2010-2011学年北京市海淀区高三（上）期末物理反馈试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，平行线代表等势线，一个带正电、电量为10^-6 C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10^-5 J，已知A点的电势为-10V，则以下判断正确的是（ ）
A．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示
B．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示
C．B点电势为零
D．B点电势为-20V

2. 难度：中等

如图，在电磁铁上方放一可自由移动的闭合线圈abcd，线圈平面与电磁铁处于同一竖直平面内，当通入如图所示的电流时，线圈的运动情况是（ ）

A．ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时向下运动
B．ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时向上运动
C．ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时向下运动
D．ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时向上运动

3. 难度：中等

如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R₁、R₂和R₃的阻值都相同．在电键S处于闭合状态下，若将电键S₁由位置1切换到位置2，则下列判断中正确的是（ ）

A．电压表的示数变大
B．电阻R₂两端的电压变大
C．电池内阻消耗的功率变大
D．电源的总功率变大

4. 难度：中等

如图所示，在真空中把一绝缘导体向带电（负电）的小球P缓慢地靠近（不相碰），下列说法中正确的是（ ）

A．B端的感应电荷越来越多
B．导体内场强越来越大
C．导体的感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强
D．导体的感应电荷在MN两点的场强相等

5. 难度：中等

在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为l.0Ω，电路中的电阻R为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，已知电动机两端的电压为7V，则以下判断中正确的是（ ）

A．电流表示数为14A
B．电动机的输出功率为14W
C．电源的效率为50%
D．电动机的效率为82.1%

6. 难度：中等

在19世纪20年代，以塞贝克（数学家）为代表的科学家已经认识到，温差会引起电流．安培考虑到地球自转造成了太阳照射后的温差，从而提出了如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的．基于你对地磁场的了解，并利用该假设，下列说法正确的是（ ）
A．温差电流由西向东垂直磁子午线
B．温差电流由东向西垂直磁子午线
C．地磁场对赤道上空一段水平向西的电流有竖直向下的安培力
D．地磁场对赤道上空正在竖直向下运动的负离子有向东的洛伦兹力

7. 难度：中等

如图所示，矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l₁，ad边的边长为l₂，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，若从线圈转至图示位置时开始计时，则（ ）

A．线圈在磁场中转动一周的时间内，感应电流的方向改变两次
B．线圈中感应电流的瞬时值的表达式为
C．在图示位置，ad边所受安培力的方向为垂直线框平面向外
D．线圈从图示位置转过90°的过程中，流过线框的电量为

8. 难度：中等

两只相同的白炽灯L₁和L₂，分别与电容器C和电感线圈L串联，接在如图所示的电路中．将a、b接在电压最大值为U_m、频率为f的正弦交流电源E₁两极之间时，两只灯泡都发光，且亮度相同．若更换一个新的正弦交流电源E₂后，灯L₁的亮度比原来高．则新电源E₂的电压最大值和频率可能是（ ）

A．最大值仍为U_m，而频率大于f
B．最大值仍为U_m，而频率小于f
C．最大值大于U_m，而频率仍为f
D．最大值小于U_m，而频率仍为f

9. 难度：中等

如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T₁和理想降压变压器T₂向远处用户供电，输电线的总电阻为R．T₁的输入电压和输入电流分别为U₁和I₁，它的输出电压和输出电流分别为U₂和I₂；T₂的输入电压和输入电流分别为U₃和I₃，它的输出电压和输出电流分别为U₄和I₄．设T₁的输入电压U₁一定，当用户消耗的电功率变大时，有（ ）

A．U₂减小，U₄变大
B．U₂不变，U₄变小
C．I₁变小，I₂变小
D．I₂变大，I₄变大

10. 难度：中等

如图所示，一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，a是与导轨相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好．在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在图所示位置的时刻作为计时起点，下列物理量随时间变化的图象可能正确的是（ ）

A．
回路的感应电动势随时间变化关系
B．
感应电流随时间变化关系
C．
金属棒所受安倍力大小随时间变化关系
D．
电流产生的热功率随时间变化关系

11. 难度：中等

在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A球的带电量为+2q，B球的带电量为-3q，组成一带电系统，如图所示．虚线MP为AB两球连线的垂直平分线，虚线NQ与MP平行且相距4L．最初A和B分别静止于虚线MP的两侧，距MP的距离均为L，且A球距虚线NQ的距离为3L．若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MP，NQ间加上水平向右的匀强电场E后，则带电系统从开始运动到速度第一次为零B球电势能的变化量（ ）

A．B球电势能增加了4 Eq L
B．B球电势能增加了6EqL
C．B球电势能增加了8 Eq L
D．B球电势能增加了10 Eq L

12. 难度：中等

如图所示，水平面上固定有间距为1m的平行光滑导轨，磁感应强度为1T的匀强磁场方向竖直向下．导体棒ab的质量为1kg、电阻为2Ω；cd 的质量为2kg、电阻为1Ω．开始时ab静止，cd棒以6m/s的初速度向右运动，经过t=4s，棒ab、cd的运动开始稳定，运动过程中两棒始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，其它电阻不计．则（ ）

A．整个过程回路中产生的焦耳热Q=12J
B．整个过程棒ab产生的焦耳热Q=4J
C．在t时间内通过ab棒的电量q=4C
D．在t时间内通过cd棒的电量q=8C

二、填空题

13. 难度：中等

如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为    mA；若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为    Ω．如果要用此多用表测量一个约2.0×10²Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆挡是    （选填“×10”、“×100”或“×1k”）．换挡结束后，实验操作中首先要进行的步骤是    ．

三、解答题

14. 难度：中等

某电压表的内阻在20kΩ～50kΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供了下列器材：待测电压表（量程为3V）、电流表（量程为200 μA）、电流表（量程为5mA）、电流表（量程为0.6A）、滑动变阻器R（最大值为1kΩ）、电源E（电动势为4V）、开关S．
（1）所提供的电流表中，应选用______．
（2）为了减小误差，要求测量多组数据，试画出符合要求的电路．

四、填空题

15. 难度：中等

某同学利用图（a）所示的电路进行电路实验．电路中R₁的阻值为20Ω，滑动变阻器R上标有“50Ω 2A”字样．闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安．当不断向右移动滑片P，使得电压表与电流表指针偏离零刻度线的角度恰好均为指针满偏角度的1/4时（两表满偏角度相同），如图（b）、（c）所示．则此过程中，两表指针偏转的方向相    （填“同”、“反”）；该电源的电动势为    V，内阻为    Ω．

五、解答题

16. 难度：中等

电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的．电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示．磁场方向垂直于圆面．磁场区的圆心为O，半径为r．当不加磁场时，电子束将通过O点打到屏幕的中心M点，为了让电子束射到屏幕边缘的P点，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B为多少？

17. 难度：中等

高频焊接是一种常用的焊接方法，图1是焊接的原理示意图．将半径为r=10cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以高频变化电流，线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示，t=0时刻磁场方向垂直线圈所在平面向外．工件非焊接部分单位长度上的电阻R=1.0×10^-3Ω⋅m^-1，焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍，焊接的缝宽非常小，不计温度变化对电阻的影响．

（1）求环形金属工件中感应电流的大小，在图3中画出感应电流随时间变化的i-t图象（以逆时针方向电流为正）；=2.449
（2）求环形金属工件中感应电流的有效值；
（3）求t=0.30s内电流通过焊接处所产生的焦耳热．

18. 难度：中等

两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间电压为U，板间电场可以认为是均匀的．一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心．已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响．求：（1）极板间的电场强度E；（2）α粒子在极板间运动的加速度a；（3）α粒子的初速度v．

19. 难度：中等

平行金属板A、B相距为d，如图（a）所示，板间加有随时间而变化的电压，如图（b）所示．设U和T已知．A板上O处有一静止的带电粒子，其电量为q，质量为m（不计重力）．在t=0时刻受板间电场加速向B板运动，途中由于电场反向又向A板返回，
（1）为使t=T时粒子恰好回到O点，求的比值应满足什么关系？粒子返回O点时的动能是多少？
（2）为使粒子在由A向B运动中不致碰到B板，求U_x的取值范围．

20. 难度：中等

用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb´a´．如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行．设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计．可认为方框的aa´边和bb´边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为B．方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力设磁场区域在竖直方向足够长）．
（1）当方框下落的加速度为时，求方框的瞬时速度v₁
（2）方框下落的最大电功率多大？
（3）已知方框下落的时间为t时，下落的高度为h，其速度为v_t（v_t＜v_m）．若在同一时间t内，方框内产生的热与一恒定电流I在该框内产生的热相同，求恒定电流I的表达式．