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2011高三物理测试⒃(卢) (1)

c 北京师大附中2010-2011学年高三物理练习⒃

（考试时间90分钟，满分100分）

一、单项选择题（本题包括8小题，共24分） 1．关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是

A ．变化的电场能够产生磁场，变化的磁场也能够产生电场

B ．电磁波和机械波都只能在介质中传播

C ．电磁波的传播需要介质

D ．电磁波穿过两种介质的分界面时频率会发生改变

2．一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2 =5∶3。原线圈两端接一正弦式交变电流，其电压u 随时间t

变化的规律如图所示。当副线圈仅接入一个100Ω的纯电阻用电器时，用电器恰能正常工作。则

A ．该用电器的额定电压为100V

B ．该用电器的额定电压为602V

C ．变压器的输入功率是36W

D ．原线圈中的电流是0.60A 3．如图所示，理想变压器的输出端有三组次级线圈，分别接有电阻元件R 、电感元件L 和电容元件C 。若用I R 、I L 、I C 分别表示通过R 、L 和 C 的电流，则下列说法中正确的是 A ．若M 、N 接正弦式交流电，则I R ≠0、I L ≠0、I C =0 B ．若M 、N 接正弦式交流电，则I R ≠0、I L ≠0、I C ≠0

C ．若M 、N 接恒定电流，则I R ≠0、I L ≠0、I C ≠0

D ．若M 、N 接恒定电流，则I R ≠0、I L ≠0、I C =0 4．四根相互平行的通电长直导线a 、b 、c 、d 电流均为I ，如图所示，放在正方形的四个顶点上，每根通电直导线单独存在时，四边形中心O 点的磁感应强度都是B 。则四根通电导线同时存在时O 点的磁感应强度的大小和方向为 A ．22B ，方向向左

B ．22B ，方向向下

C ．22B ，方向向右

D ．22B ，方向向上 5．如图所示，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，线圈电阻与定值电

阻R 的阻值相同。关于这个电路的以下说法正确的是

A ．开关S 闭合瞬间，A 、

B 两灯亮度相同 B ．开关S 闭合，B 灯比A 灯先亮

C ．开关S 闭合，电路达到稳定后，断开开关S 时，A 、B 两灯同时熄灭

D ．开关S 闭合，电路达到稳定后，断开开关S 时，B 灯立即熄灭，A 灯稍迟熄灭 6．一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U ，额定电流为I ，线圈电阻为R ，将它接在电动

势为E ，内阻为r 的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则 A ．电动机消耗的热功率为U 2/R B ．电源的效率为(E -Ir )/E

C ．电源的输出功率为EI

D ．电动机消耗的总功率为I 2R

图乙

7．两个相同的白炽灯泡L 1和L 2接到如图所示的电路中，灯L 1与电容器串联，灯L 2与电感线圈

串联。当a 、b 间处接电压最大值为U m 、频率为f 的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同。更换一个新的正弦交流电源后，灯L 1的亮度低于灯L 2

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

8．一交流电路如图甲所示，T 为理想变压器，

原副线圈的匝数比为11∶1，

C 为电容器，灯泡L 的电阻为20Ω。变压器的输入电压u 随时间t 变化的图线如图乙所示，闭合开关S 后，下列说法正确的是

A ．变压器输入电压瞬时值的表达式为u=2202sin50πt (V)

B ．由于电容器

C 可以通过交流电，灯泡L 将不发光 C ．通过灯泡L

的电流有效值为2A D ．灯泡L 每分钟消耗的电能为1200J

二、不定项选择题（本题包括4小题，共16分）

9．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T 1和降压变压器T 2向用户

T 2的原、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u ＝t V ，降压变压器的副线圈与阻值R 0=11Ω的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是

A ．通过R 0电流的有效值是20A

B ．降压变压器T 2原、副线圈的电压比为4∶1

C ．升压变压器T 1的输出电压等于降压变压器T 2的输入电压

D ．升压变压器T 1的输出功率大于降压变压器T 2的输入功率 10．如图，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd ，ab 边的边长为l 1，bc 边的边

长为l 2，线框的质量为m ，电阻R ，线框通过细棉线绕过光滑的滑轮与重物相连，重物质量为M ，斜面上ef 线（ef 平行底边）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B ，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框ab 边始终平行底边，则下列说法正确的是 A ．线框进入磁场前运动的加速度为m

mg Mg θsin -

B ．线框进入磁场时匀速运动的速度为1

)sin (Bl R mg Mg θ-

C ．线框做匀速运动的总时间为

mg Mg l B )sin (2

12θ-

D ．该匀速运动过程产生的焦耳热为(Mg-mg sin θ)l 2

11．图甲是某家用电器电源部分的工作电路图，Ⅰ部分变压器原线圈A 、B 两端与输出电压为220V

的交流电源相连接，通过Ⅱ部分后在Ⅲ部分E 、F 两端输出6.0V 的直流电压。当A 、B 两端输入如图乙所示的交变电压时，在Ⅱ部分的M 、N 两端输出的电压如图丙所示。Ⅲ部分中的自感线圈L 的直流电阻可忽略不计，下列说法中正确的是

图甲

U i -U U

A ．Ⅰ部分的变压器是降压变压器

B ．Ⅲ部分的自感线圈L 的作用是阻碍交流成分，导通直流流成分

C ．Ⅲ部分的电容器C 的作用是阻碍交流成分，导通直流成分

D ． M 、N 两端输出电压的有效值为2U 0

12．如图所示，有一个水平放置的绝缘环形小槽，槽的宽度和深度处处相同且槽内光滑。现将一

直径略小于槽宽的带正电的小球放入槽内。让小球从t =0的时刻开始，以图中的初速度v 0在槽内开始运动，与此同时，有一束变化的匀强磁场竖直向下垂直穿过环形小槽所包围的面积。如果磁感应强度B 的大小随着时间t 成正比例的增大，而且小球的带电量保持不变，那么从此时刻开始，你认为以下判断哪个是合理的 A ．小球的动量增加量Δp 跟时间t 成正比例的增大（即p ∝t ） B ．小球的动能增加量ΔE k 跟时间t 成反比例的减小（即E k ∝1/t ） C ．小球动能的增加量ΔE k 跟时间t 成正比（即ΔE k ∝t ）

D ．小球动能的增加量Δ

E k 跟其通过的路程s 成正比（即ΔE k ∝s ）二、计算题（本题包括6小题，共60分）

13．如图所示，宽度L ＝0.20 m 、足够长的平行光滑金属导轨固定在在位于竖直平面的绝缘板上，

导轨的一端连接阻值R 1=1.5Ω的电阻。导轨所在空间存在磁感应强度B =0.50T 的匀强磁场，磁场方向跟导轨所在平面垂直。一根导体棒MN 两端套在导轨上与导轨接触良好，且可自由滑动。两导轨间所接电源的电动势E =3.0V ，导体棒的电阻值R 2=1.5Ω，其他电阻均可忽略不计。重力加速度g 取10m/s 2。当S 1闭合，S 2断开时，导体棒恰好静止不动。（1）求导体棒所受重力的大小；

（2）将S 1断开，S 2闭合，使导体棒由静止开始运动，求当导体棒的瞬时速度大小为15m/s 时，导体棒的加速度大小；

（3）求在S 1断开，S 2闭合的情况下导体棒速度达到最大时，导体棒两端的电压。

14．如图所示，一小型发电机内有n

=100匝矩形线圈，线圈面积S =0.10m 2

，线圈电阻可忽略不计。

在外力作用下矩形线圈在B =0.10T 匀强磁场中，以恒定的角速度ω=100π rad/s 绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′匀速转动，发电机线圈两端与R =100Ω的电阻构成闭合回路。求： ⑴线圈转动时产生感应电动势的最大值；

⑵从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90o角的过程中通过电阻R 横截面的电荷量； ⑶线圈匀速转动10s ，电流通过电阻R 产生的焦耳热。

O ′ O

15．如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.3m。

导轨电阻忽略不计，其间连接有定值电阻R=0.4Ω。导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始做匀加速直线运动，电压传感器可将R 两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。

⑴求金属杆的瞬时速度随时间变化的表达式；

⑵求第2s末外力F的大小；

⑶如果水平外力从静止起拉动杆2s所做的功为1.2J，求整个回路中产生的焦耳热是多少。

16．如图所示，边长L=0.20m的正方形导线框ABCD由粗细均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻R0=1.0Ω，金属棒MN与正方形导线框的对角线长度相等，MN的电阻r=0.20Ω。

导线框放置在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直导线框所在平面向里。MN 与导线框接触良好，且与导线框对角线BD垂直，放置在导线框上，金属棒的中点始终在BD 连线上。若金属棒以v=4.0m/s的速度向右匀速运动，当金属棒运动至AC的位置时，求（计算结果均保留两位有效数字)：⑴金属棒产生的电动势大小；⑵金属棒MN上通过的电流大小

和方向；⑶导线框消耗的电功率。

17．如图所示为一种测量电子比荷的仪器的原理图，其中阴极K 释放电子，阳极A 是一个中心开

孔的圆形金属板，在AK 间加一定的电压。在阳极右侧有一对平行正对带电金属板M 、N ，板间存在方向竖直向上的匀强电场。O 点为荧光屏的正中央位置，且K 与O 的连线与M 、N 板间的中心线重合。电子从阴极逸出并被AK 间的电场加速后从小孔射出，沿KO 连线方向射入M 、N 两极板间。已知电子从阴极逸出时的初速度、所受的重力及电子之间的相互作用均可忽略不计，在下列过程中，电子均可打到荧光屏上。

⑴为使电子在M 、N 两极板间不发生偏转，需在M 、N 两极板间加一个垂直纸面的匀强磁场，请说明所加磁场的方向；

⑵如果M 、N 极板间的电场强度为E ，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为B ，K 与A 间的电压为U ，电子恰能沿直线KO 穿过平行金属板，打在荧光屏正中央，求电子的比荷（电荷量和质量之比）为多少；

⑶已知M 、N 板的长度为L 1，两极板右端到荧光屏的距离为L 2，如果保持M 、N 极板间的电场强度为E ，K 与A 间的电压为U

O 点的距离。

18．如图所示，地面上方竖直界面N 左侧空间存在着水平的、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应

强度B =2.0T 。与N 平行的竖直界面M 左侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度E 1=100N/C 。在界面M 与N 之间还同时存在着水平向左的匀强电场，电场强度E 2=200N/C 。在紧靠界面M 处有一个固定在水平地面上的竖直绝缘支架，支架上表面光滑，支架上放有质量m 2=1.8×10-4kg 的带正电的小物体b （可视为质点），电荷量q 2=1.0×10-5C 。一个质量为m 1=1.8×10-4kg ，电荷量为q 1=3.0×10-5C 的带负电小物体（可视为质点）a 以水平速度v 0射入场区，沿直线运动并与小物体b 相碰，a 、b 两个小物体碰后粘合在一起成小物体c ，进入界面M 右侧的场区，并从场区右边界N 射出，落到地面上的Q 点（图中未画出）。已知支架顶端距地面的高度h =1.0m ，M 和N 两个界面的距离L =0.10m ，g 取10m/s 2。求：⑴小球a 水平运动的速率。⑵物体c 刚进入M 右侧的场区时的加速度。⑶物体c 落到Q 点时的速率。

高三物理练习⒂答题纸

姓名班级学号成绩

O′

高三物理练习⒂参考答案

14．（1）E m =nBS ω=3.1×102 V （2）Q ＝nSB

I t Q R

?===1.0×10-2C （3）Q 热=4.9×103J 15．⑴v=2t ⑵F=0.35N ⑶Q =0.4J

16.（1）E=B 2Lv =0.42V=0.56V （2） R 并=1.0, I=r

R E

+并=0.47A 电流方向从N 到M （3）

导线框消耗的功率为：P 框=I 2R 并=0.22W

17．（1）磁场方向垂直纸面向外。（2）22

2e E m UB

=（3）U L L EL y y y 4)

2(21121+=+= 18．（1）a 向b 运动过程中受向下的重力，向上的电场力和向下的洛仑兹力。

小球a 的直线运动必为匀速直线运动，a 受力平衡，因此有 q 1E 1-q 1v 0B-m 1g=0解得v 0=20m/s

（2）二球相碰动量守恒 ()1012mv m m v =+，解得

10m/s v = 物体c 所受洛仑兹力412) 4.010N f q q vB -==?（－，方向向下物体c 在M 有场区受电场力F 2=(q 1-q 2)E 2=4×10-3N ，方向向右

物体c 受到的重力G=(m 1+m 2)g =3.6×10-3N ，方向向下

物体c 受到的合力F 合=N 1024)(3

222-?=++G f F

物体c 的加速度a=

100

21=+m m F 合m/s 2

设合力的方向与水平方向的夹角为θ,则tan θ=

F G

f +=1，解得θ=45o，加速度指向右下方与水平方向成45o角。

（3）物体c 通过界面M 后的飞行过程中电场力和重力都对它做正功。

设物体c 落到Q 点时的速率为t v ，由动能定理（m 1+m 2）gh +(q 1-q 2)E 2L=221221)(2

)(21v m m v m m t +-+ 解得v t =2.122m/s