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2003-2004学年北京市海淀区高三(上)期末物理试卷(解析版)
一、选择题
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1. 难度:中等
A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示.图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则下列说法中正确的是( )
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A.这两点电荷一定是等量异种电荷
B.这两点电荷一定等量同种电荷
C.D、C两点的电势一定相等
D.C点的电场强度比D点的电场强度大
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2. 难度:中等
一根长0.20m、通有2.0A电流的通电直导线,放在磁感强度为0.50T的匀强磁场中,受到安培力大小可能是( )
A.0N
B.0.10N
C.0.20N
D.0.40N
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3. 难度:中等
如图所示,将一平行板电容器通过开关S与电源相连,极板A、B与水平面平行.闭合开关,待电路达到稳定后,将A板向下平移一小段距离(如图中虚线所示),这样会使( )
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A.平行板电容器的电容变大
B.平行板电容器的电容变小
C.平行板AB间的电场强度变大
D.平行板AB间的电场强度变小
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4. 难度:中等
有一种手电筒和台式电子钟都是使用1节干电池工作的.将新电池装在手电筒中,使用较长时间后,当手电筒的小灯泡只能发出微弱的光而不能正常使用时,把电池取出来,用电压表测其两端电压,电压表示数略小于1.5V.把这节旧电池装在台式电子钟内仍能使电子钟正常工作.则下列说法中正确的是( )
A.旧电池的电动势比新电池的电动势小了许多
B.旧电池的内电阻比新电池的内电阻大很多
C.台式电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡的额定电压小
D.台式电子钟正常工作时的电流一定比手电筒正常工作时的电流小
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5. 难度:中等
某学校用发电机直接供电,已知发电机的输出电压为U,发电机至学校之间输电导线的总电阻为R,通过输电导线的电流为I,学校的输入电压为U1.下列几个计算输电导线上功率损失的关系式,其中正确的是( )
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B.I2R
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6. 难度:中等
一个带电粒子以初速度v垂直于电场方向向右射入匀强电场区域,穿出电场后接着又进入匀强磁场区域.设电场和磁场区域有明确的分界线,且分界线与电场强度方向平行,如图中的虚线所示.在图所示的几种情况中,可能出现的是( )
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7. 难度:中等
如图(甲)所示,一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀强磁场中.若磁感强度B随时间t按如图(乙)所示的规律变化,设图中垂直纸面向里为磁场的正方向,环中感应电流沿顺时针方向为正方向.则环中电流随时间变化的图象可能是图中的( )
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8. 难度:中等
manfen5.com 满分网如图所示,a、b是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数很大的线圈,其直流电阻值与电阻R相同,且R小于小灯泡的电阻.闭合开关S,待电路达到稳定后,a、b两灯泡均可发光.由于自感作用,接通和断开开关S,灯泡a和b的发光情况分别是( )
A.S接通时灯a先达到最亮,S断开时灯a后熄灭
B.S接通时灯a先达到最亮,S断开时灯b后熄灭
C.S接通时灯b先达到最亮,S断开时灯a后熄灭
D.s接通时灯b先达到最亮.S断开时灯b后熄灭
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9. 难度:中等
如图所示,甲是一个带正电的小物块,乙是一个不带电的绝缘物块,甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上,地板上方空间有水平方向的匀强磁场.现用水平恒力拉乙物块,使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动,在加速运动阶段( )
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A.乙物块与地之间的摩擦力不断增大
B.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
C.甲、乙两物块间的摩擦力大小不变
D.甲、乙两物块间的摩擦力不断减少
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10. 难度:中等
如图所示,水平放置的U形金属平行轨道框架,其电阻可忽略不计,匀强磁场的磁感线垂直穿过轨道框架平面向下,在外力作用下,金属棒紧贴轨道框架沿水平方向做简谐运动,金属棒与轨道框架始终接触良好.图中OO′为金属棒运动的平衡位置,AA′、BB′分别为左、右最远位置.轨道框架左方有一闭合回路如图所示.当金属棒运动到何处时,回路abcd中感应电流最大( )
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A.AA′处
B.BB′处
C.OO′处
D.在AA′与OO′之间的某处
二、填空题
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11. 难度:中等
如图所示的电路中,电源电动势为6.0V,当把开关S闭合后,调节变阻器R,灯泡始终不亮且电流表示数为零.已知各器件均完好,因此需要判断是哪段导线发生了断路故障.现用电压表测得各部分的电压为:Uab=0,Ucd=0,Uef=0,Ugh=6.0V,Uij=0.由此可见,电路中发生断路故障的导线是    段.(填写导线两端的字母)
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三、解答题
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12. 难度:中等
一般情况下,金属导体的电阻会随着温度改变而改变.某同学为研究一小灯泡灯丝电阻与温度的关系,设计并完成了有关的实验.实验中用到了下列器材:待测小灯泡、15V直流稳压电源、滑动变阻器(最大阻值为30Ω,最大允许电流为1.0A)、电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ)、电流表(量程0~0.6A,内阻约0.13Ω)、开关一只及导线若干.实验中调节滑动变阻器,小灯泡两端的电压可以从0V至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流压,得到了下表中的实验数据:
U/V0.751.381.802.303.24.3
I/A0.040.070.090.120.150.18
U/A5.06.17.28.310.312.0
I/A0.190.210.220.230.250.26
(1)请在右边框内画出为完成上述实验而设计的合理的电路图.
(2)通过所测的数据可知,小灯泡的电阻随其两端所加电压的升高而______(选填“增大”、“保持不变”或“减小”).从而得到了灯丝电阻随温度变化的规律.
(3)该小灯泡正常工作时的电阻值约为______Ω.(保留2位有效数字)

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四、填空题
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13. 难度:中等
如图所示为用电流表和电压表测未知电阻R的两种不同的电路,甲乙两电路中各对应的同种仪器规格都相同,其中待测电阻R约为100Ω,滑动变阻器W的最大阻值为50Ω,电池的电动势E=6.0V,内阻可忽略.闭合开关后,各电路均能正常工作.关于这两个电路下列说法中正确的是    .(填写选项的序号)
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A.甲图中电压表的a接线柱应为正接线柱
B.闭合开关前,乙图中滑动变阻器滑动头应调至最左端
C.将开关闭合后调节滑动变阻器的滑动头,甲图中的电压表V1的示数变化的最大范围为0~0.6V
D.将开关闭合后调节滑动变阻器的滑动头,乙图中电压表V2的示数变化的最大范围为0~0.6V.
五、解答题
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14. 难度:中等
manfen5.com 满分网如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于0点,另一端系一质量为m、带电荷+q的小球,小球静止时处于O′点.现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点时细线与竖直方向成θ角.求:
(1)该匀强电场的电场强度大小.
(2)若将小球从O′点由静止释放,则小球运动到A点时的速度多大?
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15. 难度:中等
如图表示,宽度L=0.20m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感强度大小为B=0.50T.一根导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度υ=10m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直.求:
(1)求闭合回路中产生的感应电流.
(2)作用在导体棒上的拉力大小.
(3)在导体棒移动30cm的过程中,电阻R上产生的热量.

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16. 难度:中等
有一个阻值为R的电阻,若将它接在电压为20V的直流电源上时,消耗的电功率为P;若将它接在图中的理想变压器的次级线圈两端时,消耗的电功率为P/2.已知变压器输入的是正弦交流电,其电压的最大值为200V,不计电阻阻值随温度的变化,求:
(1)理想变压器次级线圈两端电压的有效值.
(2)此变压器的原、副线圈的匝数之比.

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17. 难度:中等
一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数:
规   格后轮驱动直流电动机
车型26″电动自行车额定输出功率120W
整车质量30kg额定电压40V
最大载重120kg额定电流3.5A
一个质量为M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶,其所受阻力f恒为车和人总重的k=0.02倍.取g=10m/s2,求:
(1)此车的直流电机在额定电压下正常工作的效率.
(2)仅在直流电机以额定功率提供动力的情况下,人骑车行驶的最大速度.
(3)仅在直流电机提供动力的情况下,当车速为v1=1.0m/s时,人骑车的最大加速度.
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18. 难度:中等
如图表示,在磁感强度为B的水平匀强磁场中,有一足够长的绝缘细棒OO′在竖直面内垂直磁场方向放置,细棒与水平面夹角为α.一质量为m、带电荷为+q的圆环A套在OO′棒上,圆环与棒间的动摩擦因数为μ,且μ<tanα.现让圆环A由静止开始下滑,试问圆环在下滑过程中:
(1)圆环A的最大加速度为多大?获得最大加速度时的速度为多大?
(2)圆环A能够达到的最大速度为多大?

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19. 难度:中等
如图所示,在高度差h=0.5m的平行虚线范围内有匀强磁场,磁场的磁感应强度为B=0.5T,方向垂直于竖直平面向里.正方形线框abcd,其质量为m=0.1kg,边长为L=0.5m,电阻为R=0.5Ω,线框平面与竖直平面平行.线框静止在位置I时,cd边与磁场的下边缘有一段距离,现用一竖直向上的恒力F=4.0N向上拉动线框,使线框从位置Ⅰ无初速的向上运动,并穿过磁场区域,最后到达位置Ⅱ(ab边刚好出磁场).线框平面在运动过程中始终在竖直平面内,且cd边保持水平.设cd边刚进入磁场时,线框恰好开始做匀速运动.
求:(1)线框进入磁场前与磁场下边界的距离H;
(2)线框从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中,恒力F做的功及线框内产生的热量.

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20. 难度:中等
manfen5.com 满分网如图所示,在x>0,y>0的空间存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E.一粒子源不断地发射相同的带电粒子,粒子的初速度恒定,并从y轴上的a处沿x轴正方向射入匀强电场中,粒子经电场作用后恰好从x轴上的b处射出.已知oa=2ob=L.若撤去电场,在此区域加一方向垂直于xoy平面的匀强磁场,磁感强度大小为B,其它条件不变,粒子仍恰好从b处射出,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用.
(1)求带电粒子的比荷(q/m).
(2)带电粒子在电场中的运动时间t1与带电粒子在磁场中的运动时间t2之比是多大?(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
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