2005―2006學年度高三年級第一學期期末練習
物理試卷
YC
一、本卷共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。把你認為正確答案的代表字母填寫在題后的括號內。
1．某電場的分布如圖1所示，帶箭頭的實線為電場線，虛線為等勢面。A、B、C三點的電
的關系，以下判斷中正確的是 （ ）
A．EA<EB, B=C
B．EA>EB, A>B
C．EA>EB, A<B
D．EA=EC, B=C
2．圖2所示的電路中，輸入電壓U恒為12V，燈泡L上標有“6V 12W”字樣，電動機線
A．電動機的輸入功率為12W
B．電動機的輸出功率為12W
C．電動機的熱功率為2.0W
D．整個電路消耗的電功率為22W
3．如圖3所示，理想變壓器的初級線圈接交流電源，次級線圈接阻值為R的負載電阻。
若與初級線圈連接的電壓表V1的示數U1，與次級線圈連接的電壓表V2的示數為U2，
且U2<U1，則以下判斷中正確的是 （ ）
B．該變壓器輸入功率與輸出功率之比為U2：U1
C．通過負載電阻R的電流
D．通過初級線圈的電流
電流的方向如圖4所示，在與導線垂直的平面上有
a、b、c、d四點，其中a、b在導線橫截面連線的延
長線上，c、d在導線橫截面連線的垂直平分線上。
則導體中的電流在這四點產生的磁場的磁感應強度
可能為零的是（ ）
A．a點 B．b點 C．c點 D．d點
半導體熱敏材料制成的傳感器，這種半導體熱敏
材料的電阻率隨溫度的升高而增大。值班室的顯
示器為是路中的電流表，電源兩極之間接一報警
器。當傳感器R3所在處出現火情時，顯示器的電
流I、報警器兩端的電太U的變化情況是 （ ）
A．I變大，U變小 B．I變小，U變大
C．I變小，U變小 D．I變大，U變大
6．如圖6所示，在沿水平方向的勻強電場中有a、b兩點，已知a、b兩點在同一豎直平面但
在
過程中，以下判斷中正確的是 （ ）
A．該帶電小球的動能可能不變
B．該帶電小球運動的軌跡一定是直線
C．該帶電小球做的一定是勻變速運動
D．該帶電小球在a點的速度可能為零
7．如圖7所示，一正方形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉
動，沿著OO′觀察，線圈沿逆時針方向針轉動。已知勻強磁場的磁感應強度為B，線圈
A．線圈中感應電流的方向為abcda
B．線圈中的感應電流為
C．穿過線圈的磁通量為0
D．穿過線圈磁通量的變化率為0
8．如圖8所示的電路中，電源電動勢為E，內阻r不能忽略。R1和R2是兩個定值電阻，L
是一個自感系數較大的線圈。開關S原來是斷開的。從閉合開關S到電路中電流達到穩
定為止的時間內，通過R1的電流I1和通過R2的電流I2的變化情況是 （ ）
B．I1開始很小而后逐漸變大
C．I2開始很小而后逐漸變大
D．I2開始較大而后逐漸變小
9．如圖9所示，在絕緣的水平面上方存在著勻
強電場，水平面上的帶電金屬塊在水平拉力F
過程中，外力F做功32J，金屬塊克服電場力
做功8.0J，金屬塊克服摩擦力做功16J，則在
此過程中金屬塊的 （ ）
A．動能增加8.0J B．電勢能增加24J
10．如圖10（甲）所示，在閉合鐵芯上繞著兩個線
圈M和P，線圈P與電流表構成閉合回路。若
在t1至t2這段時間內，觀察到通過電流表的電流
方向自上向下（即為由c經電流表至d），則可以
判斷出線圈M兩端的電勢差uab隨時間t的變化
二、本題共3小題，共14分。按照要求作圖或將正確答案填在題中的橫線上。
11．某同學在進行電阻測量時，需要將一塊滿偏電流為50μA、阻值為800Ω的小量程電流表G改裝成量程為3V的電壓表，則需要選擇一個阻值為 Ω的電阻與這一電流表 （選填“串”、“并”）聯。
12．在用電壓表和電流表測電源的電動勢和內電阻的實驗中，采用如圖11所示的電路。閉合開關后，當滑動變阻器R的滑動觸頭處于某一位置時，電流表和電壓表的讀數分別為I1和U1；改變滑動變阻器的滑動觸頭位置后，電流表和電壓表的讀數分別為I2和U2。
則由測量得到的數據計算電源的電動勢E的
表達式為E= ，計算電源內阻r的
表達式為r= 。
（2）若考慮到電流表和電壓表自身電阻對測量結
果的影響，所得到的電源電動勢E的測量值與
真實值相比較，是偏大還是偏小？
答： 。
13．有一個純電阻用電器，其電阻約為20Ω，試設計一個能較精確地測量該用電器電阻的電路，要求使該用電器兩端的電壓變化范圍盡可能地大。可選用的器材有：
電源：電動勢為8V，內電阻為1.0Ω
電流表：量程0.6A，內阻RA為0.50Ω；
電壓表：量程10V，內阻RV為10kΩ；
滑動變阻器：最大電阻值為5.0Ω；
開關一個、導線若干。
（1）在右邊的方框內畫出實驗電路圖。
（2）用該電路可以使用電器兩端的電壓變化范圍約為 V。
（3）若實驗中在用電器正常工作的狀態下電流表的示數為I，電壓表的示數U，考慮到電表內阻引起的系統誤差，則用測量量及電表內阻計算用電器電阻值的表達式
為 。
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和單位。
三、本題包括7小題，共56分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。
14．（7分）如圖12所示，在虛線MN的上方存在磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直紙面向內，質子和α粒子以相同的速度v0由MN上的O點以垂直MN且垂直于磁場的方向射入勻強磁場中，再分別從MN上A、B兩點離開磁場。已知質子的質量為m，電荷為e，α粒子的質量為4m，電荷為2e。忽略帶電粒子的重力及質子和α粒子間的相互作用。求：
（2）α粒子在磁場中運動的時間。
15．（7分）兩根平行光滑金屬導軌MN和PQ水平放置，其間距為0.60m，磁感應強度為0.50T的勻強磁場垂直軌道平面向下，兩導軌之間連接的電阻R=5.0Ω，在導軌上有一電阻為1.0Ω的金屬棒ab，金屬棒與導軌垂直，如圖13所示。在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的水平速度向右勻速運動。設金屬導軌足夠長。求：
（2）拉力F的大小。
（3）電阻R上消耗的電功率。
16．（8分）如圖14所示，在傾角θ=37°的絕緣面所在空間存在著豎直向上的勻強電場，場強E=4.0×103N/C，在斜面底端有一與斜面垂直的絕緣彈性擋板。質量m=0.20kg 的帶電滑塊從斜面頂端由靜止開始滑下，滑到斜面底端與擋板相碰后以碰前的速率返回。已知斜面的高度h=0.24m，滑塊與斜面間的動摩擦因數μ=0.30，滑塊帶電荷q=－5.0×10－4C。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.60, cos37°=0.80.求：
（1）滑塊從斜面最高點滑到斜面底端時的速度大小。
（2）滑塊被擋板彈回能夠沿斜面上升的最大高度。
17．（8分）如圖15（甲）所示，一固定的矩形導體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場。已知線圈的匝數n=100匝，電阻r=1.0Ω，所圍成矩形的面積S=0.040m2，小燈泡的電阻R=9.0Ω，磁場的磁感應強度隨按如圖15（乙）怕示的規律變化，線圈中產生的感應電動勢瞬時值的表達式為
（1）線圈中產生感應電動勢的最大值。
（2）小燈泡消耗的電功率。
（3）在磁感強度變化的0~的時間內，
18．（8分）在水平面上平行放置著兩根長度均為L的金屬導軌MN和PQ，導軌間距為d，導軌和電路的連接如圖16所示。在導軌的MP端放置著一根金屬棒，與導舅垂直且接觸良好。空間中存在豎直向上方向的勻強磁場，磁感應強度為B。將開關S1閉合，S2斷開，電壓表和電流表的示數分別為U1和I1，金屬棒仍處于靜止狀態；再將開關S2閉合，電壓表和電流表的示數分別為U2和I2，金屬棒在導軌上由靜止開始運動，運動過程中金屬棒始終與導軌垂直。設金屬棒的質量為m，金屬棒與導軌之間的動摩擦因數為μ。忽略導軌的電阻以及金屬棒運動過程中產生的感應電動勢，重力加速度為g。求：
（1）金屬棒到達NQ端時的速度大小。
（2）金屬棒在導軌上運動的過程中，電流在金屬棒中產生的熱量。
19．（9分）如圖17（甲）所示，長為l、相距為d的兩塊正對的平行金屬板AB和CD與一電源相連（圖中未畫出電源），B、D為兩板的右端點。兩板間電壓的變化如圖17（乙）所示。在金屬板B、D端的右側有一與金屬板垂直的熒光屏MN，熒光屏距B、D端的距離為l。質量為m、電荷量為 e的電子以相同的初速度v0從極板左邊中央沿平行極板的直線OO′連續不斷地射入。已知所有的電子均能夠從金屬板間射出，且每個電子在電場中運動的時間與電壓變化的周期相等。忽略極板邊緣處電場的影響，不計電子的重力以及電子之間的相互作用。求：
（1）t=0和t=T/2時刻進入兩板間的電子到達金屬板B、D端界面時偏離OO′的距離之比。
（3）電子在熒光屏上分布的最大范圍。
（1）P、Q兩點間距離。
（2）粒子B的質量。
一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。把你認為正確答案的代表字母填寫在題后的括號內。
1．B 2．AC 3．CD 4．AB 5．D 6．CD 7．BC 8．AC 9．A 10．CD
二、本題共3小題，共14分。按照要求作圖或把答案填在題中的橫線上。
12．（1）；（2分） ；（2分）（2）偏小。（1分）
13．（1）如答圖1；（2分） （2）0~6.4；（2分）
（3）。（2分）
三、本大題包括7小題，共56分。解答應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，有數值計算的題的答案必須明確寫出數值和單位。
14．（7分）
解：（1）質子進入磁場做半徑為R1的勻速圓周運動，洛侖滋力提供向心力，根據牛頓第二定律，…………………………（2分）
質子離開磁場時到達A點，O、A間的距離.………………（1分）
同理，α粒子在磁場中做圓周運動的半徑為，α粒子離開磁場時到達B點，
O、B間的距離，則A、B兩點間的距離.…（2分）
（2）α粒子在勻強磁場中運動周期為，
則α粒子在磁場中運動的時間為…………………………（2分）
15．（7分）解：（1）根據電磁感應定律，金屬棒ab上產生的感應電動勢為
……………………………………（1分）
根據閉合電路歐姆定律，通過R的電流……………………（1分）
金屬棒兩端的電壓U=E－Ir=2.5V.………………………………………………（1分）
（2）由于ab桿做勻速運動，拉力和磁場對電流的安培力大小相等，即
…………………………………………………………（2分）
（3）根據焦耳定律，電阻R上消耗的電功率P=I2R=1.25W.…………………（2分）
16．（8分）解：（1）滑塊沿斜面滑下的過程中，受到的滑動摩擦力，
設到達斜面底端時的速度為，根據動能定理
，…………………………（2分）
解得………………………………………………（1分）
（2）滑塊第一次與擋板碰撞后沿斜面返回上升的高度最大，設此高度為，根據動能定理， ，…………………………（2分）
代入數據解得……………………………………（1分）
（3）滑塊最終將靜止在斜面底端，因此重力勢能和電勢能和減少等于克服摩擦力做的功，
即等于產生的熱能，……………………（2分）
17．（8分）解：（1）因為線圈中產生的感應電流變化的周期與磁場變化的周期相同，所以由圖象可知，線圈中產生交變電流的周期為T=3.14×10－2s.
所以線圈中感應電動勢的最大值為……………………（2分）
（2）根據歐姆定律，電路中電流的最大值為
通過小燈泡電流的有效值為，…………………………（1分）
小燈泡消耗的電功率為P=I2R=2.88W………………………………………………（2分）
（3）在磁感應強度變化的1~1/4周期內，線圈中感應電動勢的平均值
通過燈泡的平均電流……………………………………（1分）
通過燈泡的電荷量………………………………（2分）
18．（8分）解：（1）當通過金屬棒的電流為I2時，金屬棒在導軌上做勻加速運動，設加速度為a，根據牛頓第二定律，………………………………（1分）
設金屬棒到達NQ端時的速率為，根據運動學公式，，……………（1分）
由以上兩式解得：……………………………………（2分）
（2）當金屬棒靜止不動時，金屬棒的電阻，設金屬棒在導軌上運動的時間為t，
電流在金屬棒中產生的熱量為Q，根據焦耳定律，Q=I，…………………（2分）
根據運動學公式，，將（1）的結果代入，爭得
………（2分）
19．（9分）解：（1）t=0時刻進入兩板間的電子先沿OO′方向做勻速運動，即有，
而后在電場力作用下做類平拋運動，在垂直于OO′方向做勻加速運動，設到達B、D
端界面時偏離OO′的距離為y1，則.………………（2分）
t=T/2時刻進入兩板間的電子先在T/2時間內做拋物線運動到達金屬板的中央，而后做勻速直線運動到達金屬板B、D端界面。設電子到達金屬板的中央時偏離OO′的距離為y2，將此時電子的速度分解為沿OO′方向的分量與沿電場方向的分量，并設此時刻電子的速度方向與OO′的夾角為θ，電子沿直線到達金屬板B、D端界面時偏離OO′的距離為，則有；
解得……………………………………………………（1分）
因此，。…………………………………………………（1分）
（2）在t=(2n+1) T/2(n=0, 1,2……)時刻進入兩板間的電子在離開金屬板時偏離OO′的距離最大，因此為使所有進入金屬板間的電子都能夠飛出金屬板，應滿足的條件為，解得板間電太的最大值。…………………………………………（2分）
（3）設）時刻進入兩板間的電子到達熒光屏上的位置與O′點的距離為Y1；t=(2n+1)T/2(n=0,1,2……)時刻進入兩板間的電子到達熒光屏上的位置與O′點的距離為，電子到達熒光屏上分布在范圍內. 當滿足的條件時，△Y為最大。根據題中金屬板和熒光屏之間的幾何關系，得到
……………………………………………………（1分）
因此電子在熒光屏上分布的最大范疇為………（2分）
20．（9分）
解：（1）粒子A在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛侖滋力提供向心力，設粒子A的速度為v0，在MN上方運動半徑為R1，運動周期為T1，根據牛頓第二定律和圓周運動公式，
解得 ………………………………（2分）
同理，粒子A在MN下方運動半徑R2和周期T2分別為：
。
粒子A由P點運動到MN邊界時與MN的夾角為60°，如答圖2所示，則有
R1－h=R1cos60° 得到：R1=2h，R2=4h。
PQ間的距離為d=2R2sin60°－2R1sin60°=2h。………………………………（3分）
（2）粒子A從P點到Q點所用時間為
，………………………………（1分）
設粒子B的質量為M，從P點到Q點速度為v
，……………………………………………………（1分）
由
根據動量守恒定律…………（2分）
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