江苏省南通市栟茶高级中学2020届高三下学期第三次月考物理试题
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栟茶高级中学中学高三下学期第三次月考物理一、单选题关于电场强度有下列说法,正确的是A. 电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力
B. 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致
C. 在点电荷Q附近的任意一点,如果没有把试探电荷q放进去,则这一点的电场强度为零
D. 根据公式可知,电场强度跟电场力成正比,跟放入电场中的电荷的电量成反比如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,表示点电荷在P点的电势能,表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则
A. 增大,E增大 B. 增大,不变 C. 减小,增大 D. 减小,E不变汽车在水平地面上因故刹车,可以看做是匀减速直线运动,其位移与时间的关系是:,则它在停止运动前最后1s内的平均速度为 A. B. C. D. 在图中所示的电路中,当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时
A. 伏特表V读数增大,电容C的电荷量在减小
B. 安培表A的读数增大,电容C的电荷量在增大
C. 伏特表V的读数增大,安培表A的读数减小
D. 伏特表V的读数减小,安培表A的读数增大
如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度图线,下列判断正确的是
A. 物体一直往负方向运动
B. 物体的加速度大小为
C. 2s末物体位于出发点
D. 前2秒的加速度与后两2秒的加速度方向相反
图中能产生感应电流的是A. B. C. D. 如图所示,运动员把质量为m的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最高点高度为h,在最高点时的速度为v,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是
A. 运动员踢球时对足球做功 B. 足球上升过程重力做功mgh
C. 运动员踢球时对足球做功 D. 足球上升过程克服重力做功如图,P为固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动。运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为、、,速度大小分别为、、,则A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
如图所示为一交变电流的图象,则该交变电流的有效值为多大
A.
B.
C.
D.
二、多选题关于气体的内能,下列说法正确的是A. 质量和温度都相同的气体,内能一定相同 B. 气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大
C. 气体被压缩时,内能可能不变 D. 一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
E. 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加 在一静止点电荷的电场中,任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别、、和,点a到点电荷的距离与点a的电势已在图中用坐标标出,其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为、和下列选项正确的是
A. ::1
B. ::1
C. ::1
D. ::3
如图所示,abcd为水平放置的平行“匸”形光滑金属导轨,间距为l,导轨间有垂直与导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动金属杆滑动过程中与导轨接触良好。则下列说法中错误的是A. 电路中感应电动势的大小为 B. 电路中感应电流的大小为
C. 金属杆所受安培力的大小为 D. 金属杆的热功率为在x轴上有两个点电荷、,其静电场的电势在x轴上分布如图所示。下列说法正确有
A. 和带有异种电荷
B. 处的电场强度为零
C. 负电荷从移到,电势能减小
D. 负电荷从移到,受到的电场力增大
一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能E随位移x变化的关系如图所示,其中段是对称的曲线,段是直线,则下列说法正确的是
A. 处电场强度为零
B. 、、处电势、、的关系为
C. 粒子在段做匀变速运动,段做匀速直线运动
D. 段是匀强电场
三、实验题某同学利用如图所示的电路测量一微安表量程为,内阻大约为的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器、其中一个阻值为,另一个阻值为;电阻箱最大阻值为;电源电动势约为;单刀开关和。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。
按原理图将图中的实物连线。完成下列填空:的阻值为_______填“20”或“2000”。为了保护微安表,开始时将的滑片C滑到接近图中的滑动变阻器的_____端填“左”或“右”对应的位置;将的滑片D置于中间位置附近。
将电阻箱的阻值置于,接通。将的滑片置于适当位置,再反复调节的滑片D的位置。最终使得接通前后,微安表的示数保持不变,这说明接通前B与D所在位置的电势______填“相等”或“不相等”。
将电阻箱和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将的阻值置于时,在接通前后,微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为_____结果保留到个位。
写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:_________________。某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
如果没有操作失误,图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是______。
本实验采用的科学方法是______。
A.理想实验法等效替代法
C.控制变量法建立物理模型法
实验时,主要的步骤是:
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示,并用平行四边形定则求出合力F;
E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力的图示;
F.比较和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。
上述步骤中:有重要遗漏的步骤的序号是______和______;
遗漏的内容分别是______和______。
四、计算题如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面纸面内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小随时间t的变化关系为,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界虚线与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在时刻恰好以速度越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计,求:
在到时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
在时刻穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
如图,两固定的绝缘斜面倾角均为,上沿相连。两细金属棒仅标出a端和仅标出c端长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上,已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,已知金属棒ab匀速下滑。求
作用在金属棒ab上的安培力的大小;
金属棒运动速度的大小。
如图所示装置可绕竖直轴转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点,当细线AB沿水平方向绷直时,细线AC与竖直方向的夹角。已知小球的质量,细线AC长,重力加速度取,
若装置匀速转动时,细线AB刚好被拉直成水平状态,求此时的角速度.
若装置匀速转动的角速度,求细线AB和AC上的张力大小、.
如图所示,将某正粒子放射源置于原点O,其向各方向射出的粒子速度大小均为、质量均为m、电荷量均为在的一、二象限范围内分布着一个匀强电场,方向与y轴正向相同,在的一、二象限范围内分布着一个匀强磁场,方向垂直于xoy平面向里.粒子离开电场上边缘时,能够到达的最右侧的位置为最终恰没有粒子从的边界离开磁场.已知,,不计粒子重力以及粒子间的相互作用,求:
电场强度E;
磁感应强度B;
粒子在磁场中运动的最长时间.
答案1.A
2.D
3.C
4.D
5.B
6.B
7.C
8.D
9.C
10.CDE
11.AC
12.ACD
13.AC
14.ABD
15.;;左;相等;;调节上的分压,尽可能使微安表接近满量程.
16.;;;E;中未记下两条细绳的方向;E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O
17.解:根据法拉第电磁感应定律有:
结合闭合电路欧姆定律有:,
及电量表达式有:,
根据题意可知,MN左边的磁场方向与右边的磁场方向相同,那么总磁通量即为两种情况之和,
即为:在时刻穿过回路的总磁通量为:;
依据法拉第电磁感应定律,那么线圈中产生总感应电动势为:;
根据闭合电路欧姆定律,则线圈中产生感应电流大小为:
那么安培力大小为:;
最后根据平衡条件,则水平恒力大小等于安培力大小,即为:;
答:在到时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
在时刻穿过回路的总磁通量,金属棒所受外加水平恒力的大小。
18.解:设导线的张力的大小为T,右斜面对ab棒的支持力的大小为,
作用在ab棒上的安培力的大小为F,左斜面对cd的支持力大小为.
对于ab棒,由力的平衡条件得
对于cd棒,同理有
联立式得
由安培力公式得
这里I是abcda中的感应电流.ab棒上的感应电动势为
式中,v是ab棒下滑速度的大小,由欧姆定律得
联立式得
答:作用在金属棒ab上的安培力的大小;
金属棒运动速度的大小.
19.解:当细线AB刚好被拉直,则AB的拉力为零,靠AC的拉力和重力的合力提供向心力,
根据牛顿第二定律有:,
解得.
若装置匀速转动的角速度,
竖直方向上有:,
水平方向上有:,
代入数据解得,.
答:此时的角速度为.
细线AB和AC上的张力大小、分别为、.
20.解:沿x轴正方向发射的粒子有:,,
由类平抛运动基本规律得:,
,
而,
联立可得:
沿x轴正方向发射的粒子射入磁场时有:,
,
联立可得:,
,方向与水平成,斜向右上方,
据题意知该粒子轨迹恰与上边缘相切,则其余粒子均达不到边界,由几何关系可知:
,
根据牛顿第二定律得:
解得:
联立可得:
粒子运动的最长时间对应最大的圆心角,经过恰与上边界相切的粒子轨迹对应的圆心角最大,由几何关系可知圆心角为:,
粒子运动周期为:,
则时间为:.
答:电场强度E为;
磁感应强度B为;
粒子在磁场中运动的最长时间为.