河北省衡水中学高三上学期四调考试物理.docx
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河北省衡水中学高三上学期四调考试物理
2011~2012学年度上学期四调考试
高三年级物理试卷
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共110分。
考试时间110分钟。
第Ⅰ卷（选择题共60分）
一、选择题（每小题4分，共60分。
下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上，选对一个得2分，错选、多选不得分）
1.如图所示为一磁流体发电机示意图，A、B是平行正对的金属板，等离子体（电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性）从左侧进入，在t时间内有n个自由电子落在B板上，则关于R中的电流大小及方向判断正确的是（）
A．I=
，从上向下B．I=
，从上向下
C．I=
，从下向上D．I=
，从下向上
2.图为一头大一头小的导体周围等势面和电场线（带有箭头为电场线）示意图，已知两个相邻等势面间的电势之差相等，则（）
A．a点和d点的电场强度一定相同
B．a点的电势一定低于b点的电势
C．将负电荷从c点移到d点，电场力做正功
D．将正电荷从c点沿虚线移到e点，电势能先减小后增大
3.图中B为电源，R1、R2为电阻，S为电键．现用多用电表测量流过电阻R2的电流．将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是（ ）
A．保持S闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处
B．保持S闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处
C．将S断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处
D．将S断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处
4.如图所示电路，灯A、B都能正常发光，忽然灯A变亮，灯B变暗，如果电路中有一处出现断路故障，则出现断路故障的电路是（）
A．R1所在的支路
B．R2所在的支路
C．R3所在的支路
D．电源所在的电路
5.如图为测定压力的电容式传感器，其核心部件是一平行板电容器。
将电容器、灵敏电流表（零刻度在中间）和电源串联成闭合电路，当压力F作用于可动膜片电极上时，膜片产生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转。
在对膜片开始施加恒定压力到膜片稳定后，灵敏电流表指针的偏转情况为（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏）（）
A.向右偏到某刻度后回到零刻度
B向左偏到某刻度后回到零刻度
C.向右偏到某刻度后不动
D.向左偏到某刻度后不动
6.如图所示，现有甲、乙、丙三个电动势E相同而内阻r不同的电源．用这三个电源分别给定值电阻R供电，已知它们的阻值大小关系为R=r甲>r乙>r丙，则将R先后接在这三个电源上时的情
况相比较，下列说法正确的是（）
A．接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大
B．接在乙电源上时，电源的总功率最大
C．接在丙电源上时，电源的输出功率最大
D．接在甲电源上时，电源的输出功率最大
7.在“伏安法测干电池的电动势和内电阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻大小，测量并记录多组路端电压和相应电流值，某同学的实验数据如下表所示，与预想的实验结果不一致。
由实验数据来分析，他所连接的电路可能是如图所示电路图中的（）
U/V
0．60
0．70
0．80
0．90
1．00
1．10
I/A
0．18
0．21
0．25
0．27
0．30
0．33
8.某空间存在着如图所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t1=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是（）
A．图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系
B．图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系
C．图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系
a
b
c
d
e
f
×
×
×
×
×
×
×
×
D．图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系
9.如右图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd,e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒子，恰好从e点射出，则（）
A.如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出
B．如果粒子的速度增大为原来的三倍，将f点射出
C．如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，也将从d点射出
D．只改变粒子的速度使其分别从e,d,f点射出时，从f点射出所用的时间最短
10.如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。
现分别加速氘核（
）和氦核（
）。
下列说法中正确的是（）
A．它们的最大速度相同
B．它们的最大动能相同
C．它们在D形盒中运动的周期相同
D．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
11.如图所示，在Oxyz坐标系所在的空间中，可能存在匀强电场或匀强磁场，也可能两者都存在或都不存在。
现有一质量为m带正电q的点电荷沿z轴正方向射入此空间中，发现它做速度为v0的匀速直线运动。
不计重力。
以E和B分别表示电场强度和磁感应强度，电场和磁场的分布有可能是（）
A.E＝0，B≠0,B的方向与x轴平行，B的大小可任意
B.E≠0，B＝0,E的方向与z轴平行，E的大小可任意
C.E≠0，B≠0,B和E的方向都平行于xy平面，且互相垂直
D.E≠0，B≠0,B和E的方向都平行于yz平面，且互相垂直
12.电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。
电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面。
不加磁场时，电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕上的中心M，加磁场后电子束偏转到P点外侧。
现要使电子束偏转回到P点，可行的办法是（）
A．增大加速电压B．增加偏转磁场的磁感应强度
C．将圆形磁场区域向屏幕靠近些D．将圆形磁场的半径增大些
VA
VB
...
...
...
...
13.如图所示，带有正电荷的A粒子和B粒子同时从匀强磁场的边界上的P点以等大的速度，以与边界成30°和60°的交角射入磁场，又恰好不从另一边界飞出，设边界上方的磁场范围足够大，下列说法中正确的是 （ ）
A.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为
B.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为
C.A、B两粒子的
之比为
D.A、B两粒子的
之比为
14.如图6所示,平行于纸面水平向右的匀强磁场,磁感应强度B1=1T.位于纸面内的细直导线,长L=1m,通有I=1A的恒定电流.当导线与B1成60°夹角时,发现其受到的安培力为零.则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的可能值（ ）
15．如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。
某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场。
已知∠AOC=600从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为（ ）
A．T/8B．T/6C．T/4D．T/3
卷Ⅱ（非选择题共50分）
二、实验题（16题每空1分，17题
（1）
（2）各1分，（3）2分，填空共7分）
16.
（1）在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两测量脚间距离，主尺和游标的位置如
图甲所示，此时游标卡尺的读数为_______mm；若要游标卡尺的读数为0.20mm，应使游标上除0刻度线外第_______条刻度线与主尺上的刻度线对齐.
0
2cm
0
10
20
图甲
40
0
45
0
图乙
（2）如图乙所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是__________mm.
17.某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，通过一块电压表
和一块多用电表的欧姆挡接成电路就能一次性既能测出电压表的内阻又能测出多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势．已知电压表的内阻约在15～25kΩ之间，量程为15V，多用电表欧姆挡的电阻刻度中间值为20.
（1）请用笔迹代替导线将红、黑表笔连在电压表上．
（2）他们在实验过程中，欧姆的选择开关应拨至倍率为“×________”．
（3）在实验中，同学们读出电压表
的读数为U，欧姆表指针所指的刻度为n，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，由此可得欧姆表内电池的电动势的表达式为________．
三、计算题
18.（7分）如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中。
一质量为m、带电量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小为E（E小于mg/q）。
（1）试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功。
（2）证明物块离开轨道落回水平面时的水平距离与场强大小E无关，且为一常量。
19.（10分）如图所示,在某空间实验室中,有两个靠在一起的等大的圆柱形区域,分别存在着等大反向的匀强磁场,磁感应强度B=0.10T,磁场区域半径r=
m,左侧区圆心为O1,磁场向里,右侧区圆心为O2,磁场向外,两区域切点为C.今有质量m=3.2×10-26kg、带电荷量q=1.6×10-19C的某种离子,从左侧区边缘的A点以速度v=106m/s正对O1的方向垂直射入磁场,它将穿越C点后再从右侧区穿出.求:
（1）该离子通过两磁场区域所用的时间.
（2）离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离多大?
（侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离）.
20.（11分）如图所示，某空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里。
一段光滑绝缘的圆弧轨道AC固定在场中，圆弧所在平面与电场平行，圆弧的圆心为O，半径R=1.8m，连线OA在竖直方向上，圆弧所对应的圆心角
=37°。
现有一质量m=3.6×10-4kg、电荷量q=9.0×10-4C的带正电的小球（视为质点），以v0=4.0m/s的速度沿水平方向由A点射入圆弧轨道，一段时间后小球从C点离开圆弧轨道。
小球离开圆弧轨道后在场中做匀速直线运动。
不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
求：
（1）匀强电场场强E的大小；
（2）小球刚射入圆弧轨道瞬间对轨道压力的大小。
21.（14分）如图甲所示，在光滑绝缘的水平桌面上建立一xoy坐标系，平面处在周期性变化的电场和磁场中，电场和磁场的变化规律如图乙所示（规定沿＋y方向为电场强度的正方向，竖直向下为磁感应强度的正方向）．在t=0时刻，一质量为10g、电荷量为0.1C的带电金属小球自坐标原点O处，以v0=2m/s的速度沿x轴正方向射出．已知E0=0.2N/C、B0=0.2
T．求：
（1）t=1s末速度的大小和方向；
（2）1s～2s内，金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期；
（3）在给定的坐标系中，大体画出小球在0到6S内运动的轨迹示意图。
（4）6s内金属小球运动至离x轴最远点的位置坐标．
y
O
t/s
E0
0123456
t/s
B
B0
图甲
图乙
0123456
河北衡水中学2011—2012学年度上学期四调考试
高三年级物理试题答案
1A2B3C4B5A6AC7B8.CD9AD10AC11C12AC13BD14BCD15A
16.0.6541.450
17.解析：
（1）欧姆表内电源正极接在欧姆表的负接线柱上，故红表笔应接电压表的负接线柱，黑表笔应接电压表的正接线柱．
（2）电压表的内阻较大，故欧姆挡选择开关应选倍率为“×1k”．
（3）欧姆表的内电阻为20×103Ω.电压表的电阻为n×103Ω，由闭合电路欧姆定律得E＝U＋
×20×103＝U＋
＝
U.
答案：
（1）如下图所示
（2）1k （3）E＝U＋
＝
U
18．
（1）
（4分）
（2）由S=v0t和
得S=2R，即水平距离与场强大小E无关，大小为2R，得证。
（3分）
19.思路点拨：
（1）带电粒子进入圆形边界的磁场沿半径方向射入，必沿半径方向射出。
（2）粒子在左右两区域的运动轨迹具有对称性。
解答：
（1）离子在磁场中做匀速圆周运动，在左右两区域的运动轨迹是对称的，如图所示，设轨迹半径为R，圆周运动的周期为T。
由牛顿第二定律
又：
联立①②得：
将已知代入③得R＝2m
由轨迹图知：
，即
则全段轨迹运动时间：
联立④⑥并代入已知得
（2）在图中过
向
作垂线，联立轨迹对称关系侧移距离
将已知代入得
20.解：
（1）小球离开轨道后做匀速直线运动，则有
①
所以E=3.0N/C
（2）设小球运动到C点时的速度为v。
在小球沿轨道从A运动到C的过程中，根据动能定理有
②
解得v=5.0m/s③
小球由A点射入圆弧轨道瞬间，设小球对轨道的压力为N，小球的受力情况如图2所示，根据牛顿第二定律有
④
离开轨道后做匀速直线运动还有：
⑤
由③④⑤可求得：
N=3.2×10-3N
根据牛顿第三定律可知，小球由A点射入圆弧轨道瞬间对轨道的压力
N′=N=3.2×10-3N
21.（15分）
解析：
（1）在0~1s内，金属小球在电场力作用下，在x轴方向上做匀速运动
y方向做匀加速运动
（1分）
1s末粒子的速度
（1分）
设
与x轴正方向的夹角为
，则
=
（1分）
（2）在1s~2s内，粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律
得
m（1分）
粒子做圆周运动的周期
（1分）
（3）粒子运动轨迹如图所示（2分）
（4））5s末粒子的坐标为x=v0t=6my=at2/2=9m
此时粒子y轴方向的速度：
vy=qEOt/m=6m/s
合速度大小为
（2分）
第6s内粒子做圆周运动的半径
（2分）
带电粒子在第6s内做圆周运动的轨迹如图所示
第6s内粒子运动至离x轴最远点坐标为
（m）（2分）
其中
（m）（2分）
其中
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