1、1金山中学高三年级物理学科学 习水平检查 2009 年 10 月（考试时间：120 分钟 满分：150 分 命题人：曹 伟 审核人：朱宏权）一 （20 分）填空题本大题共 5 小题，每小题 4 分。答案写在答题纸中指定位置，不要求写出演算过程。1如图所示的逻辑电路由一个“_”门和一个“非”门组合而成；当输入端“A=1” 、 “B=0”时，输出端“Z=_” 。2. 如图所示，一个矩形线圈长 Ll0.2 m，宽L20.1 m，共 100 匝，匀强磁场垂直线圈平面向里，磁感强度 B 随时间 t 变化的规律是 B0.4t+0.2 ，式中 t 的单位是秒，B 的单位是特。当 t2 s 时，穿过矩形线圈的
2、磁通量中 _Wb，线圈中感应电动势 _V。3. 如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为 l，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为 E 的匀强电场中，两小球带电量分别为q 和q，轻杆可绕中点 O 自由转动。在轻杆与电场线夹角为 时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对 O 点的力矩大小为 。取 O 点为零电势能点，两电荷具有的电势能为 。4. 如图电路，当滑动变阻器的滑片放在正中时，三灯的亮度相同，则：（1）三灯的电阻大小关系是： ；（2）当滑动变阻器的滑片下移后，三个灯的亮度最暗的是 灯。5如图所示，直线 a、抛物线 b 分别为某电池的总功率 P、输出功率 PR 随电流 I
3、 变化的图像。根据图线可知该电池的电动势 E=_；当电池的输出功率 PR=0.32W 时，对应的外电阻为_。1 1 ZABZ01.44OP/WI/A0.960.480.4 0.8 1.2ba2二、 （40 分）选择题。单项选择题6如下四个电场中，均有相互对称分布的 a、b 两点其中电势和场强都相同的是（ ）7如图，一段导线 abcd 位于磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段 ab、bc 和 cd 的长度均为 L，且abc=bcd=1350。流经导线的电流为 I，方向如图中箭头所示。导线段 abcd所受到的磁场的作用力的合力（ ）方向沿纸面向上，大小为 (
4、21)L方向沿纸面向上，大小为 IB方向沿纸面向下，大小为 ()方向沿纸面向下，大小为 21IL8两只额定电压均为 110V 的灯泡 A 和 B，额定功率分别为 100W 和 40w，为了使它们接到 220V 电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图所示电路中最合理的是图（ ）9一根长 1m 的均匀电阻丝需与一盏“10V，5W”的灯同时工作，电源电压恒为 100V，电阻丝阻值R=100（其阻值不随温度而变） ，现利用分压电路从电阻丝上获取电能使灯正常工作。和灯并联的一段电阻丝的长度范围为：（ ）A 0-0.1m B. 0.1m-o.2mC. o.2m-o.3m D. o.3m-0.4m
5、abacadaIaRL310某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用，他将一条形磁铁放在转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感强度传感器固定在转盘旁边，当转盘(及磁铁) 转动时，引起磁感强度测量值周期性地变化，该变化与转盘转动的周期一致经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图像： ( )A在图象记录的这段时间内，圆盘转动的快慢情况是不变B在图象记录的这段时间内，圆盘转动的快慢情况是先快慢不变，后越来越慢C若该磁场穿过一个线圈则在 t=0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化D若该磁场穿过一个线圈则在 t=0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值。多项选择
6、题11.如图所示，在点电荷 Q 形成的电场中，带电粒子 q 仅受电场力作用，运动轨迹为 MEGFN 曲线，其中 G 点与等势面 a 相切，E、F 两点在等势面 b 上，M、N 两点在等势面 c 上。则以下判断正确的是（ ）Aq 与 Q 电性相同B带电粒子在 G 点电势能最小C带电粒子在 M 点动能大于 F 点D带电粒子在 E 点电势能小于 N 点12.在如图所示电路中，闭合电键 S，当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用 I、U 1、U 2 和 U3 表示，电表示数变化量的大小分别用 I、U 1、U 2 和 U 3 表示下列比值正确的是（ ）a
7、b c M NEFGQq-2.0-3.03.02.01.00 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3-1.0B/mTB/mTt/s图乙磁感强度传感器图甲条形磁铁4O tAO tBO tCO tDv v v vA、U 1/I 不变，U 1/I 不变 B、U 2/I 变大，U 2/I 变大 C、U 2/I 变大，U 2/I 不变 D、U 3/I 变大，U 3/I 不变 13如图所示，点电荷+4Q 与+Q 分别固定在 A、B 两点，C、D 两点将 AB 连线三等分，现使一个带负电的粒子从 C 点开始以某一初速度向右运动，不计粒子的重力，则该粒子在 CD 之间运动的速度大小 v 与时间
8、t 的关系图像可能是（ ）14空间某一静电场的电势 在 x 轴上分布如图所示， 轴上两点 B、C 点电场强度在xx 方向上的分量分别是 EBx、E Cx，下列说法中正确的有（ ）AE Bx 的大小大于 ECx 的大小BE Bx 的方向沿 x 轴正方向C电荷在 O 点受到的电场力在 x 方向上的分量最大D负电荷沿 x 轴从 B 移到 C 的过程中，电场力先做正功，后做负功三实验题15. “电场中等势线的描绘” 的实验装置如图 11 所示（1）图中电源应是_。 （“直流电源”或“交流电源” ）（2）若用图中的灵敏电流表的两个接线柱引出的两个表笔（探针）分别接触A BC D+4Q +QxB CO5图
9、中、两点（、连线和、连线垂直）时，指针向右偏（若电流从红表笔流进时，指针向右偏） ，则电流表的红表笔接触在_点；要使指针仍指在刻度盘中央（即不发生偏转） ，应将接的表笔向_（选填“左” 或“右”）移动（3）在实验中，若两表笔接触纸面任意两点，发现电流表指针都不发生偏转，可能的原因是（只需写出一种原因） 。16在如图所示的电路中，A、B、C 为三节干电池，实验中理想电压表和理想电流表的读数如下表所示。（1）根据表中实验数据，计算出表中空格处小灯泡的电阻和功率（保留两位小数） ；（2）如果干电池 A 和 B 具有相同的电动势和内阻，根据表中实验数据，可计算出干电池 A 的电动势为_V ，内阻为_；
10、（3）当电键 K 与“接线柱 3”连接，串联电池组的总电动势增加，电流表的示数反而减小，究其原因可能是_。17.如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的 U-I 关系曲线图。电键位置电压U（V）电流I（A）灯泡电阻R（ ）灯泡功率P（ W）K1 1.40 0.20 7.00 0.28K2 2.70 0.30 0.81K3 2.55 0.29 8.79U(V)321I (A)0 0.2 0.4 0.654电压传感器电流传感器6（1）在上框中画出实验电路图（根据该电路图可得到 U-I 关系的完整曲线） ，可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑线变阻器（变化范围 050） 、电动势为 6V 的电
11、源（不计内阻） 、小灯泡、电键、导线若干。（2）如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为 1.5 V，内电阻为 1.5 ，定值电阻 R18 ，则接入_（选填“甲” 或“ 乙”）电路时，小灯泡较亮些。（3）在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为_W。（4）若将电路乙中的电阻 R 替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为_W。18青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模
12、型，可以近似认为，照射光较强（如白天）时电阻几乎为 0：照射光较弱（如黑天）时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2 两接线柱之间是励磁线圈，3、4 两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于 50mA 时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于 50mA 时，3、4 接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为7100mA。（1）利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图。光敏电阻 ,符号 ，1RR1灯泡 L，额定功率 40W，额定电压 36V，符号 保护电阻 ,符号， ，
13、2RR2电磁开关，符号 ，蓄电池 E，电压 36V，内阻很小；开关 S，导线若干。（2） 回答下列问题：如果励磁线圈的电阻为 200 ，励磁线圈允许加的最大电压为 V，保护电阻 的阻值范围为 。2R在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱 3、4 之间从断开变为接通。为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明。答： 。任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。答： 。8金山中学高三年级物理学科学习水平检查答题卷一 （20 分）填空题本大题共 5 小题，每小题 4 分。1. _ ；_ ；2. _ ；_ ；3. _ ；_ ；4. _ ；_ ；5.
14、_ ；_ ；二、 （40 分）选择题。6 7 8 9 10单选题11 12 13 14多选题三实验题。15 （1）_ ； （2）_；_；（3）_16 （1）（2）电动势为_V，内阻为 _；电键位置电压U（V）电流I（A）灯泡电阻R（）灯泡功率P（W）K1 1.40 0.20 7.00 0.28K2 2.70 0.30 0.81K3 2.55 0.29 8.79班级_考场号_座位号_姓名_准考证_密 封 线9（3）_。17 （2）_（3）_（4）_18 （2） _ ；_ ；_；_。四计算题（要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。 ）19
15、如图所示，竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为 m的均匀绝缘杆，上端可绕轴 O 在竖直平面内转动，下端固定一个不计重力的点电荷 A，带电量 q。当板间电压为 U1时，杆静止在与竖直方向成 45的位置；若平行板以M、 N 为轴同时顺时针旋转 15的角，而杆仍静止在原位置上，板间电压应变为 U2。求： U1/U2的比值。20一个质量为 m、直径为 d、电阻为 R 的金属圆环，在范围足够大的磁场中竖直向下下落，磁场的分布情况如图所示。已知磁感强度竖直方向分量 By 的大小只随高度 y 变化，其随高度 y 变化关系为 By=B0(1+ky)（此处 k 为比例常数，且 k0） ，其中沿圆
16、环轴线的磁场方向始终向上。金属圆环在下落过程中的环面始ByO17 题 18 题10终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度。求（1）圆环中感应电流的方向。（2）圆环收尾速度的大小21如图所示，在绝缘水平面上，相距为 L 的 A、B 两点处分别固定着两个等量正电荷。a、b 是 AB 连线上两点，其中 Aa=Bb= ，O 为 AB 连线的中点。4一质量为 m 带电量为+q 的小滑块(可视为质点)以初动能 E0 从 a 点出发，沿 AB直线向 b 运动，其中小滑块第一次经过 O 点时的动能为初动能的 n 倍( n1)，到达 b 点时动能恰好为零，小滑块最终停在 O 点，求：(1)小
17、滑块与水平面间的动摩擦因数 。(2)Ob 两点间的电势差 UOb。(3)小滑块运动的总路程 s。22如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy，在第一象限内平行于 y 轴的虚线 MN 与 y 轴距离为 d，从 y 轴到MN 之间的区域充满一个沿 y 轴正方向的匀强电场，场强大小为 E。初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为 U 的电场加速后，从 y 轴上的A 点以平行于 x 轴的方向射入第一象限区域，A 点坐标为（0，h） 。已知电子的电量为 e，质量为 m，加速电场的电势差 U ，电子的重力忽略不计，求：Ed24h（1）电子从 A 点进入电场到离开该电场区域所经历的时间 t 和离开电场区A O b
18、a BE0班级_考场号_座位号_姓名_准考证_密 封 线11域时的速度 v；（2）电子经过 x 轴时离坐标原点 O 的距离 l。23如图（甲）为一研究用电磁感应的实验装置示意图，其中电流传感器（相当于一只理想的电流表）能将各时刻的电流数据实时传输到计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出 图象。已知电阻 R 及金属杆的电阻 r 均为 0.5It，杆的质量 m 及悬挂物的质量 M 均为 0.1 kg，杆长 实验时，先断 1mL开 K，取下细线调节轨道倾角，使杆恰好能沿轨道匀速下滑然后固定轨道，闭合 K，在导轨区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让杆在悬挂物 M 的牵引下，从图示位置由静止开始释放
19、，此时计算机屏幕上显示出如图（乙）所示的 图象（设杆在整个运动过程中与轨道垂直，且细线始终沿与轨道平行It的方向拉杆，导轨的电阻、细线与滑轮问的摩擦及滑轮的质量均忽略不计）试求：（1） 时电阻 R 的热功率；0.2st（2）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小；（3）估算 00.4s 内 R 上产生的焦耳热12一 （20 分）填空题本大题共 5 小题，每小题 4 分。1、或；02、0.02Wb；0.8V3、qElsin ； qElcos4、R AR CR B ；C5、1.2V ；0.5 或 2二、 （40 分）选择题。6 7 8 9 10单选题 B A C B B11 12 13 14多选题 AC
20、 ACD BC AD三实验题。15 （1）直流电源（2） 右 （3）电表坏了，导电纸有导电物质的一面朝下，电源未接上，、电极连线断了等电键位置电压U（V）电流I（A）灯泡电阻R（）灯泡功率P（W）K1 1.40 0.20 7.00 0.281316（1）上图（2）电动势为 1.5 V，内阻为 0.5 ；（3）干电池 C 的电动势较小，内阻较大，功率损耗较大。17 （1）图略，分压接法（2）甲，（3）0.15，（4）0.26（0.240.28 间都给分） ，18 （1）电路原理如图所示。（2）20160520把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4 之间接通：不吸合时，3
21、、4 之间断开。电磁起重机四计算题19解：由力矩平衡关系，可得：01045cossin2LdqUmg023in解（1） 、 （2） ，即可求得： )1(2120：(1)愣次定律可知，感应电流的方向为顺时针（俯视）(2)圆环下落高度为 y 时的磁通量为：=BS=B = B0(1+ky) d24 d24设收尾速度为 vm，以 vm 运动 t 时间内磁通量的变化为K2 2.70 0.30 9.00 0.81K3 2.55 0.29 8.79 0.7414=BS= B0ky =B0k vmtd24 d24由法拉第电磁感应定律 = =B0k vmt d24圆环中感应电流的电功率为 P= 2R重力做功的功
22、率为 PG=mgvm 能量守恒 P= PG解得 vm= 24016gkBd21解：(1)由 Aa=Bb= ,O 为 AB 连线的中点得：a 、 b 关于 O 点对称，则4LUab=0 设小滑块与水平面间的摩擦力大小为 f，对于滑块从 ab 过程，由动能定理得：02ELfqab而 f=mg 由式得： mg0(2)对于滑块从 Ob 过程，由动能定理得：04nELfUq由式得： qOb2)1(0(3)对于小滑块从 a 开始运动到最终在 O 点停下的整个过程，由动能定理得： 0EsfUqaO而 qnba2)1(15由式得： 214nsL22. （1）由 eU mv02 得 电子进入偏转电场区域的初速度 v012设电子从 MN 离开，则电子从 A 点进入到离开匀强电场区域的时间t d ；dv0y at212 Ed24U因为加速电场的电势差 U ， 说明 yh，说明以上假设正确所以Ed24hvyat d eEm eEdm离开时的速度 v v02 vy2（2）设电子离开电场后经过时间 t到达 x 轴，在 x 轴方向上的位移为 x，则xv 0t， yh yh t vyt vy2则 ldx dv 0t d v0（ ） d h hhvy t2 v0vy d2 d2 v0vy代入解得 l d2 2hUEd23.16
