北京市海淀区2009届高三年级第一学期期末练习学科网

     物理反馈题       2009.1学科网

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1 A．关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是                      （   ）学科网

A．均匀变化电场在它的周围产生均匀变化的磁场学科网

B．电磁波中每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直学科网

C．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变，传播速度与波长发生变化学科网

D．电磁波能产生干涉和衍射现象学科网

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1B. 关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是                        （   ）学科网

A．电磁波可能是横波，也可能是纵波学科网

B．正交的电场和磁场叠加，形成了电磁场学科网

C．均匀变化的电场周围可产生电磁波学科网

D．一切电磁波在真空中的传播速度为3.0´10⁸m/s学科网

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2A．如图1所示为理想变压器原线圈所接正弦交变电压的波形。原、副线圈匝数比n_1∶n₂=10：1，串联在原线圈电路中电流表的示数为1A，则              （     ）学科网

A．与副线圈并联的电压表在t=0.5´10^-2s时的示数为220V学科网

B．副线圈所接用电器在1min内消耗的电能为1.32´10⁴J学科网

C．1s内通过副线圈所接用电器的电量为60C学科网

D．副线圈中电流有效值为10A学科网

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2B.如图2所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L₁和L₂；输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开。当S接通时，以下说法正确的是（   ）学科网

A．副线圈两端MN输出电压减小学科网

B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大学科网

C．通过灯泡L₁的电流减小学科网

D．原线圈中的电流增大学科网

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3.如图3所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈。关于这个电路的以下说法正确的是              （   ）学科网

A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 学科网

B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变/暗，最后亮度稳定 学科网

C．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭学科网

D．开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过A灯学科网

4A．图4所示为研究平行板电容器电容决定因素的实验装置。两块相互靠近的等大正对（用S表示两极板正对面积）平行金属板M、N组成电容器，板N固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接，板M和静电计的金属壳都接地，板M上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M的位置。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，对此实验过程的描述正确的是     （    ）学科网

A．当Q保持不变，M板向上移，S减小，静电计指针偏角减小，表示电容C变大学科网

B．当Q保持不变，M板向右移，d减小，静电计指针偏角减小，表示电容C变大学科网

C．保持Q、d、S都不变，在M、N之间插入云母板（介电常数ε>1），静电计指针偏角变大，表示电容C越大学科网

D．此实验表明，平行板电容器的电容C跟介电常数ε、正对面积S、极板间距离d有关学科网

4B．如图5所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小（    ）学科网

A．将M板向下平移学科网

B．将M板沿水平向左方向远离N板学科网

C．在M、N之间插入云母板（介电常数ε>1）学科网

D．在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触学科网

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5．在如图6所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表A、电压表V₁、V₂、V₃均为理想电表，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器。闭合开关S，当R₂的滑动触头P向上滑动的过程中                   （    ）学科网

A．电压表V₁的示数增大，电压表V₂的示数变小学科网

B．电压表V₃示数的变化量的绝对值与电压表V₁、V₂示数的变化量的绝对值之和相等        学科网

C．电压表V₁示数与电流表A示数的比值不变学科网

D．电压表V₃示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值保持不变学科网

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6A．如图7甲所示，两个相邻的有界匀强磁场区，方向相反，且垂直纸面，磁感应强度的大小均为B，磁场区在y轴方向足够宽，在x轴方向宽度均为a，一正三角形（中垂线长为a）导线框ABC从图示位置向右匀速穿过磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在图5乙中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是                            （    ）学科网

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6B．如图8所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2，磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过两磁场区域，在下图中线框A、B两端电压U_AB与线框移动距离的关系图象正确的是          （    ）学科网

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7A．如图9甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的规律如图9乙所示。若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（     ）学科网

A．该电场线的方向将沿Ox的正方向     _学科网

B．该电场线可能是孤立正电荷产生的学科网

C．该电场线可能是孤立负电荷产生的学科网

D．该电场线可能是等量异种电荷产生的学科网

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7B．如图10甲所示，一条电场线上a、b、c三点间距相等。一电子仅在电场力的作用下由a运动到c过程中其动量随时间变化的规律如图10乙所示，则（    ）学科网

A．由a到c电势依次降落                                                                                                       _学科网

B．由a到c场强依次减小学科网

C．电子的电势能逐渐增大学科网

D．ab间电压等于ac间电压学科网

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8A．如图11所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab，以初速度v₀从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab的电阻及空气阻力，则（   ）学科网

A．上滑过程中安培力的冲量比下滑过程大学科网

B．上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多学科网

C．上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多学科网

D．上滑过程的时间比下滑过程长学科网

8B．如图12所示，一质量为m的金属杆ab，以一定的初速度v₀从一光滑平行金属轨道的底端向上滑行，轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻相连，磁场方向垂直轨道平面向上，轨道与金属杆ab的电阻不计并接触良好。金属杆向上滑行到某一高度h后又返回到底端，在此过程中      （   ）学科网

A．整个过程中合外力的冲量大小为2mv_0学科网

B．下滑过程中合外力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热学科网

C．下滑过程中电阻R上产生的焦耳热小于学科网

D．整个过程中重力的冲量大小为零学科网

8C.如图13所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与两相同的固定电阻R₁和R₂相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻R =2R₁ ，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，固定电阻R₁消耗的热功率为P, 此时               （   ）   学科网

A．整个装置因摩擦而产生的热功率为μmgcosθ v            学科网

B  整个装置消耗的机械功率为 μmgcosθ v 学科网

C．导体棒受到的安培力的大小为             

D．导体棒受到的安培力的大小为

9．如图14甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图甲14中由B到C），场强大小随时间变化情况如图14乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图14丙所示。在t=1s时，从A点沿AB方向（垂直于BC）以初速度v₀射出第一个粒子，并在此之后，每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v₀射出，并恰好均能击中C点，若AB＝BC=l，且粒子由A运动到C的运动时间小于1s。不计空气阻力，对于各粒子由A运动到C的过程中，以下说法正确的是    （   ）

A．电场强度E₀和磁感应强度B₀的大小之比为3 v₀：1      

B．第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为1：2

C．第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为π:2

D．第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为 1：5

10. 如图15所示，BD是竖直平面上圆的一条竖直直径，AC是该圆的任意一条直径，已知AC和BD不重合，且该圆处于匀强电场中，场强大小为E，方向在圆周平面内。将一带负电的粒子Q从O点以相同的动能射出，射出方向不同时，粒子会经过圆周上不同的点，在这些所有的点中，到达A点时粒子的动量总是最小。如果不考虑重力作用的影响，则关于电场强度的下列说法中正确的是  （    ）

A．一定由C点指向A点        B．一定由A点指向C点

C．可能由B点指向D点?      D．可能由D点指向B点

11A．为完成电场中等势线的描绘实验，某同学准备使用如图16所示的实验器材：

电源E（电动势为12V，内阻不计）;

木板N（板上从下往上依次叠放白纸、复写纸、导电纸各一张）;

两个金属条A、B（平行放置在导电纸上，与导电纸接触良好，用作电极）;

滑线变阻器R（其总阻值大于两平行电极间导电纸的电阻）;

直流电压表V（量程为6V，内阻很大，其负接线柱与金属条A相连，正接线柱与探针P相连）;

开关K，以及导线若干。

现要用图中仪器描绘两平行金属条AB间电场中的等势线。AB间的电压要求取为6V。

（1）在图中连线，画成实验电路原理图。

（2）下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上方。

a．接好实验电路，变阻器的滑动触头移到阻值最大处。

b．合上K，并将探针P与B相接触。

c．                             

d．用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上。画一线段连接A、B两极，在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点，用探针把它们的位置压印在白纸上。

e．将探针P与某一基准点相接触，                                          用相同的方法找出此基准点的一系列等势点。

f．重复步骤e找出其它4个基准点的等势点。取出白纸画出各条等势线。

11B．在“电场中等势线的描绘”实验中，用在导电纸上形成的电流场模拟静电场，描绘一个平面上的等势线。现有一位同学想模拟带负电的点电荷附近电场在一个平面上的等势线，他在木板上依次铺上白纸、复写纸、导电纸，并用图钉固定，然后在导电纸中央平放上一个小圆柱形电极A，如图17所示。

（1）还需要怎样一个电极？答：            。在图17画出该电极，并用连线完成实验电路的连接。

（2）通电后，要描绘出过C点的等势线，还需要的仪器是：                。

（3）在图17俯视图中，通电后，当将灵敏电流表一个探针接触C点，将另一个探针由C点附近，沿C→B滑动的过程中，灵敏电流表指针与零刻度夹角的变化情况是（   ）

A．逐渐增大         B．逐渐减小

C．先变大后变小     D．先变小后变大

12A．在“把电流表改装成电压表”实验中:

（1）改装前需要测量电流表G的内阻R_g，可以用图18所示电路来测定。图中R₁是电位器（功能同滑动变阻器），R₂是电阻箱。只闭合开关S₁，调整R₁的阻值，使电流表指针偏转到满刻度（I_g）。再闭合开关S₂，调整R₂的阻值，使电流表指针偏转到正好是满刻度的。关于这种测量表头内阻的方法，下列说法正确的是                                              （    ）

A．当电流表G的示数从满偏电流I_g调到满刻度的时，R₂中实际电流也等于I_g/3

B．当电流表G的示数从满偏电流I_g调到满刻度的时，R₂中实际电流稍大于I_g/3

C．在此实验中表头内阻的测量值R_测大于其真实值R _g

D．选择电动势较大的电源，可以使表头内阻R _g的测量值更接近真实值

（2） 用上述实验方法测得电阻箱R₂ 如图19所示， 则电流表G 的内阻R_g 约为       Ω  

12B．现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为50μA，内阻约为800～850Ω，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表。

可供选择的器材有：     

滑动变阻器R₁，最大阻值20Ω；滑动变阻器R₂，最大阻值100kΩ;

电阻箱R’，最大阻值9999Ω，定值电阻R₀，阻值1kΩ；

电池E₁，电动势1.5V；电池E₂，电动势3.0V；电池E₃，电动势4.5V；（所有电池内阻均不计）

标准电流表A，满偏电流1.5mA；

单刀单掷开关S₁和S₂，单刀双掷开关S₃，电阻丝及导线若干。

（1）采用如图20所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为          ；选用的电池为          。

（2）将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路，如图21甲和乙所示。图        为合理电路，另一电路不合理的理由是                。

（3）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对（仅核对1mA量程），画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用A'来表示。

12C．利用如图22所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻R_V，R_V约为300Ω。某同学的实验步骤如下：

① 按电路图正确连接好电路，把滑动变阻器R的滑片P滑到a端，闭合开关S₂，并将电阻箱R₀的阻值调到较大；

② 闭合开关S₁，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；

③ 保持开关S₁闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S₂，调整电阻箱R₀的阻值大小，使电压表的指针指到满刻度的一半；读出此时电阻箱R₀的阻值，即等于电压表内阻R_V。

实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱（最大阻值999.9Ω）、电池（电动势约1.5V，内阻可忽略不计）、导线和开关之外，还有如下可供选择的实验器材：

A．滑动变阻器（最大阻值150Ω)；

B．滑动变阻器（最大阻值50Ω）；

根据以上设计的实验方法，回答下列问题：

（1）为了使测量比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器R应选用      。（填序号）。

（2）对于上述测量方法，从实验原理分析可知，在测量无误的情况下，实际测出的电压表内阻的测量值R_测        （填“大于”、“小于”或“等于”）真实值R_V；且在其他条件不变的情况下，若R越大，其测量值R_测的误差就越       （填“大”或“小”）。

12D．为了测量一个量程为3V的电压表的内阻R_V（约几千欧），可以采用图23甲电路。

（1）试将图23乙所给实验仪器按实验电路连成测量电路。

（2）在测量时，可供选择的实验步骤有：

A．闭合开关K；

B．将电阻箱R₀的阻值调到最大；

C．将电阻箱R₀的阻值调到零；

D．调节电阻箱R₀的阻值使电压表的指针指示1.5V，记下此时R₀的值；

E．调节变阻器R的滑动片P，使电压表的指针指示3.0V；

F．把变阻器R的滑动片P滑到a端；

G．把变阻器R的滑动片P滑到b端；

H．断开开关K；

把必要的合理步骤选出来，按操作顺序将字母代号填在下面横线上           。

（3）若在步骤D中读出R₀的阻值为图23丙所示位置，则电压表的电阻为      Ω。用这种方法测出的电压表内阻与真实值相比偏         （填大或小）。

13A．下列所给是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中可供选择的实验仪器：

序号

器材

规格

序号

器材

规格

1

小灯泡

标有“3.8V，0.3A”字样

5

滑动变阻器R₁

最大阻值10Ω，额定电流1.0A

2

电压表V

量程0-5V；内阻5kΩ

6

滑动变阻器R₂

最大阻值1kΩ，额定电流0.5A

3

电流表A₁

量程0-100mA；内阻4Ω

7

直流电源E

电动势约为6V，内阻约为0.5Ω

4

电流表A₂

量程0-500mA；内阻0.4Ω

8

导线、电键等

（1）滑动变阻器应选             ；

（2）在虚线框内画出实验电路图。

（3）利用实验中得到实验数据在图24所示的I-U坐标系中，描绘得出了小灯泡的伏安特性曲线。根据此图给出的信息，若把该灯泡接到一个电动势为3.0伏，内阻为10Ω的直流电源时小灯泡发出的实际功率约为               。 （结果保留两位有效数字）

13B．如图25所示为一个小灯泡的两端电压与通过它的电流的变化关系曲线。

（1）若把三个相同这样的灯泡串联后，接到电压恒定的12V电源上，求流过小灯泡的电流为          A，小灯泡的电阻为         Ω。

（2）如图26所示，将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电压恒定的8V的电源上，则电流表的示数为        A，小灯泡的电阻为      Ω。

14.如图27所示，竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨，间距为l＝0.50m，导轨上端接有电阻R＝0.80Ω，导轨电阻忽略不计。空间有一水平方向的有上边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.40T，方向垂直于金属导轨平面向外。质量为m=0.02kg、电阻r＝0.20Ω的金属杆MN，从静止开始沿着金属导轨下滑，下落一定高度后以v=2.5m/s的速度进入匀强磁场中，在磁场下落过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g=10m/s²，不计空气阻力，求在磁场中，

（1）金属杆刚进入磁场区域时加速度；

（2）若金属杆在磁场区域又下落h开始以v₀匀速运动，求v₀大小。

15.如图28所示，水平放置的两块带电金属板a、b平行正对。极板长度为l，板间距也为l，板间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里磁感强度为B的匀强磁场。假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域。一质量为m的带电荷量为q的粒子（不计重力及空气阻力），以水平速度v₀从两极板的左端中间射入场区，恰好做匀速直线运动。求：

（1）金属板a、b间电压U的大小；

（2）若仅将匀强磁场的磁感应强度变为原来的2倍，粒子将击中上极板，求粒子运动到达上极板时的动能大小；

（3）若撤去电场，粒子能飞出场区，求m、v_0、q、B、l满足的关系；

（4）若满足（3）中条件，粒子在场区运动的最长时间。

16.汤姆生用如29所示的装置（阴极射线管）发现了电子。电子由阴极C射出，在CA间电场加速，A'上有一小孔，所以只有一细束的电子可以通过P与P'两平行板间的区域，电子通过这两极板区域后打到管的末端，使末端S处的荧光屏发光（荧光屏可以近似看成平面。）。水平放置的平行板相距为d，长度为L，它的右端与荧光屏的距离为D。当平行板间不加电场和磁场时，电子水平打到荧光屏的O点；当两平行板间电压为U时，在荧光屏上S点出现一亮点，测出OS=H；当偏转板中又加一磁感应强度为B垂直纸面向里的匀强磁场时，发现电子又打到荧光屏的O点。若不考虑电子的重力，求

（1）CA间的加速电压U'；

（2）电子的比荷e/m。

17．一个边长为a=0.10m的闭合正方形线框，匝数为100，绕制线框的导线单位长度的电阻R₀=1.0×10^-2 W×m^-1，如图30甲所示。线框所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直线框所在平面向里，磁感应强度随时间变化情况如图30乙所示。

（1）求0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内线框中感应电流的大小；

（2）求0~0.3s内导线某横截面通过的电量。

18．早期的电视机是用显像管来显示图像的，在显像管中需要用变化的磁场来控制电子束的偏转。图31甲为显像管工作原理示意图，阴极K发射的电子束（初速不计）经电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面，磁场区的中心为O，半径为r，荧光屏MN到磁场区中心O的距离为L。当不加磁场时，电子束将通过O点垂直打到屏幕的中心P点，当磁场的磁感应强度随时间按图31乙所示的规律变化时，在荧光屏上得到一条长为2L的亮线。由于电子通过磁场区的时间很短，可以认为在每个电子通过磁场区的过程中磁场的磁感应强度不变。已知电子的电荷量为e，质量为m，不计电子之间的相互作用及所受的重力。求：

（1）从进入磁场区开始计时，电子打到P经历的时间；

（2）从进入磁场区开始计时，电子打到亮线端点经历的时间。

19A．在一真空室内存在着匀强电场和匀强磁场，电场强度E与磁感应强度B的方向平行，已知电场强度E=40.0V/m，磁感应强度B=0.30 T。如图32所示，在该真空室内建立Oxyz三维直角坐标系，其中z轴竖直向上。质量m=1.0´10^-4 kg，带负电的质点以速度v₀=100 m/s沿+x方向做匀速直线运动，速度方向与电场、磁场垂直，取g=10m/s²。

（1）求电场和磁场方向；

（2）若在某时刻撤去磁场，求经过时间t=0.2 s带电质点动能的变化量。

19B．在一真空室内存在着匀强电场和匀强磁场，电场与磁场的方向相同，已知电场强度E=40.0V/m，磁感应强度B=0.30 T。如图33所示，在该真空室内建立Oxyz三维直角坐标系，其中z轴竖直向上。质量m=1.0´10^-4kg，带负电的质点以速度v₀=100m/s沿+x方向做匀速直线运动，速度方向与电场、磁场垂直，取g=10m/s²。

（1） 电场和磁场的方向。

（2）若在质点通过O点时撤去磁场，求撤去磁场后带电质点单位时间内电势能的变化量。

（3）若在质点通过O点时撤去磁场，试写出带电质点经过空间某点的z轴坐标数值为A时的动能表达式 。

20．长方体导电材料，建立如图34所示的坐标系，和坐标轴的交点坐标分别为x₀、y₀、z₀，导体的电阻率为ρ，导电材料中的自由电荷为电子，电量为e，单位体积中自由电荷的个数为n，若在垂直于x轴的前后表面加上恒定电压U，形成沿x轴正方向的电流。则

（1）导体中电流的大小；

（2）导体中自由电荷定向移动的平均速率；

（3）若加上沿y轴正方向、磁感强度为B的匀强磁场，则垂直于z轴方向的上下两个表面产生电势差，这种现象叫霍尔效应。分析上下表面谁的电势高，并求出电势差的大小。

海淀区高三年级第一学期期末练习

（2）7.2´10^-5J