2005-2006学年江苏省高三（下）第四次联考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示为一种利用电磁铁制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器，当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为N极小磁铁的下端为N极
B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极
C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极
D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极

2. 难度：中等

图中电阻R₁、R₂、R₃的阻值相等，电池的内阻不计．开关K接通后流过R₂的电流是K 接通前的（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

如图所示，两条柔软的导线与两根金属棒相连，组成闭合电路，且上端金属棒固定，下端金属棒自由悬垂．如果穿过回路的磁场逐渐增强，下面金属棒可能的运动情况是（ ）

A．向左摆动
B．向右摆动
C．向上运动
D．不动

4. 难度：中等

如图所示，在电路两端加上交流电，保持电压不变且使频率减小，发现各灯的亮暗情况是：灯1变暗、灯2变亮、灯3不变，则M、N、L中所接元件可能是（ ）

A．M为电阻，N为电容器，L为电感线圈
B．M为电容器，N为电感线圈，L为电阻
C．M为电感线圈，N为电容器，L为电阻
D．M为电阻，N为电感线圈，L为电容器

5. 难度：中等

在地球的北极极点附近，地磁场可看做匀强磁场．假设有一人站在北极极点，他面前有一根重力不计的水平放置的直导线，通有方向自左向右的电流，则此导线受到的安培力方向是（ ）
A．向后
B．向前
C．向下
D．向上

6. 难度：中等

如图为一理想变压器，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是（ ）

A．只增加原线圈的匝数
B．只增加副线圈的匝数
C．只减小用电器R₁的电阻
D．断开开关S

7. 难度：中等

如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度．为了使指针张开角度增大些，应该采取的措施是（ ）
A．保持开关S闭合，将A、B两极板靠近些
B．保持开关S闭合，将A、B两极板分开些
C．保持开关S闭合，将变阻器滑动触头向上移动
D．断开开关S后，将A、B分开些

8. 难度：中等

一只矩形线圈匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图中甲所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．t=0时刻线圈平面与中性面垂直
B．t=0.01s时刻，Φ的变化率达最大
C．t=0.02s时刻，交流电动势达到最大
D．该线圈相应的交流电动势图象如图乙所示

9. 难度：中等

图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点自a点由静止释放，沿电场线向上运动，到达b 点时速度恰好为零．下列判断的正确的是（ ）

A．a点的电势比b点的电势高
B．a点的电场强度比b点的电场强度大
C．从a到b的过程中，质点可能先加速后减速
D．带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小

10. 难度：中等

如图所示，一个闭合矩形金属线圈abcd从一定高度释放，且在下落过程中线圈平面始终在竖直平面上．在它进入一个有直线边界的足够大的匀强磁场的过程中，取线圈dc边刚进磁场时t=0，则描述其运动情况的图线可能是下图中的（ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

11. 难度：中等

为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路．
（1）当接通和断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是______．
A．开关位置接错 B．电流表的正、负极接反
C．线圈B的接头3、4接反    D．蓄电池的正、负极接反
（2）在开始实验之前，需要先确定电流表指针偏转方向与电流方向之间的关系，为此还需要的器材是______．具体方法是______．

12. 难度：中等

为了测量量程为3V的电压表V的内阻（约为2000Ω），实验室可提供的器材有：
电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.1Ω）
电压表V′（量程为5V，内阻约为3500Ω）
电阻箱R₁（0-9999Ω）
电阻箱R₂（0-99.9Ω）
滑动变阻器（0-100Ω，额定电流1.5A）
电源E（电动势6V，内阻约为0.5Ω）
单刀单掷开关S、导线若干
（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V内阻的实验电路．在右面的方框中画出电路原理图，图中元件要用题中相应的字母标注，并要求测量尽量准确
（2）写出计算电压表V的内阻R_V的计算公式，并说明符号的意义：______．

13. 难度：中等

如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．已知线圈匝数n=400，电阻r=0.1Ω，长L₁=0.05m，宽L₂=0.04m，角速度=l00rad/s，磁场的磁感应强度B=0.25T．线圈两端外接电阻R=9.9Ω的用电器和一个交流电流表（内阻不计），求：
（1）线圈中产生的最大感应电动势．
（2）电流表A的读数．
（3）用电器上消耗的电功率．

14. 难度：中等

电子以水平初速V沿平行金属板中央射入，在金属板间加上如图所示的交变电压．已知电子质量为m，电量为e，电压周期为T，电压为U，求：
（1）若电子从t=0时刻进入板间，在半周期内恰好能从板的上边缘飞出，则电子飞出速度多大．
（2）若电子在t=0时刻进入板间，能从板右边水平飞出，则金属板多长．
（3）若电子能从板右边O¹水平飞出，电子应从哪一时刻进入板间，两板间距至少多大．

15. 难度：中等

如图所示，在直线MN与PQ之间有两个匀强磁场区域，两磁场的磁感应强度分别为B_l、B₂，方向均与纸面垂直，两磁场的分界线OO'与MN和PQ都垂直．现有一带正电的粒子质量为m、电荷量为q，以速度V垂直边界MN射入磁场B_l，并最终垂直于边界PQ从O'Q段射出，已知粒子始终在纸面内运动，且每次均垂直OO'越过磁场分界线．
（1）写出MN与PQ间的距离d的表达式．
（2）用d、V表示粒子在磁场中运动的时间．

16. 难度：中等

如图所示，直角坐标系xOy中，x＞0的区域内存在两个有理直线边界的匀强磁场，方向均垂直纸面向里，且B₂=2B₁，边界坐标为x₁=L，x₂=2L．一个质量为m，带电量为+q的粒子从坐标原点射入磁场．如果它沿+x轴方向射入，当速度满足什么条件时，它不能从B₂的右边界射出？它从y轴上射出的最大坐标是多少？

17. 难度：中等

如图所示，两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上，两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置，其间距为L，电阻不计．两条导轨足够长，所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α．两个金属棒ab和a′b′的质量都是m，电阻都是R，与导轨垂直放置且接触良好．空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．
（1）如果两条导轨皆光滑，让a′b′固定不动，将ab释放，则ab达到的最大速度是多少？
（2）如果将ab与a′b′同时释放，它们所能达到的最大速度分别是多少？
（3）如果ab可无摩擦滑动，a′b′与导轨间的动摩擦因数为μ，则ab由静止下滑至速度多大时再释放a′b′，a′b′仍可保持静止？

18. 难度：中等

如图甲所示，一个半径r=10cm圆盘由两种材料Ⅰ、Ⅱ构成，每种材料正好形成一个半圆，它们之间除圆心O以外由绝缘薄膜隔开．圆盘下端浸没在导电液体中，O点到液面的距离是半径r的倍．圆盘可绕O点按顺时针方向转动，且在转动过程中，只要材料进入液体中，材料Ⅰ在O点与液体间的电阻恒为R_Ⅰ=1kΩ，材料Ⅱ在O点与液体间的电阻恒为R_Ⅱ=4kΩ．圆盘通过转轴、导电液体与外电路连接，导线与导电液体电阻不计．电路中电源电动势E=2000V，内阻不计，R=4kΩ．R的两端与两块竖直放置、正对且等大的平行金属板相连，板间距离不计．金属板右侧依次有半径为r/10的圆形匀强磁场区域及竖直放置的荧光屏，已知平行金属板正中央的小孔O₁、O₂，匀强磁场的圆心O₃，荧光屏的中心O₄在同一条水平直线上，O₃O₄=20cm．现有一细束带电粒子从O₁点沿O₁O₂方向进入平行金属板间，初速度及重力不计，比荷．匀强磁场的磁感应强度B=1.0T，圆盘的转动周期T=4s．
（1）圆盘处于图示位置时，两平行金属板间的电压是多少？带电粒子打到荧光屏上时距O₄点的距离y是多大？
（2）如果圆盘在图位置时为零时刻，在图乙画出平行金属板间电压在一个周期内随时间变化的图象．（可不写计算过程，但需在图上标出具体数值）
（3）在图丙中定性画出电子到达屏上时，它离O₄点的距离y随时间的变化图线．