高三物理周考

2023-01-02 21:09:02 字數 4828 閱讀 2223

學號姓名________.

一.選擇題

1. 如圖,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的n 極朝下。當磁鐵向下運動時(但未插入線圈內部),

a.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引

b.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥

c. 線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引

d.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥

2. 圖中兩條平行虛線之間存在勻強磁場,虛線間的距離為l ,磁場方向垂直紙面向裡。abcd 是位於紙面內的梯形線圈,ad 與bc 間的距離也為l 。

t =0 時刻,bc邊與磁場區域邊界重合(如圖)。現令線圈以恆定的速度v沿垂直於磁場區域邊界的方向穿過磁場區域。取沿a→b→c→d→a 的感應電流為正,則**圈穿越磁場區域的過程中,感應電流i 隨時間t 變化的圖線可能是

3. 如圖所示,磁感應強度的方向垂直於軌道平面傾斜向下,當磁場從零均勻增大時,金屬桿ab始終處於靜止狀態,則金屬桿受到的靜摩擦力將

a.逐漸增大

b.逐漸減小

c.先逐漸增大,後逐漸減小

d.先逐漸減小,後逐漸增大

4. 如圖所示,光滑的「ii」型金屬導體框豎直放置,質量為m的金屬棒mn與框架接觸良好。磁感應強度分別為b1、b2的有界勻強磁場方向相反,但均垂直於框架平面,分別處在abcd和cdef區域。

現從圖示位置由靜止釋放金屬棒mn,當金屬棒進入磁場b1區域後,恰好作勻速運動。以下說法中正確的有

a.若b2=b1,金屬棒進入b2區域後將加速下滑

b.若b2=b1,金屬棒進入b2區域後仍將保持勻速下滑

c.若b2d.若b2>b1,金屬棒進入b2區域後可能先減速後勻速下滑

5. 如圖所示,固定位置在同一水平面內的兩根平行長直金屬導軌的間距為d,其右端接有阻值為r的電阻,整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為b的勻強磁場中。一質量為m(質量分布均勻)的導體杆ab垂直於導軌放置,且與兩導軌保持良好接觸,杆與導軌之間的動摩擦因數為u。

現桿在水平向左、垂直於杆的恒力f作用下從靜止開始沿導軌運動距離l時,速度恰好達到最大(運動過程中杆始終與導軌保持垂直)。設桿接入電路的電阻為r,導軌電阻不計,重力加速度大小為g。則此過程

a.杆的速度最大值為

b.流過電阻r的電量為

c.恒力f做的功與摩擦力做的功之和等於杆動能的變化量

d.恒力f做的功與**力做的功之和大於杆動能的變化量

6. 如圖所示,mn、pq為位於同一水平面上的兩根足夠長的平行光滑金屬導軌,其上放著兩根垂直於導軌並具有一定電阻的平行金屬棒ab和cd,兩棒質量相同,整個裝置處於垂直導軌平面的勻強磁場中,若某時刻兩棒都獲得平行導軌向右的初速度,且ab棒的速度大於cd棒的速度,則下列說法中正確的是

a.開始時,ab棒做減速運動,cd棒做加速運動,兩棒加速度大小相等,

b.開始時,兩棒都做減速運動,兩棒加速度大小相等,

c.最終兩棒將以相同的速度向右運動,

d.最終兩棒都停止運動。

7. 在光滑的水平地面上方,有兩個磁感應強度大小均為b,方向向反的水平勻強磁場,如圖pq為兩個磁場的邊界,磁場範圍足夠大。乙個半徑為a,質量為m,電阻為r的金屬圓環垂直磁場方向,以速度v從如圖位置運動,當圓環運動到直徑剛好與邊界線pq重合時,圓環的速度為v/2,則下列說法正確的是

a.此時圓環中的電功率為

b.此時圓環的加速度為

c.此過程中通過圓環截面的電量為

d.此過程中迴路產生的電能為

8. 如圖所示的電路中,a1 和 a2 是完全相同的燈泡,線圈 l

的電阻可以忽略,下列說法中正確的是

a.合上開關 k 接通電路時,a2 始終比 a1 亮

b.合上開關 k 接通電路時,a2 後亮,a1 先亮,最後一樣亮

c.斷開開關 k 切斷電路時,a2 先熄滅,a1 過一會兒才熄滅

d.斷開開關 k 切斷電路時,a1 和 a2 都要過一會兒才熄滅

第ⅱ卷(非選擇題共0道簡答題0道實驗題4道計算題

請將你認為正確的答案代號填在下表中

三.計算題 (共4小題)

9. (b版本) 如圖所示,光滑的平行導軌p、q相距l=1m,處在同一水平面中,導軌的左端接有如圖所示的電路,其中水平放置的電容器兩極板相距d=10mm,定值電阻r1=r3=8ω,r2=2ω,導軌的電阻不計,磁感強度b=0.4t的勻強磁場豎直向下穿過導軌面,當金屬棒ab沿導軌向右勻速運動(開關s斷開)時,電容器兩極之間質量m=1×10-14kg,帶電量q=-1×10-15c的微粒恰好靜止不動;當s閉合時,微粒的加速度a=7m/s2向下做勻加速運動,取g=10m/s2, 求:

(1)金屬棒所運動的速度多大?電阻多大?

(2)s閉合後,使金屬棒ab做勻速運動的外力的功率多大?

10. 如圖,在水平面上有兩條平行導電導軌mn、pq,導軌間距離為,勻強磁場垂直於導軌所在的平面(紙面)向里,磁感應強度的大小為b,兩根金屬桿1、2擺在導軌上,與導軌垂直,它們的質量和電阻分別為和,兩桿與導軌接觸良好,與導軌間的動摩擦因數為,已知:杆1被外力拖動,以恆定的速度沿導軌運動;達到穩定狀態時,杆2也以恆定速度沿導軌運動,導軌的電阻可忽略,求此時杆2克服摩擦力做功的功率。

11. 如圖所示,ef、gh為水平放置的足夠長的平行光滑導軌,導軌間距為l=1m,導軌左端連線乙個r=2ω的電阻,將一根質量為0.5kg的金屬棒cd垂直地放置導軌上,且與導軌接觸良好,導軌與金屬棒的電阻均不計,整個裝置放在磁感應強度為b=2t的勻強磁場中,磁場方向垂直於導軌平面向下。

現對金屬棒施加一水平向右的拉力f,使棒從靜止開始向右運動。試解答以下問題。

(1)若施加的水平外力恒為f=8n,則金屬棒達到的穩定速度v1是多少?

(2)若施加的水平外力的功率恒為p=18w,則金屬棒達到的穩定速度v2是多少?

(3)若施加的水平外力的功率恒為p=18w,金屬棒從靜止開始運動,經0.5s速度達v3=2m/s,則在此過程中電阻r上產生的熱量為多少?

12. 如圖所示,在座標系oxy的第一象限中存在沿y軸正方向的勻速磁場,場強大小為e。在其它象限中存在勻強磁場,磁場方向垂直於紙面向裡。

a是y軸上的一點,它到座標原點o的距離為h;c是x軸上的一點,到o的距離為l。一質量為m,電荷量為q的帶負電的粒子以某一初速度沿x軸方向從a點進入電場區域,繼而通過c點進入磁場區域。並再次通過a點,此時速度方向與y軸正方向成銳角。

不計重力作用。試求:

(1)粒子經過c點速度的大小和方向;

(2)磁感應強度的大小b。

08年高考海南卷參***(僅供參考)

5. 【解析】當桿達到最大速度vm時,得,a錯;由公式,b對;在棒從開始到達到最大速度的過程中由動能定理有:,其中,,恒力f做的功與摩擦力做的功之和等於杆動能的變化量與迴路產生的焦耳熱之和,c錯;恒力f做的功與**力做的功之和等於於杆動能的變化量與克服摩擦力做的功之和,d對。

四.計算題答案:

9. (1)帶電微粒在電容器兩極間靜止時,受向上的電場力和向下的重力而平衡,根據平衡條件有,解得電容器兩極間電壓為:

由於微粒帶負電,可知上板電勢較高,由於s斷開,r3上無電流,r1、r2上電壓等於u1, 可知電路中的感應電流,即通過r1、r2的電流強度為:

根據閉合電路歐姆定律,可知ab切割磁感線運動產生的感應電動勢為: (1)

s閉合時,帶電微粒向下做勻加速運動,根據牛頓第二定律有:

可以求得s閉合時電容器兩板間的電壓為:

這是電路中的電流為: =

根據閉合電路歐姆定律有: (2)

將已知量代入(1)(2)式,可求得: v,

由e=blv得:

(2)s閉合時,通過ab電流i2=0.15a,ab所受磁場力為,ab的速度v=3m/s做勻速運動,所受外力與磁場力fb大小相等,方向相反,即f=0.06n,方向向右,則外力功率為p=fv=0.

06×3w=0.18w

10. 解法一:設桿2的運動速度為v,由於兩桿運動時,兩桿間和導軌構成的迴路中的磁通量發生變化,產生感應電動勢 ①

感應電流 ②

杆2作勻速運動,它受到的安培力等於它受到的摩擦力, ③

導體杆2克服摩擦力做功的功率 ④

解得 ⑤

解法二:以f表示拖動杆1的外力,以i表示由杆1、杆2和導軌構成的迴路中的電流,達

到穩定時,對杆1有 ①

對杆2有 ②

外力f的功率 ③

以p表示杆2克服摩擦力做功的功率,則有 ④

由以上各式得 ⑤

11. (1)由e=bl,i=e/r和f=bil可得:

f= ∴1=fr/b2l2=4m/s

(2)金屬棒速度達到穩定時,水平外力f=

又p=f2

m/s=3m/s

(3)設電阻上產生的熱量為q,則根據能量轉化與守恆定律可得:

pt=+q

∴q=pt—=(18×0.5-×0.5×22)j=8j

評分標準:(1) 5分, (2) 5分 ,(3) 6分 。 共16分

12. (1)以a表示粒子在電場作用下的加速度,有

qe=ma

加速度沿y軸負方向。設粒子從a點進入電場時的初速度為v0,由a點運動到c點經歷的時間為t,則有

h=at2

l=v0t

由②③式得

v0=l

設粒子從點進入磁場時的速度為v,v垂直於x軸的分量

v1由①④⑤式得

v1設粒子經過c點時的速度方向與x軸的夾角為α,則有

tan由④⑤⑦式得

α=arctan

(2)粒子經過c點進入磁場後在磁場中作速率為v的圓周運動。若圓周的半徑為r,則有

qvb=m

設圓心為p,則pc必與過c點的速度垂直,且有==r。用β表示與y軸的夾角,由幾何關係得

rcosβ=rcosα+h

rsinβ=l-rsin

由⑧⑩⑾式解得

r由⑥⑨⑿式得b

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