2010-2011学年福建省厦门市思明区双十中学高三（上）月考物理试卷（12月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有（ ）
①场强E=         ②场强E=           ③场强E=           ④电场力做功W=Uq．
A．①③
B．②③
C．②④
D．①④

2. 难度：中等

如图所示，有一固定在水平地面上的倾角为θ的光滑斜面，有一根水平放在斜面上的导体棒，长为L，质量为m，通有垂直纸面向外的电流I．空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．现在释放导体棒，设导体棒受到斜面的支持力为N，则关于导体棒的受力分析一定正确的是（重力加速度为g）（ ）

A．mgsinθ=BIL
B．mgtanθ=BIL
C．mgcosθ=N-BILsinθ
D．Nsinθ=BIL

3. 难度：中等

1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D₁、D₂构成，其间留有空隙．下列说法正确的是（ ）

A．这台加速器的D形盒空隙间加速电压越大，被加速后的离子速度越大
B．当磁场和电场确定时，这台加速器能加速任何离子
C．当磁场和电场确定时，这台加速器仅能加速电量q相同的离子
D．离子仅从电场中获得能量

4. 难度：中等

示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如图所示，真空室中电极K发出电子（初速度不计），经过电压为U₁的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板间．金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为U₂时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力．下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是：（ ）

A．U₁变大，U₂变大
B．U₁变小，U₂变大
C．U₁变大，U₂变小
D．U₁变小，U₂变小

5. 难度：中等

为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U．若用Q表示污水流量 （单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是（ ）

A．若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面电势高
B．前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关
C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大
D．污水流量Q与电压U成正比，与a、b有关

6. 难度：中等

如图所示，在x＞0，y＞0的空间中有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B．现有一质量为m、电量为q的带正电粒子，从在x轴上的某点P沿着与x轴成30°角的方向射入磁场．不计重力的影响，则下列有关说法中正确的是（ ）

A．只要粒子的速率合适，粒子就可能通过坐标原点
B．粒子一定不可能通过坐标原点
C．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为
D．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为

7. 难度：中等

一正点电荷Q固定在绝缘水平面上，另一质量为m、电荷量为-q的滑块（可看做点电荷）从a点以初速度为v沿水平面向Q运动，到达b点时速度减为零．a、b间的距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．以下判断正确的是（ ）

A．滑块做加速度增大的减速运动
B．滑块做加速度减小的减速运动
C．此过程中产生的内能等于0.5mv²
D．滑块在运动过程中所受的库仑力有可能大于滑动摩擦力

8. 难度：中等

下图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x₁、x₂处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则（ ）

A．a的质量一定大于b的质量
B．a的电荷量一定大于b的电荷量
C．a运动的时间大于b运动的时间
D．a的比荷（q_a/m_a）大于b的比荷（q_b/m_b）

9. 难度：中等

如图所示，R₁为滑动变阻器，R₂、R₃为定值电阻，r为电源内阻．闭合开关S后，在滑动触头P由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是（ ）

A．路端电压变大
B．电流表的示数变大小
C．电源内阻消耗的功率变小
D．电源输出功率变大

10. 难度：中等

如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球，P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最后都能打在右极板上的同一点．则从开始释放到打到右极板的过程中（ ）

A．它们的运行时间t_P＞t_Q
B．它们的电荷量之比q_P：q_Q=2：1
C．它们的动能增加量之比△E_kP：△E_kQ=4：1
D．它们的电势能减少量之比△E_P：△E_Q=2：1

二、解答题

11. 难度：中等

用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示．若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中．

指针位置	选择开关所处挡位	读   数
直流电流100mA	mA
直流电压2.5V	V
b	电阻×100	Ω

12. 难度：中等

某同学在实验室中找到一只小灯泡，标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清，为了得到额定电压值，他先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U===1.23V．该同学怀疑所得电压值不准确，于是，他利用表（a）中可供选择的实验器材设计一个电路进行测量．当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很弱，于是，该同学继续缓慢地增加电压，观察灯泡的亮度，并测出不同电压时的电流值，当达到2.70V时，发现灯泡已太亮，立即断开开关，如表（b）所示．

表（b）实际测量的电压、电流值
次数	1	2	3	4	5	6	7
U/v	0.20	0.60	1.00	1.40	1.80	2.20	2.70
I/mA	80	155	195	227	255	279	310

通过表（b）中记录的数据进行分析，请完成下列实验要求：
①根据表（b）中的实验数据，在给出的方格纸内画出U-I图，并从图线上分析得到该灯的额定电压为______；
②从表（b）中的实验数据可以分析，该同学实验时所选择的最合理的电路应为下列四个电路图中的图______；所用的电流表为______

2

13. 难度：中等

两块金属板a、b平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域．一束电子以一定的初速度v从两极板中间，沿垂直于电场、磁场的方向射人场中，无偏转地通过场区，如图所示．已知板长l=10cm，两板间距d=3.0cm，两板间电势差U=150V，v=2.0×10⁷m/s．
（1）求磁感应强度B的大小；
（2）若撤去磁场，求电子穿过电场时偏离人射方向的距离，以及电子通过场区后动能增加多少？（电子所带电荷量的大小与其质量之比e/m=1.76×10¹¹C/kg，电子电荷量的大小e=1.60×10^-19C）

14. 难度：中等

一个质量为m带有电荷为-q的小物体，可在绝缘水平轨道OX上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙．轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿OX轴正方向，如图所示，小物体从距离墙角X处以速度v从图示位置向左运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求：它停止运动前所通过的总路程S．

15. 难度：中等

如图所示，质量为m、电荷量为e的电子从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限内，射入时的速度方向不同，但大小均为v．现在某一区域内加一方向向外且垂直于xOy平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，若这些电子穿过磁场后都能垂直地射到与y轴平行的荧光屏MN上，求：
（1）电子从y轴穿过的范围；
（2）荧光屏上光斑的长度；
（3）所加磁场范围的最小面积．

16. 难度：中等

如图所示，在X＞0，Y＞0的空间中存在两个以水平面MN为界，磁感应强度大小均为B，方向相反的匀强磁场．一根上端开口、内壁光滑的绝缘细管，长为L，其底部有一质量为m、电量为+q的粒子．在水平外力作用下，保持细管始终平行于Y轴，沿X方向以速度v匀速向右运动，且，不计粒子的重力．求：
（1）细管刚进入磁场时，粒子运动的加速度大小、方向；
（2）维持细管始终平行于Y轴向右匀速运动的过程中，水平外力所做的功；
（3）粒子第一次到达运动轨迹最高点的位置坐标．