若图中φ0、d和A为已知量,且已知该粒子的比荷为
。
利用这些数据,不能计算的出物理量是
A.x=x0处的电场强度
B.粒子经过x=x0时加速度的大小
C.粒子经过x=x0时的动能与电势能之和
D.粒子经过x=x0时速度的大小
二、本题共3小题,共21分。
把答案填在答题卡相应的位置。
14.(6分)
某同学用刻度尺测金属丝的长度l,用螺旋测微器测金属丝的直径d,其示数分别如图甲和图乙所示,则金属丝长度l=________cm,金属丝直径d=________mm。
他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值,测量时选用“×1”欧姆挡,示数如图丙所示,则金属丝的电阻R=_________Ω。
图甲
图乙图丙
15.(7分)
用如图甲所示的电路,测定待测电阻Rx的阻值(阻值约为3Ω)。
除电源(电动势为1.5V)、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
a.电流表(量程0.6A)
b.电流表(量程3A)
c.电压表(量程3V)
d.电压表(量程15V)
e.滑动变阻器(最大阻值10Ω)
f.滑动变阻器(最大阻值100Ω)
(1)实验中,应选择的器材有_______________(填入所选器材前面的字母);
(2)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙的实验器材连接成实验电路;
(3)引起实验系统误差的主要原因是_____________________。
16.(8分)
根据闭合电路欧姆定律,用图甲所示的电路可以测定电池的电动势和内电阻。
R为一变阻箱,改变R的阻值,可读出电压表
相应的示数U。
对测得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的。
根据实验数据在
坐标系中描出坐标点,如图乙所示。
已知R0=100Ω,请完成以下数据分析和处理。
(1)图乙中电阻为________Ω的数据点应剔除;
(2)在坐标纸上画出
关系图线;
(3)图线的斜率是_________(V-1Ω-1),由此可得电池电动势E=_________V。
(结果保留两位有效数字)
三、本题共5小题,共40分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
把答案填在答题卡相应的位置。
17.(6分)
如图所示,两根光滑的金属导轨MN、M′N′平行固定于同一水平面内,导轨间距为l=0.50m,电阻不计。
M、M′间接有阻值R=1.6Ω的电阻。
金属棒ab垂直于导轨放置。
导轨处于磁感应强度B=0.20T、方向竖直向下的匀强磁场中。
金属棒ab在外力作用下向右匀速运动,速度v=10m/s,运动过程中金属棒ab与导轨保持良好接触。
已知金属棒ab接入电路部分的阻值r=0.40Ω。
求:
(1)金属棒ab中电流I的大小和方向;
(2)1min内电阻R上产生的热量Q。
18.(6分)
如图所示,质量为m、电荷量为+q的滑块,静止在绝缘水平面上。
某时刻,在MN的左侧加一个场强为E的匀强电场,滑块在电场力的作用下开始向右运动。
已知滑块与MN之间的距离为d,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
求:
(1)滑块在电场中运动时加速度a的大小;
(2)滑块停止时与MN间的距离x。
19.(8分)
如图甲所示,一个电阻值为R的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。
线圈的半径为r。
在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,图中B0和t0已知。
导线电阻不计。
求:
0至t0时间内,
(1)通过电阻R1电流I的大小和方向;
(2)通过电阻R1的电荷量q;
(3)电阻R1上产生的热量Q。
20.(10分)
如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切。
在虚线OP的左侧,有一竖直向下的匀强电场E1,在虚线OP的右侧,有一水平向右的匀强电场E2和垂直纸面向里的匀强磁场B。
C、D是质量均为m的小物块(可视为质点),其中C所带的电荷量为+q,D不带电。
现将物块D静止放置在水平轨道的MO段,将物块C从LM上某一位置由静止释放,物块C沿轨道下滑进入水平轨道,速度为v,然后与D相碰,粘合在一起继续向右运动。
求:
(1)物块C从LM上释放时距水平轨道的高度h;
(2)物块C与D碰后瞬间的共同速度v共;
(3)物块C与D离开水平轨道时与OP的距离x。
21.(10分)
如图甲所示,B为电源,电动势E=75V,内阻不计。
R1为固定电阻,R2为光敏电阻。
C为平行板电容器,虚线OO′到两极板距离相等,极板长l=6.0×10-2m,两极板的间距d=1.0×10-2m。
P为一圆盘,由形状相同、透光率不同的两个半圆形透光片a和b构成,它绕AA′轴按图中箭头方向匀速转动。
当细光束通过不同的透光片照射光敏电阻R2时,R2的阻值不同。
有一细电子束沿OO′以速度v0=2.0×107m/s连续不断地射入平行板电容器C,电子发生偏转。
平行板电容器右端有一接收屏S,电子打到屏上的位置与OO′的距离记为y。
当光束刚开始通过透光片a照射R2时取t=0,随着圆盘转动,y随时间t变化的关系如图乙所示。
忽略细光束的宽度,忽略电容器的充、放电时间以及电子所受的重力。
假设照在R2上的光强发生改变时R2阻值立即有相应的改变。
图甲图乙
(1)求圆盘P匀速转动的角速度ω;
(2)已知电子的电荷量e=1.6×10-19C,电子的质量m=9×10-31kg。
当细光束通过透光片a照射光敏电阻R2时,R2的阻值为1000Ω,当细光束通过透光片b照射光敏电阻R2时,R2的阻值小于1000Ω。
Ⅰ.定值电阻R1的阻值;
Ⅱ.光束通过透光片b照射R2时,R2的阻值应满足什么条件?
北京市朝阳区2013~2014学年高三年级第一学期期中统一考试
物理学科试卷参考答案2013.11
一、本题共13小题,每小题3分,共39分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
A
D
D
A
C
B
D
B
B
C
B
B
C
二、本题共3小题,共21分。
14.39.60(2分)
0.278(2分)
9(2分)
15.
(1)a、c、e(2分)
(2)答案见下图(3分)
(3)由于电压表分流,电流表示数大于通过Rx电流的真实值(2分)
16.
(1)100(2分)
(2)答案见下图(2分)
(3)4.8×10-3至5.2×10-3(2分)
1.9~2.1(2分)
三、本题共5小题,共41分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
17.(6分)
解:
(1)设金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势为E,根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律:
解得
(2分)
根据右手定则:
电流方向
(2分)
(2)设1min电阻R上产生的热量为Q,根据焦耳定律:
=24J(2分)
18.(6分)
解:
(1)根据牛顿第二定律
又因为
所以
(3分)
(2)小物块在整个运动过程中,根据动能定理
所以
(3分)
19.(8分)
解:
(1)根据法拉第电磁感应定律有
所以
(2分)
根据楞次定律:
通过R1的电流方向为
(2分)
(2)设通过R1的电量为q,则有
(2分)
(3)根据焦耳定律
(2分)
20.(10分)
解:
(1)对物块C,根据动能定理有
可得
(3分)
(2)对物块C、D,碰撞前后动量守恒,则有
可得
(3分)
(3)C与D刚要离开水平轨道时对轨道的压力为零,设此时它们的速度为v′,则有
①
根据动能定理
②
联立①②可得
(4分)
21.(10分)
解:
(1)由题意可知,圆盘转动的周期T=4s,则其角速度
rad/s(2分)
(2)A.电容器的电压
①
设电子在电容器中运动的时间为t,则在沿极板方向有
②
在垂直于极板方向
③
联立①②③,代入
m及其他数据可得
Ω(4分)
B.设R2的阻值为R0时,电子刚好射不出电容器,此时
m,电容器两极板间的电压为U0。
同上有:
④
⑤
⑥
联立④⑤⑥,代入数据可得
Ω
所以R2的阻值应满足的条件是R2≤100Ω(4分)