1、2011-2012学年度北京市海淀区高三第一学期期末练习物理卷 选择题 下列说法中正确的是（ ） A在静电场中电场强度为零的位置，电势也一定为零 B放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量 q发生变化时，该检验电荷所受电场力 F与其电荷量 q的比值保持不变 C在空间某位置放入一小段检验电流元，若这一小段检验电流元不受磁场力作用，则该位置的磁感应强度大小一定为零 D磁场中某点磁感应强度的方向，由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定 答案： B 如图所示，在方向竖直向下、磁感应强度为 B的匀强磁场中，沿水平面固定一个 V字型金属框架 CAD，已知 A=，导体棒 EF在框架上从 A点开始在外力
2、作用下，沿垂直 EF方向以速度 v匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路。已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为 R，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好。关于回路中的电流 I和消耗的电功率 P随时间 t变化关系的下列四个图象中可能正确的是 （ ）答案： AD 某同学设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极间电压关系的实验，实验电路如图 6甲所示，其中 P为电流传感器， V为电阻很大的电压表。实验时，先将开关 S1闭合，单刀双掷开关 S2掷向 a，调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器 C充电，当电路达到稳定后记录理想电压表
3、的示数。再迅速将开关 S2掷向 b，使电容器放电。电流传感器 P将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机，在计算机上可显示出电流 i随时间 t变化的图象如图乙所示。然后改变滑动变阻器滑动头的位置，重复上述步骤，记录多组电流随时间变化的图象和电压表的示数。对于这个实验过程和由图象及数据所得出的结果，下列说法中正确的是（ ） A流过电流传感器 P的充电 电流和放电电流方向相同 B图乙中的第 段（充电阶段）电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量 C电容器充电结束时所带电荷量随电容器充电结束时两极间电压变化的关系图象应为一条过原点的倾斜直线 D电容器充电结束时所带电荷量与滑动
4、变阻器滑动头的位置无关 答案： BC 如图所示的甲、乙两个电路，电感线圈的自感系数足够大，且直流电阻不可忽略，闭合开关 S，待电路达到稳定后，灯泡均能发光。现将开关 S断开，这两个电路中灯泡亮度的变化情况可能是 （ ） A甲电路中灯泡将渐渐变暗 B甲电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗 C乙电路中灯泡将渐渐变暗 D乙电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗 答案： ACD A、 B两个可视为质点的小球带有同种电荷，在外力作用下静止于光滑的绝缘水平面上。 A的质量为 m， B的质量为 2m，它们相距为 d。现撤去外力将它们同时释放，在它们之间的距离增大到 2d时， A的加速度为 a，速度为 v，则
5、（ ） A此时 B的加速度大小为 2a B此时 B的加速度大小为 C此过程中系统的电势能减少 D此过程中系统的电势能减少 答案： BD 如图所示，实线为某孤立点电荷产生的电场的几条电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹， a、 b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力的作用，下列说法中正确的是 （ ） A该电场是由负点电荷所激发的电场 B电场中 a点的电势比 b点的电势高 C带电粒子在 a点的加速度比在 b点的加速度大 D带电粒子在 a点的动能比在 b点的动能大 答案： CD 在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为 E、内电阻为 r， R1、R2为定值电阻， R3为滑
6、动变阻器， C为电容器， A、 V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头 P自 a端向 b端滑动的过程中 ,下列说法中正确的是（ ） A电压表示数变小 B电流表示数变小 C电容器 C所带电荷量增多 D a点的电势降低 答案： D 如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高 h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度为 g，下列说法中正确的是（ ） A在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针（从上向 下看圆环） B磁铁在整个下落过程中，所受线圈对它的作
7、用力先竖直向上后竖直向下 C磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变 D磁铁落地时的速率一定等于 答案： A 一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压 u=311sin314tV的交流电源上（其内电阻可忽略不计），均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是 5.0A，通过洗衣机电动机的电流是 0.50A，则下列说法中正确的是 （ ） A电饭煲的电阻为 44，洗衣机电动机线圈的电阻为 440 B电饭煲消耗的电功率为 1555W，洗衣机电动机消耗的电功率为 155.5W C 1min内电饭煲消耗的电能为 6.6104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6103J D电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的
8、 10倍 答案： C 实验题 用电流表和电压表测一个电阻值约为 25k、额定功率为 W的电阻 Rx的阻值，备用器材有： 量程 0100A，内阻约为 500的电流表 A1 量程 0500A，内阻约为 300的电流表 A2 量程 01V，内阻约为 10k的电压表 V1 量程 015V，内阻约为 100k的电压表 V2 量程 050V，内阻约为 500k的电 压表 V3 直流稳压电源两端的输出电压为 16V 滑动变阻器，阻值范围 0500，允许最大电流 lA 待测电阻 Rx，开关和导线若干 【小题 1】为了测量准确，电压表应选 ，电流表应选 。（填写仪器前 的序号） 【小题 2】在下图方框内画出实验
9、电路图。 【小题 3】若测量值为 R测 ，真实值为 R真 ，那么在操作、读数、计算均正确无误的情况下， R测 _R 真 （选填 “大于 ”、 “等于 ”或 “小于 ”）。 答案： 【小题 1】 、 【小题 2】如图所示 【小题 3】大于 某同学在测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，测得若干组电池两端电压值和对应的通过干电池的电流值，并利用这些数据画出了如图所示的 U-I图象。则由此 U-I图象可知，该干电池的电动势的测量值为 V，内电阻的测量值为 。（本题结果保留到小数点后 2位）答案： .481.50 （ 3分）， 0.800.90 （ 3分）（两问均不要求有效数字） 计算题 如图所示，在
10、光滑水 平面上有一长为 L1、宽为 L2的单匝矩形闭合导体线框abcd，处于磁感应强度为 B的有界匀强磁场中，其 ab边与磁场的边界重合。线框由同种粗 细均匀的导线制成，它的总电阻为 R。现将用垂直于线框 ab边的水平拉力，将线框以速度 v向右沿水平方向匀速拉出磁场，此过程中保持线框平面与磁感线垂直，且 ab边与磁场边界平行。求线框被拉出磁场的过程中： 【小题 1】通过线框的电流； 【小题 2】线框中产生的焦耳热； 【小题 3】线框中 a、 b两点间的电压大小。 答案： 【小题 1】 【小题 2】 【小题 3】 如图甲所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为 的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为
11、 l，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源。将一根质量为 m的直导体棒 ab放在两 轨道上，且与两轨道垂直。已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小为 I，方向由 a到 b，图 11乙为图甲沿 ab 方向观察的平面图。若重力加速度为 g，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止。 【小题 1】请在图 11乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图； 【小题 2】求出磁场对导体棒的安培力的大小； 【小题 3】如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度 B的最小值的大小和方向。 答案： 【小题 1】如图所
12、示 【 小题 2】 F=mgtan 【小题 3】 方向为垂直轨道平面斜向上 在如图所示的电路中，两平行正对金属板 A、 B水平放置，两板间的距离d=4.0cm。电源电动势 E=400V，内电阻 r=20，电阻 R1=1980。闭合开关 S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从 B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间，小球恰好能到达 A板。若小球所带电荷量q=1.010-7C，质量 m=2.010-4kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取 g=10m/s2。求： 【小题 1】 A、 B两金属板 间的电压的大小 U； 【小题 2】滑动变阻器消耗的电功率 P
13、滑 ； 【小题 3】电源的效率 。 答案： 【小题 1】 U=200V 【小题 2】 20W 【小题 3】 1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时，发现了一种新的电磁效应：将导体置于磁场中，并沿垂直磁场方向通入电流，则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差，这种现象后来被称为霍尔效应，这个横向的电势差称为霍尔电势差。 【小题 1】如图甲所示，某长方体导体 abcdabcd的高度为 h、宽度为 l，其中的载流子为自由电子，其电荷量为 e，处在与 ab ba面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 B0。在导体中通有垂直于 bccb面的电流，若测得通过导体的恒定电流为 I，
14、横 向霍尔电势差为 UH，求此导体中单位体积内自由电子的个数。 【小题 2】对于某种确定的导体材料，其单位体积内的载流子数目 n和载流子所带电荷量 q均为定值，人们将 H= 定义为该导体材料的霍尔系数。利用霍尔系数 H已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头，有些探头的体积很小，其正对横截面（相当于图 14甲中的 ab ba面）的面积可以在 0.1cm2以下 ，因此可以用来较精确的测量空间某一位置的磁感应强度。如图 14乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器，其中的探头装在探杆的前端，且使探头的正对横截面与探杆垂直。这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小 I，又可以监测出探头所产生的霍尔
15、电势差 UH，并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小，且显示在仪器的显示窗内。 在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中，对探杆的放置方位有何要求； 要计算出所测位置磁场的磁感应强度，除了要知道 H、 I、 UH外，还需要知道哪个物理量，并用字母表示。推导出用上述这些物理量表 示所测位置磁感应强度大小的表达式。 答案： 【小题 1】 【小题 2】联立可解得 B= ，所以，还需要知道探头沿磁场方向的宽度l 如图甲所示，水平加速电场的加速电压为 U0，在它的右侧有由水平正对放置的平行金属板 a、 b构成的偏转电场，已知偏转电场的板长 L=0.10 m，板间距离 d=5.010-2 m，两板间
16、接有如图 15乙所示的随时间变化的电压 U，且 a板电势高于 b板电势。在金属板右侧存在有界的匀强磁场，磁场的左边界为与金属板右侧重合的竖直平面 MN， MN右侧的磁场范围足够大，磁感应强度B=5.010-3T，方向与偏转电场正交向里（垂直纸面向里）。质量和电荷量都相同的带正电的粒子从静止开始经过电压 U0=50V的加速电场后，连续沿两金属板间的中线 OO方向射入偏转电场中，中线 OO与磁场边界 MN垂直。已知带电粒子的比荷 =1.0108 C/kg，不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力，忽略偏转电场两板间电场的边缘效应，在每个粒子通过偏转电场区域的极短时间内，偏转电场可视作恒定不变。 【小题 1】求 t=0时刻射入偏转电场的粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离； 【小题 2】求粒子进入磁场时的最大速度； 【小题 3】对于所有进入磁场中的粒子，如果要增大粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离，应该采取哪些措施？试从理论上推理说明。 答案： 【小题 1】 0.40m 【小题 2】 1.1105m/s 【小题 3】要增大粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离 x，应该减小匀强磁场的磁感应强度 B，或增大加速电压 U0
