北大附中河南分校2016-2017学年高二物理上学期第一次月考试题
北大附中河南分校2016届高三物理一轮复习周测试题周练12含答案
第十二周周练（静电场）第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a 、b 两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是( )A ．闭合S 1，有电子从枕形导体流向地B ．闭合S 2，有电子从枕形导体流向地C ．闭合S 1，有电子从地流向枕形导体D ．闭合S 2，没有电子通过S 22．如下图甲所示，A 、B 是某电场中一条电场线上的两点．一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A 点沿电场线运动到B 点．在此过程中，该点电荷的速度v 随时间t 变化的规律如图乙所示．下列说法中正确的是( )A ．A 点的电场强度比B 点的大B ．A 、B 两点的电场强度相等C ．A 点的电势比B 点的电势高D ．A 点的电势比B 点的电势低3．某电场的电场线分布如图所示，电场中有A 、B 两点，则以下判断正确的是( )A ．A 点的电场强度大于B 点的电场强度，B 点的电势高于A 点的电势B ．若将一个电荷由A 点移到B 点，电荷克服电场力做功，则该电荷一定为负电荷C ．一个负电荷处于A 点的电势能大于它处于B 点的电势能D ．若将一个正电荷由A 点释放，该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动4．如图所示，有的计算机键盘的每一个键下面是一小块金属片，与该金属片隔有空气间隙的是另一块小的固定金属片．这两块金属片组成一个小电容器．该电容器的电容C 可用公式C ＝E S d计算，式中常量E ＝9×10－12 F·m －1，S 表示金属片的正对面积，d 表示两金属片间的距离．当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了，从而给出相应的信号．设每个金属片的正对面积为54 mm 2，键未按下时两金属片的距离为0.6 mm.如果电容变化0.25 pF ，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下( )A ．0.15 mmB ．0.25 mmC ．0.35 mmD ．0.45 mm5．(2013·江西六校联考)真空中，两个相距L 的固定点电荷P 、Q 所带电荷量分别为Q P 和Q Q ，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向，电场线上标出了M 、N 两点，其中N 点的切线与PQ 连线平行，且∠NPQ >∠NQP ，则( )A ．P 带正电，Q 带负电，且Q P >Q QB ．在M 点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N 点C ．过N 点的等势面与过N 点的切线垂直D ．负检验电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能6．(2013·辽宁大连双基测试)如图所示，在等量异种点电荷＋Q 和－Q 的电场中，有一个正方形OABC ，其中O 点为两电荷连线的中点．下列说法正确的是( )A ．A 点电场强度比C 点的电场强度大B ．A 点电势比B 点的电势高C ．将相同的电荷放在O 点与C 点电势能一定相等D ．移动同一正电荷，电场力做的功WCB ＝W OA7．(2013·福建龙岩质检)如图所示，竖直平面内的同心圆是一点电荷在真空中形成电场的一簇等势线，一带正电的小球从A 点静止释放，沿直线到达C 点时速度为零，以下说法正确的是( )A ．此点电荷为负电荷B ．电场强度E A >E B >E CC ．电势φA >φB >φ CD ．小球在A 点的电势能小于在C 点的电势能8．(2013·东北四校一模)如图所示，质量为m 、半径为R 的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的M 、N 两竖直墙壁间，圆形轨道与墙壁间摩擦忽略不计，在轨道所在平面加一竖直向上的场强为E 的匀强电场．P 、Q 两点分别为轨道的最低点和最高点，在P 点有一质量为m ，电荷量为q 的带正电的小球，现给小球一初速度v 0，使小球在竖直平面内做圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g ，则下列说法正确的是( )A ．小球通过P 点时对轨道一定有压力B ．小球通过P 点时的速率一定大于通过Q 点时的速率C ．从P 到Q 点的过程中，小球的机械能一定增加D ．若mg >qE ，要使小球能通过Q 点且保证圆形轨道不脱离地面，速度v 0应满足的关系是：5gR －5qER m ≤v 0<6gR －5qER m9.如图所示，在平行于xOy 平面的区域内存在着电场，一个正电荷沿直线先后从C 点移动到A 点和B 点，在这两个过程中，均需要克服电场力做功，且做功的数值相等．下列说法正确的是A ．A 、B 两点在同一个等势面上B ．B 点的电势低于C 点的电势C ．该电荷在A 点的电势能大于在C 点的电势能D ．这一区域内的电场可能是在第Ⅳ象限内某位置的一个正点电荷所产生的10.质量为m 的物块，带电荷量为＋Q ，开始时让它静止在倾角α＝60°的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为E ＝3mg /Q 的匀强电场中，如图所示，斜面高为H ，释放物块后，物块落地时的速度大小为( )A．2gH B.52gH C．22gH D．223gH第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)11．(2011·上海单科)如图，在竖直向下，场强为E的匀强电场中，长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动，两个小球A、B固定于杆的两端，A、B的质量分别为m1和m2(m1<m2)，A带负电，电量为q1，B带正电，电量为q2.杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功为_______，在竖直位置处两球的总动能为___________．12.某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量．如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器，M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场)．另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干．该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：(1)用天平测出小球的质量m，按如上图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量．(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出)．(3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.(4)以电压U为纵坐标，以________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k.(5)小球的带电量q＝________.(用m、d、k等物理量表示)三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13.在点电荷Q产生的电场中有a，b两点，相距为d，已知a点的场强大小为E，方向与ab连线成30°角，b点的场强方向与ab连线成120°角，如图所示，则b点的场强大小为多大？a，b两点电势哪点更高？14.如图所示，A、B两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场，一电子以v0＝4×106 m/s的速度垂直于场强方向沿中心线由O点射入电场，从电场右侧边缘C点飞出时的速度方向与v0方向成30°的夹角．已知电子电荷量e＝1.6×10－19 C，电子质量m＝0.91×10－30 kg，求(1)电子在C点时的动能是多少？(2)O、C两点间的电势差大小是多少？15．(2011·福建理综)反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似．如图所示，在虚线MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A 点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A 、B 两点间往返运动．已知电场强度的大小分别是E 1＝2.0×103 N/C 和E 2＝4.0×103 N/C ，方向如右图所示，带电微粒质量m ＝1.0×10－20kg ，带电量q ＝－1.0×10－9C ，A 点距虚线MN 的距离d 1＝1.0 cm ，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应．求：(1)B 点距虚线MN 的距离d 2；(2)带电微粒从A 点运动到B 点所经历的时间t .16．(2012·四川理综)如下图所示，ABCD 为固定在竖直平面内的轨道，AB 段光滑水平，BC 段为光滑圆弧，对应的圆心角θ＝37°，半径r ＝2.5 m ，CD 段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E ＝2×105N/C 、方向垂直于斜轨向下的匀强电场．质量m ＝ 5×10－2 kg 、电荷量q ＝＋1×10－6C 的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C 点以速度v 0＝3 m/s 冲上斜轨．以小物体通过C 点时为计时起点，0.1 s 以后，场强大小不变，方向反向．已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ＝0.25.设小物体的电荷量保持不变，取g ＝10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求弹簧枪对小物体所做的功；(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P ，求CP 的长度．参考答案：1解析：在S 1、S 2都闭合前，对于枕形导体它的电荷是守恒的，a 、b 出现的负、正电荷等量．当闭合S 1、S 2中的任何一个以后，便把导体与大地连通，使大地也参与了电荷转移．因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统中电荷守恒．由于静电感应，a 端仍为负电荷，大地远处感应出等量正电荷，因此无论闭合S 1还是S 2，都是有电子从大地流向导体．答案：C2解析：由点电荷的速度v 随时间t 变化的规律可知，带负电的点电荷是做加速度逐渐增大的减速运动，故A 点的电场强度比B 点的小，负电荷的动能减小，电势能增加，对应位置的电势减小，因此C 对．答案：C3解析：电场线密集处电场强度大，沿电场线的方向电势逐渐降低，所以A 对；逆着电场线方向移动电荷，电场力对正电荷做负功，对负电荷做正功，B 错；负电荷在电势高的地方的电势能小，正电荷在电势高的地方的电势能大，故C 对；正电荷由A 点释放，它将向图中电场线密集处运动，加速度增大，D 错．答案：AC4解析：由C ＝E S d得C 1＝ES /d 1，① C 2＝ES /d 2②又C 2－C 1＝0.25×10－12 F ③解①②③得：d 1－d 2＝Δd ＝0.15 mm.故A 项正确．答案：A5解析：由电场线方向可知，P 带正电，Q 带负电，如图所示，N 点电场强度由平行四边形可知，Q P <Q Q ，选项A 错，因电场线是曲线，故选项B 错；由电场线与等势面垂直可知，过N 点的等势面与过N 点的切线垂直，选项C 对；负检验电荷在电势高的地方电势能反而小，故选项D 错．答案：C6解析：由等量异种点电荷的电场线分布知A 点电场强度大于C 点电场强度，选项A 正确；由等量异种点电荷的等势面分布知A 点电势低于B 点电势，选项B 错误；O 、C 两点在同一等势面上，故相同的电荷在O 、C 两点处的电势能相等，选项C 正确；A 点电势低于B 点电势，O 点电势等于C 点电势，且O 、C 为高电势点，故移动同一正电荷，电场力做功W CB <W OA ，选项D 错误．答案：AC7解析：一带正电的小球从A 点静止释放，沿直线到达C 点时速度为零，说明电场方向由C 点指向A 点，此点电荷为正电荷，选项A 错误；从图可以看出C 点的电场线的密集程度大于A 点的密集程度，故C 点的电场强度大于A 点的电场强度，且E C >E B >E A ，选项B 错误；沿电场线的方向电势逐渐降低，C 点的电势高于A 点的电势，φC >φB >φA ，选项C 错误；电场方向由C 点指向A 点，带正电小球从A 点静止释放，沿直线到达C 点，电场力做负功，电势能增加，小球在A 点的电势能小于在C 点的电势能，选项D 正确．答案：D8解析：若电场力大于重力的情况下，小球通过P 点时轨道可能没有压力，小球通过P 点时的速率可能小于通过Q 点时的速率，选项A 、B 错误；从P 到Q 点的过程中，电场力做功，小球的机械能一定增加，选项C 正确；若mg >qE ，要使小球能通过Q 点且保证圆形轨道不脱离地面，小球运动到Q 点的最小速度满足mg －qE ＝mv 21R ，解得v 1＝mg －qE R m，从P 到Q ，由动能定理，(qE －mg )2R ＝mv 212－mv 2012，解得v 01＝5gR －5qERm .要使圆形轨道不脱离地面，小球运动到Q点对圆形轨道的压力小于mg .小球运动到Q 点的最大速度满足2mg －qE >mv 22R，解得v 2<mg －qE R m ，从P 到Q ，由动能定理，(qE －mg )2R ＝mv 222－mv 2022，解得v 02<6gR －5qER m，要使小球能通过Q 点且保证圆形轨道不脱离地面，速度v 0应满足的关系是：5gR －5qER m≤v 0<6gR －5qER m，选项D 正确． 答案：CD9解析：由W ＝U ·q ，W CA ＝W CB <0可知，U CA ＝U CB <0，故有A 、B 两点电势相等，B 点电势高于C 点电势，A 正确，B 错误；因W CA <0，故该电荷在A 点的电势能大于电荷在C 点的电势能，C 正确；此区域内的电场可能是由第Ⅳ象限内的正电荷产生的，此电荷应在AB 连线的中垂线上，D 正确．答案：ACD10解析：将重力和电场力合成如图所示，合力的方向与水平方向成30°.所以物体将沿合力方向做初速度为0的匀加速直线运动，对此过程应用动能定理：mgH ＋3QEH ＝12mv 2，解得 v ＝22gH .答案：C11解析：由于场强方向向下，A 球带负电受到向上的电场力．B 球带正电受到向下的电场力，且m 1<m 2，故系统必沿顺时针方向转动，则电场力对A 球做正功W 1＝q 1El /2，对B 球做正功W 2＝q 2El /2，总功为W ＝W 1＋W 2＝(q 1＋q 2)El /2.此过程中两球重力所做总功W ′＝m 2g l 2－m 1g l 2，由动能定理可知此时两球的总动能为E k ＝W ＋W ′＝[(q 1＋q 2)E ＋(m 2－m 1)g ]l 2. 答案：q 1＋q 2El 2 q 1＋q 2E ＋m 2－m 1g ]l 212解析：(2)如下图(a) (4)tan θ (5)mgd k带电小球的受力如下图(b)，根据平衡条件有tan θ＝F mg，又有F ＝qE ＝q U d ，联立解得，U ＝mgd q tan θ＝k tan θ，所以应以tan θ为横坐标．13解析：如右图所示，将a 点场强方向和b 点场强方向延长，交于O 点，由几何知识得ab ＝d ，aO ＝2d sin60°＝3d ，而E ＝kQ3d 2，E b ＝kQ d，所以E b ＝3E .以O 点为圆心，以d 为半径作弧交Oa 于c 点，则φb ＝φc ，而φa >φc ，所以φa >φb ，即a 点电势更高．答案：3E a14解析：(1)电子在C 点时的速度为v t ＝v 0cos30°有E k ＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 0cos30°2＝9.7×10－18 J. (2)对电子从O 到C 由动能定理，有eU ＝12mv 2t －12mv 20 得U ＝m v 2t －v 202e ＝15.125 V.答案：(1)9.7×10－18 J (2)15.125 V15解析：(1)带电微粒由A 运动到B 的过程中，由动能定理有|q |E 1d 1－|q |E 2d 2＝0①由①式解得d 2＝E 1E 2d 1＝0.50 cm.②(2)设微粒在虚线MN 两侧的加速度大小分别为a 1、a 2，由牛顿第二定律有 |q |E 1＝ma 1③|q |E 2＝ma 2④设微粒在虚线MN 两侧运动的时间分别为t 1、t 2，由运动学公式有d 1＝12a 1t 21⑤ d 2＝12a 2t 22⑥ 又t ＝t 1＋t 2⑦由②③④⑤⑥⑦式解得 t ＝1.5×10－8 s.答案：(1)0.50 cm (2)1.5×10－8s16解析：(1)设弹簧枪对小物体做功为W f ，由动能定理得W f －mgr (1－cos θ)＝12mv 20① 代入数据得W f ＝0.475 J ②(2)取沿平直斜轨向上为正方向．设小物体通过C 点进入电场后的加速度为a 1， 由牛顿第二定律得－mg sin θ－μ(mg cos θ＋qE )＝ma 1③小物体向上做匀减速运动，经t 1＝0.1 s 后，速度达到v 1，有 v 1＝v 0＋a 1t 1④由③④可知v 1＝2.1 m/s ，设运动的位移为s 1，有s 1＝v 0t 1＋12a 1t 21⑤ 电场力反向后，设小物体的加速度为a 2，由牛顿第二定律得－mg sin θ－μ(mg cos θ－qE )＝ma 2⑥设小物体以此加速度运动到速度为0，运动的时间为t 2，位移为s 2，有0＝v 1＋a 2t 2⑦s 2＝v 1t 2＋12a 2t 22⑧ 设CP 的长度为s ，有s ＝s 1＋s 2⑨联立相关方程，代入数据解得s ＝0.57 m ⑩答案：(1)0.475 J (2)0.57 m周练答题卷（电场）班级 姓名。
北大附中河南分校高二物理上学期12月月考试卷(宏志班,含解析)
2015-2016学年北大附中河南分校高二（上）月考物理试卷（12月份）（宏志班）一、选择题（每小题4分）1．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．质点的振动频率是4HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．第4s质点的加速度为零，速度最大D．在t=1s和t=3s两时刻，质点的位移大小相等、方向相同2．一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示．此时平衡位置位于x=3m 处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为x a=2.5m，x b=5.5m，则（）A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B．t=时，a质点正在向y轴负方向运动C．t=时，b质点正在向y轴负方向运动D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同3．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s．一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如图）．在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则（）A．P先开始振动，震源距地震仪约36kmB．P先开始振动，震源距地震仪约25kmC．H先开始振动，震源距地震仪约36kmD．H先开始振动，震源距地震仪约25km4．如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为 5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m．C 点是BE 连线的中点，下列说法中正确的是（）A．C、E 两点都保持静止不动B．图示时刻 A、B两点的竖直高度差为10cmC．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动D．从图示的时刻起经 0.25s，B点通过的路程为10cm5．如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接，其余部分未与杆接触．杆电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感强度为B，现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过的过程中，产生的感生电流或外力F所做的功为（）A．非正弦交变电流B．正弦交变电流C．外力做功为D．外力做功为6．如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A．用户用电器上交流电的频率是100HzB．发电机输出交流电的电压有效值是500VC．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小7．某同学设计的“电磁弹射”装置如图所示，足够长的光滑金属导轨（电阻不计）水平固定放置，间距为l，磁感应强度大小为B的磁场垂直于轨道平面向下．在导轨左端跨接电容为C的电容器，另一质量为m、电阻为R的导体棒垂直于导轨摆放．先断开电键S，对电容器充电，使其带电量为Q，再闭合电键S，关于该装置及导体棒的运动情况下列说法正确的是（）A．要使导体棒向右运动，电容器的b极板应带正电B．导体棒运动的最大速度为C．导体棒运动过程中，流过导体棒横截面的电量为QD．导体棒运动过程中感应电动势的最大值为8．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=﹣0.2m 和x=1.2m处，两列波的速度大小均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为A=2cm．图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），该时刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=0.5m处．关于各质点运动情况的判断正确的是（）A．t=0时刻质点P、Q均沿y轴正方向运动B．t=1s时刻，质点M的位移为﹣4cmC．t=1s时刻，质点M的位移为+4cmD．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到x=0.5m9．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42m．图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线．由此可知（）A．此列波的频率一定是10HzB．此列波的波长一定是0.1mC．此列波的传播速度一定是34m/sD．a点一定比b点距波源近10．如图所示，电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置，间距为L，导轨的P、M端接到匝数比为n1：n2=1：2的理想变压器的原线圈两端，变压器的副线圈接有阻值为R的电阻．在两导轨间x≥0区域有垂直导轨平面的磁场，磁场的磁感应强度B=B0sin2kπx，一阻值不计的导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好．开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，则（）A．导体棒ab中产生的交变电流的频率为kvB．交流电压表的示数为2B0LvC．交流电流表的示数为D．在t时间内力F做的功为11．一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、Q同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图，对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（）A．两列波将同时到达中点MB．两列波的波速之比为l：2C．中点M的振动是加强的D．M点的位移大小在某时刻可能为零12．图甲为一列简谐横波在某一时刻波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．从该时刻起（）A．经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B．经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度C．经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3mD．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向二、实验题：（14分）13．（14分）（2015秋•河南校级月考）任何简谐运动的周期公式都可表示为T=2π，式中T为简谐运动的周期，m为振动物体的质量，k为回复力F与位移x的关系式（即F=﹣kx）中的比例系数．如图甲所示的实验装置是用来测量弹簧劲度系数和滑块质量所用的弹簧振子，M为待测滑块（滑块上可增加砝码），与滑块相连的两轻质弹簧A、B完全相同．整个装置置于水平气垫导轨上，气垫导轨可使滑块在运动过程中不受摩擦力，A弹簧的左端和B弹簧的右端固定在气垫导轨上．为了测出滑块未加砝码时的质量及弹簧A的劲度系数，某同学用秒表分别测出了加上不同质量的砝码时滑块做简谐运动的周期，实验数据记录如下表所（1）为了减小实验误差，可用秒表测出滑块运动50个周期的总时间t，再得到周期T=，测量时以滑块开始计时有利于减小计时误差．A．开始运动时 B．到达最大位移处时 C．通过平衡位置时（2）如图乙为某次测量 50 个周期时秒表的示数，则该振动的周期为s（结果保留3位有效数字）．（3）根据表格记录的实验数据，在如图丙所示的坐标纸上，以m（为滑块上所加砝码的质量）为横坐标，T2为纵坐标，作出T2﹣m图象．图中已描出4个点，请根据表中数据描出另外两点，并完成T2﹣m 图象．（4）根据T2﹣m图象可得出未加砝码时滑块的质量为kg，弹簧A的劲度系数为N/m．（取π2=10，最后结果保留2位有效数字）．三、计算题：（14题题10分，15题题8分，16题题10分，17题题10分）14．（10分）（2015春•忻州校级期中）一质量为2.5kg的物体受到劲度系数为k=250N/m的弹簧的作用而做简谐运动，设开始计时时系统所具有的动能E k=0.2J，势能E P=0.6J．（1）振动的振幅为多少？（2）振动的周期T，角速度ω，频率f为多少？（3）T=0时，位移的大小应为多少？（4）如果已知初相位φ0在第一象限，求出φ0．（5）写出振动方程．15．如图所示，两木块的质量为m、M，中间弹簧的劲度系数为k，弹簧下端与M连接，m与弹簧不连接，现将m下压一段距离释放，它就上下做简谐运动，振动过程中，m始终没有离开弹簧，试求：（1）m振动的振幅的最大值；（2）m以最大振幅振动时，M对地面的最大压力．16．（10分）（2015秋•河南校级月考）如图实线是某时刻的波形图象，虚线是经过0.2s时的波形图象．求：（1）可能的波速（2）若波速是35m/s，求波的传播方向（3）若0.2s小于一个周期时，传播的距离、周期（频率）、波速．17．（10分）（2012•德阳校级模拟）如图甲所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O1O2转动．线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连．线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示，其中B0、B1和t1均为已知．在0～t1的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动．求：（1）0～t1时间内通过电阻R的电流大小；（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；（3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量．2015-2016学年北大附中河南分校（宇华教育集团）高二（上）月考物理试卷（12月份）（宏志班）参考答案与试题解析一、选择题（每小题4分）1．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．质点的振动频率是4HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．第4s质点的加速度为零，速度最大D．在t=1s和t=3s两时刻，质点的位移大小相等、方向相同【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】由图读出周期，求出频率．质点在一个周期内通过的路程是4个振幅，根据时间与周期的关系，求出质点在10s内经过的路程．根据质点的位置，分析速度和加速度．在t=1s 和t=3s两时刻质点位移大小相等．【解答】解：A、由图读出周期为T=4s，则频率为f==0.25Hz．故A错误．B、质点做简谐运动，在一个周期内通过的路程是4个振幅，t=10s=2.5T，则在10s内质点经过的路程是S=2.5×4A=10×2cm=20cm．故B正确．C、在第4s末，质点位于平衡位置处，速度最大，加速度为零．故C正确．D、由图看出，在t=1s和t=3s两时刻质点位移大小相等、方向相反．故D错误．故选：BC【点评】由振动图象可以读出周期、振幅、位移、速度和加速度及其变化情况，是比较常见的读图题，难度不大，属于基础题．2．一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示．此时平衡位置位于x=3m 处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为x a=2.5m，x b=5.5m，则（）A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B．t=时，a质点正在向y轴负方向运动C．t=时，b质点正在向y轴负方向运动D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】由波动图象，分析质点的振动情况，判断质点a、b的速度方向，分析两位移的关系．【解答】解：A、由图λ=4m，x b﹣x a=3m=λ，则a质点处在波峰时，b质点在平衡位置．故A错误．B、简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时，a质点正在向y轴正方向运动，t=时，a质点正在向y轴正方向运动．故B错误．C、t=0时刻，b点振动方向向y轴负方向，当t=T时，b质点正在向y轴负方向运动．故C正确．D、由于λ＜x b﹣x a＜λ，位移相同时，速度大小相等，方向相反，两者不可能同时相同．故D错误．故选：C．【点评】本题考查识别、理解波动图象的能力，根据波动图象，分析质点的振动过程是应具备的能力．3．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s．一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如图）．在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则（）A．P先开始振动，震源距地震仪约36kmB．P先开始振动，震源距地震仪约25kmC．H先开始振动，震源距地震仪约36kmD．H先开始振动，震源距地震仪约25km【考点】横波和纵波．【专题】压轴题．【分析】纵波的速度快，纵波先到．根据求出震源距地震仪的距离．【解答】解：纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，根据，x=36km．故A正确，B、C、D错误．故选A．【点评】解决本题的关键运用运动学公式判断哪个波先到．属于容易题．4．如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为 5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m．C 点是BE 连线的中点，下列说法中正确的是（）A．C、E 两点都保持静止不动B．图示时刻 A、B两点的竖直高度差为10cmC．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动D．从图示的时刻起经 0.25s，B点通过的路程为10cm【考点】波的叠加；波长、频率和波速的关系．【专题】定性思想；推理法；波的多解性．【分析】频率相同的两列水波的叠加：当波峰与波峰、可波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的，据此分析即可．【解答】解：AB、如图所示，频率相同的两列水波相叠加的现象．实线表波峰，虚线表波谷，则A、E是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，C是平衡位置相遇处，它们均属于振动加强区；由于振幅是5cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高10cm．而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡低10cm，所以A、B相差20cm．故A错误，B也错误．C、由图可知，下一波峰将从E位置传播到C位置，则图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动，故C正确；D、波的周期T==s=0.5s，从图示时刻起经0.25s，B质点通过的路程为2A=20cm．故D错误．故选：C．【点评】注意此题是波动与振动的结合，注意二者之间的区别与联系，运动方向相同时叠加属于加强，振幅为二者之和，振动方向相反时叠加属于减弱振幅为二者之差．5．如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接，其余部分未与杆接触．杆电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感强度为B，现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过的过程中，产生的感生电流或外力F所做的功为（）A．非正弦交变电流B．正弦交变电流C．外力做功为D．外力做功为【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】金属导线向右一共移动了3L，把全过程分为三个阶段，因导线切割磁力线的有效长度是随正弦规律变化的，所以产生的电流也是按正弦规律变化的正弦交流电，分别求出在这三段中的有效电动势，结合运动时间可求出每段运动过程上产生的内能，外力F所做的功全部转化为了内能．【解答】解：金属导线在磁场中运动时，产生的电动势为：e=Bvy，y为导线切割磁力线的有效长度．在导线运动的过程中，y随时间的变化为：y=dsinπ=dsin=dsinωt， =ω，则导线从开始向右运动到L的过程中（如图）有：e1=Bvy=Bvdsinπ=Bvdsinωt则此过程中电动势的最大值为：E1max=Bvd，此过程中电动势的有效值为：E1==，导线从L向右运动到2L的过程中（如图）有：e2=2Bvy=2Bvdsinπ=2Bvdsinωt，即：E2max=2Bvd，所以：E2=2E1=，导线从2L向右运动到3L的过程与导线从开始向右运动L的过程相同（如图），则在这三段中运动的时间各为t，t=，在整个过程中产生的内能为：Q=++，解得：Q=因导线在拉力F的作用下匀速运动，所以拉力F所做的功全部转化为内能，即：W=Q=，由以上分析可知，电流不按正弦规律变化，不是正弦式电流，故AC正确，BD错误；故选：AC．【点评】该题是以另外一种形式考察了交变电流的做功问题，解决此题的关键是把整个过程进行合理分段，分别求出各段的电动势的有效值，即可求出全过程的电功了．难度较大．6．如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A．用户用电器上交流电的频率是100HzB．发电机输出交流电的电压有效值是500VC．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小【考点】远距离输电；变压器的构造和原理．【专题】交流电专题．【分析】根据图象可知交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等．同时由变压器电压与匝数成正比，电流与匝数成反比．【解答】解：A、发电机的输出电压随时间变化的关系，由图可知，T=0.02s，故f=，故A错误；B、由图象可知交流的最大值为U m=500V，因此其有效值为U=V，故B错误；C、输电线的电流由输送的功率与电压决定的，与降压变压器原副线圈的匝数比无关，故C 错误；D、当用户用电器的总电阻增大时，用户的功率减小，降压变压器的输出功率减小，则输入的功率减小，输入的电流减小，输电线上损失的功率减小，故D正确；故选：D．【点评】本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量，同时正确书写交流电的表达式．7．某同学设计的“电磁弹射”装置如图所示，足够长的光滑金属导轨（电阻不计）水平固定放置，间距为l，磁感应强度大小为B的磁场垂直于轨道平面向下．在导轨左端跨接电容为C的电容器，另一质量为m、电阻为R的导体棒垂直于导轨摆放．先断开电键S，对电容器充电，使其带电量为Q，再闭合电键S，关于该装置及导体棒的运动情况下列说法正确的是（）A．要使导体棒向右运动，电容器的b极板应带正电B．导体棒运动的最大速度为C．导体棒运动过程中，流过导体棒横截面的电量为QD．导体棒运动过程中感应电动势的最大值为【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；安培力．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】导体棒向右运动，说明安培力向右，可判定电流方向，进而可知电容器极板电性；导体棒运动时将形成与原电流相反的感应电动势，同时电容器两端电压降低，导体棒两端电压升高，当二者相等时，导体棒匀速运动，由此可解答BCD．【解答】解：A、导体棒向右运动，安培力向右，由左手定则可知电流方向向下，则a带正电，故A错误．B、当导体棒两端的电压与电容两端的电压相等时，导体棒做匀速运动，此时有BLv=，根据动量定理得：B=mv=Bq′L，其中：q′=Q﹣q，联立三式解得：，故B正确．C、导体棒运动过程中，极板电荷不会全部放完，故流过导体棒横截面的电量小于Q，故C 错误．D、导体棒运动的最大速度为，故导体棒运动过程中感应电动势的最大值为：E=，故D错误．故选：B．【点评】该题的关键是判定最大速度，要明确其条件是感应电动势等于电容器两端的电压，结合动量定理可解结果．8．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=﹣0.2m和x=1.2m处，两列波的速度大小均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为A=2cm．图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），该时刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=0.5m处．关于各质点运动情况的判断正确的是（）A．t=0时刻质点P、Q均沿y轴正方向运动B．t=1s时刻，质点M的位移为﹣4cmC．t=1s时刻，质点M的位移为+4cmD．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到x=0.5m【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】由图读出波长，从而由波速公式算出波的周期．两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱．根据所给的时间与周期的关系，分析质点M的位置，确定其位移．由波的传播方向来确定质点的振动方向．【解答】解：A、由波的传播方向根据波形平移法可判断出质点的振动方向：两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，则质点P、Q的起振方向均沿y轴负方向运动，故A错误；B、C、由图知波长λ=0.4m，由v=得，该波的周期为 T=s=1.0s，两质点传到M的时间为T=0.75s，当t=1s=1T时刻，两列波的波谷都恰好传到质点M，所以位移为﹣4cm．故B正确，C错误；D、简谐波传播的过程中质点不向前迁移，只在各自的平衡位置附近振动，所以质点P、Q都不会运动到M点，故D错误；故选：B【点评】本题要掌握波的独立传播原理：两列波相遇后保持原来的性质不变．理解波的叠加遵守矢量合成法则，例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零．9．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42m．图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线．由此可知（）A．此列波的频率一定是10HzB．此列波的波长一定是0.1mC．此列波的传播速度一定是34m/sD．a点一定比b点距波源近【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】根据两个质点在同一时刻的状态，结合波形波，分析a、b间的距离与波长的关系，求出波速的通项和频率的通项，再确定波速的特殊值．根据a、b两点振动先后判断离振源的远近．【解答】解：A、由图读出周期为T=0.1s，则此波的频率为f==10Hz，故A正确；BC、若波从a传到b，则所用时间为 t=（0.1n+0.03）s，波速为v=m/s，（n=0，1，2…），当n=1时，波速为34m/s，波长为λ=vT=m，n是整数，λ不可能等于0.1m．若波从b传到a，则所用时间为 t=（0.1n+0.07）s，波速 v=m/s，（n=0，1，2…），波长为λ=vT=m，n是整数，λ不可能等于0.1m．故B、C错误．D、由图不能断定波的传播方向，也就无法确定哪一点距波源近一些，故D错误．故选：A．【点评】本题考查对振动图象和质点的振动与波动的关系的理解．关键要抓住波的周期性，列出时间的通项．10．如图所示，电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置，间距为L，导轨的P、M端接到匝数比为n1：n2=1：2的理想变压器的原线圈两端，变压器的副线圈接有阻值为R的电阻．在两导轨间x≥0区域有垂直导轨平面的磁场，磁场的磁感应强度B=B0sin2kπx，一阻值不计的导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好．开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，则（）A．导体棒ab中产生的交变电流的频率为kvB．交流电压表的示数为2B0LvC．交流电流表的示数为D．在t时间内力F做的功为【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；变压器的构造和原理．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】根据切割产生的感应电动势公式，得到感应电动势的表达式，即可得到频率．求出原线圈电压的有效值，由变压器的规律求解交流电压表的示数．结合闭合电路欧姆定律求出感应电流的有效值，即可得到交流电流表的示数．电路中产生的感应电流为交变电流，根据有效值求出R产生的热量，从而得到F做的功．【解答】解：A、在t时刻ab棒的坐标为 x=vt感应电动势 e=BLv=B0Lvsin2kπv t则交变电流的角频率为ω=2kπv交变电流的频率为 f==πv，故A正确．B、原线圈两端的电压 U1=由==，得副线圈两端的电压为 U2==B0Lv，故交流电压表的示数为B0Lv，故B错误．C、副线圈中电流有效值为 I2==由==，得原线圈中电流有效值为 I1=，所以交流电流表的示数为，故C错误．D、在t时间内力F做的功等于R产生的热量，为 W=t=．故D正确．故选：AD．【点评】解决本题的关键知道金属棒产生的感应电流为交变电流，求解其热量时应该用电压的有效值，而不是最大值．11．一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、Q同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图，对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（）A．两列波将同时到达中点MB．两列波的波速之比为l：2C．中点M的振动是加强的D．M点的位移大小在某时刻可能为零【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【专题】应用题．。
北京大学附属中学河南分校高二上学期第一次月考物理试卷.pdf
北大附中河南分校2015-2016学年上学期第一次月考试试卷 高二物理 考试时间90分钟 满分100分 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中, 2、4、5、12小题有多个选项正确，其余的小题只有一个选项正确,.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.) 1.某静电场的电场线分布如图,图中、两点的电场强度的大小分别为和,电势分别为和,则A.，B.，C.，D.， 2.关于电势与电势能的说法正确的是 A.电荷在电场中电势高的地方电势能大 B.在电场中的某点,电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大 C.正电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大 D.负电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小 3.图中水平虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两带电小球、质量相等,所带电荷量的绝对值也相等.现将、从虚线上的点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点、、为实线与虚线的交点,已知点电势高于点.则 A.带负电荷,带正电荷 B.在从点运动至点的过程中,动能不变 C.在从点运动至点的过程中克服电场力做功 D.在点的速度与在点的速度相等 4.下列说法正确的是 A.带电粒子仅在电场力作用下做“类平抛”运动,则电势能一定减小.B.带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合. C.带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加速度方向一定与电场线方向相同. D.带电小球在匀强电场中仅在电场力和重力的作用下运动,则任意相等时间内的变化量相同. 5.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在点,如图所示.以表示两极板间的场强,表示电容器的电压,表示正电荷在点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则A.变小,不变B.变大,变大C.变小,不变D.不变,不变 6.如图所示,在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块.由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止.在物块的运动过程中,下列表述正确的是A.两个物块的电势能逐渐减少B.两物组成的系统守恒C.两个物块的能守恒D.全过程物块受到的摩擦力小于或等于其受到的库仑力 7.定值电阻和一热敏电阻串联后与一内阻不计的电源组成闭合电路,开始时.现先后对加热、冷却,则下列关于的电功率变化情况正确的是A.加热时增加,冷却时减少B.加热时减少,冷却时增加C.冷却、加热时均增加D.冷却、加热时均减少 8.根据电容器电容的定义式,可知( ) A.电容器所带的电荷量越多,它的电容就越大,与成正比 B.电容器不带电时,其电容为零 C.电容器两极板之间的电压越高,它的电容就越小,与成反比 D.以上说法均不对 9.在如图所示电路中,当变阻器器的滑动头向端移动时( )A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小 10.如图、、是电场中的三个等势面,其电势分别是、和，一个电子从点以初速度进入电场,电子进入电场后的运动情况是( ) A.如果方向竖直向上,则电子的大小不变,方向不变 B.如果方向竖直向,则电子的大小不变,方向改变 C.如果方向水平向,则电子的大小变,方向改变 D.如果方向水平向左,则电子的大小改变,方向不变 11.在一个微安表上并联一个电阻,就改装成一块安培表,今将该表与标准安培表串联后去测电流,发现该表的示数总比标准表的示数小,修正的方法为( )A.在R上并联一个小电阻B.在R上并联一个大电阻C.将R的阻值变大些D.将R的阻值变小些 12.下列说法正确的是 A.电荷在某处不受电场力作用,则该处的电场强度一定为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零C.表征电场中某点电场的强弱,是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值 D.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流强度乘积的比值 二、实验题（本题共2小题,第13题4分,第14题12分共16分.) 13.下图的游标卡尺的读数为：________________ 14.有一个小灯泡上标有“、”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的图线, 有下列器材供选用 A.电压表(～内阻) B.电压表(～内阻) C.电流表(～，内阻） D.电流表(～,内阻） E.滑动变阻器（，） F.滑动变阻器(，） G.电源（电动势，内阻）(1)实验中电压表应选用__________,电流表应选用__________.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用____________（用序号字母表示）。
《解析》北大附中河南分校2016届高三上学期周测物理试卷(15)Word版含解析
2015-2016学年北大附中河南分校高三（上）周测物理试卷（15）一、选择题（共10小题，每小题4分，满分40分）1．如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ．整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则（）A．磁场方向竖直向上B．磁场方向竖直向下C．ab受安培力的方向平行导轨向上D．ab受安培力的方向平行导轨向下2．如图所示，当开关S闭合的时候，导线ab受力的方向应为（）A．向右 B．向左 C．向纸外D．向纸里3．垂直纸面的匀强磁场区域里，一离子从原点O沿纸面向x轴正方向飞出，其运动轨迹可能是下图中的（）A． B．C．D．4．带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h l；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v o，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v．，小球上升的最大高度为h3，如图所示．不计空气阻力，则（）A．h1=h2=h3B．h1＞h2＞h3C．h1=h2＞h3D．h1=h3＞h25．如图所示，一带电小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为（）A．0 B．2mg C．4mg D．6mg6．如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速率v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°．下列说法中正确的是（）A．电子在磁场中运动的时间为B．电子在磁场中运动的时间为C．磁场区域的圆心坐标（，）D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，﹣2L）7．如图所示，有一混合正离子束先后通过正交电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的（）A．速度 B．质量 C．电荷量D．比荷8．如图所示，△ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为的电子以速度v0从A点沿AB方向射入磁场，现欲使电子能经过BC边，则磁感应强度B的取值应为（）A．B＞B．B＜C．B＜D．B＞9．环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆环状的空腔．若带电粒子初速可视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B．带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动．要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法中正确的是（）A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变10．如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，不计重力．在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t．规定由纸面垂直向外的磁感应强度为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是图中的（）A．B．C．D．二、填空题（本题共2小题，每题8分，共16分）11．如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg 且足够长的绝缘未板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为0.1kg、电荷量q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，g取10m/s2，则木板的最大加速度为，滑块的最大速度为．12．图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；Ⓐ为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．（1）在图中画线连接成实验电路图．（2）完成下列主要实验步骤中的填空：①按图接线．②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1．③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D；然后读出，并用天平称出．④用米尺测量．（3）用测得的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=．（4）判定磁感应强度方向的方法是：若，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．三、计算题（本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13．有两个相同的全长电阻为9Ω的均匀光滑圆环，固定于一个绝缘的水平台面上，两环分别在两个互相平行的、相距为20cm的竖直面内，两环的连心线恰好与环面垂直，两环面间有方向竖直向下的磁感应强度B=0.87T的匀强磁场，两环的最高点A和C间接有一内阻为0.5Ω的电源，连接导线的电阻不计．今有一根质量为10g，电阻为1.5Ω的棒置于两环内侧且可顺环滑动，而棒恰好静止于如图所示的水平位置，它与圆弧的两接触点P、Q和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为θ=60°，取重力加速度g=10m/s2．试求此电源电动势E的大小．14．如图所示，一质量为m、电量为+q的带电小球以与水平方向成某一角度θ的初速度v0射入水平方向的匀强电场中，小球恰能在电场中做直线运动．若电场的场强大小不变，方向改为相反同时加一垂直纸面向外的匀强磁场，小球仍以原来的初速度重新射人，小球恰好又能做直线运动．求电场强度的大小、磁感应强度的大小和初速度与水平方向的夹角θ．15．如图所示为一种质谱仪示意图．由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分折器通道的半径为R，均匀辐向电场的场强为E磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场．磁感强度为B，问：（1）为了使位于A处电量为q、质量为m的离子（不计重力）．从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？（2）离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？16．如图甲，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在此区域内，沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管，环心O在区域中心．一质量为m、带电荷量为q（q＞0）的小球，在管内沿逆时针方向（从上向下看）做圆周运动．已知磁感应强度大小B随时间t的变化关系如图乙所示，其中T0=．设小球在运动过程中电荷量保持不变，对原磁场的影响可忽略．（1）在t=0到t=T0这段时间内，小球不受细管侧壁的作用力，求小球的速度大小v0；（2）在竖直向下的磁感应强度增大过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等．试求t=T0到t=1.5T0这段时间内：①细管内涡旋电场的场强大小E；②电场力对小球做的功W．2015-2016学年北大附中河南分校高三（上）周测物理试卷（15）参考答案与试题解析一、选择题（共10小题，每小题4分，满分40分）1．如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ．整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则（）A．磁场方向竖直向上B．磁场方向竖直向下C．ab受安培力的方向平行导轨向上D．ab受安培力的方向平行导轨向下【考点】磁场对电流的作用；共点力平衡的条件及其应用；安培力的计算．【分析】金属棒静止，金属棒处于平衡状态，所受合力为零，对金属棒进行受力分析，根据平衡条件及左手定则分析答题．【解答】解：A、如果磁场方向竖直向上时，由左手定则可知，金属棒所受安培力水平向右，金属棒所受合力可能为零，金属棒可以静止，故A正确，C错误；B、如果磁场方向竖直向下时，由左手定则可知，金属棒所受安培力水平向左，金属棒所受合力不可能为零，金属棒不可能静止，故B错误；D、如果ab受安培力的方向平行导轨向下，金属棒所受合力不可能为零，金属棒不可能静止，故D错误；故选：A．2．如图所示，当开关S闭合的时候，导线ab受力的方向应为（）A．向右 B．向左 C．向纸外D．向纸里【考点】安培力．【分析】由安培定则判断两个通电螺线管的磁极，然后由左手定则判断ab所受安培力的方向．【解答】解：由安培定则知两个螺线管的左侧为N极，右侧为S极，则ab处的磁场方向向左，由左手定则判断知ab受安培力的方向垂直纸面向里．故选：D．3．垂直纸面的匀强磁场区域里，一离子从原点O沿纸面向x轴正方向飞出，其运动轨迹可能是下图中的（）A． B．C．D．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【分析】带电粒子垂直进入匀强磁场，做匀速圆周运动，根据左手定则判断出洛伦兹力的方向，从而得知粒子的偏转方向．【解答】解：若该离子带正电，进入匀强磁场，洛伦兹力方向沿y轴正方向，则向上偏转，且轨迹与速度相切．若该离子带负电，洛伦兹力方向沿y轴负方向，离子向下偏转，轨迹与速度相切．故B、C正确，A、D错误．故选BC．4．带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h l；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v o，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v．，小球上升的最大高度为h3，如图所示．不计空气阻力，则（）A．h1=h2=h3B．h1＞h2＞h3C．h1=h2＞h3D．h1=h3＞h2【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；运动的合成和分解；能量守恒定律；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】当小球只受到重力的作用的时候，球做的是竖直上抛运动；当小球在磁场中运动到最高点时，由于洛伦兹力的作用，会改变速度的方向，所以到达最高点是小球的速度的大小部位零；当加上电场时，电场力在水平方向，只影响小球在水平方向的运动，不影响竖直方向的运动的情况．【解答】解：由竖直上抛运动的最大高度公式得：h1=．当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的动能为E k，则由能量守恒得：mgh2+E k=mV02，又由于mV02=mgh1所以h1＞h2．当加上电场时，由运动的分解可知：在竖直方向上有，V02=2gh3，所以h1=h3．所以D正确．故选D．5．如图所示，一带电小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为（）A．0 B．2mg C．4mg D．6mg【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；向心力；左手定则；右手定则．【分析】小球摆动过程中，受到重力、线的拉力和洛伦兹力，只有重力做功，其机械能守恒，当小球自右方摆到最低点时的速率等于自左方摆到最低点时的速率，由机械能守恒定律求出小球经过最低点时的速率．根据小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，由重力与洛伦兹力的合力提供向心力，由牛顿第二定律列出方程．小球自右方摆到最低点时，洛伦兹力方向向下，再由牛顿第二定律求出悬线上的张力．【解答】解：设线的长度为L，小球经过最低点时速率为v．根据机械能守恒定律得：mgL（1﹣cos60°）=，得到v=当小球自左方摆到最低点时，有：qvB﹣mg=m①当小球自右方摆到最低点时，有：F﹣mg﹣qvB=m②由①+②得：F=2mg+2m=4mg．故选C6．如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速率v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°．下列说法中正确的是（）A．电子在磁场中运动的时间为B．电子在磁场中运动的时间为C．磁场区域的圆心坐标（，）D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，﹣2L）【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】带电粒子在匀强磁场中在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动．所以由几何关系可确定运动圆弧的半径与已知长度的关系，从而确定圆磁场的圆心，并能算出粒子在磁场中运动时间．并根据几何关系来，最终可确定电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标．【解答】解：电子的轨迹半径为R，由几何知识，Rsin30°=R﹣L，得R=2L电子在磁场中运动时间t=因为T=解得电子在磁场中的运动时间t=．设磁场区域的圆心坐标为（x，y），其中x=Rcos30°=L，y=．所以磁场圆心坐标为（L，）．故选：AC．7．如图所示，有一混合正离子束先后通过正交电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的（）A．速度 B．质量 C．电荷量D．比荷【考点】带电粒子在混合场中的运动．【分析】由题意中的离子在区域Ⅰ中直线运动，可知离子受力平衡，由牛顿运动定律可判断出粒子具有相同的速度；进入区域Ⅱ后，各离子的运动半径相同，由离子在匀强磁场中的运动半径结合速度相等可推导出离子具有相同的比荷．【解答】解：在正交的电磁场区域中，正离子不偏转，说明离子受力平衡，在此区域Ⅰ中，离子受电场力和洛伦兹力，由qvB=qE，得v=，可知这些正离子具有相同的速度；进入只有匀强磁场的区域Ⅱ时，偏转半径相同，由R=和v=，可知，R=；故这些正离子具有相同的比荷与相同的速度；故选：AD．8．如图所示，△ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为的电子以速度v0从A点沿AB方向射入磁场，现欲使电子能经过BC边，则磁感应强度B的取值应为（）A．B＞B．B＜C．B＜D．B＞【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】电子进入磁场后受到洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，由半径公式r=知，电子的速率越大，轨迹半径越大，欲使电子能经过BC边，当电子恰好从C点离开时，轨迹半径最小，由几何知识求出最小的半径，由半径公式求出B的最大值，即可得到B的范围．【解答】解：当电子从C点离开磁场时，电子做匀速圆周运动对应的半径最小，设为R，则几何知识得：2Rcos30°=a，得R=欲使电子能经过BC边，必须满足R＞而R==所以B＜=故选：C9．环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆环状的空腔．若带电粒子初速可视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B．带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动．要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法中正确的是（）A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．【分析】带电粒子在电场中被加速后，进入匀强磁场后做匀速圆周运动．由题知，带电粒子圆周运动的半径都相同，则由半径公式与粒子在电场中加速公式：mv2=qU，研究粒子的比荷和磁感应强度、周期的关系．【解答】解：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可知：Bqv=m得R=（1）而粒子在电场中被加速，则有：mv2=qU （2）将（1）（2）两式联立可得：R=，带电粒子运行的周期T=．AB、对于给定的加速电压，由于半径R相同，由上式得知，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小．故A错误，B正确．CD、此题中的环形对撞机半径是恒定的，（题目也特别做了说明“做半径恒定的圆周运动，且局限在圆环空腔内运动“，或者看看环形对撞机构造，它不是回旋加速器，半径不是随便能变的）当比荷相同，R一定时，由上式（1）（2）得出的结果知：U越大，B也相应越大，再代入周期T的公式得T越小，故C正确，D错误．故选：BC．10．如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，不计重力．在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t ．规定由纸面垂直向外的磁感应强度为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B 随x 变化的关系可能是图中的（ ）A ．B ．C ．D ．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【分析】根据左手定则可判断出磁感应强度B 在磁场区域I 、II 、Ⅲ内磁场方向，在三个区域中均运动圆周，故t=T ．根据周期公式求出B 的大小即可判断．【解答】解：由左手定则可判断出磁感应强度B 在磁场区域I 、II 、Ⅲ内磁场方向分别为向外、向里和向外，在三个区域中均运动圆周，故t=T ．由于T=，求得B=，只有选项C 正确． 故选：C ．二、填空题（本题共2小题，每题8分，共16分）11．如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T 的匀强磁场，一质量为0.2kg 且足够长的绝缘未板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为0.1kg 、电荷量q=+0.2C 的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N 的恒力，g 取10m/s 2，则木板的最大加速度为 3m/s 2 ，滑块的最大速度为 10m/s ．【考点】带电粒子在混合场中的运动；牛顿第二定律．【分析】当滑块获得向左运动的速度以后滑块受到一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时摩擦力等于零，此后物块做匀速运动，木板做匀加速直线运动．【解答】解：对于木板进行受力分析，有F 合=F ﹣f根据牛顿第二定律有木板的加速度：因为F 为恒力，故当f=0时，木板具有最大加速度，其值为：=3m/s 2滑块在木板对滑块的摩擦力作用下做加速运动，当速度最大时木板对滑块的摩擦力为0，如图对滑块进行受力分析有：滑块受到向上的洛伦兹力，木板的支持力、重力和木板的滑动摩擦力，根据分析知：滑动摩擦力f=μN=μ（mg﹣F）F=qvB当滑块速度最大时，f=0，即：F=mg=qVb所以此时滑块速度v=代入数据得：v=10m/s．故答案为：3m/s2，10m/s．12．图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；Ⓐ为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．（1）在图中画线连接成实验电路图．（2）完成下列主要实验步骤中的填空：①按图接线．②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1．③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D重新处于平衡状态；然后读出读出电流表的示数I，并用天平称出此时细沙的质量．④用米尺测量D的底边长度l．（3）用测得的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=．（4）判定磁感应强度方向的方法是：若，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．【考点】安培力．【分析】（1）用滑动变阻器的限流式接法即可；（2）③金属框平衡时测量才有意义，读出电阻箱电阻并用天平测量细沙质量；④安培力与电流长度有关，安培力合力等于金属框下边受的安培力；（3）根据平衡条件分两次列式即可求解；（4）根据左手定则判断即可；【解答】解：（1）如图所示（2）③重新处于平衡状态；读出电流表的示数I；此时细沙的质量；④D的底边长度l（3）根据平衡条件，有：解得：（4）故答案为：（1）如图所示（2）③重新处于平衡状态；读出电流表的示数I；此时细沙的质量；④D的底边长度l（3）（4）三、计算题（本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13．有两个相同的全长电阻为9Ω的均匀光滑圆环，固定于一个绝缘的水平台面上，两环分别在两个互相平行的、相距为20cm的竖直面内，两环的连心线恰好与环面垂直，两环面间有方向竖直向下的磁感应强度B=0.87T的匀强磁场，两环的最高点A和C间接有一内阻为0.5Ω的电源，连接导线的电阻不计．今有一根质量为10g，电阻为1.5Ω的棒置于两环内侧且可顺环滑动，而棒恰好静止于如图所示的水平位置，它与圆弧的两接触点P、Q和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为θ=60°，取重力加速度g=10m/s2．试求此电源电动势E的大小．【考点】安培力．【分析】以PQ棒为研究对象，根据平衡条件求解导体棒受到的安培力的大小，根据安培力公式F=BIL求出PQ中的电流，即为电路中的电流强度，根据并联电路的特点求解圆环的电阻，得到总电阻，根据闭合电路欧姆定律求解电源的电动势．【解答】解：在题图中，从左向右看，棒PQ的受力如图14所示，棒所受的重力和安培力F B的合力与环对棒的弹力F N是一对平衡力，且F B=mgtanθ=mg而F B=IBL，所以I==A=1 A在题图所示的电路中两个圆环分别连入电路中的电阻为R，则R═2Ω）=1×（0.5+2×2+1.5）V=6 V由闭合电路欧姆定律得E=I（r+2R+R棒答：此电源电动势E的大小为6V14．如图所示，一质量为m、电量为+q的带电小球以与水平方向成某一角度θ的初速度v0射入水平方向的匀强电场中，小球恰能在电场中做直线运动．若电场的场强大小不变，方向改为相反同时加一垂直纸面向外的匀强磁场，小球仍以原来的初速度重新射人，小球恰好又能做直线运动．求电场强度的大小、磁感应强度的大小和初速度与水平方向的夹角θ．【考点】电场强度；牛顿第二定律．【分析】带电小球射入电场时做直线运动，其合力与速度在同一直线上，由平行四边形定则得到电场强度的大小．若电场的场强大小不变，方向改为相反同时加一垂直纸面向外的匀强磁场时，小球受到重力、电场力和洛伦兹力三个力作用，做匀速直线运动，作用力图，由平衡条件求出B和θ．【解答】解：在没有磁场时，只有电场时，带电小球受到重力和电场力两个力作用．受力情况如图甲所示，则：qE=在既有磁场又有电场时，小球受到重力、电场力和洛伦兹力三个力作用，E大小不变，受力情况如图乙图所示．由几何知识得：θ=45°．小球应做匀速直线运动，则有：qv0B=qEcosθ+mgsinθ解得：B=，E=答：电场强度的大小为、磁感应强度的大小为，初速度与水平方向的夹角θ等于45°．15．如图所示为一种质谱仪示意图．由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分折器通道的半径为R，均匀辐向电场的场强为E磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场．磁感强度为B，问：（1）为了使位于A处电量为q、质量为m的离子（不计重力）．从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？（2）离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【分析】带电粒子在电场中，在电场力做正功的情况下，被加速运动．后垂直于电场线，在电场力提供向心力作用下，做匀速圆周运动．最后进入匀强磁场，在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动．根据洛伦兹力的方向，从而可确定电性，进而可确定极板的电势高低．根据牛。
2016-2017上期高二物理第一次.docx
-------------2 分 ------------2 分
P=Fvm=Ffvm=kmgvm,
联列以上两式可得
1 2 mv m kmgtv m kmgs 0 2 ,
代入数据得 vm2-60vm+900=0, 解得火车行驶的最大速度 vm=30m/s｡ -----------------1 分 (2) 火车的额定功率 P=kmgvm=0.05×1000×103×10×30W=1.5×107W｡ --------------3 分 (3) 由
甲 O 乙 y A B
x
图5
9、如图 6 水平的木板 B 托着木块 A 一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置 a 沿逆 时针方向运动到最高点 b 的过程中（ A．B 对 A 的支持力越来越大 B．B 对 A 的支持力越来越小 C．B 对 A 的摩擦力越来越小 D．B 对 A 的摩擦力越来越大 ）
图6
10、一物体做平抛运动，在先后两个不同时刻的速度分别为 v1 和 v2,时间间隔为 Δｔ那么
A．v1 和 v2 的方向可能相同 B．物体做平抛运动时的加速度恒定，做匀变速运动，速度改变量的方向逐渐向竖直方向偏 转，但永远达不到竖直方向。 C．由 v1 到 v2 的速度变化量 Δv 的方向一定竖直向下 D．由 v1 到 v2 的速度变化量 Δv 的大小为 g Δｔ
图 11 是实验中得到的一条纸带,点 O 为纸带上的起始点,A、B、C 是纸带的三个
图 11 计数点,相邻两个计数点间均有 4 个点未画出,用刻度尺测得 A、B、 C 到 O 的距离 如图所示,已知所用交变电源的频率为 50Hz,问:
(1)打 B 点时刻,小车的瞬时速度 vB= __________m/s｡ (结果保留两位有效数字) (2)本实验中,若钩码下落高度为 h1 时合外力对小车所做的功 W0,则当钩码下落 h2 时,合外力对小车所做的功为_____________｡ (用 h1 、h2、 w0 表示) (3)实验中,该小组同学画出小车位移 x 与速度 v 的关系图象如图 12 所示｡ 根据该 图形状,某同学对 W 与 v 的关系作出的猜想,肯定不正确 的是________(填写选项 ．．． 字母代号)
北大附中河南分校高二物理上学期10月月考试卷(含解析)
北大附中河南分校2015-2016学年高二（上）月考物理试卷（10月份）一.选择题1．如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是（）A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωtC．当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高D．当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动2．如图所示，半径为R的导线环对心、匀速穿过半径也为R的匀强磁场区域，关于导线环中的感应电流随时间的变化关系，下列图象中（以逆时针方向的电流为正）最符合实际的是（）A．B．C．D．3．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是（）A．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮B．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮C．断开开关S切断电路时，A2立即熄灭，A1过一会儿才熄灭D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭4．如图甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．图丙中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是（规定向左为力的正方向）（）A．B．C．D．5．图甲、图乙分别表示两种电压随时间变化的图象，其中图甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是（）A．图甲表示交流电，图乙表示直流电B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=220sin100πtVC．图甲、乙两种电压的有效值分别为220V和220VD．图甲、乙两种电压的周期都是0.02S6．如图，光滑斜面PMNQ的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd，其中ab边长为l1，bc边长为l2，线框质量为m、电阻为R，有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于斜面向上，ef为磁场的边界，且ef∥MN．线框在恒力F作用下从静止开始运动，其ab边始终保持与底边MN平行，F沿斜面向上且与斜面平行．已知线框刚进入磁场时做匀速运动，则下列判断正确的是（）A．线框进入磁场时的速度为B．线框进入磁场前的加速度为C．线框进入磁场的过程中产生的热量为（F﹣mgsinθ）l1D．线框进入磁场时有a→b→c→d方向的感应电流7．两个质量相同，所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示，若不计粒子的重力，则下列说法正确的是（）A．a粒子带负电，b粒子带正电B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C．b粒子动能较大D．b粒子在磁场中运动时间较长8．一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E．在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（）A．小球经过环的最低点时速度最大B．小球在运动过程中机械能守恒C．小球经过环的最低点时对轨道压力为（mg+qE）D．小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mg+qE）9．如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为θ，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部．环中维持恒定的电流I不变，圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全程上升的最大高度为H．已知重力加速度为g，磁场的范围足够大．在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是（）A．在时间t内安培力对圆环做功为mgHB．圆环运动的最大速度为﹣gtC．圆环先做匀加速运动后做匀减速运动D．圆环先有扩张后有收缩的趋势10．空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是（）A．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同B．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大11．如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中．现给滑环施以一个水平向右的瞬时冲量，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况可能是（）A．始终作匀速运动B．开始作减速运动，最后静止于杆上C．先作加速运动，最后作匀速运动D．先作减速运动，最后作匀速运动12．如图甲所示，某空间存在着足够大的匀强磁场，磁场沿水平方向．磁场中有A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上．物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动．在物块A、B一起运动的过程中，图乙反映的可能是（）A．物块A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系B．物块A对物块B的摩擦力大小随时间t变化的关系C．物块A对物块B的压力大小随时间t变化的关系D．物块B对地面压力大小随时间t变化的关系二.实验题13．如图所示器材可用来研究电磁感应现象及确定感应电流方向．（1）在给出的实物图中，用实线作为导线将实验仪器连成实验电路．（2）线圈L1和L2的绕向一致，将线圈L1插入L2中，合上开关．能使L2中感应电流的流向与L1中电流的流向相同的实验操作是．A．插入软铁棒 B．拔出线圈L1C．增大接人电路中的滑动变阻器的阻值 D．断开开关．14．为测定一节干电池的电动势和内阻．现提供如下仪器：A．电压表（量程2V，内阻约8kΩ）B．电流表（量程0.6A，内阻r A=0.8Ω）C．滑动变阻器（0﹣20Ω）D．开关E．若干导线①为准确测定干电池的电动势和内阻，应选择图（选填“甲”或“乙”）；②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至端．（选填“左”或“右”）③移动变阻器的滑片，得到几组电压表和电流表的示数，描绘成如图丙所示的U﹣I图象．从图线的截距得出干电池的电动势为1.40V的理论依据是；④利用图丙可得到干电池的内阻为Ω（保留两位有效数字）．三.计算题15．如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内．MO间接有阻值为R=3Ω的电阻．导轨相距d=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻为r=lΩ的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于 MN的恒力F=1N向右拉动CD．CD受摩擦阻力f恒为0.5N．求（1）CD运动的最大速度是多少？（2）当CD到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？（3）当CD的速度为最大速度的一半时，CD的加速度是多少？16．如图所示的直角坐标系第 I、I I象限内存在方向向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T，处于坐标原点O的放射源不断地放射出比荷=4×106C/kg的正离子，不计离子之间的相互作用．（1）求离子在匀强磁场中运动周期；（2）若某时刻一群离子自原点O以不同速率沿x轴正方向射出，求经过×10﹣6s时间这些离子所在位置构成的曲线方程；（3）若离子自原点O以相同的速率v0=2.0×106m/s沿不同方向射入第 I象限，要求这些离子穿过磁场区域后都能平行于y轴并指向y轴正方向运动，则题干中的匀强磁场区域应怎样调整（画图说明即可）？并求出调整后磁场区域的最小面积．17．如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角α=30°，导轨光滑且电阻不计，导轨处在垂直导轨平面向上的有界匀强磁场中．两根完全相同的细金属棒ab和cd，电阻均为R=2Ω、质量均为m=0.2kg，垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上，与磁场上边界距离为x=1.6m，有界匀强磁场宽度为3x．先将金属棒ab由静止释放，金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd，金属棒cd在出磁场前已做匀速运动．两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好，取重力加速度g=10m/s2．求：（1）金属棒ab刚进入磁场时的速度v；（2）金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I；（3）两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q．18．如图所示，OP曲线的方程为：y=1﹣0.4（x、y单位均为m），在OPM区域存在水平向右的匀强电场，场强大小E1=200N/C（设为Ⅰ区），MPQ右边存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B=0.1T（设为Ⅱ区），与x轴平行的PN上方（包括PN）存在竖直向上的匀强电场，场强大小E2=100N/C（设为Ⅲ区），PN的上方h=3.125m处有一足够长的紧靠y轴水平放置的荧光屏AB，OM的长度为a=6.25m，今在曲线OP上同时静止释放质量为m=1.6×10﹣25kg，电荷量为e=1.6×10﹣19C的带正电的微粒2000个（在OP上按x均匀分布）．（不考虑微粒之间的相互作用，不计粒子重力， =2.5）．试求：（1）这些粒子进入Ⅱ区的最大速度大小；（2）糍子打在荧光屏上的亮线的长度和打在荧光屏上的粒子数；（3）这些粒子从出发到打到荧光屏上的最长时间．2015-2016学年北大附中河南分校高二（上）月考物理试卷（10月份）参考答案与试题解析一.选择题1．如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是（）A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωtC．当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高D．当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动【考点】变压器的构造和原理；交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【专题】交流电专题．【分析】当线圈与磁场平行时，感应电流最大，当两者垂直时，感应电流最小；确定瞬时表达式时，注意线圈开始计时的位置，从而得出正弦还是余弦；根据闭合电路欧姆定律来确定电流随着电阻变化而变化，但不会改变原线圈的电压，从而即可求解．【解答】解：A、当线圈与磁场平行时，感应电流最大，故A错误；B、以线圈平面与磁场平行时为计时起点，感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt，故B错误；C、当触头P向下移动，只会改变副线圈的电流，从而改变原线圈的电流，不会改变原线圈的电压，故C错误；D、根据功率P=UI，当电压不变，则电流增大，R0分压增大，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动，故D正确．故选：D【点评】考查瞬时表达式的书写时，关注线圈的开始计时位置，得出最大值，区别与有效值，理解电阻的变化，只会改变电流与功率，不会影响电压的变化．2．如图所示，半径为R的导线环对心、匀速穿过半径也为R的匀强磁场区域，关于导线环中的感应电流随时间的变化关系，下列图象中（以逆时针方向的电流为正）最符合实际的是（）A．B．C．D．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【专题】电磁感应与图像结合．【分析】首先根据右手定则判断环刚进入磁场时回路中感应电流方向，排除部分答案，然后根据进入磁场中有效切割长度的变化，求出感应电流的变化，从而得出正确结果．【解答】解：开始时进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，即为正方向，当开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针，方向为负方向；当进入磁场时，切割的有效长度变大，则产生感应电流也变大；当离开磁场时，切割的有效长度变小，则产生感应电流也变小，根据i==2Bvsinθ=2Bvsinωt，当环与磁场完全重合之前，电流按正弦规律最大，之后电流变为反向，按椭圆规律变化的；故ACD错误；因此只有C正确确；故选：C．【点评】对于图象问题可以通过排除法进行求解，如根据图象过不过原点、电流正负、大小变化等进行排除．3．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是（）A．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮B．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮C．断开开关S切断电路时，A2立即熄灭，A1过一会儿才熄灭D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭【考点】自感现象和自感系数．【分析】电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小．【解答】解：A、合上开关K接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮．故A错误，B正确；C、断开开关K切断电路时，通过A2的用来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，但通过A2的灯的电流方向与原来的方向相反．故C错误，D正确．故选：BD．【点评】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小．4．如图甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．图丙中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是（规定向左为力的正方向）（）A．B．C．D．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；右手定则．【专题】压轴题；电磁感应与图像结合．【分析】1∽3s内、3∽6s和6∽7s磁感应强度都均匀变化，线框中磁通量均匀变化，产生的感应电动势和感应电流恒定，由安培力公式和左手定则分析其大小和方向的变化，选择图象．【解答】解：A、B，在1∽3s内、3∽6s和6∽7s磁感应强度都均匀变化，线框中磁通量均匀变化，根据法拉弟电磁感应定律E=线框中产生的感应电动势恒定，感应电流I=恒定．ab边受到的磁场力F=BIL，由于B在变化，则F是变化．故A、B均错误．C、D，在3∽5s，磁场方向向外，根据楞次定律感应电流方向为逆时针方向，ab边受到的安培力向左，为正值．则C错误，D正确．故选D【点评】选择题常用方法有排除法、图象法、特殊值法、代入法等．本题考试时可以采用排除法选择．5．图甲、图乙分别表示两种电压随时间变化的图象，其中图甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是（）A．图甲表示交流电，图乙表示直流电B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=220sin100πtVC．图甲、乙两种电压的有效值分别为220V和220VD．图甲、乙两种电压的周期都是0.02S【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【专题】交流电专题．【分析】解本题时应该掌握：交流电和直流电的定义，直流电是指电流方向不发生变化的电流；理解并会求交流电的有效值；有效值方法：是将交流电在一个周期内产生热量与将恒定电流在相同时间内产生的热量相等，则恒定电流的值就是交流电的有效值．【解答】解：A、由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故A错误；B、图甲所示电压的周期是0.02s，则有：，所以瞬时值表达式为：u=220sinl00πt V，故B正确；C、图甲的有效值为：，对于乙图交流电有：解得：U=220V，故C正确；D、甲的周期为0.02s，乙的周期为0.01s，故D错误．故选：BC【点评】本题比较全面的涉及了关于交流电的物理知识，重点是交流电的描述和对于有效值的理解．6．如图，光滑斜面PMNQ的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd，其中ab边长为l1，bc边长为l2，线框质量为m、电阻为R，有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于斜面向上，ef为磁场的边界，且ef∥MN．线框在恒力F作用下从静止开始运动，其ab边始终保持与底边MN平行，F沿斜面向上且与斜面平行．已知线框刚进入磁场时做匀速运动，则下列判断正确的是（）A．线框进入磁场时的速度为B．线框进入磁场前的加速度为C．线框进入磁场的过程中产生的热量为（F﹣mgsinθ）l1D．线框进入磁场时有a→b→c→d方向的感应电流【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律；楞次定律．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】根据牛顿第二定律求解线框进入磁场前的加速度．由线框刚进入磁场时做匀速运动，推导出安培力与速度的关系，由平衡条件求解速度．根据楞次定律判断感应电流的方向．根据能量守恒定律求解热量．【解答】解：A、线框刚进入磁场时做匀速运动时，由F安+mgsinθ=F，而F安=，解得：v=．故A正确．B、线框进入磁场前，根据牛顿第二定律得：线框的加速度为：a=，故B错误．C、由于线框刚进入磁场时做匀速运动，根据功能关系可知：产生的热量为：Q=（F﹣mgsinθ）l2．故C错误．D、线框进入磁场时，穿过线框的磁通量增加，根据楞次定律判断知线框中感应电流方向为a→b→c→d．故D正确．故选：AD．【点评】本题是电磁感应中力学问题，记住安培力的经验公式F安=，正确分析受力和功能关系是解答本题的关键，要注意线框切割磁感线的边长与通过的位移大小是不同的，不能搞错．7．两个质量相同，所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示，若不计粒子的重力，则下列说法正确的是（）A．a粒子带负电，b粒子带正电B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C．b粒子动能较大D．b粒子在磁场中运动时间较长【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】a、b两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子以不同的速率对向射入圆形匀强磁场区域，偏转的方向不同，说明受力的方向不同，电性不同，可以根据左手定则判定．从图线来看，a的半径较小，可以结合洛伦兹力提供向心力，写出公式，进行判断，之后，根据公式，再判定动能和运动的时间．【解答】解：A、粒子向右运动，根据左手定则，b向上偏转，应当带正电；a向下偏转，应当带负电，故A正确．B、由公式；f=qvB，故速度大的b受洛伦兹力较大．故B错误．C、洛伦兹力提供向心力，即：qvB=m，得：r=，故半径较大的b粒子速度大，动能也大．故C正确．D、磁场中偏转角大的运动的时间也长；a粒子的偏转角大，因此运动的时间就长．故D错误．故选：AC【点评】该题考查带电粒子在匀强磁场中的偏转，可以结合两个公式进行判定．属于简单题目．8．一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E．在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（）A．小球经过环的最低点时速度最大B．小球在运动过程中机械能守恒C．小球经过环的最低点时对轨道压力为（mg+qE）D．小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mg+qE）【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；向心力．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒．根据动能定理知小球经过环的最低点时速度最大．根据动能定理求出小球经过在最低点时的速度，由牛顿第二定律求出环对球的支持力，得到球对环的压力．【解答】解：A、小球从最高点到最低点的过程中，合力做正功最多，则根据动能定理得知，动能增加增大，速率增大增大，所以小球经过环的最低点时速度最大．故A正确B、小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒．故B错误．C、D小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得：（mg+qE）R=又由，联立解得N=3（mg+qE）．故D正确，C错误．故选：AD【点评】本题是带电体在匀强电场中做圆周运动的问题，由动能定理和牛顿运动定律结合求解是常用的思路．9．如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为θ，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部．环中维持恒定的电流I不变，圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全程上升的最大高度为H．已知重力加速度为g，磁场的范围足够大．在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是（）A．在时间t内安培力对圆环做功为mgHB．圆环运动的最大速度为﹣gtC．圆环先做匀加速运动后做匀减速运动D．圆环先有扩张后有收缩的趋势【考点】楞次定律．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】根据牛顿第二定律，与运动学公式，依据做功表达式，结合电磁感应与安培力，即可求解．【解答】解：环中通以恒定电流I后，圆环所受安培力为BI•2πr，则在竖直方向的分力为2πrBIcosθ，AB、由牛顿第二定律，可得：BI2πrcosθ﹣mg=ma，则圆环向上的加速度为a=﹣g，竖直向上，在电流未撤去时，圆环将做匀加速直线运动，经过时间t，速度会达到最大值，由v=at得v=﹣gt，故B正确；在时间t内，上升的高度h=at2，则安培力对圆环做功为W=Fh=πrBIt2cosθ（﹣g），故A错误；C、电流撤去后，由于惯性，圆环继续向上运动，在磁场中切割磁感线而做变减速运动，故C 错误；D、圆环通电流时，电流方向为顺时针，安培力分量指向圆心，有收缩的趋势，撤去电流后，切割产生的感应电流为逆时针，则安培力分量背离圆心，则有扩张的趋势，故D错误．故选：B．【点评】该题考查磁场中力做功与牛顿第二定律、电磁感应等的综合问题，要理清其中能量转化的方向．10．空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是（）A．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同B．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，虽然电量、质量不同，但比荷相同，由所以运动圆弧对应的半径与速率成正比．由它们的周期总是相等，因此运动的时间由圆心角来决定．【解答】解：A、在磁场中半径，在比荷相同时，运动圆弧对应的半径与速率成正比，由于入射速度相同，则粒子在磁场中的运动轨迹也相同．故A正确；B、入射速度不同的粒子，若它们入射速度方向相同，则它们的运动也一定相同，虽然轨迹不一样，但从磁场的左边射出的粒子，圆心角却相同（θ=π），则粒子在磁场中运动时间：，（θ为转过圆心角），所以从磁场的左边射出的粒子运动时间一定相同．故B错误；C、由AB的分析可得，从磁场的左边射出的粒子运动时间一定相同，但半径可能不同，所以运动轨迹也不同，故C错误；D、由于它们的周期相同的，在磁场中运动的时间：，在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角也一定越大．故D正确；故选：AD【点评】带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径．11．如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中．现给滑环施以一个水平向右的瞬时冲量，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的运动情况可能是（）。
北大附中河南分校学年高二教学上学期第一次月考物理习题含答案
北大附中河南分校 2015-2016学年上学期第一次月考试一试卷高二物理考试时间90分钟满分100分一、选择题(此题共 12小题,每题4分,共48 分.在每题给出的四个选项中,2、4、5、12小题有多个选项正确，其他的小题只有一个选项正确,.所有选对的得4 分,选不全的得 2分,有选错或不答的得分.)1.某静电场的电场线散布如图,图中P 、Q两点的电场强度的大小分别为E E Q,电势分别为P 和P 和 Q ,则A.EP EQ ，PQ B.EPEQ ，PQPQC.EP EQ ，D.EPEQ ，PPQQ第1题图2.对于电势与电势能的说法正确的选项是 A.电荷在电场中电势高的地方电势能大 B.在电场中的某点,电量大的电荷拥有的电势能比电量小的电荷拥有的电势能大 C.正点电荷形成的电场中 ,正电荷拥有的电势能比负电荷拥有的电势能大D.负点电荷形成的电场中 ,正电荷拥有的电势能比负电荷拥有的电势能小 3. 图中水平虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线两带电小球M 、N质量相等, . 所带电荷量的绝对值也相等.现将M 、N 从虚线上的O 点以同样速率射出 ,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点 ,已知aN 粒子 O点电势高于c点.则bOcA.M 带负电荷,N 带正电荷M 粒子第3题图B.M 在从O点运动至b点的过程中,动能不变C.N在从O点运动至a点的过程中战胜电场力做功D.N在a点的速度与M在c点的速度相等P4.以下说法正确的选项是第5题图A.带电粒子仅在电场力作用下做“类平抛”运动,则电势能必定减小.B.带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹必定与电场线重合.C.带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加快度方向必定与电场线方向同样.D.带电小球在匀强电场中仅在电场力和重力的作用下运动,则随意相等时间内速度的变化量相同.5.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电q1q2荷(电量很小)固定在P点,如下图.以E表示两极板间的场强,U表示电第6题图容器的电压,表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的地点,则A.U变小,E不变 B.E变大,变大 C.U变小,不变 D.U不变,不变6.如下图,在一个粗拙水平面上,相互凑近地搁置两个带同种电荷的小物块.由静止开释后,两个物块向相反方向运动,并最后停止.在物块的运动过程中,以下表述正确的选项是A.两个物块的电势能渐渐减少B.两物构成的系统机械能守恒C.两个物块的动能守恒D.全过程物块遇到的摩擦力小于或等于其遇到的库仑力7.定值电阻R1和一热敏电阻R2串连后与一内阻不计的电源构成闭合电路,开始时R1R2现.先后对R2加热、冷却,则以下对于R2的电功率变化状况正确的选项是A.加热时增添,冷却时减少B.加热时减少,冷却时增添C.冷却、加热时均增添D.冷却、加热时均减少8.依据电容器电容的定义式 CQU,可知()A.电容器所带的电荷量Q越多,它的电容就越大,C与Q成正比ArB.电容器不带电时,其电容为零VbR 2R 3U越高,它的电容就越小,C与U成反比a PC.电容器两极板之间的电压 R 1D.以上说法均不对第9题图9.在如下图电路中当变阻器器的滑动头P向b端挪动时(),A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小10.如图a 、b 、c是电场中的三个等势面,其电势分别是5V 、0和5V，一个电子从O点以5V 0V5V初速度v 0进入电场,电子进入电场后的运动状况是 ( )A.假如v 0方向竖直向上 ,则电子的速度大小不变 ,方向不变B.假如v 0方向竖直向下 ,则电子的速度大小不变 ,方向改变C.假如v 0方向水平向右 ,则电子的速度大小不变 ,方向改变Oa bc第10题图GRD.假如v0方向水平向左,则电子的速度大小改变 ,方向不变第11题图11.在一个微安表G上并联一个电阻R,就改装成一块安培表,今将该表与标准安培表串连后去测电流,发现该表的示数总比标准表的示数小 ,修正的方法为 ()A.在R 上并联一个小电阻B.在R 上并联一个大电阻C.将R 的阻值变大些D.将R 的阻值变小些12.以下说法正确的选项是A.电荷在某处不受电场力作用,则该处的电场强度必定为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用 ,则该处磁感觉强度必定为零C.表征电场中某点电场的强弱,是把一个查验电荷放在该点时遇到的电场力与查验电荷自己电荷量的比值D.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点时遇到的磁场力与该小段导体长度和电流强度乘积的比值二、实验题（此题共2小题,第13题4分,第14题12分共16分.)91013.以下图的游标卡尺的读数为： ________________mm0 1014.有一个小灯泡上标有“、 1W ”的字样此刻要用伏安法描述这个灯泡的IU图线,2V ,有以下器械供采用A.电压表(0～3V 内阻10千欧)B.电压表(0～15V 内阻30千欧)C.电流表(0～，内阻1 ） D.电流表(～,内阻）E.滑动变阻器（5，1A ）F.滑动变阻器(500，）G.电源（电动势3V，内阻1 ）实验中电压表应采用__________,电流表应采用__________.为使实验偏差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应采用____________（用序号字母表示）。
北京大学附属中学河南分校2016届高三物理上学期周测试卷1
北大附中焦作校区2016届高三物理周测试卷（1）时间：45分钟 考查范围：运动学部分1、【2015浙江-15】如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间t ∆，测得遮光条的宽度为x ∆，用xt∆∆近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，为使xt∆∆更接近瞬时速度，正确的措施是 A 换用宽度更窄的遮光条 B 提高测量遮光条宽度的精确度 C 使滑块的释放点更靠近光电门D 增大气垫导轨与水平面的夹角 2、【2015山东-14】．距地面高5m 的水平直轨道A 、B 两点相距2m ，在B 点用细线悬挂一小球，离地高度为h ，如图。
小车带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B 点时细线被轧断，最后两球同时落地。
不计空气阻力，取重力加速度A ．1.25mB ．2.25mC ．3.75mD ．4.75m3、【2015广东-13】13.甲乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移-时间图像如图3所示。
下列表述正确的是 A ．0.2-0.5小时内，甲的加速度比乙的大 B ．0.2-0.5小时内，甲的速度比乙的大 C ．0.6-0.8小时内，甲的位移比乙的小 D ．0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等4、一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止．下列速度v 和位移x 的关系图象中，能描述该过程的是( )5、【2015江苏-5】如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m 设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s 和2s 。
关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度22/m s 由静止加速到2m/s ，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是 A ．关卡2 B ．关卡3 C ．关卡4 D ．关卡56、[2014·新课标Ⅱ卷] 甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t ＝0到t ＝t 1的时间内，它们的v －t 图像如图所示．在这段时间内( )A ．汽车甲的平均速度比乙的大B ．汽车乙的平均速度等于v 1＋v 22C ．甲乙两汽车的位移相同D ．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大7、[2014·广东卷] 图6是物体做直线运动的v －t 图像，由图可知，该物体( )A ．第1 s 内和第3 s 内的运动方向相反B ．第3 s 内和第4 s 内的加速度相同C ．第1 s 内和第4 s 内的位移大小不相等D ．0～2 s 和0～4 s 内的平均速度大小相等 ．8、跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下，运动员沿竖直方向运动的v t 图像如图X16所示，下列说法正确的是( )A ．运动员在0～10 s 的平均速度大于10 m/sB ．15 s 末开始运动员处于静止状态C ．10 s 末运动员的速度方向改变D ．10～15 s 运动员做加速度逐渐减小的减速运动 图X169、 如图所示，汽车以10 m/s 的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线20 m 处时，还有3 s 绿灯就要熄灭．而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则汽车运动的速度—时间图像可能是图X18中的( )10、甲、乙两物体在t＝0时刻经过同一位置沿x轴运动，其v－t图像如图所示，则( )A．甲、乙在t＝0到t＝1 s之间沿同一方向运动B．乙在t＝0到t＝7 s之间的位移为零C．甲在t＝0到t＝4 s之间做往复运动D．甲、乙在t＝6 s时的加速度方向相同11、 (15分)[2014·山东卷] 研究表明，一般人的刹车反应时间 (即图甲中“反应过程”所用时间)t0＝0.4 s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0＝72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝39 m，减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．取重力加速度的大小g取10 m/s2.求：(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值．12、(15分)某人在相距10 m的A、B两点间练习折返跑，他在A点由静止出发跑向B点，到达B点后立即返回A点．设加速过程和减速过程都是匀变速运动，加速过程和减速过程的加速度大小分别是4 m/s2和8 m/s2，运动过程中的最大速度为4 m/s，从B点返回的过程中达到最大速度后即保持该速度运动到A点，求：(1)从B点返回A点的过程中以最大速度运动的时间；(2)从A点运动到B点与从B点运动到A点的平均速度的大小之比．2015—2016年高三物理周测（一）答案11、【答案】(1)8 m/s 22.5 s (2)0.3 s (3)415[解析] (1)设减速过程中汽车加速度的大小为a ，所用时间为t ，由题可得初速度v 0＝20 m/s ，末速度v t ＝0，位移s ＝25 m ，由运动学公式得 v 20＝2as ① t ＝v 0a② 联立①②式，代入数据得a ＝8 m/s 2③ t ＝2.5 s ④(2)设志愿者反应时间为t ′，反应时间的增加量为Δt ，由运动学公式得 L ＝v 0t ′＋s ⑤ Δt ＝t ′－t 0⑥ 联立⑤⑥式，代入数据得 Δt ＝0.3 s ⑦(3)设志愿者所受合外力的大小为F ，汽车对志愿者作用力的大小为F 0，志愿者质量为m ，由牛顿第二定律得 F ＝ma ⑧由平行四边形定则得 F 20＝F 2＋(mg )2⑨联立③⑧⑨式，代入数据得F 0mg ＝415⑩12、【答案】(1)2 s (2)1213[解析] (1)设此人从静止到加速至最大速度时所用的时间为t 1，加速运动的位移大小为x 1，从B 点返回A 点的过程中做匀速运动的时间为t 2，A 、B 两点间的距离为L ，由运动学公式可得v m ＝a 1t 1 x 1＝v m2t 1 L －x 1＝ v m t 2联立以上各式并代入数据可得t 2＝2 s.(2)设此人从A 点运动到B 点的过程中做匀速运动的时间为t 3，减速运动的位移大小为x 2，减速运动的时间为t 4，由运动学方程可得 v m ＝a 2t 4x 2＝v m2t 4L －x 1－x 2＝ v m t 3v AB v BA ＝t 1＋t 2t 1＋t 3＋t 4联立以上各式并代入数据可得v AB v BA ＝1213.。
北京市北京大学附属中学河南分校高三物理上学期第一次月考试题(扫描版)
北京市北京大学附属中学河南分校2016届高三物理上学期第一次月考试题（扫描版）北大附中河南分校2015-2016学年高三第一次考试 物理试卷参考答案一．选择题1.A2.D3.C4.B5.D6.D7.AB8.ABC9.BC 10.ACD 11. AD 12. AD 二实验题13．（1）①打点计时器接了直流电；( 2分 )②重物离打点计时器太远．( 2分 )（2）h 5－h 32 f ( 2分)9．4( 2分 )14．(1)1.170 (2)2v t －2h t 2 (3)2k (1)该游标卡尺是20分度的，主尺读数为1.1 cm ，游标尺的读数为14×0. 005 cm ＝0.070 cm ，所以游标卡尺的读数为1.170 cm.(2分）(2)由h ＝v 0t ＋12gt 2和v ＝v 0＋gt 得： g ＝2v t －2h t 2.（2分） (3)由上式得h t ＝v －12gt ，即图象的斜率的绝对值为k ＝12g ，所以g ＝2k .（2分） 三计算题15解析：(1)汽车加速时间t 1＝v a＝4.0 s （1分）40．0 s 时间内汽车能行驶的位移x ＝12at 21＋v (t －t 1)＝380 m （3分） n ＝x l＝63.3则知能有64辆汽车通过路口．（2分） (2)记t 0＝3.0 s ，当时间显示灯刚亮出“3”时，第65辆汽车行驶的位移x 1＝12at 21＋v (t －t 1－t 0)＝350 m （3分）此时汽车距停车线的距离：x 2＝64l －x 1＝34 m （1分） 第65辆车从刹车到停下来的时间t ＝x 2v 2＝6.8 s.（2分）答案：(1)64辆 (2)6.8 s16解析：(1)斜面倾角为30°时，物体恰能匀速下滑，满足mg sin 30°＝μmg cos 30°解得μ＝33.(4分） (2)设斜面倾角为α，受力情况如图，由匀速直线运动的条件：F cos α＝mg sin α＋F f （2分）F N ＝mg cos α＋F sin α （2分）F f ＝μF N （1分）解得：F ＝mg sin α＋μmg cos αcos α－μsin α（1分） 当cos α－μsin α＝0，即cot α＝μ时，F →∞，（1分）即“不论水平恒力F 多大”，都不能使物体沿斜面向上滑行，此时临界角θ0＝α＝60°.（1分）答案：(1)33(2)60° 17解：（1） 滑块从A 滑到B 的过程，机械能守恒，设滑块滑到B 的速度v 0错误！未找到引用源。
《解析》北大附中河南分校2016届高三上学期周测物理试卷(16)Word版含解析
2015-2016学年北大附中河南分校高三（上）周测物理试卷（16）一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内）1．如图所示，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度v，在水平U型框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路电阻为R0，半圆形硬导体AB的电阻为r，其余电阻不计，则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为（）A．BLV，B．2BLV，BLVC．BLV，2BLV D．2BLV，2．某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为5×10﹣5T．一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过．设落潮时，海水自东向西流，流速为1m/s．下列说法正确的是（）A．河北岸的电势较高 B．河南岸的电势较高C．电压表记录的电压为9mV D．电压表记录的电压为5mV3．在匀强磁场中，有一个接有电容器的单匝导线回路，如图所示，已知C=30μF，L1=5cm，L2=8cm，磁场以5×10﹣2T/s的速率增加，则（）A．电容器上极板带正电，带电荷量为6×10﹣5CB．电容器上极板带负电，带电荷量为6×10﹣5CC．电容器上极板带正电，带电荷量为6×10﹣9CD．电容器上极板带负电，带电荷量为6×10﹣9C4．如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，线圈内接有电阻值为R 的电阻，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁场的磁感应强度为B．在线圈从图示位置绕OO′转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为（）A．B．C．D．5．如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路下列说法正确的是（）A．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C．闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭6．如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0．使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为（）A．B．C．D．7．半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0．圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则（）A．θ=0时，杆产生的电动势为2BavB．θ=时，杆产生的电动势为C．θ=0时，杆受的安培力大小为D．θ=时，杆受的安培力大小为8．如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B．将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g．下列选项正确的是（）A．P=2mgvsinθB．P=3mgvsinθC．当导体棒速度达到时加速度大小为D．在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功9．如图所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个完全一样的水平金属圆盘a 和b．它们可以绕竖直轴自由转动，用导线通过电刷把它们相连．当圆盘a转动时（）A．圆盘b总是与a沿相同方向转动B．圆盘b总是与a沿相反方向转动C．若B1、B2同向，则a、b转向相同D．若B1、B2反向，则a、b转向相同10．如图所示，光滑绝缘水平面上有一矩形线圈冲入一匀强磁场，线圈全部进入磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的一半，设磁场宽度大于线圈宽度，那么（）A．线圈恰好在刚离开磁场的地方停下B．线圈在磁场中某位置停下C．线圈在未完全离开磁场时即已停下D．线圈完全离开磁场以后仍能继续运动，不会停下来二、填空题（本题共2小题，每题8分，共16分）11．如图所示，半径为r的金属圆环绕通过直径的轴OO′以角速度ω匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，以金属环的平面与磁场方向重合时开始计时，求在转动30°角的过程中，环中产生的感应电动势为．12．一个边长为10cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框匝数n=100，线框平面与磁场垂直，电阻为20Ω．磁感应强度随时间变化的图象如图所示．则在一个周期内线框产生的热量为J．三、计算题（本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13．轻质细线吊着一质量为m=0.32kg，边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈，总电阻为r=1Ω，边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t=0开始经t0时间细线开始松弛，取g=10m/s2．求：（1）在前t0时间内线圈中产生的电动势；（2）在前t0时间内线圈的电功率；（3）t0的值．14．如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取g=10m/s2）．（1）通过计算分析4s内导体棒的运动情况；（2）计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向；（3）计算4s内回路产生的焦耳热．15．如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；（3）外力做的功W F．16．如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1m，上端接有电阻R=3Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m=0.1kg、电阻r=1Ω的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的vt图象如图乙所示．（取g=10m/s2）求：（1）磁感应强度B（2）杆在磁场中下落0.1s的过程中电阻R产生的热量．2015-2016学年北大附中河南分校高三（上）周测物理试卷（16）参考答案与试题解析一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内）1．如图所示，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度v，在水平U型框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路电阻为R0，半圆形硬导体AB的电阻为r，其余电阻不计，则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为（）A．BLV，B．2BLV，BLVC．BLV，2BLV D．2BLV，【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】图中半圆形硬导体AB有效切割的长度等于半圆的直径2L，由公式E=Blv求解感应电动势的大小．AB相当于电源，其两端的电压是外电压，由欧姆定律求出．【解答】解：半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小为：E=B•2Lv=2BLvAB相当于电源，其两端的电压是外电压，由欧姆定律得：U=E=故选：D．2．某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为5×10﹣5T．一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过．设落潮时，海水自东向西流，流速为1m/s．下列说法正确的是（）A．河北岸的电势较高 B．河南岸的电势较高C．电压表记录的电压为9mV D．电压表记录的电压为5mV【考点】霍尔效应及其应用．【分析】落潮时，海水自东向西流，相当于导体切割磁感线，有效切割的长度等于河宽100m，由右手定则判断电势高低，由E=BLv求解感应电动势，得到电压表的示数等于感应电动势大小．【解答】解：A、B、地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，落潮时，海水自东向西流，相当于导体切割磁感线，由右手定则判断可知，感应电动势的方向由河北岸指向南岸，则河南岸的金属板电势较高．故B正确，A错误．C、D、海水自西向东流切割地磁场的磁感线，产生的感应电动势大小为：E=BLv=5×10﹣5×100m×1=5mV则电压表记录的电压为5mV．故C错误，D正确．故选：BD．3．在匀强磁场中，有一个接有电容器的单匝导线回路，如图所示，已知C=30μF，L1=5cm，L2=8cm，磁场以5×10﹣2T/s的速率增加，则（）A．电容器上极板带正电，带电荷量为6×10﹣5CB．电容器上极板带负电，带电荷量为6×10﹣5CC．电容器上极板带正电，带电荷量为6×10﹣9CD．电容器上极板带负电，带电荷量为6×10﹣9C【考点】法拉第电磁感应定律；电容．【分析】根据楞次定律判断感应电动势的方向，从而得知上极板所带电量的电性，根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小，根据Q=CU求出所带电量的大小．【解答】解：根据楞次定律知，感应电动势的方向是逆时针方向，则上极板带正电．根据法拉第电磁感应定律得：E==5×10﹣2×0.05×0.08V=2×10﹣4 V，则：Q=CU=CE=3×10﹣5×2×10﹣4=6×10﹣9C．故C正确，A、B、D错误．故选：C．4．如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，线圈内接有电阻值为R 的电阻，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁场的磁感应强度为B．在线圈从图示位置绕OO′转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为（）A．B．C．D．【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律．【分析】在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量为Φ=BS，图中S有磁感线穿过线圈的面积，即为有效面积，磁通量与线圈的匝数无关，从而根据I=，即可求解．【解答】解：当正方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，磁通量为：Φ=B•L2=，根据q=N=N，故B正确，ACD错误；故选：B．5．如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路下列说法正确的是（）A．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C．闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭【考点】自感现象和自感系数．【分析】线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向更原电流的方向相反，抑制增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向更原电流的方向相同，抑制减小，并与灯泡D1构成电路回路．【解答】解：A、S闭合瞬间，由于自感线圈相当于断路，所以两灯是串联，电流相等，故A正确B错误；C、闭合开关S待电路达到稳定时，D1被短路，D2比开关S刚闭合时更亮，C正确；D、S闭合稳定后再断开开关，D2立即熄灭，但由于线圈的自感作用，L相当于电源，与D1组成回路，D1要过一会在熄灭，故D正确；故选：ACD6．如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0．使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为（）A．B．C．D．【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律．【分析】根据转动切割感应电动势公式，，求出感应电动势，由欧姆定律求解感应电流．根据法拉第定律求解磁感应强度随时间的变化率．【解答】解：若要电流相等，则产生的电动势相等．设切割长度为L，而半圆的直径为d，从静止开始绕过圆心O以角速度ω匀速转动时，线框中产生的感应电动势大小为①根据法拉第定律得②①②联立得故ABD错误，C正确，故选C．7．半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0．圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则（）A．θ=0时，杆产生的电动势为2BavB．θ=时，杆产生的电动势为C．θ=0时，杆受的安培力大小为D．θ=时，杆受的安培力大小为【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；安培力．【分析】根据几何关系求出此时导体棒的有效切割长度，根据法拉第电磁感应定律求出电动势．注意总电阻的求解，进一步求出电流值，即可算出安培力的大小．【解答】解：A、θ=0时，杆产生的电动势E=BLv=2Bav，故A正确；B、θ=时，根据几何关系得出此时导体棒的有效切割长度是a，所以杆产生的电动势为Bav，故B错误；C、θ=0时，由于单位长度电阻均为R0．所以电路中总电阻（2+π/2）aR0．所以杆受的安培力大小F=BIL=B•2a=，故C错误；D、θ=时，电路中总电阻是（π+1）aR0所以杆受的安培力大小F′=BI′L′=，故D正确；故选：AD．8．如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B．将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g．下列选项正确的是（）A．P=2mgvsinθB．P=3mgvsinθC．当导体棒速度达到时加速度大小为D．在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；功率、平均功率和瞬时功率；电磁感应中的能量转化．【分析】导体棒最终匀速运动受力平衡可求拉力F，由P=Fv可求功率，由牛顿第二定律求加速度，由能量守恒推断能之间的相互转化．【解答】解：A、当导体棒以v匀速运动时受力平衡，则mgsinθ=BIl=，当导体棒以2v匀速运动时受力平衡，则F+mgsinθ=BIl=，故F=mgsinθ，拉力的功率P=Fv=2mgvsinθ，故A正确B、同理，B错误C、当导体棒速度达到时，由牛顿第二定律，mgsinθ﹣=ma，解得a=，故C正确D、由能量守恒，当速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力及重力所做的功，故D错误故选：AC9．如图所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个完全一样的水平金属圆盘a 和b．它们可以绕竖直轴自由转动，用导线通过电刷把它们相连．当圆盘a转动时（）A．圆盘b总是与a沿相同方向转动B．圆盘b总是与a沿相反方向转动C．若B1、B2同向，则a、b转向相同D．若B1、B2反向，则a、b转向相同【考点】楞次定律．【分析】对于左盘，根据右手定则判断感应电流方向；对于右盘，根据左手定则判断安培力方向，确定转动方向．【解答】解：①若B1B2同向上，从上向下看，a盘顺时针转动，其半径切割磁感线，感应电流从a′→O→b′→O′→a′；b盘电流从b′→O′，根据左手定则，安培力逆时针（俯视）；②若B1B2同向下，从上向下看，a盘顺时针转动，其半径切割磁感线，感应电流从O→a′→O′→b′→；b盘电流从O′→b′，根据左手定则，安培力逆时针（俯视）；③若B1向上，B2向下，从上向下看，a盘顺时针转动，其半径切割磁感线，感应电流从a′→O→b′→O′→a′；b盘电流从b′→O′，根据左手定则，安培力顺时针（俯视）；④若B1向下，B2向上，从上向下看，a盘顺时针转动，其半径切割磁感线，感应电流从O→a′→O′→b′→；b盘电流从O′→b′，根据左手定则，安培力顺时针（俯视）；故ABC错误，D正确；故选：D．10．如图所示，光滑绝缘水平面上有一矩形线圈冲入一匀强磁场，线圈全部进入磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的一半，设磁场宽度大于线圈宽度，那么（）A．线圈恰好在刚离开磁场的地方停下B．线圈在磁场中某位置停下C．线圈在未完全离开磁场时即已停下D．线圈完全离开磁场以后仍能继续运动，不会停下来【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．【分析】线圈完全进入磁场后做匀速运动，进磁场和出磁场的过程都做变减速直线运动，比较进磁场和出磁场时所受的安培力大小，从而判断出线圈能否通过磁场．【解答】解：线圈出磁场时的速度小于进磁场时的速度，安培力F=BIL=，知出磁场时所受的安培力小于进磁场时所受的安培力，根据动能定理，由于进磁场时安培力做功大于出磁场时安培力做功，则出磁场时动能的变化量小于进磁场时动能的变化量，进磁场时其动能恰好等于它在磁场外面时的一半，知出磁场后，动能不为零，还有动能，将继续运动，不会停下来．故D正确．A、B、C错误．故选D．二、填空题（本题共2小题，每题8分，共16分）11．如图所示，半径为r的金属圆环绕通过直径的轴OO′以角速度ω匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，以金属环的平面与磁场方向重合时开始计时，求在转动30°角的过程中，环中产生的感应电动势为．【考点】法拉第电磁感应定律．【分析】由法拉第电磁感应定律，得感应电动势的平均值．【解答】解：△Φ=Φ2﹣Φ1=BSsin30°﹣0=Bπr2．又△t===π/（6ω）所以E==3Bωr2．故答案为：3Bωr212．一个边长为10cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框匝数n=100，线框平面与磁场垂直，电阻为20Ω．磁感应强度随时间变化的图象如图所示．则在一个周期内线框产生的热量为0.2J．【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化．【分析】在B﹣t图中同一条直线磁通量的变化率是相同的．由法拉第电磁感应定律可得出感应电动势大小恒定；由焦耳定律，即可求解．【解答】解：根据B﹣t图中同一条直线磁通量的变化率是相同的，所以电动势为定值，即为：E=n S=100××0.12V=1V；根据欧姆定律，则有：I==A ；在一个周期内，由焦耳定律Q=I 2Rt ，可得：Q=0.2J ．故答案为：0.2．三、计算题（本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13．轻质细线吊着一质量为m=0.32kg ，边长为L=0.8m 、匝数n=10的正方形线圈，总电阻为r=1Ω，边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t=0开始经t 0时间细线开始松弛，取g=10m/s 2．求：（1）在前t 0时间内线圈中产生的电动势；（2）在前t 0时间内线圈的电功率；（3）t 0的值．【考点】法拉第电磁感应定律；导体切割磁感线时的感应电动势．【分析】（1）根据ɛ=n =n S 求出感应电动势，注意S 为有效面积．（2）根据感应电动势求出感应电流，再根据P=I 2r 求出线圈的电功率．（3）当线圈所受的安培力等于线圈的重力时，绳子的张力为零，细线开始松弛．根据F 安=nBtI =mg ，I=求出拉力为零时的磁感应强度，再根据图象求出时间．【解答】解：（1）由法拉第电磁感应定律得：==n=V=0.4V ；（2）线圈中的电流为：I===0.4A ； 线圈的电功率为P=I 2r=0.16 W（3）分析线圈受力可知，当细线松弛时有：F 安=nB t0I =mg而I=则有： =2T由图象知：B t0=1+0.5t 0解得：t 0=2 s答：（1）在前t 0时间内线圈中产生的电动势0.4V ；（2）在前t 0时间内线圈的电功率0.16W ；（3）t0的值2s．14．如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取g=10m/s2）．（1）通过计算分析4s内导体棒的运动情况；（2）计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向；（3）计算4s内回路产生的焦耳热．【考点】电磁感应中的能量转化；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律；导体切割磁感线时的感应电动势；楞次定律．【分析】导体棒在没有磁场区域，由于摩擦阻力做匀减速运动，由牛顿第二定律求出加速度，然后确定4s棒的运动情况．回路中前2S内没有磁通量变化，后2S内磁通量均匀变小，产生的电动势不变，则电流恒定，故由焦耳定律可求出产生的热量．【解答】解：（1）导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有﹣μmg=mav t=v0+atx=v0t+at2代入数据解得：t=1s，x=0.5m，导体棒没有进入磁场区域．导体棒在1s末已经停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x=0.5m（2）前2s磁通量不变，回路电动势和电流分别为E=0，I=0后2s回路产生的电动势为===0.1V；回路的总长度为5m，因此回路的总电阻为R=5λ=0.5Ω电流为=0.2A；根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向（3）前2s电流为零，后2s有恒定电流，焦耳热为Q=I2Rt=0.22×0.5×2=0.04J．答：（1）导体棒在1s末已经停止运动，以后一直保持静止；（2）计算4s内回路中电流的大小0.2A，电流方向是顺时针方向；（3）4s内回路产生的焦耳热0.04J．15．如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；（3）外力做的功W F．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）根据运动学公式求出时间，根据电量的公式求解（2）撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，再通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等于棒的动能减少．（3）根据动能定理求解．【解答】解：（1）棒匀加速运动所用时间为t，有：=xt==3s根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求电路中产生的平均电流为：===1.5A根据电流定义式有：q=t=4.5C（2）撤去外力前棒做匀加速运动根据速度公式末速为：v=at=6m/s撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，再通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等于棒的动能减少．Q2=△E K=mv2=1.8J（3）根据题意在撤去外力前的焦耳热为：Q1=2Q2=3.6J撤去外力前拉力做正功、安培力做负功（其绝对值等于焦耳热Q1）、重力不做功共同使棒的动能增大，根据动能定理有：△E K=W F﹣Q1则：W F=△E K+Q1=5.4J答：（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量是4.5 C；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热是1.8J；（3）外力做的功是5.4 J．16．如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1m，上端接有电阻R=3Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m=0.1kg、电阻r=1Ω的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的vt图象如图乙所示．（取g=10m/s2）求：。
北京大学附属中学河南分校2016届高三物理上学期周测试卷17
北大附中焦作校区2016届高三物理周测试卷（17）(考查范围：交变电流、传感器部分)一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．如下图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO ′以恒定的角速度ω转动．当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在t ＝π2ω时刻( ) A ．线圈中的电流最大B ．穿过线圈的磁通量为零C ．线圈所受的安培力为零D ．线圈中的电流为零2．如下图所示，面积均为S 的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B 中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e ＝BS ωsin ωt 的图是( )3．下图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n 1与副线圈的匝数n 2之比为10:1.变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流，两个20 Ω的定值电阻串联接在副线圈两端．电压表为理想电表，则( )A ．原线圈上电压的有效值为100 VB ．原线圈上电压的有效值约为70.7 VC ．电压表的读数为5.0 VD ．电压表的读数约为3.5 V4．阻值为10 Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是A ．电压的有效值为10 VB ．通过电阻的电流有效值为22A C ．电阻消耗电功率为5 WD ．电阻每秒钟产生的热量为10 J5．利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况．如下图(a)所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B 能接收到发光元件A 发出的光．每当工件挡住A 发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如下图(b)所示．若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.1 m ，则下述说法正确的是( )A ．传送带运动的速度是0. 1 m/sB ．传送带运动的速度是0.2 m/sC ．该传送带每小时输送3 600个工件D ．该传送带每小时输送7 200个工件6．(2012·全国大纲)一台电风扇的额定电压为交流220V ．在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I 随时间t 的变化如下图所示．这段时间内电风扇的用电量为( )A ．3.9×10－2度B ．5.5×10－2度C ．7.8×10－2度D ．11.0×10－2度7．如图，理想变压器原线圈输入电压u ＝U m sin ωt ，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示．下列说法正确的是( )A ．I 1和I 2表示电流的瞬时值B ．U 1和U 2表示电压的最大值C ．滑片P 向下滑动过程中，U 2不变、I 1变大D ．滑片P 向下滑动过程中，U 2变小、I 1变小8．如右图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11 0002sin100πt (V)的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6Ω的导线对“220 V 880 W”的电器R L 供电，该电器正常工作．由此可知( )A ．原、副线圈的匝数比为50:1B ．交变电压的频率为100 HzC ．副线圈中电流的有效值为4 AD ．变压器的输入功率为880 W9．如下图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B ＝210T 的水平匀强磁场中，线框面积S ＝0.5 m 2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω＝200rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 V,60 W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A ，下列说法正确的是( )A ．图示位置穿过线框的磁通量为零B ．线框中产生交变电压的有效值为500 2 VC ．变压器原、副线圈匝数之比为25:11D ．允许变压器输出的最大功率为5 000 W10．下图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T 1和降压变压器T 2向用户供电，已知输电线的总电阻R ＝10 Ω，降压变压器T 2的原、副线圈匝数之比为4 1，副线圈与用电器R 0组成闭合电路．若T 1、T 2均为理想变压器，T 2的副线圈两端电压u ＝2202sin100πt (V)，当用电器电阻R 0＝11 Ω时( )A ．通过用电器R 0的电流有效值是20 AB ．升压变压器的输入功率为4 650 WC ．发电机中的电流变化频率为100 HzD ．当用电器的电阻R 0减小时，发电机的输出功率减小二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)11． 如图，理想变压器原线圈与一10 V 的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a 和b ，小灯泡a 的额定功率为0.3 W ，正常发光时电阻为30Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A ，可计算出原、副线圈的匝数比为________，流过灯泡b 的电流为________A.12．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定．．．．)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等． (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在下图(1)的实物图上连线．(2)实验的主要步骤：①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，__________，__________，断开开关；③重复第②步操作若干次，测得多组数据．(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得上图(2)的R －t 关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R －t 关系式：R ＝________＋________t (Ω)(保留3位有效数字)．三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．如下图(a)是一理想变压器的电路连接图，图(b)是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知原、副线圈的匝数比为10 1，电流表A 2的示数为2 A ，开关S 断开，求：(1)变压器的输入功率和电压表的示数；(2)将开关S 闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况．14．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S ＝0.05 m 2，线圈转动的频率为50 Hz ，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B ＝2πT ．用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220 V 11 kW”的电动机正常工作，需在发电机的输出端a 、b 与电动机之间接一个理想变压器，电路如下图所示，求：(1)发电机的输出电压为多少？(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？15．如下图甲所示是一种振动发电装置，它的结构由一个半径为r ＝0.1 m 的50匝的线圈套在辐形永久磁铁槽上组成，假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(如图乙)．线圈运动区域内磁感应强度B 的大小均为15πT ，方向不变，线圈的总电阻为2 Ω，它的引出线接有8 Ω的电珠L ，外力推动线圈的P 端，使线圈做往复运动，便有电流通过电珠，当线圈向右的位移随时间变化的规律如图丙所示时(x 取向右为正)．(1)画出线圈中感应电流随时间变化的图象(取电流从a →L →b 为正方向)；(2)在0.1～0.15 s 内推动线圈运动过程中的作用力；(3)求该发电机的输出功率(其他损耗不计)．16．有条河流，流量Q ＝2 m 3/s ，落差h ＝5 m ，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V ，输电线总电阻R ＝30 Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V,100 W”的电灯正常发光？(g取10 N/kg)参考答案：1、解析：由T ＝2πω，故t ＝π2ω＝T 4，此时线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，B 错误，由于此时感应电动势为零，所以线圈中电流为零，线圈所受的安培力为零，A 错，C 、D 正确．答案：CD2、解析：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为e ＝BS ωsin ωt ，由这一原则判断，A 图中感应电动势为e ＝BS ωsin ωt ；B 图中的转动轴不在线圈所在平面内；C 、D 图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直．答案：A3、解析：原线圈上电压的最大值为100 V ，有效值为50 2 V ，即70.7 V ，A 错，B 对；根据原、副线圈电压比与线圈匝数比的关系可得，副线圈电压的有效值为7.07 V ，而电压表的读数为其中一个定值电阻两端电压的有效值，约为3.5 V ，C 错，D 对．答案：BD4、解析：根据图象可知电压最大值为U m ＝10 V ，有效值为U ＝102V ．A 错误；电流有效值为I ＝U R ＝22 A ，B 正确；电阻消耗的电功率为P ＝I 2R ＝(22)2×10 W＝5 W ，C 正确；由Q ＝Pt 知，电阻每秒钟产生的热量为5 J ，D 错误．答案：BC5、解析：因为相邻两次挡光时间间隔为0.5 s ，而每两个工件间的距离为0.1 m ，且传送带是匀速运动的，故传送带运动的速度v ＝0.10.5m/s ＝0.2 m/s ，B 正确；每小时传送带通过的距离为s ＝vt ＝720 m ，故该传送带每小时输送7 200个工件，D 正确．答案：BD6、解析：由于电风扇正常工作，根据W ＝UIt 可得W ＝220×(0.3×10＋0.4×10＋0.2×40)×60 J＝1.98×105 J ＝5.5×10－2 kW·h，选项B 正确．答案：B7、解析：交流电表的示数表示交流电的有效值，选项A 、B 错误；滑片P 向下滑动过程中，原、副线圈的匝数n 1、n 2不变，U 1不变，则U 2＝U 1n 2n 1不变；R 连入电路的电阻减小，则流过副线圈的电流I 2＝U 2R ＋R 0变大，根据U 1I 1＝U 2I 2，可知I 1变大，选项C 对D 错． 答案：C8、解析：由P ＝UI 可得I ＝P L U L ＝4 A ，选项C 正确；根据Ir ＝24 V 得副线圈电压U 2＝U L ＋U r ＝244 V ，再由n 1n 2＝U 1U 2可得n 1:n 2＝2 750:61≈45:1，选项A 错误；由u ＝11 0002sin100πt (V)及f ＝ω2π可得f ＝50 Hz ，选项B 错误；因导线电阻消耗电能，故变压器输入功率为P ＝P L ＋I 2r ＝976 W ，选项D 错误．答案：C9、解析：图示位置穿过线圈的磁通量最大，A 错；产生的交变电流的最大电动势E m ＝NBS ω＝500 2 V ，有效值为500 V ，B 错；变压器原、副线圈匝数之比为500:220＝25:11，C 对；允许变压器输出的最大功率为500×10 W＝5 000 W ，D 对．答案：CD10、解析：由T 2的副线圈两端电压的表达式知，副线圈两端的电压有效值为220 V ，电流为I ＝22011 A ＝20 A ，A 对；由于输电线电流I ′＝204A ＝5 A ，所以升压变压器的输入功率为P ＝P 线＋PR 0＝52×10 W＋202×11 W＝4 650 W ，B 对；发电机中的电流变化频率与T 2的副线圈两端电压的频率相同，也为50 Hz ，C 错；当用电器的电阻R 0减小时，其消耗的功率变大，发电机的输出功率变大，D 错．答案：AB11、解析：根据P ＝U 2R和P ＝I 2R 得灯泡a 两端的电压U 2＝PR ＝0.3×30 V ＝3 V ，通过灯泡a 的电流I a ＝P R ＝0.330 A ＝0.1 A ，根据U 1U 2＝n 1n 2得原、副线圈匝数之比n 1n 2＝U 1U 2＝103，根据I 1I 2＝n 2n 1，得副线圈上的电流I 2＝n 1n 2I 1＝103×0.09 A＝0.3 A ．根据I 2＝I a ＋I b 得，流过灯泡b 的电流为I b ＝I 2－I a ＝0.2 A.答案：10 3 0.212、解析：改变温度后，热敏电阻阻值改变，电压表示数改变，从图线知R 与t 成线性关系，且纵轴上截距(当t ＝0℃时)R ＝100 Ω，斜率为ΔR /Δt ＝0.395，所以R ＝100＋0.395t (Ω)．答案：(1)实物连线图如下图 (2)记录温度计数值记录电压表数值 (3)100 0.39513、解析：(1)由图(b)可知输入电压的有效值U 1＝200 V由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2U 1n 1＝20 V 变压器的输入功率P 1等于输出功率P 2故P 1＝P 2＝U 2I 2＝20×2 W＝40 W.(2)将S 闭合，U 2不变，即电压表示数保持20 V 不变；由于负载增多，负载总电阻减小，电流表A 2的示数增大；次级线圈的输出功率增加，初级线圈的输入功率随之增加，电流表A 1的示数增大．答案：(1)40 W 20 V(2)A 1示数增大 A 2示数增大 V 示数不变14、解析：(1)根据E m ＝NBS ω＝1 100 2 V得输出电压的有效值为U 1＝E m 2＝1 100 V. (2)根据U 1U 2＝n 1n 2得n 1n 2＝5:1. (3)根据P 入＝P 出＝2.2×104 W再根据P 入＝U 1I 1，解得I 1＝20 A.答案：(1)1 100 V (2)5:1 (3)20 A15、解析：(1)在0 s ～0.1 s 内感应电动势E 1＝nBLv 1v 1＝0.100.1 m/s ＝1 m/s L ＝2πr ，I 1＝E 1R 总＝0.2 A在0.1～0.15 s 内：v 2＝2 m/s ，E 2＝nBLv 2，I 2＝E 2R 总＝0.4 A.(2)因为外力匀速推动线圈，所以有：F ＝F 安＝nBI 2L＝nBI 2·2πr ＝50×0.2π×0.4×2π×0.1 N＝0.8 N. (3)电流的有效值为I ，则有：I 2R ×0.15＝0.22R ×0.1＋0.42R ×0.05I 2＝225所以P 出＝I 2R ＝225×8 W＝1625W ＝0.64 W. 答案：(1)见解析 (2)0.8 N (3)0.64 W16、解析：设水的密度为ρ电源端：P 输出＝mgh /t ×50%＝Q ρgh ×0.5＝2×1×103×10×5×0.5 W＝5×104 W输出电压U 0＝240 V ；输送电路如下图所示．为满足输电要求，据ΔP 损＝I 2送R 有I 送＝ΔP 损/R ＝P 输出×6%R ＝5×104×0.0630A ＝10A ，则送电电压为U 送＝P 输出I 送＝5×10410V ＝5×103 V所以升压变压器的变压比为n 1:n 2＝U 0:U 送＝240/(5×103)＝6:125输电线电压损失ΔU 损＝I 送R ＝10×30 V＝300 V ，用户端：U 1＝U 送－ΔU 损＝5×103V －300V ＝4700V ，据题意可知U 2＝220 V ，所以降压变压器的匝数比为n 1′:n 2′＝U 1:U 2＝4700/220＝235:11.因为理想变压器没有能量损失，所以可正常发光的电灯盏数为N ＝P 输－ΔP 损P 灯＝5×104－5×104×0.06100(盏)＝470(盏)． 答案：6:125 235:11 470。
北京大学附属中学河南分校高二上学期期中考试物理试卷 Word版含答案.pdf
宇华教育集团2015-2016学年上学期期中考试试卷 高二物理考试时间90分钟 满分100分 一、选择题本题共12小题，每小题4分，共计48分，1-7只有一个选项符合题意，8-12小题有多个选项符合题意。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。
1．如图所示，开始时矩形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要使线圈产生感应电流，则下列方法中不可行的是（ ） A．以ab为轴转动 B．以OO′为轴转动 C．以ad为轴转动（小于60°） D．以bc为轴转动（小于60°） 2．环形线圈放在均匀磁场中，设在第1秒内磁感线垂直于线圈平面向内，若磁感应强度随时间变化关系如图，那么在第2秒内线圈中感应电流的大小和方向是（ ） A．感应电流大小恒定，顺时针方向 B．感应电流大小恒定，逆时针方向 C．感应电流逐渐增大，逆时针方向 D．感应电流逐渐减小，顺时针方向 3．一闭合金属线框的两边接有电阻R1、R2，框上垂直置一金属棒，棒与框接触良好，整个装置放在如图所示的匀强磁场中，当用外力使ab棒右移时（ ） A．其穿线框的磁通量不变，框内没有感应电流 B．框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行 C．框内有感应电流，电流方向沿逆时针方向绕行 D．框内有感应电流，左半边逆时针方向绕行，右半边顺时针方向绕行 4.如图所示，一导电金属板置于匀强磁场中，当电流方向向上时，金属板两侧电子多少及电势高低判断正确的是( ) A．左侧电子较多，左侧电势较高 B．左侧电子较多，右侧电势较高 C．右侧电子较多，左侧电势较高 D．右侧电子较多，右侧电势较高 5．两只相同的电阻，分别通以正弦波形的交流电和方波形的交流电，两种交流电的最大值相等，且周期相等．在正弦波形交流电的一个周期内，正弦波形的交流电在电阻上产生的焦耳热为Q1，其与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比Q1∶Q2等于( ) A．1∶1 B．2∶1 C．12 D．43 7．在图甲、乙、丙三图中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电．设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计．图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨足够长．今给导体棒ab一个向右的初速度，在甲、乙、丙三种情形下导体棒动的最终运动状态是（ ） A．三种情形下导体棒ab 最终均做匀速运动 B．甲、丙中，ab 棒最终将以不同的速度做匀速运动：乙中ab棒最终静止 C．甲、丙中，ab 棒最终将以相同的速度做匀速运动：乙中ab棒最终静止 D．三种情形下导体棒ab最终均静止 8．下列说法正确的是（ ） A．磁感应强度越大，线圈的面积越大，则穿过线圈的磁通量一定越大 B．穿过线圈的磁通量为零，表明该处的磁感应强度为零 C．穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度不一定为零， 磁通量很大时，磁感应强度不一定大 D．磁通量的变化可能是由磁感应强度的变化引起的， 也可能是由于线圈面积的变化引起的 9．两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环。
北大附中河南分校高二下学期第一次月考物理试题 缺答案
2016-2017学年下学期第一次月考高二年级物理试题卷（时间：90分钟总分：100分）第Ⅰ卷（选择题，共50分）一、选择题:（每小题5分，共50分。
其中1~8题为单选，9~10题为多选）。
1．重为4N 的物体，静止在倾角为30°的斜面上，在5s 内，关于重力对物体的冲量的说法正确的是()A．重力的冲量为零B．重力的冲量为10N·s C．重力的冲量为20N·sD．重力的冲量与摩擦力的冲量相等2．如下图所示，竖直墙壁两侧固定着两轻质弹簧，水平面光滑，一弹性小球在两弹簧间往复运动，把小球和弹簧视为一个系统，则小球在运动过程中()A．系统的动量守恒，动能守恒B．系统的动量守恒，机械能守恒C．系统的动量不守恒，机械能守恒D．系统的动量不守恒，动能守恒3．人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这样做是为了()A．减小冲量B．减小动量的变化量C．延长与地面的作用时间，从而减小冲力D．增大人对地面的压强，起到安全作用4．如图所示，两个小球A、B 在光滑水平地面上相向运动，它们的质量分别为mA ＝4kg，mB＝2kg，速度分别是vA＝3m/s(设为正方向)，vB＝－3m/s。
则它们发生正碰后，速度的可能值分别为()A．vA′＝1m/s，vB′＝1m/s B．vA′＝4m/s，vB′＝－5m/s C．vA′＝2m/s，vB′＝－1m/s D．vA′＝－1m/s，vB′＝－5m/s5．红、黄、绿、紫四种单色光中，能量最小的是()A．紫光光子B．红光光子C．绿光光子D．黄光光子6．当具有5.0eV 能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是1.5eV。
为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为()A．1.5eV B．3.5eV C．5.0eVD．6.5eV7.紫外线光子的动量为p ＝hνc，一个静止的O 3吸收了一个紫外线光子后()A．仍然静止B．沿着光子原来运动的方向运动C．沿光子运动相反方向运动D．可能向任何方向运动8.已知人眼瞳孔的直径为d，一秒进入瞳孔N 个波长为λ的光子时就能引起视觉。
北京大学附属中学河南分校高二物理3月月考试题
北京大学附属中学河南分校2015-2016学年高二物理3月月考试题一、选择题（每题4分，1—8题为单选，每题4分；9—12题为不定项，不只一个正确选项，全对得4分，部分分2分,有错误的没分）1．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头，交流电压表为理想的电表，下列说法正确的是A.副线圈输出电压的频率小于50HzB.电压表的示数为31VC.P向右移动时，原副线圈的电流比减小D.P向右移动时，变压器的输出功率增加2．如图所示，10匝矩形线框在磁感应强度B＝210 T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO′以角速度ω＝100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为S＝0.3 m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1（0.3 W,30 Ω）和L2，开关闭合时两灯泡均正常发光，且原线圈中电流表示数为0.04 A，则下列判断正确的是（）A．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为302sin 100t（V）B．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1C．灯泡L2的额定功率为1.2 WD．当线圈从图示位置开始，转过90°时刻，电流表读数为0。
3．如图表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是：（）A． 3．5A B．A227C．A25 D． 5A4．一小水电站，输出的电功率为P=20KW，输出电压U0=400V，经理想升压变压器Τ1变为2000V电压远距离输送，输电线总电阻为r=10Ω，最后经理想降压变压器Τ2降为220V向用户供电。
下列说法正确的是（）A ．n1与n2或者n3与n4线圈磁通量变化率不相等B ．输电线上的电流为50AC ．输电线上损失的电功率为25kwD ．变压器2T 的匝数比34:95:11n n =5．如图所示变压器可视为理想变压器，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接有一正弦交流电源。
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北大附中河南分校2016-2017学年高二物理上学期第一次月考试题
（时间：100分钟 总分：100分） 一、选择题，（有单选，有多选，全对得6分，对而不全得3分，有错的得0分；共60分）
1.真空中有两个点电荷，其中一个点电荷带电为1+q ，另一个点电荷带电为2q -，它们之间距离为r ，则它们之间的静电力为（ ） A.122Kq q r B.12Kq q r C.122q q Kr D.123
Kq q r 2.两个带电体距离相当远，相距r ，一个带电为q -，另一个带电为+2q ，若两个带电体大小相同，将它们接触一下后分开放在原处，则它们之间的静电力F 大小为（ ） A. 224Kq r B.2214Kq r C.22Kq r D.2
23Kq r
3.在电场中放一个检验电荷q ，它具有的电势能为p E ，则该点的电势ϕ为（ ） A.=p
E q ϕ B.2=p
E q ϕ C. 2=3p
E q ϕ D.=2p
E q ϕ
4.电场中有一点P ，下列哪些说法是正确的（ ）
A.若放在P 点的检验电荷的电量减半，则P 点的场强减半。
B.若P 点没有检验电荷，则P 点的场强为零。
C. P 点的场强越大，则同一种电荷在P 点受到的电场力越大。
D.P 点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向。
5.如图为静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是（ ）
A.这个电场可能是负点电荷的电场。
B.这个电场可能是匀强电场。
C.点电荷在A 点受到的电场力比在B 点时受到的电场力大。
D.负电荷在B 点时受到的电场力的方向沿B 点切线方向。
6.下列关于电场线的说法中，正确的是（ ）
A.匀强电场的电场线是一组相互平行间隔相等的直线，且代表正电荷的运动轨迹。
B.电场线上每一点的切线方向代表正电荷在该处所受电场力的方向。
C.电场线的疏密程度能表示场强的大小。
D.两条电场线不能相交。
7.下图为电场中一条电场线，由此可以确定（ ）
A.A B ϕϕ>
B.A B ϕϕ<
C. A B E E >
D. A B E E =
8.下图为一匀强电场中的电场线，由此可以确定（ ）
A.A B E E =
B.A B E E >
C. A B ϕϕ=
D.A B ϕϕ>
9.在匀强电场中同一条电场线上有两点A,B ，其中=100V A ϕ，80V B ϕ=，
A,B 之间距离为2m d =，则该匀强电场的电场强度为（ ） A.10N B.10V m C.15N C D.20V m
10.在任意电场中，A 点的电势为=15V A ϕ，B 点的电势为=20V B ϕ，将一个电量为5C q =的负电荷从A 点移到B 点，电场力所做的功为（ ）
A.25J +
B.25J -
C.30J +
D.30J -
二、填空题（每空2分，共20分）
1.下图为一束电场线和等势线，回答下列问题。
（1）电场线和等势线相互 ；
（2）电势C ϕ D ϕ；
（3）场强A E C E ；
（4）负电荷在B 点受力方向和该点场强方
向 。
2.在电场中把92.010C -⨯的正电荷从A 点移到B 点，静电力做功71.510J -⨯，再把这个电荷从B 点移到C 点，静电力做功74.010J --⨯。
（1）A 、B 、C 三点中电势最高的是 点；
（2）A 、B 、C 三点中电势最低的是 点；
（3）AB U = V ，BC U = V ，CA U = V 。
（4）把91.510v --⨯的电荷从A 点移到C 点，静电力做 J 的功。
三、计算题（第1题7分，第2题7分，第3题6分）
1.如图所示，三条曲线表示三条等势线，其电势0C ϕ=，10V A B ϕϕ==，30V D ϕ=-，将电荷量61.210C q -=⨯的电荷在该电场中移动。
（1）把这个电荷从C 移到D ，静电力做功多少？
（2）把这个电荷从D 移到B 再移到A ，电势能变化多少？
2.正常情况下，空气是不导电的，但是如果空气中的电场很强，空气也可以被击穿，空气被击穿时会看到电火花或闪电。
若观察到某次闪电的火花长约100m ，且已知空气的击穿场强为6310V m ⨯，
那么发生此次闪电的电势差约为多少？
3.如图所示，A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A 、B 、C 三点的电势分别是=15V A ϕ，=3V B ϕ,3V C ϕ=-，由此可以推断D 点的电势D ϕ是多少伏？。