物理(3-3-2、3-4、3-5)期末考试(一)

物理（3-1、3-2、3-4、3-5）期末考试（一）本试卷分第I卷（选择题）和第n卷（非选择题）两部分，共100分。考试用时90分钟。注意事项：1．答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和座位号等写在答题卷的指定区域2．附加题为重点高中或理科优秀的学生作答。各学校可根据本校实际情况酌情算分。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第I卷（选择题.共40分）一、选择题（共10小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的有多个选项正确。全部选对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．把一根导线平行地放在如图所示磁针的上方附近，当导线中有电流时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特B.法拉第C•安培D.特斯拉s起2•如图所示，为正电荷Q产生的电场，A、B是电场中的两点，将电荷量为<4q=5x10_8C的正点电荷（试探电荷）置于A点，所受电场力为2x10_3N，则下列判断正确的是A•将点电荷q从A点移走，则该点的电场强度为零将电荷量为q的负点电荷放于A点，A点场强大小为4x104N/C,方向由A指向正电荷QC•将电荷量为2q的正点电荷放于A点，A点场强大小为8x104N/C,方向由A指向BD.B点处的电场强度小于4x104N/C3•在验证楞次定律的实验中，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。下列各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是4.传感器可将非电学量转化为电学量,起自动控制作用.如计算机鼠标中有位移传感器,电熨斗、电饭煲中有温度传感器,电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器等•某位移传感器的工作原理如图所示物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P通过电压表显示的数据来反映物体位移x的大小•假设电压表是理想的，

则下列说法正确的是A•物体M运动时，电源内的电流会发生变化B•物体M运动时，电压表的示数会发生变化C.物体M运动时，电路中没有电流D.物体M不动时，电压表没有示数5．某交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系如图所示.如果此线圈和一个R二1000的电阻构成闭合电路，不计电路的其它电阻，下列说法中正确的是A•交变电流的周期为0.04sB.电阻R两端的最大电压是100込VC•交变电流的有效值为1AD•交变电流的最大值为1A6•如图所示电路中丄是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，A和B是两个完全相同的小灯泡。将电键S闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键S断开，则下列说法中正确的是TOC\o"1-5"\h\zA•S闭合瞬间，两灯同时亮，且亮度始终相同I,』；B•S闭合瞬间，A灯先亮，B灯后亮，最后两灯亮度一样C•S断开时，两灯都慢慢熄灭於D•S断开时，A灯立即熄灭，B灯闪一下再慢慢熄灭47•如图甲所示为某一门电路符号及输入端AB的电势随时间变化关系的图丿象，则在下图中能正确反映该门电路输出端电势随时间变化关系的图象是oA+-r0oA+-r08•如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数之比为1:n，副线圈接一阻值为R的电阻，若ab之间接交流电压U，则下列说法正确的是

C•原线圈中的电流为疋URD原线圈中的电流为—R9•如图所示的电路中，AB两端的电压U恒为12V,灯泡L标有“6V12W”字样，电动机线圈的电阻Rm=0.50。•若灯泡恰能正常发光，且电机能运转，则以下说法中正确的是TOC\o"1-5"\h\zA•电动机的输入功率是12W'电动机的输出功率是12W直丄I电动机的热功率是2.0W丫启D•整个电路消耗的电功率是84W:10.如图所示，匀强电场水平向右，匀强磁场垂直纸面向外现将一足够长的粗糙绝缘直棒竖直放于其中，绝缘直棒上套着一带正电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，设小球电荷量不变，小球由静止下滑的过程中H……*A•小球加速度一直增大則.…■B•小球速度先增大，后减小，最后速度为零C.杆对小球的弹力一直减少4D.小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后保持不变’第口卷（非选择题共60分+20分）二、简答题（本题共4小题，共20分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答）11.（3分）在某一电场中，将q=-2X10-6C的负电荷由a点移到B点，需克服电场力做功W=4x10-5J，则A、B两点间的电势差UAB=V。12（3分）面积S二0.2m2、匝数n二100匝的圆形线圈（图中只画了1匝），处在如图所示的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t变化的规律是B=0.02t，所接电阻R=30,线圈电阻r=10,则：通过R的电流大小为.（2分）我们在探究产生感应电流的条件中，用到了以下实验。在给出的实物图中,请用笔画线代替导线补全实验电路。(12分)某兴趣小组为了测量一待测电阻Rx的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量．实验室里准备了以下器材:A.多用电表B•电压表Vl，量程3V,内阻约5kQC•电压表V2,量程15V，内阻约25kQD•电流表A「量程0.6A，内阻约0.2QE•电流表A2，量程3A，内阻约0.040F.电源，电动势E=4.5VG•滑动变阻器Rl，最大阻值50,最大电流为3AH•滑动变阻器R2，最大阻值2000,最大电流为1.5AI•电键S、导线若干⑴在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组首先选用“x10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用欧姆挡；按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则Rx的阻值大约0;x图甲图乙图甲图乙在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求尽可能准确,并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节,则在上述提供的器材中电压表应选;电流表应选;滑动变阻器应选。(填器材前面的字母代号)在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图.

三、计算题（本题共4小题，共40分，解答时写出必要的文字说明、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,答案中必须明确写出数值和单位）15（8分）如图所示水平U形光滑固定框架宽度为1m电阻忽略不计导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.50,匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架平面向上。现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到5m/s时，求:（1）ab棒所受的安培力的大小；（2）ab棒的加速度大小。16.（10分）如图所示两极板的长度为1相距为d,极板间的电压为U把两极板间的电场看作匀强电场。一质量为m,电荷量为q的带负电的粒子水平射入电场中，射入时的速度为v0，并从电场的右端+■+++射出。若不计粒子的重力，求该粒子射出时沿垂直与板面方向偏移的距离+■+++y。LNLN17（10分）如图所示，电阻R=14°,R广90,R=8。。电容器电容C二300rF。电流表内阻不计。开关S为单刀多掷开关，当开关处于位置1时，电流表读数11=°2A;当开关处于位置2时，电流表读数12=0.3A。求：（1）电源的电动势E和内电阻r;（2）开关处于位置3，充电稳定后电容器上所带的电荷量。18.（12分）如图所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为E、场区宽度为L。在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后，在M点离开电场，并沿半径方向射入磁场区域，然后从N点射出，O为圆心，/MON二120°.粒子重力可忽略不计。求：（1）粒子经电场加速后，进入磁场的速度大小；（2）粒子在磁场中运动的轨道半径；（3）粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间。附加题（建议重点高中或理科优秀的学生作答。各学校可根据本校实际情况酌情算分。）19（4分）某电场的部分电场线如图所示，A、B是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹（图中虚线）上的两点，下列说法中正确的是A•粒子一定是从B点向A点运动B•粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度C•粒子在A点的动能小于它在B点的动能D•电场中A点的电势高于B点的电势20.(16分)如图所示，两足够长平行光滑的固定金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角a，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计•整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向上，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持良好接触，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加速度为g，现将金属棒从紧靠NQ处由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值vm.求：匀强磁场的磁感应强度大小；金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻R上产生的热量；(3)若将金属棒下滑s的时刻记作t=0,假设此时磁感应强度B0为已知，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，请推导这种情况下磁感应强度B与时间t的关系式。选做题⑴该列波的传播速度；⑴该列波的传播速度；(ii)画出t二0.6s时刻的波形。(2)(10分)DVD光盘由塑料保护层和信息记录层组成。如9所示，激光束以入射角6从空气入射到厚度为d、折射率为n的塑料保护层后，聚焦到信息记录层的光斑宽度为a，才能有效获取信息。写出sine应当满足的关系式在保证a不变的前提下，减小激光束照到塑料保护层的宽度1(l=a+2b)"可采取哪些措施？(答出三条措施)35．【物理—选修3-5】(15分)(1)(5分)美国宇航局的“新地平线”探测器在飞往冥王星的漫漫旅途中，由于离太阳太远，无法使用太阳能，不得不依靠所携带的10・9kg钚丸，利用其放射性衰变释放的能量发电。已知钚丸(239Pu)衰变后成为235U，则衰变方程为；若分别用m1、m2、m3表示衰变过程9492123中239Pu核、235U核和放出的粒子的质量，则衰变过程中释放出的核能可以表示。9492(2)(10分)2010年2月，温哥华冬奥会上，我国代表团凭借申雪/赵宏博在花样滑冰双人滑比赛中的完美表现，获得本届冬奥会上的第一块金牌，这也是中国队在花样滑冰赛场上获得的首枚奥运会金牌。若质量为mx=79kg的赵宏博抱着质量为m2=44kg的申雪以v0=10m/s的速度沿水平冰面做直线运动，某时刻赵宏博突然将申雪向前水平推出，推出后两人仍在原直线上运动，经时间t=2・0s后两人相距s=4・0m，冰面的摩擦可忽略不计。求：(i)两人分离时的速度大小分别为多少；(ii)赵宏博将申雪推出时受到申雪的冲量大小和方向。实用文档实用文档x++III1I理（3-1、3-2、3-4、3-5期末考试（一）I、ABC7、A（3分）8、C9、AC10、D2012.（3分）0.1A2、D3、CD4、B5、AD13.（2分）如图所示6、14.（12分）（1）“x1”欧姆挡（2分）（2）90（2分）（3）BDG（6分）（4）如图所示（2分）15.（8分）解析：（8分）⑴根据导体棒切割磁感线的电动势E=BLV代人数据得E=1V（1分）1分）由闭合电路欧姆定律得回路电流ab所受安培力F安二BIL=0.4N（2分）（2）根据牛顿第二定律F-仃_maF—F宀安得ab杆的加速度a=0.5A二2A1分）2分）（1分）16.（10分）解：粒子在电场中做类平抛运动，在垂直于板面方向的分运动为匀加速运动。带电粒子受到的电场力为F_qE①（1分）由牛顿第二定律F_ma得带电粒子的加速度为Fa_m②（1分）由于极板间为匀强电场，故U_Ed③（2分）带电粒子在平行于板面的方向不受力，所以在这个方向做匀速运动，lt_——由1_v01可求得v0④（2分）带电粒子射出电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为（2分）qUl-y_由①②③④⑤可得2mdv-⑥（2分）17•解：（1）根据闭合电路欧姆定律，当开关处于位置1、2时，可得方程E_/①（2分）Icf实用文档实用文档E=IR+1r②222联立①②式，代人数据可得2分）r=10E=3V（2分）TOC\o"1-5"\h\z（2）当开关处于位置3，充电稳定后电阻R两端是等势体，电容器上所带的电荷量Q=CE=300x10-6x3C=9x10-4C（4分）18.（12分）解：（1）设粒子经电场加速后的速度为v，根据动能定理有1v=:更3IqEL二2mv2（2分）解得：m（1分）（2）粒子在磁场中完成了如图所示的部分圆运动，设其半径为r，因洛仑兹力提供向心力，所以有qvB=（2分）mv解得：r=-Bqmv解得：r=-Bq1；2ELmB厂1分）（3）粒子的径迹如图所示设粒子在电场中加速的时间为t1，在磁场中偏转的时间为12,'2L；2mLTOC\o"1-5"\h\z粒子在电场中运动的时间q=I：~a=vqE（2分）2nr2nmT粒子在磁场中做匀速圆周运动，其周期为vqB（2分）由于zMON二120°,所以zMO'N二60°60。丁=1丁一兀m故粒子在中间磁场中运动时间t2=360063qB（1分）；2mL兀m所以粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间t=q+t2=I：qE+3qB（1分）附加题（建议重点高中或理科优秀的学生作答。各学校可根据本校实际情况酌情算分。）19.B20.（16分）E=BLvm解：（1）E=BLvm（1分）I丄回路中产生的感应电流R+r（1分）TOC\o"1-5"\h\z金属棒所受的安培力F=BIL（1分）cd棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，则mgsin八F（1分）1:mg（R+r）sinaB=J1分）由以上四式解得L\1分）（2）设电阻R上产生的电热为Q，整个电路产生的电热为°热，则mgs-sina二-mv2+Q2m总3分）1分）R1Q=（mgs-sina一一mv2）解得R+r2m（1分）（3）金属棒中不产生感应电流时没有安培力，金属棒的加速度大小为mgsina=ma（1分）解得a=gsinaa，由牛顿第二定律得（1分）1BLs=BL（s+vt+—at2）由磁通量不变可得0m2BsB=1—s+vt+—gt2-sina故m23分）1分）34.【物理一选修3-4】（15分）答案：（1）（5分）（i）v=20m/s（ii）如图中虚线所示（2）（10分）（i）sin0=.nb:b2+d2oj.y/cm10-'---（ii）在0和"不变时，减小d，或在0和d不变时，增大n，或在n和d不变时，减小。。解析：（1）（i）从图象可知波长九=8m，