2010-2011学年江苏省四星级重点中学高三（上）寒假物理试卷（三）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

空间某一静电场的电势Φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有（ ）
A．的方向沿x轴正方向
B．的大小大于的大小
C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大
D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做负功，后做正功

2. 难度：中等

如图所示，矩形线圈处于匀强磁场中，当磁场分别按图（1）图（2）两种方式变化时，t时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量分别用W₁、W₂、q₁、q₂表示，则下列关系式正确的是（ ）
A．W₁=W₂ q₁=q₂
B．W₁＞W₂ q₁=q₂
C．W₁＜W₂ q₁＜q₂
D．W₁＞W₂ q₁＞q₂

3. 难度：中等

如图，甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外，其他部分与甲图都相同，导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动．若导体AB通过的位移相同，则（ ）

A．甲图中外力做功多
B．两图中外力做功相同
C．乙图中外力做功多
D．无法判断

4. 难度：中等

如图为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧运动，（O是线圈中心），则（ ）

A．从X到O，电流由E经G流向F，先增大再减小
B．从X到O，电流由F经G流向E，先减小再增大
C．从O到Y，电流由F经G流向E，先减小再增大
D．从O到Y，电流由E经G流向F，先增大再减小

5. 难度：中等

如图所示电路中，电源电动势为E，线圈L的直流电阻不计，以下判断正确的是（ ）

A．闭合S，稳定后，电容器两端电压为E
B．闭合S，稳定后，电容器的a极带正电
C．断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电
D．断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电

6. 难度：中等

A、B两物体叠放在一起，放在光滑的水平面上，从静止开始受到一变力的作用，该力与时间的关系如图所示，A、B始终相对静止，则下列说法正确的是（ ）

A．t时刻，A、B间静摩擦力最大
B．t时刻，B速度最大
C．2t时刻，A、B间静摩擦力最大
D．2t时刻，A、B位移最大

7. 难度：中等

如图所示，光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L．QM之间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计．一质量为m，电阻为R的金属棒ab放在导轨上，给棒一个水平向右的初速度v使之开始滑行，最后停在导轨上．由以上条件，在此过程中可求出的物理量有（ ）

A．电阻R上产生的焦耳热
B．通过电阻R的总电荷量
C．ab棒运动的位移
D．ab棒运动的时间

8. 难度：中等

如图甲所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断地以速度v射入P₁和P₂两极板间的匀强磁场中，ab直导线与P₁、P₂相连接，线圈A与直导线cd相连接，线圈A内存在如图乙所示的变化磁场，且磁感应强度B的正方向规定为向左，则下列叙述正确的是（ ）

A．0～1s内ab、cd导线互相排斥
B．1～2s内ab、cd导线互相吸引
C．2～3s内ab、cd导线互相吸引
D．3～4s内ab、cd导线互相排斥

9. 难度：中等

在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m²，线圈电阻为1Ω．规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向，如图（1）所示．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图（2）所示．则以下说法正确的是（ ）
A．在时间0～5s内，I的最大值为0.1A
B．在第4s时刻，I的方向为逆时针
C．前2s内，通过线圈某截面的总电量为0.01C
D．第3s内，线圈的发热功率最大

10. 难度：中等

在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度 v₁做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v₂做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量为△E_k，重力对线框做功大小为W₁，安培力对线框做功大小为W₂，下列说法中正确的有（ ）
A．速度v₁和速度v₂的关系满足v₁=4v₂
B．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒
C．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W₁-△E_k）机械能转化为电能
D．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量为△E_k=W₁-W₂

二、解答题

11. 难度：中等

（1）常用螺旋测微器的精度是0.01mm．图中的螺旋测微器读数为5.620mm，请在刻度线旁边的方框内标出相应的数值以符合给出的读数．a=______，b=______，c=______．
（2）估测某物体的长度大约5cm多，用游标为20分度的卡尺测量该物体的长度如图，则由图可知其长度为______mm；图中d指示的数值是______．

12. 难度：中等

测量一只量程已知的电压表内阻，器材如下：
A．测电压表（量程3V，内阻约3KΩ）
B．电流表 （量程0.6A，内阻0.01Ω）
C．定值电阻R（阻值2KΩ，额定电流0.5A）
D．电源E（电动势约3V，内阻不计）
E．开关两只，S₁、S₂，导线若干
（1）某同学设计了如图 （甲）所示的测量电路，在实验操作时，发现不可行．你认为主要问题是______．
（2）请从上述所给器材中选用所需器材，帮助该同学设计一个能尽量减小实验误差的测量电路，并在虚线框内画出原理图，要求标明给定器材的符号．用需要测量的物理量和电路中器材已给的物理量，写出电压表内阻的计算式R_v=______．并从图（乙）所给的器材中选出你所需要的器材，连接成实验电路图．

13. 难度：中等

在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为O点，半径R=1.8m，OA连线在竖直方向上，AC弧对应的圆心角θ=37°．今有一质量m=3.6×10^-4kg、电荷量q=+9.0×10^-4C的带电小球（可视为质点），以v=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内，一段时间后从C点离开，小球离开C点后做匀速直线运动．已知重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，不计空气阻力，求：
（1）匀强电场的场强E；
（2）小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力．

14. 难度：中等

如图所示，在空间存在着水平向右、场强为E的匀强电场，同时存在着竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场．在这个电、磁场共存的区域内有一足够长的绝缘杆沿水平方向放置，杆上套有一个质量为m、带电荷量为+q的金属环．已知金属环与绝缘杆间的动摩擦因数为μ，且μmg＜qE．现将金属环由静止释放，设在运动过程中金属环所带电荷量不变．
（1）试定性说明金属环沿杆的运动情况；
（2）求金属环运动的最大加速度的大小；
（3）求金属环运动的最大速度的大小．