高三物理第一学期期末练习题

高三物理第一学期期末练习题
注意：选择题和填空题的答案一律写到答题纸上
一． 本题共10小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分. 把你认为正确选项的字母填在答题纸的表格中.
1． A 、B 两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出），如图1所示. 图中C 点为两点电荷连线的中点，MN 为两
点电荷连线的中垂线，D 为中垂线上的一点，电场线的分布关于
MN 左右对称. 则下列说法中正确的是（ ）
A ．这两个点电荷一定是等量异种电荷
B ．这两个点电荷一定是等量同种电荷
C ．
D 、C 两点的电势一定相等 D ．C 点的电场强度比D 点的电场强度大
2．如图2所示，在平面直角坐标系第Ⅰ象限存在匀强电场，
电场线位于纸面内. 一个带负电的粒子从坐标原点O 沿纸面射
入电场中，运动一段时间到达P 点时的运速度方向恰好沿x 轴正方向. 则匀强电场的方向可能是（ ）
A ．沿x 轴正方向
B ．沿y 轴正方向
C ．沿x 轴负方向
D ．沿y 轴负方向
3．如图3所示，将一平行板电容器通过开关与电源相连，闭合开关S . 待电路达到稳定后，将A 板向下平移一小段距离（如图中虚线所示），在这一过程中，下列判断正确的是（ ） A ．平行板电容器的电容变大 B ．平行板电容器的电容变小 C ．平行板AB 间的电场强度变大
D ．平行板AB 间的电场强度变小
4．一根长0.2m 、通有2.0A 电流的通电直导线，放在磁感强度为0.5T 的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是 （ ）
A ．0
B ．0.1N
C ．0.2N
D ．0.4N
5．某学校用发电机直接供电，已知发电机的输出电压为U 0，发电机至学校之间输电导线的总电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校的输入电压为U 1.下列几个计算输电导线上功率损失的关系式，其中正确的是 （ ）
A ．R U 2
0 B ．I 2R C ．R
U 2
1 D ．IU 0-I 2R
图1
图2
图3
6．有一种手电筒和台式电子钟都是使用1节干电池工作的. 将新电池装在手电筒中，经过较长时间的使用，当手电筒的小灯泡只能发出微弱的光而不能正常使用时，把电池取出来，用电压表测其两端电压，电压表示数略小于 1.5V . 把这节旧电池装在台式电子钟上却仍能使电子钟正常工作. 根据上述现象，可判断下列说法中正确的是 （ ）
A ．旧电池的电动势比新电池的电动势小了许多
B ．旧电池的内电阻比新电池的内电阻大很多
C ．台式电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡的额定电压小
D ．台式电子钟正常工作时的电流一定比手电筒正常工作时的电流小
7．一个带电粒子以初速v 0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域. 设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图3中的虚线所示. 在图4所示的几种轨迹中，可能出现的是 （ ）
8．如图5（甲）所示，一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀强磁场中. 若磁感强度B 随时间t 按如图5（乙）所示的规律变化，设图中磁感强度垂直纸面向里为正方向，环中感生电流沿顺时针方向为正方向. 则环中电流随时间变化的图像可能是图6中的 （ ）
9．如图7所示，a 、b 是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数很大的线圈，其直流电阻值与R 相同，且R 小于小灯泡的电阻. 闭合开关S 待电路达到稳定后，a 、b 两灯泡均可发光.由于自感作用，在开关S 接通和断开后，灯泡a 和b
A ．S 接通时灯a 先达到最亮，S 断开时灯a 后暗
B ．S 接通时灯a 先达到最亮，S 断开时灯b 后暗
C ．S 接通时灯b 先达到最亮，S 断开时灯a 后暗
D ．S 接通时灯b 先达到最亮，S 断开时灯b 后暗
10．甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁场，如图8所示. 现用水平恒力沿垂直磁场方向拉乙物块，使
二者无相对滑动地一起水平向左加速运动，在加速运动阶段（ ）
A ．乙物块与地之间的摩擦力不断增大
B ．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
C ．甲、乙两物块间的摩擦力大小不变
D ．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小
图5 甲
图8 图4
B
B
B
D B
图6
图7
11．如图9所示，平行金属轨道固定在水平桌面上，其左端用直导线PQ 连通，它们的电阻可忽略不计.轨道处于方向竖直向下的匀
强磁场中.在外力作用下，金属棒MN 在轨道上做简谐振动，MN 为
其平衡位置，关于MN 对称的AA ′、BB ′为最远位置.金属棒与轨道始终接触良好.闭合线圈abcd 邻近导线PQ 平放在桌面上.当金属棒运动到何处时，线圈abcd 中感应电流最大？（ ）
A ．AA ′处
B ．BB ′处
C ．MN 处
D ．在AA ′与BB ′之间的某处
12．如图10所示，MN 和PQ 固定在水平面的平行金属轨道，其电阻不计；接在两轨道间的R 为电阻器，C 为电容器；放置的轨道上的金属杆ab 与轨道垂直. 轨道区域存在方向竖直向下的匀强磁场. 现用I 1表示通过电阻R 的电流，用I 2表示连接轨道和电容器C 的导线中的电流. 下列说法中正确的是（ ） A ．ab 杆匀速向右滑动过程中，I 1不为零，I 2为零 B ．ab 杆匀加速向右滑动过程中，I 1和I 2都不为零 C ．ab 杆向右滑出N 、Q 端后，I 1立刻变为零
D ．ab 杆向右滑出N 、Q 端后，I 1不是立刻变为零
二．填空题（本题包括3小题，每小题4分，共12 分）
13．图11是测量电压表内电阻R g 的实验电路图. R 是电阻箱，总阻值为1k Ω. 电池的电动势比电压表的量程略小，电池内阻可以忽略不计. 测量方法如下：
（1） 闭合开关S ；（2）调电阻箱的阻值，使电压表的指针指在某刻度线上，读出并记录电阻箱的阻值R 1和电压表的示数U 1；（3） 再调
电阻箱的阻值，使电压表的指针指在另一刻度线上，读出并记录电阻箱的阻值R 2和电压表的示数U 2；（4） 断开开关S . 然后进行计算. 电压表内电阻R g 的计算公式为： ① .
14．用伏安法测电源电动势和内电阻的实验电路有如图12所示的甲、乙两种接法. （1）我们在实验室做这个实验采用的是甲电路还是乙电路？答： ② 电路； （2）闭合开关S 前，滑动变阻器上的滑动触头P 应置于变阻器的左端
还是右端？答： ③ 端；
（3）若电源的电动势、内电阻的
测量值分别用E 、r 表示，其真实值分别用E 0、r 0表示，则测量值与真实值
的关系为：E ④ E 0；r ⑤ r 0.
15．有一个封闭的盒子，上面有A 、B 、C 三个接线柱，盒内有两只电阻，每只电阻的两引线分别接到不同的接线柱上.用多用电表的“R ⨯100”档进行测量，测得：A 、B 间电阻为15k Ω，B 、C 间电阻为5k Ω，A 、C 间电阻为10k Ω.盒内这两只电阻的阻值各多大？是怎样连接到三个接线柱上的？（要求在答题纸的图中用电阻的电路符号画出，并分别标出每个电阻的阻值）
I 图10 图11
甲
乙
图12
图13
图9 A ′ B ′ N M A B Q P
（本页为草稿纸）
高三物理第一学期期末练习题 答题纸
________班 姓名____________ 成绩_______________
一．选择题（每小题4分，本题共48分）
二．填空题（每小题4分，本题共12分）
13．① .
15.
14．② ；③ ；
④
；⑤ .
三．计算题（本题包括4小题，每小题10分，共40分. 解答中应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算过程，只写出最后结果的不能得分）
16．如图14所示，长为l 的绝缘细线一端悬于固定点O 处，另一端系一个质量为m 、电荷量为q 的小球. 现将此装置放在方向水平向右的匀强电场中后，小球静止于B 点处，此时细线与竖直线OA 成θ=30 夹角. 问： （1）小球带哪种电荷？该匀强电场的电场强度是多少？ （2）现将小球从最低点A 由静止释放，它在运动中的最大速度是
多少？它运动到最高点时的重力势能比它在A 点时增加了多少？
图13
图14
17．如图15中甲图所示，螺线管的横截面积为S =20cm 2，所绕线圈共有N=1500匝，绕线圈的导线总电阻为r=0.5Ω，线圈与电阻R 1和R 2组成闭合回路，已知R 1=4.5Ω，R 2=25Ω. R 1与R 2的连接点接地，螺线管中加有方向与其轴线平行的磁场，磁场方向向右，磁感应强度随时间变化的情况如图15中乙图所示，问：
（1）电阻R 2上消耗的电功率是多少？ （2）A 、E 两点的电势各是多少？
（3）若将一只C=0.5μF 的电容器与R 2并联，则电容器一个极板上的电量是多少？
B
乙
图15
甲
18．如图16所示，abcd是一个正方形的盒子，在cd边的中点O有一个小孔，盒子中存在着沿ad方向的匀强电场，场强大小为E. 一个粒子源不断地从a处小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v0，经电场作用后恰好从小孔O射出. 现撤去电场，在盒子中加满方向与纸面垂直的匀强磁场（图中未画出），
磁感应强度大小B. 从粒子源射入盒中的粒子，经磁场作用后也恰好从小孔O射出（带电粒子所受重力和粒子间的相互作用力均不计）. 问：
（1）带电粒子带何种电荷？所加的匀强磁场的具体指向是怎样的？粒子经磁场作用后从小孔O射出时的速度方向与cd边之间的夹角多大？
（2）电场强度E与磁感应强度B的比值是多少？
b
c 图16
19．如图17所示，MN 、PQ 是固定在水平面上的光滑的平行金属导轨，轨距d =0.10m ， 虚线框内的轨道区域存在方向竖直向下的匀强磁场，其左边界ef 与轨道垂直，磁场的磁感应强度B =0.40T . 位于磁场中轨道上的金属杆cd 与轨道垂直，质量m 2=20g ，处于静止状态；位于磁场外轨道上的金属杆ab 也与轨道垂直，质量m 1=10g ，正以v 0=15m/s 的速度沿轨道向右滑动. 已知金属杆cd 的有效电阻r 2=0.10Ω，金属杆ab 的有效电阻r 1=0.20Ω. 设两根金属杆与轨道始终保持良好接触，且轨道足够长，电阻不计.试求： （1）ab 杆刚进入磁场区域瞬间，cd 杆
的加速度大小； （2）cd 杆沿轨道运动速度的最大值； （3）从cd 杆开始运动到速度达到最大值过程中，cd 杆产生的电热.
图
17 N Q
高三物理第一学期期末练习题参考答案及评分标准
1．A 、C 、D ； 2．B ； 3．A 、C ； 4．A 、B 、C ； 5．B ． 6．B 、D ； 7．A 、D ； 8．C ； 9．D ； 10．A 、D ； 11．A 、B ； 12．A 、B 、D . 13．① 2
11
122g U U U R U R R --=
；
14．② 乙； ③ 右； ④ 小于； ⑤ 小于.
15．见右图.
16．解：（1）根据小球在B 处静止，小球受的电场力与电场方向相同，
故小球带正电荷.（1分）
设电场强度为E ，小球受重力mg 、电场力Eq 及线的拉力T
而平衡，参看右图. 根据共点力平衡条件有，mg tan θ=qE （2分） 解得：q
mg
E 33=
. （2分） （2）小球运动到平衡位置B 点时速度最大. （1分）
设小球此时的速度为v ，根据动能定理有：Eql sin θ-mgl （1-cos θ）= 1
2 mv 2（1分）
解得：3
)332(2gl
v -=
（1分）
将小球看作在电场和重力场的合力场中单摆，由摆动的对称性可知，小球运动
到最高点时悬线与竖直线的夹角为60︒. （1分） 则小球重力势能的增加量为：mgl E 2
1
P =
∆. （1分） 17．解：线圈产生的感应电动势为: E =N t
B
NS t ∆∆=∆∆φ=1500⨯20⨯10-4⨯2V=6.0V .（2分） 闭合回路的电流为: I =
30
6
21=
++r R R E =0.2A . （2分） （1） R 2消耗的电功率为: P 2=I 2R 2=0.04⨯25W=1.0W .（2分）
（2） A 点电势为: ΦA =U AD =IR 1=0.2⨯4.5=0.90V . （1分）
E 点电势为: ΦE =U ED = -IR 2= -0.2⨯25= -5V . （1分）
（3）电容器电量为: Q =CU DE =0.5⨯10-6⨯5.0=2.5⨯10-6C .（2分）
15题图
18．解：（1）由带电粒子在电场中侧移方向及E 的方向知：粒子带正电荷.（1分）
正电粒子在磁场作用下做匀速圆周运动，作为向心力的f =qvB 指向圆心O '点，依左手定则知，B 的方向垂直纸面向外. （1分）
依图中几何关系知：(l -R )2+()2l 2=R 2 . 解出R =8
5
l .（1分）
由sin α=
5
3
=-
R R l 得出：α =37︒ . （1分） 则所求角θ =53︒.（1分）
（2）粒子在电场力作用下沿E 方向的运动方程为：
l =2
2
2mv qEl （1分） 则有：E =ql m v 2
8（1分） 带电粒子在磁场中的圆周运动的动力学方程为：
qv 0B =R mv 2
0 （1分） 解出：B =ql
m v 580 （1分） 则有： B E = 5v 0（1分）
19．解：（1）ab 杆进入磁场瞬间的感应电动势为：E =Bdv 0 =0.40⨯0.10⨯15V=0.60V .（1分） cd 杆中的电流为： I =
A r r E 30
.060
.021=+=2.0A .（1分）
cd 杆受的安培力为：F=BId =0.40⨯2.0⨯0.10N=0.08N .（1分） cd 杆的加速度为：a =
02
.008.0=m F m/s 2= 4.0 m/s 2 .（1分） 方向向右.（1分） （2）ab 杆与cd 杆通过安培力相互作用，二者速度相同时，闭合回路的磁通量不随时
间变化，电动势为零，相互作用结束，二者速度不再变化，设为V . （1分） 对ab 杆与cd 杆相互作用的全过程用动量守恒定律有：m 1v 0 = (m 1+m 2)V .（1分）
解得：V =
2
10
1m m v m +=5.0m/s .（1分）
（3）ab 杆和cd 杆产生的总热量为：J 75.0)(2
121221201=+==
V m m v m Q .（1分） ab 杆、cd 杆得到的电热与电阻成正比分配，故cd 杆得到的电热为：
Q '=J 25.03
1
212==+Q Q r r r .（1分）
b
c
l。