高三校际联考

物理试题

2014．1

本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共6页，满分l00分，考试用时90分钟。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。答卷前。考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡规定的地方。

注意事项：

每小题选出答案后。用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净以后。再涂写其他答案标号。在试卷上答题无效。

第I卷(选择题共40分)

一、选择题(本大题有l0小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。)

1．在物理学的发展过程中，许多物理学家做出了杰出的贡献，下列叙述符合史实的是

A．库仑通过扭秤实验确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律

B．奥斯特最早发现了通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应

C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流

D．楞次在分析了许多实验事实后提出了感应电流方向的判断方法

2．如图所示，将两块水平放置的金属板用导线与一线圈连接，线圈中存在方向竖直向上、大小变化的磁场，两板间有一带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场的磁感应强度B随时间t变化的图象是

3．如图所示，速度不同的同种带电粒子(重力不计)a、b沿半径AO方向进入一圆形匀强磁场区域，a,b两粒子的运动轨迹分别为AB和AC，则下列说法中正确的是

A．a、b两粒子均带正电

B．a粒子的速度比b粒子的速度大

C．a粒子在磁场中的运动时间比b粒子长

D．两粒子离开磁场时的速度反向延长线一定都过圆心O

4．如图是一个理想变压器的示意图，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头，R0是定值电阻，保持交变电压U1不变。下列说法正确的是

A．若P的位置不变，S由b合到a处，则电流表示数减小

B．若P的位置不变，S由a合到b处，则电压表示数减小

C．若S置于a处，将P向下滑动，则滑动变阻器R消耗的电功率一定增大

D．若S置于b处，将P向上滑动，则电压表示数增大

5．如图所示，AC、BD为圆的两条相互垂直的直径，圆心为O，半径为R。E、F为圆周上关于BD对称的两点，
EOD=30o。将电量均为Q的两个异种点电荷分别放在E、F两点，E点放负电荷。静电力常量为K，下列说法正确的是

A．电子沿圆弧从B点运动到C点，电场力做功为零

B．电子在A点的电势能比C点小

C．A点和C点的场强相同

D．O点的场强大小为

6．某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电路如图所示。当线圈以较大的转速n匀速转动时，电压表示数是U1，额定电压为U2的灯泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为P，手摇发电机的线圈电阻是r，则有

A．电流表的示数是

B．变压器的原副线圈的匝数比是U2：U1

C．从如图所示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式u=

D．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是

7．如右图所示，MN右侧有一正三角形匀强磁场区域(边缘磁场忽略不计)，上边界与MN垂直。现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，从MN左侧垂直于MN匀速向右运动。导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是(取逆时针电流为正)

8．如右图所示，一平行板电容器，右极板接电源正极，板长为2d，板间距离为d。一带电量为g、质量为m的负离子(重力不计)以速度v0贴近左极板沿极板方向射入，恰从右极板下边缘射出。在右极板右侧空间存在垂直纸面方向的匀强磁场(未标出)。要使该负离子在磁场中运动后，又恰能直接从右极板上边缘进入电场，则

A．磁场方向垂直纸面向里 B．磁场方向垂直纸面向外

C．磁感应强度大小为
D．在磁场中运动时间为

9．在两个等量点电荷形成的电场中，一带负电的粒子仅在电场力作用下从x1处沿x轴负方向运动。粒子质量为m，初速度大小为v0，其电势能Ep随坐标x变化的关系如图所示，图线关于纵轴左右对称，以无穷远处为零电势能点，粒子在原点O处电势能为E0，在x1处电势能为E1，则下列说法中正确的是

A．坐标原点O处电场强度为零

B．粒子经过x1、-x1处速度相同

C．由x1运动到O过程加速度一直减小

D．若粒子能够一直沿x轴负方向运动，一定有

10．如图所示，间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角
30o，导轨电阻不计，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直导轨向上。甲、乙两金属杆电阻相同、质量均为m，垂直于导轨放置。起初甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处。现将两金属杆同时由静止释放，释放同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力，使甲金属杆始终以大小为
的加速度沿导轨向下匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，重力加速度为g，则以下正确的是

A．每根金属杆的电阻

B．甲金属杆在磁场区域运动过程中，拉力对杆做的功在数值上等于电路中产生的焦耳热

C．乙金属杆在磁场区域运动过程中，安培力的功率是

D．乙金属杆进入磁场直至出磁场过程中回路中通过的电量为

第Ⅱ卷(非选择题 共60分)

二、实验题(本大题有2小题，第11小题6分，第12小题l0分，共16分。请把答案写在答题卡上。)

11．(6分)为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表的示数U1，电压表的示数U2。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U—I图线，如图乙所示。请回答下列问题：

(1)写出流过电阻箱的电流I的表达式I= ；(用U1、U2、R表示)

(2)电源两端电压随电流变化的图象是 (选填“a”或“b”)；当电阻箱阻值调节为
时，两条图线存在交点；

(3)根据图乙可以求得电源的电动势E= V，内电阻r=
，该电路中小灯泡消耗的最大功率为 W。(本小题结果均保留两位有效数字)

12．(10分)某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率
。

(1)用游标卡尺和螺旋测微器分别测量其长度和直径，如图所示，则其长度L=

mm，直径d= mm。

(2)为精确测量R的阻值，该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻。他将红黑表笔分别插入“+”、“—”插孔中，将选择开关置于“×l”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测阻值时发现指针偏转角度较小，如图甲所示。试问：

①为减小读数误差，该同学应将选择开关置于“ ”档位置。

②再将红、黑表笔短接，此时发现指针并未指到右边的“
”处，如图乙所示，那么他该调节 直至指针指在“
”处再继续实验，结果看到指针指在如图丙所示位置。

③现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：

A．灵敏电流计G(量程200
A，内阻300
)

B．电流表(量程3A，内阻约0．3
)

C．电压表(量程3V，内阻约3k
)

D．电压表量程l5V，内阻约5k
)

E．滑动变阻器R1(最大阻值为10
)

F．最大阻值为99．99
的电阻箱R2

以及电源E(电动势4V，内阻可忽略)、电键、导线若干

为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大，除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材(只需填器材前面的字母)有 。请在下面的方框中画出你设计的电路图。

三、计算题(本大题有3小题，第l3小题l2分，第14小题l4分。第15小题l8分，共44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。请把解答过程写在答题卡上。)

13．(12分)如右图所示，PQ是两块平行金属板，上极板接电源正极，两极板之间的电压为U=1．2×104V，一带负电的粒子通过P极板的小孔以速度v0=2．0×104m/s垂直金属板飞入，通过Q极板上的小孔后，垂直AC边经中点O进入边界为等腰直角三角形的匀强磁场中，磁感应强度为B=1．0T，边界AC的长度为L=1．6m，粒子比荷
=5×104C/kg，不计粒子的重力。求：

(1)粒子进入磁场时的速度大小；

(2)粒子经过磁场边界上的位置到B点的距离以及在磁场中的运动时间。

14．(14分)如图甲所示，电阻不计的“
”形光滑导体框架水平放置，导体框处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=1T，有一导体棒AC横放在框架上且与导体框架接触良好，其质量为m=0．2kg，电阻为R=0．8
，现用绝缘轻绳拴住导体棒，轻绳的右端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上，左端通过另一光滑的定滑轮与物体D相连，物体D的质量为M=0．2kg，电动机内阻r=1
。接通电路后电压表的读数恒为U=10V,电流表读数恒为I=1A，电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动，其运动位移x随时间t变化的图象如图乙所示，其中OM段为曲线，MN段为直线。(取g=10m/s2)求：

(1)电动机的输出功率；

(2)导体框架的宽度；

(3)导体棒在变速运动阶段产生的热量。

15．(18分)在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy，x轴沿水平方向，如图甲所示。第一象限内有竖直向上的匀强电场，第二象限内有一水平向右的匀强电场。某种发射装置(未画出)竖直向上发射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子(可视为质点)，该粒子以v0的初速度从x轴上的A点进入第二象限，并从y轴上的C点沿水平方向进入第一象限后能够沿水平方向运动到D点。已知OA、OC距离相等，CD的距离为
OC，E点在D点正下方，位于x轴上，重力加速度为g。则：

(1)求粒子在C点的速度大小以及OC之间的距离；

(2)若第一象限同时存在按如图乙所示规律变化的磁场，磁场方向垂直纸面，(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向，图中B0，T0均为未知量)，并且在
时刻粒子由C点进入第一象限，且恰好也能通过同一水平线上的D点，速度方向仍然水平。若粒子在第一象限中运动的周期与磁场变化周期相同，求交变磁场变化的周期；

(3)若第一象限仍同时存在按如图乙所示规律变化的磁场(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向，图中B0，T0均为未知量)，调整图乙中磁场变化的周期，让粒子在t=0时刻由C点进入第一象限，且恰能通过E点，求交变磁场的磁感应强度B0应满足的条件。