2009屆蘇北十校期末聯(lián)考高三物理試題

  一、單項選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分,每小題只有一個選項符合題意.

    1.一對作用力與反作用力做的總功為W,總沖量為I,下列說法正確的是    (  )

    A.W一定等于零,I不一定等于零    B.W可能不等于零,I一定等于零

    C. W和I一定都等于零             D. W和I可能都不等于零

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    2.等量異種點電荷的連線和其中垂線如圖所示,現(xiàn)將一個帶負(fù)電的檢驗電荷先從圖中a點沿直線移到b點,再從b點沿直線移到c點,則檢驗電荷在此全過程中 (   )

    A.所受電場力的方向?qū)l(fā)生改變

    B.所受電場力的大小恒定

    C.電勢能一直減小

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D.電勢能先不變后減小

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    3.繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上,鐵芯上套著一個鋁環(huán),線圈與電源、電鍵相連,如圖所示.閉合電鍵的瞬間,鋁環(huán)跳起一定高度.保持電鍵閉合,下面哪一個現(xiàn)象是正確的    (   )

    A.鋁環(huán)停留在這一高度,直到斷開電鍵鋁環(huán)回落

    B.鋁環(huán)不斷升高,直到斷開電鍵鋁環(huán)回落

    C.鋁環(huán)回落,斷開電鍵時鋁環(huán)又跳起

    D.鋁環(huán)回落,斷開電鍵時鋁環(huán)不再跳起

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4.如圖所示,L1和L2是輸電線,甲是電壓互感器,乙是電流互感器.若已知變壓比為1 000:1,變流比為100:1,并且知道電壓表示數(shù)為220V,電流表示數(shù)為10A,則輸電線的輸送功率為(   )

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    A.2.2X103 W    B.2.2X10-2W

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    C 2.2X108 W    D.2.2X104W

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5.如圖所示,A、B是兩只相同的齒輪,A被固定不能轉(zhuǎn)動.若B齒輪繞A齒輪運動半周,到達(dá)圖中C的位置,則齒輪上所標(biāo)出的豎直向上的箭頭所指的方向是        (    )

A.豎直向上    B.豎直向下    C.水平向左    D。水平向右

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二、多項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分,每小題有多個選項符合題意.全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分.

6.在高緯度地區(qū)的高空,大氣稀薄,常出現(xiàn)五顏六色的弧狀、帶狀或幕狀的極其美麗壯觀的發(fā)光現(xiàn)象,這就是我們常說的“極光”.“極光”是由太陽發(fā)射的高速帶電粒子受地磁場的影響,進入兩極附近時,撞擊并激發(fā)高空中的空氣分子和原子引起的.假如我們在北極地區(qū)忽然發(fā)現(xiàn)正上方的高空出現(xiàn)了射向地球的、沿順時針方向生成的紫色弧狀極光(顯示帶電粒子的運動軌跡).則關(guān)于引起這一現(xiàn)象的高速粒子的電性及弧狀極光的彎曲程度的說法中,正確的是    (   )

A.高速粒子帶負(fù)電     

B.高速粒子帶正電

C.軌跡半徑逐漸減小   

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D.軌跡半徑逐漸增大

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    7.某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)上,如圖中的a、b、c所示.以下判斷正確的是    (  )

    A.直線a表示電源的總功率

    B.曲線c表示電源的輸出功率

    C.電源的電動勢E=3V,內(nèi)電阻r=1Ω

    D.電源的最大輸出功率Pm=9W

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    8.鐵道部決定在前3次火車提速的基礎(chǔ)上再實行兩次大提速,旅客列車在500km左右實現(xiàn)“夕發(fā)朝至”,進一步適應(yīng)旅客要求。為了適應(yīng)提速的要求,下列說法正確的是    (   )

    A.機車的功率可保持不變          B.機車的功率必須增大

    C.鐵路轉(zhuǎn)彎處的路基坡度應(yīng)加大    D。鐵路轉(zhuǎn)彎處的路基坡度應(yīng)減小

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    9.如圖所示,勻強磁場的方向垂直于電路所在平面,導(dǎo)體棒與電路接觸良好.當(dāng)導(dǎo)體棒ab在外力F作用下從左向右做勻加速直線運動時,若不計摩擦和導(dǎo)線的電阻,整個過程中,燈泡L未被燒毀,電容器C未被擊穿,則該過程中    (   )

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    A.感應(yīng)電動勢將變大

    B.電容器C的上極板帶負(fù)電

    C.電容器兩極板間的電場強度將減小

    D.燈泡的亮度變大

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    三、簡答題:本題共4小題,共23分.把答案填在答題卡相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答.

10. (6分)用金屬絲制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到拉力會伸長。十七世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn);金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)它的伸長與拉力成正比,這就是著名的胡克定律。這一發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要基礎(chǔ),F(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿,長為4m,橫截面積為0.8cm2,設(shè)計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/1 000,問最大拉力多大?由于這一拉力很大,桿又較長,直接測試有困難,選用同種材料制成樣品進行測試,通過測試取得數(shù)據(jù)如下:

測試結(jié)果表明線材受拉力作用后其伸長與材料的長度成    比,與材料的橫截面積成   比;上述金屬細(xì)桿承受的最大拉力為    N.

 

 

 

 

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11.(11分)某同學(xué)設(shè)計了一個如圖a所示的實驗電路,用以測定電源電動勢和內(nèi)阻,使用的實驗器材為:待測干電池組(電動勢約3V)、電流表(量程0.6A,內(nèi)阻小于1Ω、電阻箱(0~99.99Ω)、滑動變阻器(0~10Ω)、單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)各一個及導(dǎo)線若干.考慮到干電池的內(nèi)阻較小,電流表的內(nèi)阻不能忽略.

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    (1)該同學(xué)按圖a連線,通過控制開關(guān)狀態(tài),測得電流表內(nèi)阻約為0.20Ω.該測量產(chǎn)生誤差的原因是                                                                        

    (2)簡要寫出利用圖a所示電路測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗步驟:

    ①                                                                          ;

    ②                                                                          ;

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    (3)圖b是由實驗數(shù)據(jù)繪出的1/I-R圖像,由此求出待測干電池組的電動勢E=    V、內(nèi)阻 r=               Ω?(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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12.如圖所示,MN是暗室墻上的一把直尺,一束寬度為a的平行白光垂直射向MN.現(xiàn)將一橫截面積是直角三角形(頂角A為300)的玻璃三棱鏡放在圖中虛線位置,且使其截面的直角邊AB與MN平行,則放上三棱鏡后,射到直尺上的光將      (   )

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    A.被照亮部分下移   

B.被照亮部分的寬度不變

    C.上邊緣呈紫色,下邊緣呈紅色   

D。上邊緣呈紅色,下邊緣呈紫色

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13.如圖所示,一簡諧橫波在x軸上傳播,軸上a、b兩點相距l(xiāng)2m.t=0時a點為波峰,b點為波谷t=0.5s時a點為波谷,b點為波峰,則下列判斷中正確的是    (   )

    A.波一定沿x軸正方向傳播   

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B.波長可能是8m

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    C.周期可能是0.5s          

D.波速可能是24m/s

 

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四、計算或論述題:本題共4小題,共66分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值的單位.

    14.(16分)如圖所示,長度為L的輕桿上端連著一質(zhì)量為m的體積可忽略的小重物B.桿的下端用鉸鏈固接于水平面上的A點.同時,置于同一水平面上的立方體C恰與B接觸,立方體C的質(zhì)量為M.今做微小的擾動,使桿向右傾倒,設(shè)B與C、C與水平面間均無摩擦,而B與C剛脫離接觸的瞬間,桿與地面夾角恰好為π/6.求B與C的質(zhì)量之比m/M。

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15.(16分)一有界勻強磁場區(qū)域如圖甲所示,質(zhì)量為m、電阻為R的長方形矩形線圈abcd邊長分別為L和2L,線圈一半在磁場內(nèi),一半在磁場外,磁感應(yīng)強度為B。,t。=0時刻磁場開始均勻減小,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,在磁場力作用下運動,v-t圖像如圖乙,圖中斜向虛線為過O點速度圖線的切線,數(shù)據(jù)由圖中給出,不考慮重力影響,求:(1)磁場磁感應(yīng)強度的變化率.(2)t2時刻回路的電功率

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16.(16分)如圖所示,用半徑為0.4m的電動滾輪在長薄鐵板上表面壓軋一道淺槽.薄鐵板的長為2.8m、質(zhì)量為10kg.已知滾輪與鐵板、鐵板與工作臺面間的動摩擦因數(shù)分別為0.3和0.1.鐵板從一端放人工作臺的滾輪下,工作時滾輪對鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的壓力為100N,在滾輪的摩擦作用下鐵板由靜止向前運動并被壓軋出一淺槽.已知滾輪轉(zhuǎn)動的角速度恒為5rad/s,g取10m/s2

    (1)通過分析計算,說明鐵板將如何運動?

    (2)加工一塊鐵板需要多少時間?

(3)加工一塊鐵板電動機要消耗多少電能?(不考慮電動機自身的能耗)

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17.(18分)如圖所示,質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶負(fù)電的一簇粒子從P1(一a,0)點以相同的速率vo在xOy平面內(nèi)朝x軸上方的各個方向射出(即0<θ≤π),不計重力及粒子間的相互作用,且已知a足夠大.

    (1)試在圖中的適當(dāng)位置和區(qū)域加一垂直于xOy平面、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,使這簇帶電粒子通過該磁場后都沿平行于x軸方向運動.在圖中定性畫出所加的最小磁場區(qū)域邊界的形狀和位置.

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    (2)試在圖中的某些區(qū)域再加垂直于xOy平面、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,使從Pl點發(fā)出的這簇帶電粒子通過磁場后都能通過P2(a,0)點.

要求:①說明所加磁場的方向,并在圖中定性畫出所加的最小磁場區(qū)域邊界的形狀和位置;

②定性畫出沿圖示vo方向射出的帶電粒子運動的軌跡;

③寫出所加磁場區(qū)域與xOy平面所成截面邊界的軌跡方程.

 

 

 

 

 

 

 

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選擇題

1

2

3

4

5

6

7

8

9

B

D

D

C

A

BC

ABC

BC

AD

三、簡答題:

10、、、10000

11、(1)并聯(lián)電阻箱后線路總電阻減小,從而造成總電流增大。

   (2)① 調(diào)節(jié)電阻箱R,斷開開關(guān)K,將開關(guān)S接D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù);                  

斷開開關(guān)K,再調(diào)節(jié)電阻箱R,將開關(guān)S接D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù);

(3)2.85;2.37

12、AD            13、BD

四、計算題:

14、解:根據(jù)題意,當(dāng)B與C剛脫離接觸的瞬間,C的水平速度達(dá)到最大,水平方向的加速度

為零,即水平方向的合外力為零.由于小球此時僅受重力和桿子作用力,而重力是豎直向下的,

所以桿子的作用力必為零.列以下方程:

mgsinθ=mv2/L,(3分)

vx=vsinθ,(2分)

vc=vx,(1分)

mgL(1―sinθ)=mv2/2+Mvc2/2(1分)

解以上各式得m/M=1/4(4分)

15.解:(1)由v-t圖可知道,剛開始,t=0時刻.線圈加速度為a=v0/t1?

  此時感應(yīng)電動勢ε=ΔФ/Δt=ΔBL2/Δt,I=ε/R=ΔBL2/(ΔtR)

  線圈此刻所受安培力為F=BIL=BΔBL3/(ΔtR)=ma,得到ΔB/Δt=mv0R/(B0t1L3)

  (2)線圈t2時刻開始做勻速直線運動,有兩種可能:

  a.線圈沒有完全進入磁場,磁場就消失,所以沒有感應(yīng)電流,回路電功率P=0.(3分)

  b.磁場沒有消失,但線圈完全進入磁場,盡管有感應(yīng)電流.所受合力為零,同樣做勻速直線運動P=ε2/R=(2ΔBL2/Δt)2/R=4m2v20R/(B02t12L2)

16.解:(1)開始砂輪給鐵板向前的滑動摩擦力F1=μ1FlN=0.3X100N=30N.

    工作臺給平板的摩擦阻力F2=μ2F2N=0.1X(100+l0X10)N=20N.

    鐵板先向右做勻加速直線運動a=(F1-F2)/m=1m/s2

加速過程鐵板達(dá)到的最大速度vm=ωR=5X0.4m/s=2m/s.

    這一過程鐵板的位移Sl=vm/2a=2m<2.8m

    此后砂輪給鐵板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力Fl,,F(xiàn)l’=F2,鐵板將做勻速運動.

    即整個過程中鐵板將先做加速度a=lm/s2的勻加速運動,然后做vm2m/s的勻速運動(只要上面已求出,不說數(shù)據(jù)也得分)(7分)

    (2)在加速運動過程中,由vm=at1得t1=2s,

    勻速運動過程的位移為s2=L―s1=0.8m由s2=vt2,得t2=0.4s.

    所以加工一塊鐵板所用的時間為T=t1+t2=2.4s.(4分)

    (3)E=ΔEk+Q1+Q2=136J.(4分)

    17.(15分)解:(1)設(shè)帶電粒子從A點離開磁場區(qū)域,A點坐標(biāo)為(x、y),粒子旋轉(zhuǎn)的半徑為R,旋轉(zhuǎn)的圓心在C點,旋轉(zhuǎn)圓心角為α,則x=一a+Rsinα,y= R―Rcosα,(4分)

    解得(x+a)2+(y一R)2=R2.(2分)

  可見,所加磁場的邊界的軌跡是一個以(一a,R)為圓心,半徑為R=mVo/Bq的圓.該圓位于x軸上方且與P1點相切.(1分)

    (2)根據(jù)對稱性可得出在P2處所加的磁場最小區(qū)域也是圓,(1分)

    同理可求得其方程為(x-a)2+(y一R)2=R2 (2分)

圓心為(a,R),半徑為R=mVo/Bq,該圓位于x軸上方且與P2點相切;(2分)  

    根據(jù)左手定則判斷,磁場方向垂直于xOy平面向里;(1分)

    沿圖示v0方向射出的帶電粒子運動的軌跡如圖所示.(2分)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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