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2008-2009学年北京市顺义一中高三(上)期末物理试卷(解析版)
一、选择题
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1. 难度:中等
在闭合电路中,下列叙述正确的是( )
A.当外电路断开时,路端电压等于零
B.闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内外电路的电阻之和成反比
C.当外电路短路时,电路中的电流趋近于无穷大
D.当外电阻增大时,路端电压将增大
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2. 难度:中等
manfen5.com 满分网如图,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,做以Q为焦点的椭圆运动.M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点.电子在从M经P到达N点的过程中( )
A.速率先增大后减小
B.速率先减小后增大
C.电势能先减小后增大
D.电势能先增大后减小
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3. 难度:中等
一负电荷仅受电场力作用,从电场中的A点运动到B点,在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动,则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能εA、εB之间的关系为( )
A.EA=EB
B.EA<EB
C.εAB
D.εA>εB
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4. 难度:中等
如图所示,MN是匀强磁场中的一块薄金属板,带电粒子(不计重力)在匀强磁场中运动并穿过薄金属板,虚线表示其运动轨迹,由图可知( )
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A.粒子带负电
B.粒子运动方向是abcde
C.粒子运动方向是edcba
D.粒子在上半周所用的时间比下半周所用的时间长
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5. 难度:中等
manfen5.com 满分网如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总重量M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力( )
A.F=mg
B.Mg<F<(M+m)g
C.F=(M+m)g
D.F>(M+m)g
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6. 难度:中等
用欧姆表测一个电阻R的阻值,选择旋钮置于“×10”档,测量时指针指在100与200刻度弧线的正中间,可以确定( )
A.R=150Ω
B.R=1500Ω
C.1000Ω<R<1500Ω
D.1500Ω<R<2000Ω
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7. 难度:中等
如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂一个矩形线圈,宽为L,共n匝.线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡;当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡.由此可知( )
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A.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为manfen5.com 满分网
B.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为manfen5.com 满分网
C.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为manfen5.com 满分网
D.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为manfen5.com 满分网
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8. 难度:中等
manfen5.com 满分网在图所示电路中,电容器C的上极板带正电,为了使该极板带正电且电量增大,下列办法中可行的是( )
A.增大R1,其它电阻不变
B.增大R2,其它电阻不变
C.增大R3,其它电阻不变
D.增大R4,其它电阻不变
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9. 难度:中等
manfen5.com 满分网如图所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图.如果发现电视画面的幅度比正常的偏小,可能引起的原因是( )
A.电子枪发射能力减弱,电子数减少
B.加速电场的电压过高,电子速率偏大
C.偏转线圈局部短路,线圈匝数减少
D.偏转线圈电流过小,偏转磁场减弱
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10. 难度:中等
图(1)中R1为光敏电阻,R2为定值电阻.将图(2)中的方波电压加在小灯泡两端,灯泡随方波电压而明灭变化.灯光照到R1上,引起R2的电压的变化.四幅图象能够正确反映A、B两点间电压U2随时间变化的是( )
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二、解答题
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11. 难度:中等
一根长为1m的均匀电阻丝需与一“10V,5W”的灯同时工作,电源电压恒为100V,电阻丝阻值R=100Ω(其阻值不随温度变化).现利用分压电路从电阻丝上获取电能,使灯正常工作.
(1)在右面方框中完成所需电路;
(2)电路中电流表的量程应选择______(选填:“0-0.6A”或“0-3A”)
(3)灯正常工作时,与其并联的电阻丝长度为______m(计算时保留小数点后二位).

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三、填空题
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12. 难度:中等
某同学设计了一个路灯自动控制门电路,如图所示.天黑了,让路灯自动接通,天亮了,让路灯自动熄灭.图中RG是一个光敏电阻,当有光照射时,光敏电阻的阻值会显著地减小.R是可调电阻,起分压作用.J为路灯总开关控制继电器(图中未画路灯电路).
(1)在图中虚线框内需要接入    门电路;
(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮,为了让路灯在天色更暗时才自动接通开关,应使电阻R    (选填:“增加”或“减小”).
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四、解答题
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13. 难度:中等
表格中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据:
U(V)0.00.20.51.01.52.02.53.0
I(A)0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215
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(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图1中的图______
(2)在图2 的方格纸内画出小灯泡的U-I曲线.分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而______(填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)如图丙所示,用一个阻值为10Ω的定值电阻R和上述小灯泡组成串联电路,连接到内阻不计、电动势为3V的电源上.则流过灯泡的电流约为______A.
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14. 难度:中等
如图所示,两平行光滑金属导轨宽d,与电源连通,导轨平面与水平方向的夹角θ角,导轨上放置一质量为m的金属棒MN.当导体棒中通有电流I时,为使其能静止在导轨上,需在金属棒所在的空间加一匀强磁场.
(1)如果导体棒MN静止在导轨上且对导轨无压力,则所加的匀强磁场的磁感强度大小和方向如何?
(2)若要磁场的磁感应强度最小,所加磁场方向如何?磁感应强度最小值为多大?

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15. 难度:中等
三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V,它们的额定电流都为0.3A.若将它们连接成图1、图2所示电路,且灯泡都能正常发光.
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(1)试求图1电路的总电流和电阻R2消耗的电功率;
(2)分别计算两电路电源的总功率,并说明哪个电路更节能.
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16. 难度:中等
manfen5.com 满分网如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm.电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v=4m/s竖直向上射入板间.若小球带电量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率是多大?(取g=10m/s2
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17. 难度:中等
manfen5.com 满分网在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示. 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出. 
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B',该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B'多大?此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少?
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18. 难度:中等
manfen5.com 满分网如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=1.57T.小球1带正电,其电量与质量之比q1/m1=4C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球2不带电,静止放置于固定的水平悬空支架上.小球向右以v=23.59m/s的水平速度与小球2正碰,碰后经过0.75s再次相碰.设碰撞前后两小球带电情况不发生改变,且始终保持在同一竖直平面内.(取g=10m/s2
问:(1)电场强度E的大小是多少?
    (2)两小球的质量之比manfen5.com 满分网是多少?
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19. 难度:中等
如图所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中,A2A4与A1A3的夹角为60°.一质量为m、带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区,最后再从A4处射出磁场.已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力).

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20. 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)

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21. 难度:中等
manfen5.com 满分网如图所示,在x<0与x>0的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面向里,且B1>B2.一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出,要使该粒子经过一段时间后又经过O点,B1与B2的比值应满足什么条件.
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22. 难度:中等
某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子.密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电,电量与其表面积成正比.电离后粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域II,其中磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外.收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上.实验发现:半径为r的粒子,其质量为m、电量为q,刚好能沿O1O3直线射入收集室.不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力.(球形体积和球形面积公式分别为V=manfen5.com 满分网πr3,S球=4πr2).求:
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(1)图中区域II的电场强度E;
(2)半径为r的粒子通过O2时的速率v;
(3)试讨论半径r≠r的粒子进入区域II后将向哪个极板偏转.
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