海淀区高三年级第一学期期末反馈练习

物 理 2014.1

一、选择题

1-1．下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有

①场强E=F/q ②场强E=U/d ③场强E=kQ/r2 ④电场力做功W=Uq

A.①③ B.①④ C.②④ D.②③

【参考答案】B

1-2．在物理学中常用图像法表示两个物理量的关系。下面四组物理量的关系能用图1的图像表示的是（ ）

y轴表示稳定静电场中某点放置不同检验电荷所受的电场力，x轴表示对应电荷的电量

y轴表示一个定值电阻两端电压的变化量，x轴表示通过该电阻与电压变化量对应的电流的变化量

y轴表示一个电容器电量的变化量，x轴表示电容器两端与电量变化量对应的电压的变化量

y轴表示垂直磁场放置的不同面积线圈的磁通量，x轴表示与磁通量对应的线圈面积

【参考答案】A B C

2．图2所示，图中以点电荷Q为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图。一个带电的粒子经过该电场，它的运动轨迹如图中实线所示，P、M、N、O、F都是轨迹上的点。不计带电粒子受到的重力，由此可以判断

A．此粒子和点电荷Q带同种电荷

B．此粒子在M点的动能小于在F点的动能

C．若PM两点间的距离和MN两点间的距离相等，则从P到M

和从M到N，电场力做功相等

D．若O点是轨迹上距离点电荷Q最近的点，则带电粒子有可能从

O点开始做匀速圆周运动

【参考答案】 B

3．如图3所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。下列关于实验过程的现象描述中正确的是

A．把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，A、B下部的金属箔都会因为带上负电荷而张开

B．把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，导体A的电势高于导体B的电势

C．把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，导体A内部的场强和导体B内部的场强大小相等

D．把带正电荷的物体C移近导体A后，再把B向右移动稍许使其与A分开，然后移走物体C，稳定后A、B下部的金属箔都还是张开的

【参考答案】C D

4-1．如图4所示电路中，灯泡A、B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且直流电阻可忽略。下列关于此电路的说法中正确的是

S闭合后的瞬间，因为电流先流过B再经过电感线圈，所

以A、B同时亮

S闭合后的瞬间，A立刻变亮， B逐渐变亮，

最后A、B一样亮

C．S断开后的瞬间，A闪亮一下后熄灭，B逐渐变暗最后熄灭

D．S断开后的瞬间，A、B都逐渐变暗最后熄灭，且这个过程流经A的电流

与稳定时流经A的电流方向相反

【参考答案】 B D

4-2．如图5所示电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关S，电路达到稳定后，通过线圈L的电流为I1，通过小灯泡L2的电流为I2，小灯泡L2处于正常发光状态。以下说法正确的是（ ）

A．S闭合后，L1灯缓慢变亮，L2灯立即亮

B．S闭合后，通过线圈L的电流逐渐增大到稳定值

C．S断开后，小灯泡L2中的电流由I1逐渐减为零，方向与I2相反

D．S断开后，小灯泡L2立刻熄灭

【参考答案】ABC

5．如图6所示电路，电源电动势为E，内阻为r。当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。已知指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，电压表的示数为U。不计灯泡电阻变化，则下列说法中正确的是

A．额定电流

B．电动机的发热功率为

C．电动机的输入功率为IU

D.电动机的效率

【参考答案】C D

6．图7是自耦变压器的示意图。负载变化时输入电压不会有大的波动。输电线的电阻用R0表示。如果变压器上的能量损失可以忽略，以下说法正确的是

A．开关S1接a，闭合开关S后，电压表V示数减小，电流表A示数增大

B．开关S1接a，闭合开关S后，原线圈输入功率减小

C．断开开关S，开关S1接a时电流表的示数为I1,开关S1接

b时电流表的示数为I2，则I1 >I2

D．断开开关S，开关S1接a时原线圈输入功率为P1,开关S1

接b时原线圈输入功率为P2, 则P1

【参考答案】A D

7．空间存在着竖直向上的各处均匀的磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，规定线圈中磁感应强度方向和感应电流方向如图8甲所示的方向为正。要想在线圈中产生如图8乙所示的感应电流，图8丙中能正确表示线圈中磁感应强度随时间变化的图线是

【参考答案】AB

8．在图9所示的空间直角坐标系所在的区域内，同时存在匀强电场E和匀强磁场B。已知从坐标原点O沿x轴正方向射入带正电的小球（小球所受重力不可忽略），穿过此区域时未发生偏转，则可以判断此区域中E和B的方向可能是

A．E和B都沿y轴的负方向

B．E和B都沿x轴的正方向

C．E沿z轴正方向，B沿y轴负方向

D．E沿z轴正方向，B沿x轴负方向

【参考答案】CD

9．如图10所示，固定在水平面上的光滑平行金属导轨，间距为L，右端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒ab与固定弹簧相连，放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，给导体棒水平向右的初速度v0，导体棒开始沿导轨往复运动，在此过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知导体棒的电阻r与定值电阻R的阻值相等，不计导轨电阻，则下列说法中正确的是

A．在金属棒整个运动过程中，通过电阻R的最大电流

B．在金属棒整个运动过程中，通过导体棒ab的总电量为零

C．导体棒从开始运动到第一次回到初始位置的过程中，安培力的冲量为

D．若金属棒运动的时间为t，金属棒中电流的有效值

【参考答案】ABD

10．图11所示为某种质谱仪的工作原理示意图。此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直直面向外；胶片M。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E。

由离子源发出一质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，垂直场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿中心线做匀速圆周运动，而后由S点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最终打到胶片上的某点。下列说法中正确的是

A．P、Q间加速电压为

B．离子在磁场中运动的半径为

C．若一质量为4m、电荷量为q的正离子

加速后进入静电分析器，离子不能从S射出

D．若一群离子经过上述过程打在胶片上同一点

则这些离子具有相同的比荷

【参考答案】ABD

二、实验题

11．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了8组数据，在图12甲所示的I-U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。

（1）根据图线的坐标数值，请在图12乙中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。

（2）根据图甲，可判断出图丙中正确的关系图是（图中P为小灯泡功率）（ ）

（3）小灯泡两端电压为1.0V时，电阻等于 ，此值与此时小灯泡的实际电阻值相比 。（填偏大、相等或偏小）

【参考答案】1）如答图1； （2）BD

（3）5.0Ω 偏小

12．在用电压表和电流表测电源电动势和内电阻的实验中，根据图13所示的实验电路测量得出如下的一组数据。

U/V

1.36

1.32

1.30

1.28

1.24

1.20



I/A

0.22

0.28

0.34

0.40

0.46

0.50





（1）试在图14的坐标系中做出实验得到的U-I图象。

（2）用绘制的U-I图象得出所测的电源的电动势为______V；电源的内电阻为_______Ω。

（3）分析用图13测定E和r时产生的系统误差，电动势的测量值与真实值相比 ，内电阻的测量值与真实值相比 。（填“偏大”、“偏小”或“相等”）；

（4）为了能较为准确地进行测量和操作方便，实验中选用的滑动变阻器，应是_____。（填代号）[选填：A：滑动变阻器R1（0~20Ω，2A）；B：滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）]

【参考答案】（1）如答图2；

（2）1.48，（1.46V～1.50V均可）；

0.52（0.50Ω～0.56Ω均可）

（3）偏小 ，偏小

（4）A

13．如图15，将一质量为m，电荷量为+q的小球固定在绝缘杆的一端，杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动。杆长为L，杆的质量忽略不计。杆和小球置于水平向右的匀强电场中。小球静止在A点时，绝缘杆偏离竖直方向θ角。已知重力加速度为g。

（1）小球静止在A点时求杆的拉力大小；

（2）将杆拉至水平位置OB，在此处将小球自由释放。求杆运动到位置OA时，小球的速度大小。

【参考答案】（１）
；

（2）

14．真空室中有如图16所示的装置。电极K发出的电子（初速不计）经过加速电场后，由小孔O沿水平放置的偏转板M、N间的中心轴线OO(射入。M、N板长为L，相距为d，两板间加有恒定电压，它们间的电场可看作匀强电场。偏转板右端边缘到荧光屏P的距离为s。当加速电压为U1时，电子恰好打在N板中央的A点；当加速电压为U2时，电子打在荧光屏的B点。已知A、B点到中心轴线OO(的距离相等。求:

（1）当加速电压为U2时，电子离开偏转板时在竖直方向上的侧移量y；

（2）U1∶U2。

【参考答案】（1）
； （2）

14-2．如图17甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L＝10 cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L＝10 cm，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示．(每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的)求：

甲 乙

(1)在t＝0.06 s时刻，电子打在荧光屏上的何处；

(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？

【参考答案】(1)打在屏上的点位于O点正上方，距O点13.5 cm；(2)30 cm

15．图18是高频焊接的原理示意图。将待焊接的金属工件放在导线做成的线圈内。线圈中通以高频的交变电流。已知待焊接的圆形金属工件半径r=10cm。焊接时，线圈通电后产生垂直于工件所在平面的变化磁场。磁场的磁感应强度的变化率
=1000
πsinωt (T/s)。焊接处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的99倍。工件非焊接部分每单位长度上的电阻R0=10-3π（Ω(m-1）。缝非常狭窄。取π2=10，求：

（1）工件中产生的感应电动势的有效值E；

（2）工件回路的总电阻R总；

（3）焊接过程中焊接处产生的热功率。（不计温度变化对电阻的影响。）

【参考答案】（1）100V ；（2）0.2Ω； （3）4.95×104W（提示：感应电动势的瞬时值
，电动势的有效值E=100V；非焊接部分的电阻R非=2πr(R0，焊接部分电阻R焊=99R非，回路总电阻R总=100R非=0.2Ω；总电流
，因此P=I2R焊=4.95×104W）

16．如图19所示，Oxy在竖直平面内，X轴下方有匀强电场和匀强磁场。电场强度为E、方向竖直向下；磁感应强度为B、方向垂直纸面向里。将一个带电小球从y轴上P（0，h）点由静止释放。小球第一次穿过x轴后，恰好做匀速圆周运动。不计空气阻力，已知重力加速度为g。求：

（1）判断小球带正电还是带负电；

（2）小球做圆周运动的半径；

（3）小球从P点出发，向下运动到x轴时运动的时间。

【参考答案】（1）负电；（2）
；

（3）
n=1.2.3…..

17．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，图20为回旋加速器的示意图。D1、D2是两个中空的铝制半圆形金属扁盒，在两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D形盒接在高频交流电源上。在D1盒中心A处有粒子源，产生的带电粒子在两盒之间被电场加速后进入D2盒中。两个D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，经过半个圆周后，再次到达两盒间的狭缝，控制交变电压的周期，保证带电粒子经过狭缝时再次被加速。如此，粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过狭缝，一次一次地被加速，速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达D形盒的边缘，以最大速度被导出。已知带电粒子的电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R，狭缝之间的距离为d，设从离子源产生的带正电粒子的初速度为零。不计粒子受到的重力，求：

（1）为了使正电粒子每经过窄缝都被加速，求交变电压的频率

（2）带电粒子在D1盒中第n个半圆的半径；

（3）试说明粒子从离子源开始到导出回旋加速器，在电场中加速时间和磁场中偏转时间相比较而言电场加速时间忽略不计的条件。

【参考答案】（1）
；（2）
；（3）

18．如图21所示，两根间距为L的金属平行导轨MN和PQ，电阻不计，左端向上弯曲且全部轨道光滑；水平导轨所处空间有两个宽度均为d、磁感强度大小均为B的有界匀强磁场，磁场Ⅰ左边界在水平轨轨道的最左端，磁场方向竖直向上，磁场Ⅱ的磁场方向竖直向下，两磁场间隔的距离为s。质量均为m、电阻均为R的金属棒a和b垂直导轨放置在其上，金属棒b置于磁场Ⅱ的右边界CD处。现将金属棒a从弯曲导轨上某一高处由静止释放，使其沿导轨运动，设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。

（1）若金属棒a从距水平面h1高度处，由静止释放。若金属棒a在磁场Ⅰ中运动时，出现了一段时间内金属棒a、b都匀速直线运动，通过计算分析a、b匀速直线运动的速度及金属棒a从磁场Ⅰ穿出时回路产生的焦耳热。

（2）若金属棒a从高度小于h1的某高度处释放，使其以速度v1进入磁场Ⅰ，经过时间t金属棒a从磁场Ⅰ穿出，求在这段时间内金属棒b运动的位移的大小及通过的电量。

【参考答案】（1）
，
；（2）v1t-d ，