电势能将变大 10.一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行,飞机机身长为a,机翼两端点的距离为b。 该空间地磁场的磁感应强度的水平分量为B1,竖直分量为B2。 设驾驶员左侧机翼的端点为C,右侧机翼的端点为D,则CD两点间的电势差U为() A.U=B1vb,且C点电势低于D点电势 B.U=B1vb,且C点电势高于D点电势 C.U=B2vb,且C点电势低于D点电势 D.U=B2vb,且C点电势高于D点电势 二、多项选择题(本题共8小题。 每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确。 全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。 ) 11.如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V12W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.50Ω。 若灯泡恰能正常发光,下列说法中正确的是() A.电动机的输入功率为12W B.电动机的输出功率为12W C.电动机的热功率为2.0W D.整个电路消耗的电功率22W 12.用如图所示的实验装置研究电磁感应现象。 当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转。 下列说法哪些是正确的() A.当把磁铁N极向下插入线圈时,电流表指针向左偏转 B.保持磁铁在线圈中静止,电流表指针不发生偏转 C.磁铁插入线圈后,将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,电流表指针向左偏转 D.当把磁铁N极从线圈中拔出时,电流表指针向右偏转 13.在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。 开关闭合后,灯泡L能正常发光。 当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是() A.灯泡L将变暗B.灯泡L将变亮 C.电容器C的电荷量将减小D.电容器C的电荷量将增大 14.如图所示,实线为方向未知的三条电场线,1、2、3虚线分别为三条等势线,已知MN =NQ,带电量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出。 仅在电场力作用下 ,两粒子的运动轨迹如图所示,则() A.a一定带正电,b一定带负电 B.a加速度减小,b加速度增大 C.MN两点电势差|UMN|等于NQ两点电势差|UNQ| D.a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小 15.甲是一个带正电的小物块,乙是一个不带电的绝缘物块,甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上,地板上方空间有水平方向的匀强磁场,如图所示。 现用水平恒力沿垂直磁场方向拉乙物块,使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动,在加速运动阶段() A.乙物块与地之间的摩擦力不断增大 B.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 C.甲、乙两物块间的摩擦力大小不变 D.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小 16. 在如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,电流表A、电压表V1、V2、V3均为理想电表,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。 闭合开关S,当R2的滑动触头P由下端向上滑动的过程中() A.电压表V1、V2的示数增大,电压表V3的示数不变 B.电流表A示数变大,电压表V3的示数变小 C.电压表V2示数与电流表A示数的比值不变 D.电压表V3示数变化量的绝对值与电流表A示数变化量的绝对值的比值不变 17.环形对撞机是研究高能粒子的重要装置,其工作原理的示意图如图所示。 正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向射入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两种带电粒子将被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而再相遇去迎面相撞。 为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法中正确的是() A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越大 B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越小 C.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越小 D.对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期都不变 18.物理图象能简明、形象地反映某物理量随另一物理量变化的规律,故图象法在物理中有广泛的应用。 如v-t图象切线的斜率反映的是物体的加速度,所围的“面积”反映的是物体运动的位移。 如右图所示,是一静电场中电势随x的分布图像。 已知该静电场的场强方向平行于x轴,图中φ0和d为已知量。 以下判断正确的是() A.在0 B.在-d C.一个带负电的粒子(电量为-q)从x=0位置出发,初动能为 ,只在x轴上运动,则其能达到x轴正方向最远位置为x= D.一个带负电的粒子(电量为-q,质量为m)在电场中从x=0位置出发,初动能为qφ0,在x轴上运动,此粒子运动的周期为T= 二.简答题(本大题共5小题,共58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。 ) 19.如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。 金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。 现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止。 导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2。 已知sin37º=0.60,cos37º=0.80,求: (1)通过导体棒的电流; (2)导体棒受到的安培力大小; (3)导体棒受到的摩擦力。 20.如图所示,在绝缘光滑水平面上,有一个边长为L的单匝正方形线框abcd,在外力的作用下以恒定的速率v进入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域。 在被拉入的过程中线框平面与磁场方向垂直,线框的ab边平行于磁场的边界,外力方向在线框平面内且与ab边垂直。 已知线框的四个边的电阻值相等,均为R。 求: (1)在ab边刚进入磁场区域时,线框内的电流大小。 (2)在ab边刚进入磁场区域时,ab两端的电压。 (3)在线框被拉入磁场的整个过程中,线框产生的热量。 21.如图所示,在电子枪右侧依次存在加速电场,两水平放置的平行金属板和竖直放置的荧光屏。 加速电场的电压为U1。 两平行金属板的板长、板间距离均为d。 荧光屏距两平行金属板右侧距离也为d。 电子枪发射的质量为m、电荷量为–e的电子,从两平行金属板的中央穿过,打在荧光屏的中点O。 不计电子在进入加速电场前的速度及电子重力。 (1)求电子进入两金属板间时的速度大小v0; (2)若两金属板间只存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,求电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值ym和此时磁感应强度B的大小; (3)若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场,两板间的偏转电压为U2,电子会打在荧光屏上某点,该点距O点距离为 ,求此时U1与U2的比值;若使电子打在荧光屏上某点,该点距O点距离为d,只改变一个条件的情况下,请你提供一种方案,并说明理由。 22.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示。 它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近(缝隙的宽度远小于盒半径),分别和高频交流电源相连接,使带电粒子每通过缝隙时恰好在最大电压下被加速。 两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒面,带电粒子在磁场中做圆周运动,粒子通过两盒的缝隙时反复被加速,直到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。 若D形盒半径为R,所加磁场的磁感应强度为B。 设两D形盒之间所加的交流电压的最大值为U,被加速的粒子为α粒子,其质量为m、电量为q。 α粒子从D形盒中央开始被加速(初动能可以忽略),经若干次加速后,α粒子从D形盒边缘被引出。 求: (1)α粒子被加速后获得的最大动能Ek; (2)α粒子在第n次加速后进入一个D形盒中的回旋半径与紧接着第n+1次加速后进入另一个D形盒后的回旋半径之比; (3)α粒子在回旋加速器中运动的时间; (4)若使用此回旋加速器加速氘核,要想使氘核获得与α粒子相同的动能,请你通过分析,提出一个简单可行的办法
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