高 三 第 一 学 期 期 末 练 习物 理[上学期]

高 三 第 一 学 期 期 末 练 习物 理
一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分有选错误或不答的得0分。把你认为正确答案的标号填写在题后的括号内。
1．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1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 （ ）
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
2．一根长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
3．如图2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
（ ）
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
4．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，经过
较长时间的使用，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子
却仍能使电子钟正常工作。根据上述现象，可判断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
5．某学校用发电机直接供电，已知发电机的输出电压为U0，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 （ ）
A． B．I2R C． D．IU0－I2R
6．一个带电粒子以初速v0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3中的虚线所示。在图3所示的几种情况中，可能出现的是 （ ）
7．如图4（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4（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5中的（ ）
8．如图6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大于小灯泡的电阻。闭合关开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
9．如图7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 （ ）
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小
10．如图8所示，水平放置的U形金属平轨道框架，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 （ ）
A．AA′处
B．BB′处
C．OO′处
D．在AA′与OO′之间的某处
二、本题共3小题，共12分。把答案填在题中横线上或按要求画图。
11．（3分）如图9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）
12．（6分）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/V 0 0.75 1.38 1.80 2.30 3.2 4.3
I/A 0 0.04 0.07 0.09 0.12 0.15 0.18
U/A 5.0 6.1 7.2 8.3 10.3 12.0
I/A 0.19 0.21 0.22 0.23 0.25 0.26
（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）
13．（3分）如图10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）
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
三、三大题共7小题，共58分。解答应写出必要文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数值和单位。
14．（7分）如图11所示，长为l的绝缘细线一端悬于O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）若将小球求从O′点由静止释放，则小球运动到A点时的速度多大？
15．（7分）如图12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v=10m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：
（1）在导轨、导体棒和电阻组成的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。
16．（7分）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13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。
17．（8分）一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表
规 格 后轮驱动直流永磁毂电机
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
质量为M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力f恒为车和人总重的k=0.20倍。取g=10m/s2，求：
（1）此车永磁毂电机在额定电压下正常工作的效率。
（2）仅在永磁毂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）仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1=1.0m/s时，人骑车的最大加速度。
18．（8分）如图14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μ19．（10分）如图15所示，在高度差h=0.50m、水平平行的虚线范围内，有磁感强度B=0.50T、方向垂直于竖直平面的匀强磁场，正方形线框abcd的质量m=0.10kg、边长L=0.50m、电阻R=0.50Ω，线框平面与竖直平面平行，静止在位置“I”时，cd边跟磁场下边缘有一段距离。现用一竖直向上恒力F=4.0N向上提线框，该线框从位置“Ⅰ”由静止开始向上运动，穿过磁场区，最后到达位置“Ⅱ”（ab边恰好出磁场），线框平面在运动中保持在竖直平面内，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。（g取10m/s2）
（1）求线框在位置“Ⅰ”时cd边到磁场下边界的距离H。
（2）线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中，恒力F做的功是多少？线框内产生的热量是多少？
20．（11分）如图16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（）。（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？（）
高三物理参考答案及评分标准
一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有的小题吸一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分有选错误或不答的得0分。把你认为正确答案的标号填写在题后的括号内。
1.ACD 2.ABC 3.AC 4.BD 5.B 6.AD 7.C 8.D 9.AD 10.AB
二、本题共3小题，共12分。
11．gh……（3分）
12．（1）电路图略，滑动变阻器应接成分压电路，电流表内、外接均给分……（2分）
（2）增大……（2分），（3）46……（2分）
13．BC（填对1个给2分，填对2个给3分，填错或不填的得0分）
三、本题包括7小题，共58分。
14．（7分）（1）设电场强度为E，小球受重力mg、电场力qE及线的拉力T。
小球在A点，根据共点力平衡条件有mgtanθ=qE……（2分）
解得：E=mgtanθ/q…………（1分）
（2）小球从O′点运动到A点的过程中，电场力做正功，重力做负功。设小球到达A点的速度为v，根据动能定理有：……（2分）
解得：……（2分）
15．（7分）（1）感应电动势为…………（1分）
感应电流为…………（1分）
（2）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡…………（1分）
即有F=BIL=0.10N…………（1分）
（3）导体棒移动30cm的时间为…………（1分）
根据焦耳定律，电阻R上产生的热量为Q=I2Rt=3.0×10—2J…………（2分）
（或Q=Fs=3.0×10—2J）
16．（7分）（1）直流电源的电压U0=20V，设变压器次级线圈两端的电压的有效值为U2，
根据题意有：…………（2分）
得：…………（2分）
（2）变压器输入的电压有效值为…………（1分）
根据变压器电压比公式，可得：…………（2分）
17．（8分）（1）由表可知，电机的额定电压为U0=40V、额定电流为I0=3.5A，所以电机正常工作时输入功率为P入=U0I0=140W…………（1分）
又因电机的输出功率为P出=120W，所以电机的效率为
η= P出/P入=85.7%…………（2分）
（2）行驶时所受阻力为式中m为车的质量…………（1分）
当达到最大速度时，应有P出=fvm…………（1分）
所以最大速度…………（1分）
（3）当车速为时，牵引力F=…………（1分）
设此时车的加速度为a，根据牛顿第二定律F－f=（M+m）a，解得a=1.0m/s2……（1分）
18．（8分）（1）由于，所以环将由静止开始沿棒下滑。环A沿棒运动的速度为v1时，受到重力mg、洛仑兹力、杆的弹力N1和摩擦力
根据牛顿第二定律，对沿棒的方向有 …………（1分）
垂直棒的方向有…………（1分）
所以当时，a有最大值am，且am=gsinα…………（1分）
此时………………（1分）
解得 ………………（1分）
（2）设当环A的速度达到最大值vm时，环受杆的弹力为N2，摩擦力为.此时应有a=0，即…………（1分）
…………（1分）
解得………………（1分）
19．（10分）（1）在恒力作用下，线圈开始向上做匀加速直线运动，设线圈的加速度为a，据牛顿第二定律有：F－mg=m a…………（1分） 解得a=30m/s2…………（1分）
设线圈进入磁场的速度为v1，则：cd边产生的感应电动势为E=BLv1……（1分）
线框中产生的感应电流为I=E/R…………（1分）
线框所受的安培力为F安=BIL………………（1分）
因线框做匀速运动，则有F=F安+mg，…………（1分）
联立上述几式，可解得…………（1分）
由解得H=9.6m。…………（1分）
（2）恒力F做的功 W=F（H+L+h）=42.4J…………（1分）
从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程中，拉力所做的功等于线框增加的重力势能和产生的热量Q，即 F（L+h）=mg（L+h）+Q
解得：Q=（F－mg）(L+h)=3.0J…………（1分）
或Q=I2Rt=（BLv/R2）R（h+L）/v=3.0J
20．（11分）（1）设粒子的初速度为v0，空间存在电场时，粒子进入电场后做类平抛运动，设粒子在场区运动的时间为t1，沿x方向上有L/2=v0t1…………（1分）
沿y方向上有L=………………（1分）
联立可解得：…………①
若改加磁场，粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设圆周半径为R，由几何关系知：
（L－R）2+（L/2）2=R2，解得R=5L/8…………（2分）
又因洛仑兹力提供向心力，所以有……（1分）
联立可解得：…………②
由①②两式，消去v0得：…………（1分）
（2）由几何关系，带电粒子在磁场中圆轨迹所对应的圆心角为……6（1分）
因…………（1分） 所以粒子在磁场区运动的时间……（1分）
而 解得…………（2分）
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