月考(到磁場)

1、上海市金山中學2010屆高三學習水平檢查物理2009年12月(考試時間：120分鐘滿分：150分 命題人：曹 偉 審核人：朱宏權(quán)).(20分)填空題本大題共5小題，每小題4分。答案寫在答題紙中指定位置，不要求寫出演算過程。1 如圖所示的邏輯電路由一個“非”門組合而成；當輸入端Z”門和一個“a=1”、“ B=0” 時,輸出端“ Z=2. 如圖所示，一個矩形線圈長L| = 0.2 m,寬 L2 = 0.1 m,共 100匝，勻強磁場垂直線圈平面向里，磁感強度B隨時間t變化的規(guī)律是B = 0.4t+0.2，式中t的單位是秒，B的單位是特。當t= 2 s時，穿過矩形線圈的磁通量中二Wb,0線圈中感應(yīng)電

2、動勢 =3. 如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細桿長為I，兩端各固定著一個帶電小球，處于水平方向、場強為E的勻強電場中，兩小球帶電量分別為+ q和一q,輕桿可繞中點 O自由轉(zhuǎn)動。在輕桿與電場線夾角為B時,忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場力對O點的力矩大小為。取O點為零電勢能點，兩電荷具有的電勢能為4. 如圖電路，當滑動變阻器的滑片放在正中時，三燈的亮度相同，則：(1)三燈的電阻大小關(guān)系是： ; (2)當滑動變阻器的滑片下移后，三個燈的亮度最暗的是 燈。、（40分）選擇題。I 單項選擇題6 .如下四個電場中，均有相互對稱分布的a、b兩點.其中電勢和場強都相同的是（）bB(、2 1)IBL

3、義(、2-i)ibl、(.2 1)IBL'-1)IBLAH9.一根長1m的均勻電阻絲需與一盞“ 10V, 5W的燈同時工作，電源電壓 恒為100V,電阻絲阻值R=100Q （其阻值不隨溫度而變），現(xiàn)利用分壓電路 從電阻絲上獲取電能使燈正常工作。 和燈并聯(lián)的一段電阻絲的長度范圍為：L( )A. 0-0.1mB. 0.1m-o.2mC. o.2m-o.3mD. o.3m-0.4m7.如圖，一段導線 abed位于磁感應(yīng)強度大小為 B的勻強磁場中，且與磁場方向（垂直于 紙面向里）垂直。線段ab、be和ed的長度均為L,且/ abe=Z bcd=1350。流經(jīng)導線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。

4、導線段abed所受到的磁場的作用力的合力（）A. 方向沿紙面向上，大小為E.方向沿紙面向上，大小為C. 方向沿紙面向下，大小為D. 方向沿紙面向下，大小為&兩只額定電壓均為110V的燈泡A和B ,額定功率分別為100W和40w ,為了使它們接到220V電源上能正常發(fā)光，同時電路消耗的電功率最小，如圖所示電路中最合理的是圖10. 某同學在實驗室里熟悉各種儀器的使用，他將一條形磁鐵放在轉(zhuǎn)盤上，如圖甲所示，磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，另將一磁感強度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤旁邊，當轉(zhuǎn)盤（及磁鐵）轉(zhuǎn)動時，引起磁感強度測量值周期性地變化，該變化與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的周期一致.經(jīng)過操作，該同學在計 算機上得到了如圖乙所示的圖像

5、：（）A .在圖象記錄的這段時間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動的快慢情況是不變B .在圖象記錄的這段時間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動的快慢情況是先快慢不變，后越來越慢C.若該磁場穿過一個線圈則在t=0.15s時刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化D .若該磁場穿過一個線圈則在t=0.15s時刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達到了最大值。磁感強度傳感器條形磁鐵圖甲n.多項選擇題11. 如圖所示，在點電荷 Q形成的電場中，帶電粒子 q僅受電場力作用， 運動軌跡為 MEGFN曲線，其中G點與等勢面a相切，E、F兩點在 等勢面b上，M、N兩點在等勢面c上。則以下判斷正確的是 （）A . q與Q電性相同B. 帶電粒子在 G點電勢能最小

6、C. 帶電粒子在M點動能大于F點D. 帶電粒子在E點電勢能小于N點q /M J12. 在如圖所示電路中，閉合電鍵S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、Ui、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大 I、 U、 U2和 U3表示.下列比值正確的是()AUi/I不變，Ui/ I不變BU2/I變大，U/ I變大CU2/I變大，U I不變DU3/I變大，U3/ I不變小分別用13.如圖所示，點電荷 +4Q與+Q分別固定在 A、 點將AB連線三等分，現(xiàn)使一個帶負電的粒子從B兩點，C、D兩C點開始以某一+4QAC+QB初速度向右運動，不計粒子的重力，則該粒子在

7、CD之間運動的速度大小 v與時間t的關(guān)系圖像可能是（14. 空間某一靜電場的電勢$在x軸上分布如圖所示,上兩點B、C點電場強度在x方向上的分量分別是 Ecx,下列說法中正確的有（）A . Ebx的大小大于E Cx 的大小B. Ebx的方向沿x軸正方向C.電荷在O點受到的電場力在 x方向上的分量最大D 負電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負功二.實驗題15. 電場中等勢線的描繪”的實驗裝置如圖11所示.(1) 圖中電源應(yīng)是 。(“直流電源”或“交流電源”)(2) 若用圖中的靈敏電流表的兩個接線柱引出的兩個表筆(探針)分別接觸圖中d、f兩點(d、f連線和A、E連線垂直)時，指針向右

8、偏(若電流從紅表筆流進時，指針向右偏)，則電流表的紅表筆接觸在 點；要使指針仍指在刻度盤中央(即不發(fā)生偏轉(zhuǎn))，應(yīng)將接f的表筆向 (選填左”或右”)移動.(3) 在實驗中，若兩表筆接觸紙面任意兩點，發(fā)現(xiàn)電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可能的原因16.在如圖所示的電路中,數(shù)如下表所示。是(只需寫出一種原因)。A、B、C為三節(jié)干電池，實驗中理想電壓表和理想電流表的讀電鍵位置電壓U(V)電流I(A)燈泡 電阻R(Q)燈泡功率P (W)K t11.400.207.000.28K t22.700.300.81K t32.550.298.79(1)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，計算出表 中空格處小燈泡的電阻和功率(保留兩位小數(shù)

9、)；根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)， 可計算出干電(2)如果干電池A和B具有相同的電動勢和內(nèi)阻,池A的電動勢為V，內(nèi)阻為Q ;(3)當電鍵K與“接線柱3”連接，串聯(lián)電池組的總電動勢增加，電流表的示數(shù)反而減小，究其原因可能是 17如圖所示為某同學實驗得到的小燈泡燈絲電阻的U-I關(guān)系曲線圖。U(V) qU-I關(guān)系的完整曲線）（1）在上框中畫出實驗電路圖（根據(jù)該電路圖可得到，可用的器材有：電壓傳感器、電流傳感器、滑線變阻器（變化范圍050Q）、電動勢為6V的電源（不計內(nèi)阻）、小燈泡、電鍵、導線若干。（2）如果將該小燈泡分別接入甲、乙兩個不同電路,如圖所示，其中甲電路的電源為一節(jié)干電池，乙電路的電源為三節(jié)干電池，每

10、節(jié)干電池的電動勢為1.5 V,TIL內(nèi)電阻為1.5莒定值電阻R= 18 Q,則接入（選填甲”或乙”）電路時，小燈泡較亮些。（3）在電路乙中，小燈泡消耗的電功率為（4）若將電路乙中的電阻 R替換為另一個完全相同的小燈泡，其他條件不變，則此時電源內(nèi)部的發(fā)熱功率為18青島奧運會帆船賽場采用風力發(fā)電給蓄電池充電，為路燈提供電能。用光敏電阻作為 傳感器控制路燈電路的開關(guān)，實現(xiàn)自動控制。光敏電阻的阻值隨照射光的強弱而變化，作為簡化模型，可以近似認為，照射光較強（如白天）時電阻幾乎為 0:照射光較弱（如黑天）時電阻接近于無窮大。利用光敏電阻 作為傳感器，借助電磁開關(guān)，可以實現(xiàn)路燈自動在白天關(guān)閉，黑天打開。電

11、磁開關(guān)的內(nèi)部 結(jié)構(gòu)如圖所示。1、2兩接線柱之間是勵磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點連接。當勵磁線圈中電流大于 50mA時，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點分離，3、4斷開；電流小于50mA時，3、4接通。勵磁線圈中允許通過的最大電流為 100mA。（1）利用以下器材設(shè)計一個自動控制路燈的電路，畫出電路原理圖。韋賛片儺點".電雄鐵-絕鑼支架電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖Ri光敏電阻Ri，符號，燈泡L,額定功率40W，額定電壓36V，符號 '保護電阻R2,符號，電磁開關(guān)，符號，蓄電池E,電壓36V，內(nèi)阻很??；開關(guān) S,導線若干。(2) 回答下列問題： 如果勵磁線圈的電阻為 200&quo

12、t;，勵磁線圈允許加的最大電壓為 V，保護電阻R2的阻值范圍為。 在有些應(yīng)用電磁開關(guān)的場合，為了安全，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時，接線柱3、4之間從斷開變?yōu)榻油?。為此，電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造？請結(jié)合本題中電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說明。答：。 任意舉出一個其它的電磁鐵應(yīng)用的例子。答： 。四計算題(要求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，而 未寫出主要演算過程的，不能得分。)19如圖所示，豎直放置的兩平行帶電金屬板間的勻強電場中有一根質(zhì)量為m的均勻絕緣桿，上端可繞軸 O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，下端固定一個不計重力的點電荷 A，帶電量+ q。當板間電壓為 U時，桿靜止在與豎直方向成

13、二=45。的位置；若平行板以 M N為軸同時順時針旋轉(zhuǎn):=15°的角，而桿仍靜止在原位置上，板間電壓應(yīng)變?yōu)樨扒螅篣/Ua的比值。20.個質(zhì)量為 m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍足夠大 的磁場中豎直向下下落，磁場的分布情況如圖所示。已知磁感強度豎 直方向分量 By的大小只隨高度y變化，其隨高度y變化關(guān)系為By=Bo(1 + ky)(此處k為比例常數(shù)，且k>0),其中沿圓環(huán)軸線的磁場方 向始終向上。金屬圓環(huán)在下落過程中的環(huán)面始終保持水平，速度越來 越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度。求(1) 圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向。(2) 圓環(huán)收尾速度的大小21.如圖所示，在絕緣水平面上

14、，相距為L的A、B兩點處分別固定著兩個等量正電荷。 a、b是AB連線上兩點，其中 Aa=Bb= L , O為AB連線的中點。一質(zhì)量為 m帶電量為+q的4小滑塊(可視為質(zhì)點)以初動能Eo從a點出發(fā)，沿AB直線向b運動，其中小滑塊第一次經(jīng) 過O點時的動能為初動能的 n倍(n>1)，到達b點時動能恰好為零，小滑塊最終停在O點，求：(1) 小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)(2) Ob兩點間的電勢差 UOb。(3) 小滑塊運動的總路程s。A a O b B22.如圖所示，在空間中取直角坐標系Oxy，在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MN與y軸距離為d,從y 軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿 y軸正方向的勻強電

15、場，場強大小為 E。初速度可以忽略的電子經(jīng)過另一 個電勢差為U的電場加速后，從y軸上的A點以平行 于x軸的方向射入第一象限區(qū)域，A點坐標為(0, h)。已知電子的電量為 e,質(zhì)量為 m,加速電場的電勢差Ed2U > 77，電子的重力忽略不計，求：4h(1)電子從A點進入電場到離開該電場區(qū)域所經(jīng)歷的時間t和離開電場區(qū)域時的速度v；(2 )電子經(jīng)過x軸時離坐標原點 O的距離I。（乙）23.如圖（甲）為一研究用電磁感應(yīng)的實驗裝置示意圖，其中電流傳感器（相當于一只理 想的電流表）能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)接嬎銠C，經(jīng)計算機處理后在屏幕上同步顯 示出I -t圖象。已知電阻 R及金屬桿的電阻r均為

16、0.5門，桿的質(zhì)量m及懸掛物的質(zhì)量 M 均為0.1 kg,桿長L =1m 實驗時，先斷開 K，取下細線調(diào)節(jié)軌道傾角，使桿恰好能沿軌 道勻速下滑然后固定軌道，閉合K，在導軌區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場，讓桿在懸掛物M的牽引下，從圖示位置由靜止開始釋放，此時計算機屏幕上顯示出如圖（乙）所示的I -t圖象（設(shè)桿在整個運動過程中與軌道垂直，且細線始終沿與軌道平行的方向拉 桿，導軌的電阻、細線與滑輪問的摩擦及滑輪的質(zhì)量均忽略不計）試求：（1） t =0.2s時電阻R的熱功率；2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小;（3）估算00.4s內(nèi)R上產(chǎn)生的焦耳熱.參考答案一. (20分)填空題本大題共 5小題，每

17、小題4分。1或；02、0.02Wb ; 0.8V3、qElsin 0; qElcos 04、Ra< Rc v Rb ; C5、1.2V ; 0.5 0或 2Q16. (1)電鍵位置電 壓U(V)電 流I(A)燈泡 電阻R(0)燈泡功率P (W)K fl1.400.207.000.28K f22.700.309.000.81K f32.550.298.790.74、(40分)選擇題。I 單 選 題678910BACBBn 多 選 題11121314ACACDBCAD二.實驗題。15.( 1)直流電源(2 )f 右(3)電表壞了，導電紙有導電物質(zhì)的一面朝下，電源未接上，A、E電極連線斷了等.

18、(2) 電動勢為 1.5 V，內(nèi)阻為 0.5 0;(3) 干電池C的電動勢較小，內(nèi)阻較大，功率損耗較大。17. (1)圖略，分壓接法(2)甲，(3) 0.15,(4) 0.26 ( 0.24 0.28 間都給分)，18. (1)電路原理如圖所示。(2) 20160520把觸點從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè)，保證當電磁鐵吸合鐵片時，3、4之間接通：不吸合時，3、4之間斷開。電磁起重機 四計算題19. 解：由力矩平衡關(guān)系，可得:L 0 qU10mg s in 45Lcos452dL . /廠0qU 2 | . cc。mg sin 45L sin 302d cos150解(1)、(2),即可求得：匕！=

19、(巧U 220. : (1)愣次定律可知，感應(yīng)電流的方向為順時針(俯視)(2)圓環(huán)下落高度為y時的磁通量為：2 2“ r ddQ=BS = Bn4= B°(1 + ky)叨設(shè)收尾速度為Vm,以Vm運動At時間內(nèi)磁通量的變化為2 2d d=ABS= B0kAy n=B0kVm At2由法拉第電磁感應(yīng)定律s= =B°k n dVmAt42£ 圓環(huán)中感應(yīng)電流的電功率為P=R重力做功的功率為 PG=mgvm 能量守恒P = Pg解得16mgRVm=BF21. 解：由Aa=Bb=L,0為AB連線的中點得：a、b關(guān)于O點對稱，貝U4Uab=0設(shè)小滑塊與水平面間的摩擦力大小為f

20、,對于滑塊從ab過程，由動能定理得:q °-巳而f= (img2 E由一一式得：二gmgL(2)對于滑塊從0 b過程，由動能定理得：q Uob - f 丄=0 - nE° 42q由一一式得：UOb =-(2" ")E0對于小滑塊從a開始運動到最終在 0點停下的整個過程，由動能定理得:q U ao - f S =0 - Eo 而 U aO - -U Ob2q由式得sdL422.(1 )由 eU = 2 mvo2得電子進入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域的初速度V0= ,；2mu因為加速電場的電勢差Ed2U > Ed,說明yv h,說明以上假設(shè)正確所以4hVy= at =eE 一 x mdeEdm離開時的速度V= V02 + Vy2 =eE2d2+ 2mU(2)設(shè)電子