2009屆蘇北十校期末聯考高三物理試題
一、單項選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分,每小題只有一個選項符合題意.
1.一對作用力與反作用力做的總功為W,總沖量為I,下列說法正確的是 ( )
A.W一定等于零,I不一定等于零 B.W可能不等于零,I一定等于零
C. W和I一定都等于零 D. W和I可能都不等于零
2.等量異種點電荷的連線和其中垂線如圖所示,現將一個帶負電的檢驗電荷先從圖中a點沿直線移到b點,再從b點沿直線移到c點,則檢驗電荷在此全過程中
( )
A.所受電場力的方向將發生改變
B.所受電場力的大小恒定
C.電勢能一直減小
D.電勢能先不變后減小
3.繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上,鐵芯上套著一個鋁環,線圈與電源、電鍵相連,如圖所示.閉合電鍵的瞬間,鋁環跳起一定高度.保持電鍵閉合,下面哪一個現象是正確的 ( )
A.鋁環停留在這一高度,直到斷開電鍵鋁環回落
B.鋁環不斷升高,直到斷開電鍵鋁環回落
C.鋁環回落,斷開電鍵時鋁環又跳起
D.鋁環回落,斷開電鍵時鋁環不再跳起
4.如圖所示,L1和L2是輸電線,甲是電壓互感器,乙是電流互感器.若已知變壓比為1 000:1,變流比為100:1,并且知道電壓表示數為220V,電流表示數為
A.2.2X103 W B.2.2X10-2W
C 2.2X108 W D.2.2X104W
5.如圖所示,A、B是兩只相同的齒輪,A被固定不能轉動.若B齒輪繞A齒輪運動半周,到達圖中C的位置,則齒輪上所標出的豎直向上的箭頭所指的方向是 ( )
A.豎直向上 B.豎直向下 C.水平向左 D。水平向右
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分,每小題有多個選項符合題意.全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分.
6.在高緯度地區的高空,大氣稀薄,常出現五顏六色的弧狀、帶狀或幕狀的極其美麗壯觀的發光現象,這就是我們常說的“極光”.“極光”是由太陽發射的高速帶電粒子受地磁場的影響,進入兩極附近時,撞擊并激發高空中的空氣分子和原子引起的.假如我們在北極地區忽然發現正上方的高空出現了射向地球的、沿順時針方向生成的紫色弧狀極光(顯示帶電粒子的運動軌跡).則關于引起這一現象的高速粒子的電性及弧狀極光的彎曲程度的說法中,正確的是 ( )
A.高速粒子帶負電
B.高速粒子帶正電
C.軌跡半徑逐漸減小
D.軌跡半徑逐漸增大
7.某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標上,如圖中的a、b、c所示.以下判斷正確的是 ( )
A.直線a表示電源的總功率
B.曲線c表示電源的輸出功率
C.電源的電動勢E=3V,內電阻r=1Ω
D.電源的最大輸出功率Pm=9W
8.鐵道部決定在前3次火車提速的基礎上再實行兩次大提速,旅客列車在
A.機車的功率可保持不變 B.機車的功率必須增大
C.鐵路轉彎處的路基坡度應加大 D。鐵路轉彎處的路基坡度應減小
9.如圖所示,勻強磁場的方向垂直于電路所在平面,導體棒與電路接觸良好.當導體棒ab在外力F作用下從左向右做勻加速直線運動時,若不計摩擦和導線的電阻,整個過程中,燈泡L未被燒毀,電容器C未被擊穿,則該過程中 ( )
A.感應電動勢將變大
B.電容器C的上極板帶負電
C.電容器兩極板間的電場強度將減小
D.燈泡的亮度變大
三、簡答題:本題共4小題,共23分.把答案填在答題卡相應的橫線上或按題目要求作答.
10. (6分)用金屬絲制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到拉力會伸長。十七世紀英國物理學家胡克發現;金屬絲或金屬桿在彈性限度內它的伸長與拉力成正比,這就是著名的胡克定律。這一發現為后人對材料的研究奠定了重要基礎,F有一根用新材料制成的金屬桿,長為
測試結果表明線材受拉力作用后其伸長與材料的長度成 比,與材料的橫截面積成 比;上述金屬細桿承受的最大拉力為 N.
11.(11分)某同學設計了一個如圖a所示的實驗電路,用以測定電源電動勢和內阻,使用的實驗器材為:待測干電池組(電動勢約3V)、電流表(量程0.
(1)該同學按圖a連線,通過控制開關狀態,測得電流表內阻約為0.20Ω.該測量產生誤差的原因是 .
(2)簡要寫出利用圖a所示電路測量電源電動勢和內阻的實驗步驟:
① ;
② ;
(3)圖b是由實驗數據繪出的1/I-R圖像,由此求出待測干電池組的電動勢E= V、內阻 r=
Ω?(計算結果保留三位有效數字)
12.如圖所示,MN是暗室墻上的一把直尺,一束寬度為a的平行白光垂直射向MN.現將一橫截面積是直角三角形(頂角A為300)的玻璃三棱鏡放在圖中虛線位置,且使其截面的直角邊AB與MN平行,則放上三棱鏡后,射到直尺上的光將 ( )
A.被照亮部分下移
B.被照亮部分的寬度不變
C.上邊緣呈紫色,下邊緣呈紅色
D。上邊緣呈紅色,下邊緣呈紫色
13.如圖所示,一簡諧橫波在x軸上傳播,軸上a、b兩點相距l
A.波一定沿x軸正方向傳播
B.波長可能是
C.周期可能是0.5s
D.波速可能是
四、計算或論述題:本題共4小題,共66分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值的單位.
14.(16分)如圖所示,長度為L的輕桿上端連著一質量為m的體積可忽略的小重物B.桿的下端用鉸鏈固接于水平面上的A點.同時,置于同一水平面上的立方體C恰與B接觸,立方體C的質量為M.今做微小的擾動,使桿向右傾倒,設B與C、C與水平面間均無摩擦,而B與C剛脫離接觸的瞬間,桿與地面夾角恰好為π/6.求B與C的質量之比m/M。
15.(16分)一有界勻強磁場區域如圖甲所示,質量為m、電阻為R的長方形矩形線圈abcd邊長分別為L和
16.(16分)如圖所示,用半徑為0.
(1)通過分析計算,說明鐵板將如何運動?
(2)加工一塊鐵板需要多少時間?
(3)加工一塊鐵板電動機要消耗多少電能?(不考慮電動機自身的能耗)
17.(18分)如圖所示,質量均為m、電荷量均為q的帶負電的一簇粒子從P1(一a,0)點以相同的速率vo在xOy平面內朝x軸上方的各個方向射出(即0<θ≤π),不計重力及粒子間的相互作用,且已知a足夠大.
(1)試在圖中的適當位置和區域加一垂直于xOy平面、磁感應強度為B的勻強磁場,使這簇帶電粒子通過該磁場后都沿平行于x軸方向運動.在圖中定性畫出所加的最小磁場區域邊界的形狀和位置.
(2)試在圖中的某些區域再加垂直于xOy平面、磁感應強度為B的勻強磁場,使從Pl點發出的這簇帶電粒子通過磁場后都能通過P2(a,0)點.
要求:①說明所加磁場的方向,并在圖中定性畫出所加的最小磁場區域邊界的形狀和位置;
②定性畫出沿圖示vo方向射出的帶電粒子運動的軌跡;
③寫出所加磁場區域與xOy平面所成截面邊界的軌跡方程.
選擇題
1
2
3
4
5
6
7
8
9
B
D
D
C
A
BC
ABC
BC
AD
三、簡答題:
10、正、反、10000
11、(1)并聯電阻箱后線路總電阻減小,從而造成總電流增大。
(2)① 調節電阻箱R,斷開開關K,將開關S接D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數;
②斷開開關K,再調節電阻箱R,將開關S接D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數;
(3)2.85;2.37
12、AD 13、BD
四、計算題:
14、解:根據題意,當B與C剛脫離接觸的瞬間,C的水平速度達到最大,水平方向的加速度
為零,即水平方向的合外力為零.由于小球此時僅受重力和桿子作用力,而重力是豎直向下的,
所以桿子的作用力必為零.列以下方程:
mgsinθ=mv2/L,(3分)
vx=vsinθ,(2分)
vc=vx,(1分)
mgL(1―sinθ)=mv2/2+Mvc2/2(1分)
解以上各式得m/M=1/4(4分)
15.解:(1)由v-t圖可知道,剛開始,t=0時刻.線圈加速度為a=v0/t1?
此時感應電動勢ε=ΔФ/Δt=ΔBL2/Δt,I=ε/R=ΔBL2/(ΔtR)
線圈此刻所受安培力為F=BIL=BΔBL3/(ΔtR)=ma,得到ΔB/Δt=mv0R/(B0t
(2)線圈t2時刻開始做勻速直線運動,有兩種可能:
a.線圈沒有完全進入磁場,磁場就消失,所以沒有感應電流,回路電功率P=0.(3分)
b.磁場沒有消失,但線圈完全進入磁場,盡管有感應電流.所受合力為零,同樣做勻速直線運動P=ε2/R=(2ΔBL2/Δt)2/R=
16.解:(1)開始砂輪給鐵板向前的滑動摩擦力F1=μ1FlN=0.3X100N=30N.
工作臺給平板的摩擦阻力F2=μ
鐵板先向右做勻加速直線運動a=(F1-F2)/m=
加速過程鐵板達到的最大速度vm=ωR=5X0.
這一過程鐵板的位移Sl=vm/
此后砂輪給鐵板的摩擦力將變為靜摩擦力Fl,,Fl’=F2,鐵板將做勻速運動.
即整個過程中鐵板將先做加速度a=lm/s2的勻加速運動,然后做vm=
(2)在加速運動過程中,由vm=at1得t1=2s,
勻速運動過程的位移為s2=L―s1=0.
所以加工一塊鐵板所用的時間為T=t1+t2=2.4s.(4分)
(3)E=ΔEk+Q1+Q2=136J.(4分)
17.(15分)解:(1)設帶電粒子從A點離開磁場區域,A點坐標為(x、y),粒子旋轉的半徑為R,旋轉的圓心在C點,旋轉圓心角為α,則x=一a+Rsinα,y= R―Rcosα,(4分)
解得(x+a)2+(y一R)2=R2.(2分)
可見,所加磁場的邊界的軌跡是一個以(一a,R)為圓心,半徑為R=mVo/Bq的圓.該圓位于x軸上方且與P1點相切.(1分)
(2)根據對稱性可得出在P2處所加的磁場最小區域也是圓,(1分)
同理可求得其方程為(x-a)2+(y一R)2=R2 (2分)
圓心為(a,R),半徑為R=mVo/Bq,該圓位于x軸上方且與P2點相切;(2分)
根據左手定則判斷,磁場方向垂直于xOy平面向里;(1分)
沿圖示v0方向射出的帶電粒子運動的軌跡如圖所示.(2分)
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