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- 2021-05-13 发布
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温州中学2016学年第二学期高三3月选考模拟考试
物理试题(选考) 2017.3
命题:陈 刚 审题:罗纯一
一、单项选择题(本大题10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的)
1.在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用.下列叙述不符合史实的是( )
A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系
B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子环流假说
C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流
D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
2.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )
A.安培力的方向可以不垂直于直导线
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半
3.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从静止开始下落.条形磁铁在圆筒中的运动速率( )
A.均匀增大 B.先增大,后减小
C.逐渐增大,趋于不变 D.先增大,再减小,最后不变
4.如图所示,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好,在向右匀速通过M、N两区的过程中,导体棒所受安培力分别用FM、FN表示.不计轨道电阻.以下叙述不正确的是( )
A.FM向右 B.FN向左
C.FM逐渐增大 D.FN逐渐减小
5.如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5 m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1 Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为0.2 kg,接入电路的电阻为1 Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8 T.将导体棒MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6)( )
A.2.5 m/s 1 W B.5 m/s 1 W
C.7.5 m/s 9 W D.15 m/s 9 W
6.带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,它们的动量大小相等,a运动的半径大于b运动的半径.若a、b的电荷量分别为qa、qb,质量分别为ma、mb,周期分别为Ta、Tb.则一定有( )
A. qa0).回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0,滑动片P位于滑动变阻器中央,定值电阻R1=R0、R2=.闭合开关S,电压表的示数为U,不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势,则( )
A.R2两端的电压为 B.电容器的a极板带正电
C.滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍 D.正方形导线框中的感应电动势为kL2
三、实验题(每空2分,共20分)
15.某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:量程5 V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 kΩ;导线若干.回答下列问题:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔________,调零点.
(2)将图(a)中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V.
图(a) 图(b) 图(c) 图(d)
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V.从测量数据可知,电压表的内阻为________kΩ.
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为________V,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为________kΩ.
火花计时器
纸带
小车
细绳
重物
第16题图甲
16.在探究“功和速度变化关系”的实验中,小张同学用如图甲所示装置,尝试通过测得细绳拉力(近似等于悬挂重物重力)做的功和小车获得的速度的值进行探究,则
(1)下列说法正确的是
A.该方案需要平衡摩擦力
L0
B.该方案需要重物的质量远小于小车的质量
C.该方案操作时细线应该与木板平行
D.该方案处理数据时应选择匀速时的速度
(2)某次获得的纸带如图乙所示,小张根据点迹标上了计数点,请读出C计数点在刻度尺上的读数 cm ,并求出C点的速度为 m/s(计算结果保留3位有效数字);
第16题图乙
O
A
B
C
D
E
四、计算题(第17题10分,第18题12分,第19题12分,共34分)
17.在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r= m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ=37°.过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1.25 T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×104 N/C.小物体P1质量m=2×10-3 kg、电荷量q=+8×10-6 C,受到水平向右的推力F=9.98×10-3 N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力.当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端静止释放,经过时间t=0.1 s与P1相遇.P1与P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力.求:
(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;
(2)倾斜轨道GH的长度s.
18.如图所示,在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场,同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,KL为上下磁场的水平分界线,在NS和MT边界上,距KL高h处分别有P、Q两点,NS和MT间距为1.8h,质量为m,带电荷量为+q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域,在两边界之间做圆周运动,重力加速度为g.
(1)求电场强度的大小和方向.
第19题图甲
(2)要使粒子不从NS边界飞出,求粒子入射速度的最小值.
(3)若粒子能经过Q点从MT边界飞出,求粒子入射速度的所有可能值.
19.如图甲所示,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一竖直面(纸面)内,其上端接一阻值为R的电阻;在两导轨间 OO′ 下方区域内有垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.现使电阻为r、质量为m的金属棒ab由静止开始自 OO′ 位置释放,向下运动距离d后速度不再变化。(棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计).
(1)求棒ab在向下运动距离d过程中回路产生的总焦耳热;
第19题图乙
(2)棒ab从静止释放经过时间t0下降了,求此时刻的速度大小;
(3)如图乙在OO′ 上方区域加一面积为s的垂直于纸面向里的均匀磁场B',棒ab由静止开始自 OO′ 上方一某一高度处释放,自棒ab运动到OO′ 位置开始计时,B'随时间t的变化关系,式中k为已知常量;棒ab以速度v0进入OO′ 下方磁场后立即施加一竖直外力使其保持匀速运动。求在t时刻穿过回路的总磁通量和电阻R的电功率。
温州中学2016学年第二学期高三3月选考模拟考试
物理试题(选考) 2017.3
一、单项选择题(本大题10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的)
1-5 CBCAB
6-10 AABBC
二、不定向选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的、不选的得0分)
11AC 12AC 13BCD 14AC
三、实验题(每空2分,共14分)
15.(1)短接
(2)1
(3)15.0 3.60
(4)12.0
(5)9.00 15.0
16.(6分)(1)① (2分)
(2)×1 ; ② (2分)
(3)28Ω (25-30范围都可) (1分)
17.(1)设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v,受到向上的洛伦兹力为F1,受到的摩擦力为f,则F1=qvB①f=μ(mg-F1)②
由题意,水平方向合力为零
F-f=0③
联立①②③式,代入数据解得v=4 m/s④
(2)设P1在G点的速度大小为vG,由于洛伦兹力不做功,根据动能定理
qErsin θ-mgr(1-cos θ)=mv-mv2⑤
P1在GH上运动,受到重力、电场力和摩擦力的作用,设加速度为a1,根据牛顿第二定律
qEcos θ-mgsin θ-μ(mgcos θ+qEsin θ)=ma1⑥
P1与P2在GH上相遇时,设P1在GH上运动的距离为s1,则s1=vGt+a1t2⑦
设P2质量为m2,在GH上运动的加速度为a2,则m2gsin θ-μm2gcos θ=m2a2⑧
P1与P2在GH上相遇时,设P2在GH上运动的距离为s2,则s2=a2t2⑨
联立⑤~⑨式,代入数据得s=s1+s2⑩s=0.56 m
18. (1)设电场强度大小为E.
由题意有mg=qE
得E=,方向竖直向上.
(2)如答题9图1所示,设粒子不从NS边飞出的入射速度最小值为vmin,对应的粒子在上、下区域的运动半径分别为r1和r2,圆心的连线与NS的夹角为φ.
由r=
有r1=,r2=r1
由(r1+r2)sin φ=r2
r1+r1cos φ=h
vmin=(9-6)
(3)如答题9图2所示,设粒子入射速度为v,粒子在上、下方区域的运动半径分别为r1和r2,粒子第一次通过KL时距离K点为x.
由题意有3nx=1.8h(n=1,2,3…)
x≥
x=
得r1=,n<3.5
即n=1时,v=; n=2时,v=; n=3时,v=
19.(1) (2分)
(2分)
(2) (2分)
(2分)
(3) (1分)
(1分)
(2分)