山东省实验中学高三第一次诊断考试物理试卷(解析版)
高中物理考试
考试时间:
分钟
满分:
35 分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共6题,共30分)
1、 匀强磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图甲所示,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示;用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流,F1、F2、F3分别表示金属环上很小一段导体受到的安培力.下列说法正确的是( ) A.I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向 B.I2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向 C.F1方向指向圆心,F2方向指向圆心 D.F2方向背离圆心向外,F3方向指向圆心 2、 质量为m的物块在平行于斜面的恒力F作用下,从倾角为θ的固定斜面底端A由静止开始沿斜面上滑,经B点时的速率为v,此时撤去F,物块滑回斜面底端时速率也为v,若A、B间距离为x,则( ) A.滑块滑回底端时重力的瞬时功率为mgvsinθ B.整个过程中物块克服摩擦力做功为Fx C.下滑过程中物块重力做功为 D.从撤去F到物块滑回斜面底端,摩擦力做功为-mgxsinθ 3、 地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1,,地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r,向心加速度为a2.已知万有引力常量为G,地球半径为R,地球赤道表面的加速度为g.下列说法正确的是( ) A. 地球质量 B. 地球质量 C. a1、a2、g的关系是g<a1<a2 D. 加速度之比 4、 带有等量异种电荷的一对平行金属板,上极板带正电荷,如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大,即使在两极板之间,它们的电场线也不是彼此平行的直线,而是如图所示的曲线(电场方向未画出).虚线MN是穿过两极板正中央的一条直线.关于这种电场,以下正确的是( ) A.b点电势高于d点电势 B.b点电势高于c点电势 C.若将一负电荷从a点移到d点,其电势能增大 D.若将一正电荷从a点由静止释放,它将沿着电场线做匀变速直线运动 5、 在如图所示的电路中,理想变压器的匝数比为2:1,四个标有“6V、6W”的完全相同的灯泡L1、L2、L3、L4,按如图方式接入电路,其中L1恰能正常发光;忽略灯泡电阻随电压的变化,电路中的电表均为理想交流电表,下列选项中正确的是() A.L2、L3、L4均能正常发光 B.电流表的示数为0.5A C.m、n两点间所加的电压为14V D.整个电路消耗的总功率为18W 6、 一铁架台放在水平地面上,其上有一轻质细线悬挂一小球,开始时牺牲垂直,现将水平力F作用在小球上,使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止,在在这一过程中( ) A. 铁架台对地面的压力逐渐增大 B. 铁架台对地面的压力逐渐减小 C. 细线拉力逐渐增大 D. 铁架台所受地面的摩擦力方向向右,大小不变
二、解答题(共1题,共5分)
7、 如图所示,两平行金属板AB长L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106m/s,粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入PS右侧足够大的匀强磁场区域;已知两介面MN、PS相距12cm,D是中心线与界面PS的交点;粒子穿过界面PS后垂直打在平行于PS放置的荧光屏ef上,屏ef与PS相距9cm,屏下端f点恰在中心线RD的延长线上,上端无限长(粒子重力忽略不计)求: (1)求粒子射出中心线MN时,偏离中心线RD的距离y; (2)到达PS界面时,离D点的距离Y. (3)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向. |
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山东省实验中学高三第一次诊断考试物理试卷(解析版)
1、
匀强磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图甲所示,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示;用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流,F1、F2、F3分别表示金属环上很小一段导体受到的安培力.下列说法正确的是( )
A.I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向
B.I2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向
C.F1方向指向圆心,F2方向指向圆心
D.F2方向背离圆心向外,F3方向指向圆心
AD.
试题分析:由图甲所示可知,oa段,磁场垂直于纸面向里,穿过圆环的磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流I1沿逆时针方向,在ab段磁场向里,穿过圆环的磁通量减少,由楞次定律可知,感应电流I2沿顺时针方向,故A正确;由图甲所示可知,在bc段,磁场向外,磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流I3沿顺时针方向,故B错误;由左手定则可知,oa段电流受到的安培力F1方向指向圆心,ab段安培力F2方向背离圆心向外,故C错误;由左手定则可知,ab段安培力F2方向背离圆心向外,bc段,安培力F3方向指向圆心,故D正确;故选AD.
2、
质量为m的物块在平行于斜面的恒力F作用下,从倾角为θ的固定斜面底端A由静止开始沿斜面上滑,经B点时的速率为v,此时撤去F,物块滑回斜面底端时速率也为v,若A、B间距离为x,则( )
A.滑块滑回底端时重力的瞬时功率为mgvsinθ
B.整个过程中物块克服摩擦力做功为Fx
C.下滑过程中物块重力做功为
D.从撤去F到物块滑回斜面底端,摩擦力做功为-mgxsinθ
AD
试题分析:重力与瞬时速度方向并不在一条直线上,故重力的瞬时功率为P=mgvsinθ.故A正确.整个过程中,设物块克服摩擦力做功为Wf,根据动能定理得:Fx-Wf=mv2,得Wf=Fx-mv2,故B错误.上滑和下滑过程中物体受摩擦力大小相同,位移大小相等,故下滑过程中克服摩擦力做的功与上滑过程克服摩擦力做的功相等,则下滑过程克服摩擦力做的为,设下滑过程重力做功为WG,根据动能定理:,得:,故C错误.从撤去F到物块滑回斜面底端,设摩擦力做功为Wf′,根据动能定理得:mgxsinθ+Wf′=0,解得,Wf′=-mgxsinθ.故D正确.故选AD.
3、
地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1,,地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r,向心加速度为a2.已知万有引力常量为G,地球半径为R,地球赤道表面的加速度为g.下列说法正确的是( )
A. 地球质量
B. 地球质量
C. a1、a2、g的关系是g<a1<a2
D. 加速度之比
B
试题分析:地球赤道上的物体随地球自转时有:,解得:,故A错误;
地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,则有:解得:,故B正确;同步卫星的角速度和地球自转的角速度相等,物体的角速度也等于地球自转的角速度,所以地球同步卫星与物体的角速度相等.根据a=rω2得,a1:a2=R:r,则a1<a2,在地球表面,根据重力等于万有引力得:解得:,而,则g>a1,所以a1<a2<g,故CD错误.故选B.
4、
带有等量异种电荷的一对平行金属板,上极板带正电荷,如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大,即使在两极板之间,它们的电场线也不是彼此平行的直线,而是如图所示的曲线(电场方向未画出).虚线MN是穿过两极板正中央的一条直线.关于这种电场,以下正确的是( )
A.b点电势高于d点电势
B.b点电势高于c点电势
C.若将一负电荷从a点移到d点,其电势能增大
D.若将一正电荷从a点由静止释放,它将沿着电场线做匀变速直线运动
C
试题分析:由图可知bd在同一等势面上,故b点电势等于d点电势,选项A错误;因电场线是有c到d,顺着电场线电势降低,故c点电势高于d点,即c点电势高于b点,选项B错误;a点电势高于d点,故若将一负电荷从a点移到d点,其电势能增大,选项C正确;因两板间不是匀强电场,故若将一正电荷从a点由静止释放,则电荷的运动不是匀变速直线运动,选项D错误;故选C.
5、
在如图所示的电路中,理想变压器的匝数比为2:1,四个标有“6V、6W”的完全相同的灯泡L1、L2、L3、L4,按如图方式接入电路,其中L1恰能正常发光;忽略灯泡电阻随电压的变化,电路中的电表均为理想交流电表,下列选项中正确的是()
A.L2、L3、L4均能正常发光
B.电流表的示数为0.5A
C.m、n两点间所加的电压为14V
D.整个电路消耗的总功率为18W
C
试题分析:设变压器初级电流为I,则此时灯泡L1正常发光的电流为,因理想变压器的匝数为2:1,则变压器次级电流为2I=2A,即电流表的示数为2A;通过次级每盏电灯的电流为,故L2、L3、L4均不能正常发光,选项A错误;次级每个灯泡消耗的功率为,则次级消耗的功率为,则初级,解得U1=8V,则m、n两点间所加的电压为8V+6V=14V,选项C正确;整个电路消耗的总功率为8W+6W=14W,选项D错误;故选C.
6、
一铁架台放在水平地面上,其上有一轻质细线悬挂一小球,开始时牺牲垂直,现将水平力F作用在小球上,使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止,在在这一过程中( )
A. 铁架台对地面的压力逐渐增大
B. 铁架台对地面的压力逐渐减小
C. 细线拉力逐渐增大
D. 铁架台所受地面的摩擦力方向向右,大小不变
试题分析:对小球受力分析,受拉力、重力、F,根据平衡条件,有:F=mgtanθ,θ逐渐增大则F逐渐增大;由上图可知,线细的拉力,θ增大,T增大,故C正确;以整体为研究对象,根据平衡条件得:Ff=F,则Ff逐渐增大.FN=(M+m)g,FN保持不变.故ABD错误.故选C.
7、
如图所示,两平行金属板AB长L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106m/s,粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入PS右侧足够大的匀强磁场区域;已知两介面MN、PS相距12cm,D是中心线与界面PS的交点;粒子穿过界面PS后垂直打在平行于PS放置的荧光屏ef上,屏ef与PS相距9cm,屏下端f点恰在中心线RD的延长线上,上端无限长(粒子重力忽略不计)求:
(1)求粒子射出中心线MN时,偏离中心线RD的距离y;
(2)到达PS界面时,离D点的距离Y.
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向.
(1)3cm(2)12cm(3);方向垂直纸面向里
试题分析:(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RD的距离(侧向位移)
代入数据得:
(2)带电粒子到达Q处时竖直分速度:
方向与PS的夹角:
带电粒子离开电场后做匀速直线运动
水平方向
竖直方向
故
(3)带电粒子到达Q时速度
粒子垂直打在荧光屏上,由几何关系,粒子圆运动的圆心即在f点
并求得半径
由
得磁感应强度,方向垂直纸面向里