内容正文:
高三物理周测六
一、单选题
1.下列关于教材中的几幅插图,说法正确的是( )
A.图甲中射箭运动员拉弓过程中,弓箭的机械能守恒
B.利用图乙装置可以验证平抛运动在竖直方向上的特点
C.利用图丙装置可以定量测量小球所受到向心力的大小
D.图丁中男生给女生的作用力大于女生给男生的作用力
2.如图所示,是四分之一圆弧,为圆心,、两点分别固定有一垂直纸面向里、电流大小相等的通电长直导线,整个空间还存在磁感应强度大小为的匀强磁场,处的合磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是( )
A.两通电直导线相互排斥
B.处直导线在处产生的磁感应强度大小为
C.若处直导线中的电流反向、大小不变,则处的合磁感应强度方向竖直向上
D.若将处直导线移走,则处的磁感应强度大小变为
3.如图所示,一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动,其轨道半径为R,已知电场强度大小为E,方向竖直向下;磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则下列说法中正确的是( )
A.带电液滴沿逆时针运动
B.带电液滴运动速度大小为
C.若仅撤去匀强磁场,带电液滴可能做曲线运动
D.若仅撤去匀强电场,带电液滴机械能一定不变
4.如图甲所示,轻绳悬挂一质量为的圆形线圈,为线圈的水平直径,线圈总电阻为。线圈上半部分区域存在垂直线圈平面向里的磁场,磁感应强度大小随时间变化图像如图乙所示,线圈始终静止。两点的电压为,轻绳拉力为。下列图像中正确的是( )
A.B.C.D.
二、多选题
5.如图所示,线圈A通过滑动变阻器和开关S连接到电源上,线圈B的两端连到电流表上,把线圈A装在线圈B的里面。闭合开关S的瞬间,电流表指针向左偏转,与0刻度线的夹角为,下列说法中正确的是( )
A.保持开关S闭合,电流表指针与0刻度线的夹角为保持不变
B.保持开关S闭合,滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表指针向右偏转
C.保持开关S闭合,把线圈A从线圈B中取出时,电流表指针向左偏转
D.开关S断开的瞬间,电流表指针向右偏转
6.如图甲,xOy坐标系中,y轴上固定有两个与原点O距离相同的等量同种点电荷Q,x轴上各点的电势随x坐标变化的图像如图乙所示。a、b是x轴上两点,其电势分别为和,对应图线上的a'、b' 两点,这两点切线斜率的绝对值均为k。现将一质量为m、电荷量为q的正点电荷M从a点由静止释放,M运动过程中仅受电场力作用,下列说法正确的是( )
A.a、b两点场强相同
B.M从a点运动到b点的过程中加速度先增大后减小
C.M从a点运动到b点的过程中电势能先减小后增大
D.M运动到b点时克服电场力做功的功率为
7.如图,光滑绝缘竖直墙面上的A点固定着带正电小球1,其斜上方固定一带正电小球2,一绝缘轻质弹簧上端固定,下端连接带电小球3。球3静止时位于墙面上的B点处,此时弹簧的压缩量为x。已知三小球间的距离均为L,球1的电荷量是球2的两倍,球3的质量为m,重力加速度大小为g,球2、3间的静电力大小为mg,。现迅速移走球1,下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.球3运动至AB中点时的加速度大小为g
C.球3运动至A点时的加速度大小为
D.球3运动至A点时的速度大小为
8.如图甲所示,水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨固定且间距为。空间中存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为的金属棒分别静置在导轨上。现给棒一水平向右的初速度,其速度随时间变化的关系如图乙所示,两金属棒运动过程中,始终与导轨垂直且接触良好。已知棒的质量为,电阻为。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是( )
A.棒刚开始运动时,棒中的电流方向为
B.棒的质量为
C.在时间内,棒产生的热量为
D.在时间内,通过棒的电荷量为
三、填空题
9.两列相干水波在某时刻叠加情况如图所示,实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅均为,波速均为,波长均为λ=4m。图示时刻,O点是AC和BD连线的交点,为振动 (选填“加强”或“减弱”)点,从图示时刻起经2s,O点通过的路程为 cm。
10.如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,,匝数100匝,线圈电阻,外电阻。线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,角速度,则产生感应电动势的最大值为 V,交流电压表的示数为 V;从图示位置起,转过过程中,通过线圈截面的电荷量为 C;
11.在一根足够长的竖直绝缘杆上,套着一个质量为m、带电量为的小球,球与杆之间的动摩擦因数为场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场方向如图所示,小球由静止开始下落。小球开始下落时的加速度为 ,小球运动的最大加速度为 。
四、实验题
12.小尧同学在实验室练习使用多用电表。
(1)①她将选择开关调到欧姆挡,先用手指捏着红、黑表笔进行欧姆调零(如图甲),然后用手指压着表笔与待测电阻的引脚测量电阻(如图乙),这两步操作 。
A.甲不合理 B.乙不合理 C.甲、乙都不合理 D.甲、乙都合理
②已知选择开关在“×10”位置,正确操作情况下指针如图丙所示,待测电阻 ;
(2)她进一步用如图丁所示实验电路探究充电宝的电动势和内阻,并用两只数字多用电表分别作为电压表和电流表,图中电阻。
①闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片移到最 端(选填“左”或“右”);
②图中“数字多用电表1”是 表(选填“电流”或“电压”);
③在充电宝电量接近100%时,实验得到了与干电池相似的图像,如图戊所示。由图像可得该充电宝的电动势 ,内阻 (结果均保留三位有效数字)。
④研究发现充电宝在电量减少的过程中,电动势几乎不变,由此可以推测充电宝内用来储存电能的器件可能是 ;
A.电感线圈 B.电容器 C.电池组
高三上物理周测06答题卡
班级: 座号: 姓名:
1
2
3
4
5
6
7
8
9. ,
10. ,
11. , ,
12.
(1) ① ②
(2) ① ②
③
④
13.如图,平面直角坐标系xOy中,第Ⅳ象限存在沿y轴正方向的匀强电场,第Ⅰ象限的某未知矩形区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子沿x轴正方向从y轴上A点以初速度进入匀强电场,经电场偏转,从x轴上的B点进入第Ⅰ象限,一段时间后,进入矩形磁场区域,离开矩形磁场区域后以垂直于y轴的方向射出。已知带电粒子质量为m、电荷量为q,AO长为,BO长为2L,
矩形磁场区域的磁感应强度大小,不计粒子的重力。求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)粒子经过x轴上B点时的速度大小和方向;
(3)矩形匀强磁场区域面积的最小值。
《周测六》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
D
C
BD
CD
BD
BCD
1.B
【详解】A.图甲中射箭运动员拉弓过程中,射箭运动员对弓箭做正功,则弓箭的机械能增大,故A错误;
B.利用图乙装置可以观察两球是否同时落地来验证平抛运动在竖直方向上的特点,故B正确;
C.利用图丙装置可以探究小球所受到向心力的大小与质量、半径、角速度大小的关系,故C错误;
D.根据牛顿第三定律,图丁中男生给女生的作用力等于女生给男生的作用力,故D错误。
故选B。
2.C
【详解】A.两根导线中的电流方向相同,则导线相互吸引,故A错误;
B.设C处直导线在O处产生的磁感应强度大小为B1,则A处直导线在O处产生的磁感应强度大小为B1,根据矢量的叠加可得
解得,故B错误;
C.根据右手螺旋定则可知,变化前A、C处直导线在O处产生的合磁感应强度方向与水平方向成斜向下偏右,则匀强磁场的方向与水平方向成斜向上偏左;若将A处直导线中的电流反向、大小不变,则变换后A、C处直导线在O处产生的合磁感应强度方向与水平方向成斜向上偏右,根据叠加原则可知,O处的磁感应强度方向竖直向上,故C正确;
D.若将A处直导线移走,则O处的合磁感应强度大小与A处导线在O处的磁感应强度大小相等,即为,故D错误。
故选C。
3.D
【详解】AB.带电液滴在重力场、匀强电场、匀强磁场的复合场中做匀速圆周运动,可知液滴所受重力与电场力平衡,即电场力方向竖直向上,液滴带负电,有
根据左手定则可判断带电液滴沿顺时针运动,对液滴有
联立,解得
故AB错误;
C.若仅撤去匀强磁场,带电液滴仅在重力和电场力作用下,受力平衡,将做匀速直线运动,故C错误;
D.若仅撤去匀强电场,带电液滴运动过程中,只有重力做功,机械能一定不变,故D正确。
故选D。
4.C
【详解】AB.由乙图可知B随t变化的关系为,其中。线圈中产生的感应电动势大小为
根据楞次定律可知线圈中电流沿顺时针方向,所以,即。根据闭合电路欧姆定律可得,ab两点的电压为
所以ab两点的电压不随时间变化,是一个小于零的定值,故AB错误;
CD.线圈中电流为
线圈所受安培力的有效长度等于直径,则
根据左手定则可知其方向为竖直向上,线圈处于受力平衡状态,根据线圈平衡条件可得,绳受到的拉力为
所以绳受到的拉力与时间t为一次函数关系,轻绳拉力与时间t的图像为斜率为正的一条直线,故C正确,D错误。
故选C。
5.BD
【详解】A.开关S保持闭合,滑动变阻器的滑片不动,A中的电流不变,B中磁通量不变,线圈B中不会产生感应电流,电流表指针的指针指到0刻度,故A错误;
B.开关S保持闭合,滑动变阻器的滑片向左滑动时,A中的电流变小,则A中磁场变小,导致B中磁通量变小,线圈B中会产生感应电流方向与闭合开关S的瞬间相反,故电流表指针向右偏转,B正确;
C.保持开关S闭合,把线圈A从线圈B中取出时,线圈B的磁通量会减小,线圈B中会产生感应电流方向与闭合开关S的瞬间相反,故电流表指针向右偏转,C错误;
D.开关S断开的瞬间,线圈B的磁通量会减小,线圈B中会产生感应电流方向与闭合开关S的瞬间相反,故电流表指针向右偏转,D正确。
故选BD。
6.CD
【详解】A.根据电场强度与电势的关系
可知图线的斜率可以表达电场强度的大小,由题知,a'、b' 这两点切线斜率的绝对值均为k。说明场强大小相等,但该两点在y轴左右两侧,故场强方向一定不相同,A错误;
B.电荷量为q的正点电荷M从a点由静止释放,由图乙分析知,图线的斜率先增大后减小再增大,故M从a点运动到b点的过程中加速度大小先增大后减小再增大,B错误;
C.图乙中可知,两电荷的垂直平分线与y轴的交点处的电势最低。则为等量的负电荷;M从a点运动到b点的过程中电场力先做正功后做负功,故电势能先减小后增大,C正确;
D.M从a经过b点的过程,由动能定理知
解得
M运动到b点时克服电场力做功的功率为
D正确。
故选CD。
7.BD
【详解】A.移走球1前,球1处于平衡状态受力如图,,根据库仑定律,根据
得,故A错误。
B.移走球1后,球3开始运动,在AB中点处弹簧恢复原长,合力为重力,加速度为g,故B正确。
C.球3运动到A点时,弹簧伸长量x与初始压缩量x相等,球2、3间的静电力大小仍为mg,满足
所受合力为零,加速度为零,故C错误。
D.球3从B到A,弹性势能和电势能变化量均为零,根据
得球3到达A速度大小为,故D正确。
故选BD。
8.BCD
【详解】A.金属棒刚开始运动时,根据右手定则可知棒中的电流方向为,故A错误;
B.两金属棒组成的系统动量守恒
解得
故B正确;
C.由于棒与棒质量之比为,且它们的材料和长度相同,故横截面积之比为,由
得电阻之比为,故棒与棒产生的热量之比为,根据两棒组成的系统能量守恒有
时间内棒产生的热量
故C正确;
D.对棒列动量定理有
又
则在时间内,通过棒的电荷量
故D正确。
故选BCD。
9. 加强 16
【详解】[1]D点处是波峰与波峰相遇,B点处是波谷与波谷相遇,则B点和D点为振动加强点,则BD连线上的点为振动加强点,所以O点为振动加强点;
[2]根据题意可得
从图示时刻起经2s,即一个周期,O点通过的路程为
10. 7.5 0.15
【详解】[1]产生的感应电动势最大值为
[2]根据闭合电路欧姆定律得电流的最大值为
电流的有效值为
电压表的示数为
[3]从图示位置起,转过过程中,平均电动势为
通过线圈截面的电荷量为
11. g
【详解】[1]小环静止时只受电场力、重力及摩擦力,电场力水平向右,摩擦力竖直向上;开始时,由牛顿第二定律得
小环的加速度应为
[2]小环速度将增大,产生洛伦兹力,由左手定则可知,洛伦兹力向左,故杆的弹力先减小后增大,摩擦力先减小后增大,故加速度先增加后减小;当时水平方向合力为0,摩擦力减小到0,加速度达到最大,所以小环由静止沿棒下落的最大加速度为
12.(1) B 160
(2) 右 电压 5.50 0.250 C
【详解】(1)[1] 欧姆调零时,应将红、黑表笔直接短接(用手捏表笔不会影响调零),所以甲操作合理;
测量电阻时,用手捏表笔会使人体电阻与待测电阻并联,导致测量值偏小,所以乙操作也不合理。
[2] 选择开关在 “×10” 挡位,由图丙可知,欧姆表指针示数为 “16”,则待测电阻。
(2)[1] 闭合开关前,滑动变阻器应调到阻值最大处,由图丁可知,滑片移到最右端时,接入电路的电阻最大。
[2] “数字多用表1”与滑动变阻器、 并联,因此它是电压表。
[3] [4]根据闭合电路欧姆定律 ,在U-I图像,电动势E等于图像的纵轴截距,即E=5.50V;图像斜率的绝对值表示,斜率,已知,则内阻。
[5] 电池组的电动势在电量减少过程中几乎不变(类似干电池),而电感线圈、电容器的储能特性不符合此特点,因此选C。
13.(1)
(2),与x轴正方向夹角
(3)
【详解】(1)由题可知,带电粒子在电场中做类平抛运动
水平方向:
竖直方向:
由牛顿第二定律可得:
联立可得:
(2)因为
则,
所以
(3)进入磁场后,粒子将做匀速圆周运动,则有
解得
当磁场面积最小时,几何关系如图所示
由图可知磁场中匀速圆周运动转过的圆心角
矩形磁场区域的长为
矩形磁场区域的宽为
所以磁场的面积最小值为
2
1
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