天一中学届高三物理二轮复习测试题及答案三.docx
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天一中学届高三物理二轮复习测试题及答案三
江苏省天一中学2011届高三物理二轮复习测试卷（三）
班级____________姓名_____________学号____________
一、单选题（每题只有一个答案正确，每题3分，共24分）
1．有一闭合矩形线框由静止开始下落，下落过程中线框始终保持在竖直平面内且上下边水平，匀强磁场水平且垂直于线框平面，当线框的下边进入磁场，而上边尚未进入磁场的过程中，不计空气阻力。
线框不可能做（）
A．匀速直线运动B．加速度越来越小的加速直线运动
C．加速度越来越小的减速直线运动D．匀加速直线运动
2．把一个闭合矩形线圈从与其平面垂直的匀强磁场中匀速拉出来。
若第一次用0.3s时间拉出，外力做的功为W1，通过导线横截面的电量为q1；第二次用0.9s时间拉出，外力做功为W2，通过导线横截面的电量为q2，则（）
A.W1W2，q1q2B.W1W2，q1=q2C.W1W2，q1=q2D.W1W2，q1q2
3．A、B两个闭合电路，穿过A电路的磁通量由0增加到3×103Wb，穿过B电路的磁通量由5×103Wb增加到6×103Wb。
则两个电路中产生的感应电动势EA和EB的关系是（）
A．EA＞EBB．EA=EBC．EA＜EBD．无法确定
4．在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒AB，以初速度v水平抛出。
空气阻力不计，如图所示，运动过程中棒保持水平，那么（）
A．AB棒两端的电势ФA＞ФB
B．AB棒中的感应电动势越来越大
C．AB棒中的感应电动势越来越小
D．AB棒中的感应电动势保持不变
5．在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡a、b分别与自感系数很大的自感线圈L和定值电阻R组成如图所示的电路（自感线圈的直流电阻与定值电阻R的阻值相等），闭合开关S达到稳定后两灯均可以正常发光。
关于这个实验下面的说法中正确的是（）
A．闭合开关的瞬间，通过a灯和b灯的电流相等
B．闭合开关后，a灯先亮，b灯后亮
C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a、b两灯过一会同时熄灭
D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a灯过一会儿熄灭，b灯先闪亮后熄灭
6．如图所示，金属棒MN，在竖直放置的两根平行导轨上无摩擦地下滑，导轨间串联一个电阻，磁感强度垂直于导轨平面，金属棒和导轨的电阻不计，设MN下落过程中，电阻R上消耗的最大功率为P，要使R消耗的电功率增大到4P，保持各选项中其它条件不变，可采取的方法是（）
A使MN的质量增大到原来的2倍；
B使磁感强度B增大到原来的2倍；
C使MN和导轨间距同时增大到原来的2倍；
D使电阻R的阻值减到原来的一半.
7．如图所示，在一根铁捧上绕有绝缘线圈，a、c是线圈两端，b为中间抽头，把a、b两点接入一平行金属导轨，在导轨上横放一金属棒，导轨间有如图所示的匀强磁场，要使a、c两点的电势都高于b点，则金属棒沿导轨的运动情况可能是（）
A．向右做匀加速直线运动
B．向右做匀减速直线运动
C．向左做匀加速直线运动
D．向左做匀减速直线运动
8.如图所示，LOO’L’为一折线，它所形成的两个角∠LOO’和∠OO’L’均为45°。
折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直于纸面向里，一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO’的方向以速度v作匀速直线运动，在t＝0的时刻恰好位于图中所示位置。
以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流－时间（I－t）关系的是（时间以l/v为单位）（）
二、多选题（每题至少有两个答案正确，每题4分，共28分）
9．在闭合线圈上方有一条形磁铁自由下落直至穿过线圈过程中，下列说法中正确的是（）
A．磁铁下落过程中机械能守恒
B．磁铁下落过程中机械能增加
C．磁铁下落过程中机械能减少
D．线圈中增加的内能是由磁铁减少的机械能转化而来的
10．如图所示，半径为R的圆形线圈两端A、C接入一个平行板电容器，线圈放在随时间均匀变化的匀强磁场中，线圈所在平面与磁感线的方向垂直，要使电容器所带的电量增大，可采取的措施是（）
A．电容器的两极板靠近些
B．增大磁感强度的变化率
C．增大线圈的面积
D．改变线圈平面与磁场方向的夹角
11．如图所示，闭合金属圆环从高为h的曲面左侧自由滚下，又滚上曲面右侧，环平面与运动方向均垂直于非匀强磁场，环在运动过程中摩擦阻力不计，则（）
A．环滚上曲面右侧的高度等于h
B．环滚入曲面左侧的高度小于h
C．运动过程中环内有感应电流
D．运动过程中安培力对环一定做负功
12.如图所示，设变压器为理想变压器，并保持输入电压U1不变，L为串联在原线圈的灯泡，L1、L2、L3、L4为副线圈的负载，当滑动变阻器R的滑片向下移动时（ ）
A．L灯亮度增加
B．L1灯亮度减弱
C．L2灯亮度减弱
D．L4灯亮度减弱
13
.在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（）
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
14．如图所示，竖直面内的水平虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下方竖直上抛一
正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回到原处，运动过程中线圈平面始
终垂直于磁场，且上下两边保持水平，不计空气阻力，则（）
A．上升过程中克服磁场力做的功大于下降过程中克服磁场力做的功
B．上升过程中克服磁场力做的功等于下降过程中克服磁场力做的功
C．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
D．上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率
15.如图所示，光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L。
QM之间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计。
一质量为m，电阻为R的金属棒ab放在导轨上，给棒一个水平向右的初速度v0使之开始滑行，最后停在导轨上。
由以上条件，在此过程中可求出的物理量有（）
A．电阻R上产生的焦耳热B．通过电阻R的总电荷量
C．ab棒运动的位移D．ab棒运动的时间
江苏省天一中学2011届高三物理二轮复习测试卷（三）
班级____________姓名_____________学号____________
一、单选题（每题只有一个答案正确，每题3分，共24分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
二、多选题（每题至少有两个答案正确，每题4分，共28分）
题号
9
10
11
12
13
14
15
答案
三、计算题（共68分）
16.（16分）如图，线圈的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为r=1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度B=
T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：
（此题最后结果可保留根号）
（1）若线圈从图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时值表达式．
（2）电路中电压表和电流表的示数各是多少？
（3）由图示位置转过90°角的过程中，电阻R上产生的热量为多少？
（4）由图示位置转过180°角的过程中，流经电阻R上的电量为多少？
17.（12分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，在磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框，ab边质量为m，其它三边的质量不计。
金属框的总电阻为R，cd边上装有固定的水平轴。
现在将金属框从水平位置由静止释放，不计一切摩擦，金属框经时间t恰好通过竖直位置abcd。
求：
（1）在图中标出ab通过最低位置时，金属框中感应电流方向。
（2）求在时间t内金属框中的平均感应电动势。
（3）若在时间t内，金属框中产生的焦耳热为Q，求ab边通过最低位置时受到的安培力。
18．（10分）如图所示，在真空中速度
m/s的电子束，连续地射入两平行极板间，极板长度为
m，间距
m．两极板不带电时，电子束沿两极板之间的中线通过，在极板上加频率为50Hz的交变电压
，如果所加电压的最大值
超过某一值
时，将开始出现以下现象：
电子束有时能通过两极板，有时间断不能通过．（电子的质量9.1×10-31kg）
（1）求
的大小；
（2）求
为何值时才能使通过的时间
跟间断的时间
之比即
∶
=2∶1．
19.（15分）如图所示，I、Ⅱ为两匀强磁场区，I区域的磁场方向垂直纸面向里，Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B，两区域中间为宽s的无磁场区Ⅱ。
有一粗细均匀的边长为L（L＞s）、电阻为R的正方形金属框abcd置于I区域，ab边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v向右匀速移动。
求：
（1）分别求出当ab边刚进入中央无磁场区Ⅱ，和刚进入磁场区Ⅲ时，通过ab边的电流的大小和方向。
（2）求金属框从区域I完全进入区域Ⅲ过程中拉力所做的功。
（3）若L=s且ab边初始位置到中央无磁场区Ⅱ左边界距离也为L，画出从开始到cd边刚进入磁场区Ⅲ的过程中的Uab-t图像。
20.（15分）在如图所示，x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为B，x轴下方有一匀强电场，电场强度的大小为E，方向与y轴的夹角θ为450且斜向上方.现有一质量为m电量为q的正离子，以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点进入电场区域，该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为450.不计离子的重力，设磁场区域和电场区域足够大．求：
（1）C点的坐标；
（2）离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间；
（3）离子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角.
y
江苏省天一中学2011届高三物理二轮复习测试卷（三）
班级____________姓名_____________学号____________
一、单选题（每题只有一个答案正确，每题3分，共24分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
D
D
C
A
B
D
二、多选题（每题至少有两个答案正确，每题4分，共28分）
题号
9
10
11
12
13
14
15
答案
CD
ABC
BCD
AD
CD
AC
ABC
三、计算题（共68分）
16、
（1）∵从中性面开始转动,并且求的是瞬时值
（V）
（2）电压表和电流表的示数都是有效值
先求电动势的有效值
E＝
电流表的示数为：
I＝
A＝3.54A
电压表的示数：
U＝IR＝
V＝3.54×9V＝31.86V（电压表的示数是路端电压）
（3）Q=UIt=
J
（4）
＝
C
17、
（1）由右手定则判定：
dcbad
（2）根据法拉第电磁感应定律：
（3）根据能量转化和守恒定律有mgL=Q+mv2/2
瞬时电流的大小为I=BLv/R
ab边所受安培力的大小为
方向：
水平向右
18、不少考生读题后认为交变电压加在极板上，在板间产生交变电场，电子受到的交变电场力与初速度方向垂直，运动情况难以判断，但仔细审查题设条件后可知，电子通过平行板所用的时间
．交变电压的周期
，则有
因此，电子通过平行板时，极板的电压及板间场强可看作是恒定不变的．电子在板间受恒力作用，电子将做相当于平抛运动的曲线运动．据平抛运动的规律
，而
，所以
V
从图中所示交变电压半个周期图像可知，为使题设通断关系成立，应当让两极电压在
时达到
两极电压
，得
V
19、
（1）ab边刚进入中央无磁均区Ⅱ时，cd边在磁场区内切割磁感线产生感应电动势
，感应电流大小为I1=BLv/R，由右手定则，方向badcb。
ab边刚进入磁场区Ⅱ时，ab边、cd边都切割磁感线产生感应电动势且都为顺时针方向，大小都为BLv，所以感应电流为I2=2BLv/R，方向badcb。
（2）在ab边穿过宽为s的Ⅱ区过程中，cd边受安培力F1=BI1L=B2L2v/R，由于匀速运动，拉力大小等于安培力，所以拉力做功W1=F1s=B2L2vs/R。
当ab边进入Ⅲ区、cd边未进入Ⅱ区过程中，ab边cd边都受安培F2=BI2L=2B2L2v/R，匀速拉动外力应等于2F2，通过距离为（L-s）,拉力做功为W2=F2s=2F2（L-s）=4B2L2v（L-s）/R
当cd边通过Ⅱ区过程中，只有ab边受安培力，且F3=F2，距离为s，拉力做功为W3=F3s=B2L2vs/R。
当线圈完全进入Ⅲ区后，无感应电流，不受安培力，拉力为零，不做功，所以总功为
W=W1+W2+W3=4B2L2v（L-s/2）/R
20、
（1）磁场中带电粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动，故有
（1）
同时有
（2）
粒子运动轨迹如图5所示，由几何知识知，
（3）
故，C点坐标为（
，0）（4）
（2）设粒子从A到C的时间为t1，由几何知识知：
（5）
设粒子从进入电场到返回C的时间为t2，其在电场中做匀变速运动，由牛顿第二定律和运动学公式，有
（6）
及
（7）
联立（6）（7）解得
（8）
设粒子再次进入磁场后在磁场中运动的时间为t3，由题意知
（9）
故而，设粒子从A点到第三次穿越x轴的时间为
（10）
（3）粒子从第三次过x轴到第四次过x轴的过程是在电场中做类平抛的运动，即沿着v0的方向（设为x′轴）做匀速运动，即
（11）
（12）
沿着qE的方向（设为y′轴）做初速为0的匀加速运动，即
（13）
（14）
设离子第四次穿越x轴时速度的大小为v，速度方向与电场方向的夹角为α.
由图中几何关系知
（15）
（16）
（17）
综合上述（11）（12）（13）（14）（15）（16）（17）得
（18）
（19）
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