2007-2008學(xué)年度福建省福州三中高三第四次月考
物 理 試 題
一、選擇題(不定項(xiàng))
1.如右圖所示,在一固定圓柱磁鐵的N極附近置一平面線圈abcd,磁鐵軸線與線圈水平中心線xx'軸重合,下列說(shuō)法中正確的是 ( )
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A.當(dāng)線圈剛沿xx'軸向右平移時(shí),線圈中有感應(yīng)電流,方向?yàn)閍dcba
B.當(dāng)線圈剛繞xx'軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(ad向外,bc向里),線圈中有感應(yīng)電流,方向?yàn)閍bcda
C.當(dāng)線圈剛沿垂直紙面方向向外平移時(shí),線圈中有感應(yīng)電流,方向?yàn)閍bcda
D.當(dāng)線圈剛繞yy'軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(ab向里,cd向外),線圈中有感應(yīng)電流,方向?yàn)閍bcda
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2.如圖所示的電路中,S1和S2是兩個(gè)相同的小燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈,其電阻值與R相同,在開關(guān)接通和斷開時(shí),以下說(shuō)法正確的是 ( )
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A.接通瞬間S1最亮,斷開瞬間S1后暗
B.接通瞬間S2最亮,斷開瞬間S2后暗
C.接通瞬間S1最亮,斷開瞬間S1先暗
D.接通瞬間S2最亮,斷開瞬間S2先暗
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3.如圖所示,某空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知一離子在電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力作用下(不計(jì)重力),從靜止開始沿曲線acb運(yùn)動(dòng),到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度為零,c為運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn).則
( )
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A.離子必帶負(fù)電
B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)位于同一高度
C.離子在c點(diǎn)速度最大
D.離子到達(dá)b點(diǎn)后將沿原曲線返回
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4.如圖所示,質(zhì)量為m的環(huán)帶+q電荷,套在足夠長(zhǎng)的絕緣桿上,動(dòng)摩擦因數(shù)為µ,桿處于正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,桿與水平電場(chǎng)夾角為θ,若環(huán)能從靜止開始下滑,則以下說(shuō)法正確的是 ( )
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A.環(huán)在下滑過(guò)程中,加速度不斷減小,最后為零
B.環(huán)在下滑過(guò)程中,加速度先增大后減小,最后為零
C.環(huán)在下滑過(guò)程中,速度不斷增大,最后勻速
D.環(huán)在下滑過(guò)程中,速度先增大后減小,最后為零
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5.如圖所示,虛線表示電場(chǎng)中一簇等勢(shì)面,相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等,一個(gè)α粒子以一定初速度進(jìn)入電場(chǎng)中,只在電場(chǎng)力作用下從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),此過(guò)程中電場(chǎng)子力對(duì)α粒子做負(fù)功,由此可以判斷 ( )
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A.M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)
B.α粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
C.α粒子在M點(diǎn)在電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能
D.α粒經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速率小于經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速率
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6.如圖所示,abcd是由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的矩形線框,導(dǎo)體MN有電阻,其電阻大小 與ab邊電阻大小相同,可在ab邊及dc邊上無(wú)摩擦滑動(dòng),且接觸良好。線框處在垂直紙 面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(圖中未畫出),當(dāng)MN由緊靠ad邊向bc邊勻速滑動(dòng)的過(guò)程中,
以下說(shuō)法中正確的是 ( )
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A.MN中電流先減小后增大
B.MN兩端電壓先增大后減小
C.作用在MN上拉力的功率先減小后增大
D.矩形線框中消耗的電功率先減小后增大
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7.在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí),應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路.當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和2.0V.重新調(diào)節(jié)R使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)(不計(jì)摩擦),此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V,則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正確運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率為 ( )
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A.32W B.44W
C.47W
D.48W
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8.如圖中的虛線上方空間有垂直線框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于線框平面的軸O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)線框中感應(yīng)電流方向以逆時(shí)針為正方向,那么在圖中能正確描述線框從圖所示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,線框內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化情況的是
( )
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9.如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì),電容器電容為C,電阻R1:R2:R3:R4=3:2:1:1,開關(guān)S斷開.今將S閉合,由S閉合到電路穩(wěn)定的過(guò)程中通過(guò)R3的電量是( )
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A.EC/5 B.2EC/5 C.3EC/5
D.EC
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10.在如圖所示電路中,閉合電鍵S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí),四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正
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A.U1/I不變,ΔU1/ΔI不變. B.U2/I變大,ΔU2/ΔI變大.
C.U2/I變大,ΔU2/ΔI不變
D.U3/I變大,ΔU3/ΔI不變.
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11.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源兩 極相連接的兩個(gè)D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng),使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示。設(shè)D形盒半徑為R。若用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,高頻交流電頻率為f。則下列說(shuō)法正確的是 ( )
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A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過(guò)2πfR B.質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場(chǎng)的電壓大小無(wú)關(guān) C.若要增大質(zhì)子射出的速度,可以減小狹縫間的距離 D.不改變B和f,該回旋加速器也能用于加速α粒子
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二、實(shí)驗(yàn)題 12.用下面的方法可以測(cè)量物體的帶電量。圖中小球是一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空心塑料球, 用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn),O點(diǎn)固定一個(gè)可測(cè)量絲線偏離豎直方向角度的量角器,M、N 是兩塊相同的、正對(duì)著平行放置的金屬板(加上電壓后其內(nèi)部電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)).另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器及導(dǎo)線若干。
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簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟如下:(請(qǐng)按要求完成相應(yīng)的解答) ①用天平測(cè)出小球的質(zhì)量m,按圖所示進(jìn)行器材的安裝,并用刻度尺測(cè)出M、N板之間的距離d,使小球帶上一定的電量; ②連接電路(請(qǐng)?jiān)趫D中的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)所用的電路圖,電源、開關(guān)已畫出); ③閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置,讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)和絲線的偏轉(zhuǎn)角度θ; ④請(qǐng)寫出電壓U與偏轉(zhuǎn)角度θ的關(guān)系式:____________________,以電壓U為縱坐標(biāo),以___________為橫坐標(biāo)作出過(guò)原點(diǎn)的直線,求出直線的斜率k; ⑤小球的帶電量q =__________。(用m、d、k、g物理量表示)
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三、計(jì)算題:(寫出必要的文字說(shuō)明及重要的演算步驟,超出框線不得分) 13.長(zhǎng)L=60cm質(zhì)量為m=6.0×10-2kg,粗細(xì)均勻的金屬棒,兩端用完全 相同的彈簧掛起,放在磁感強(qiáng)度為B=0.4T,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示,若不計(jì)彈簧重力,問(wèn) (1)要使彈簧不伸長(zhǎng),金屬棒中電流的大小和方向如何?
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(2)如在金屬中通入自左向右、大小為I1=0.2A的電流,金屬棒下降x1=1cm,若通入金屬棒中的電流仍為0.2A,但方向相反,這時(shí)金屬棒下降了多少?
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14.如圖所示,一帶電為-q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為370的光滑斜面上,當(dāng)整個(gè)裝置處于一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí),小物塊恰處于靜止.若從某時(shí)刻起,電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的1/2,求物塊下滑距離L時(shí)的動(dòng)能.(已知:sin370=0.6,cos370=0.8)
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15.兩個(gè)沿水平方向且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的有水平邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,磁場(chǎng)高度均為L(zhǎng).一個(gè)框面與磁場(chǎng)方向垂直、質(zhì)量為m,電阻為R,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框abcd,從某一高度由靜止釋放,當(dāng)ab邊剛進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí),金屬框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)ab邊下落到GH和JK之間的某位置時(shí),又恰好開始做勻速直線運(yùn)動(dòng).整個(gè)過(guò)程空氣阻力不計(jì).
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求(1)ab邊剛進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí)的速度v1 (2)ab邊剛剛到達(dá)第二個(gè)磁場(chǎng)下邊界JK時(shí)的速度v2 (3)金屬框從ab邊開始進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)至剛剛到達(dá)第二個(gè)磁場(chǎng)下邊界JK過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q.
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16.如圖,oxy平面內(nèi)的圓0’與y軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O。在該圓形區(qū)域內(nèi),有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于圓面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)從原點(diǎn)O沿x軸進(jìn)入場(chǎng)區(qū),恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),穿過(guò)場(chǎng)區(qū)的時(shí)間為T.若撤去磁場(chǎng),只保留電場(chǎng),其他條件不變,該帶電粒子穿過(guò)場(chǎng)區(qū)的時(shí)間為T/2,若撤去電場(chǎng),只保留磁場(chǎng),其它條件不變,確定該帶電粒子穿過(guò)場(chǎng)區(qū)的時(shí)間。
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