复旦附中2009届高三月考物理试题

1复旦附中2009届高三月考物理试题（2）2008.12.24.一、选择题1．1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，既磁单极子，1982年美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验。他设想：如果只有一个N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么从上向下看，超导线圈上将出现A先是逆时针方向的感生电流，然后是顺时针方向的感生电流B先是顺时针方向的感生电流，然后是逆时针方向的感生电流C顺时针方向持续的感生电流D逆时针方向持续的感生电流2．竖直放置的木板右上方A处钉一枚钉子，在钉子上挂一个直径约为20cm的光滑圆环。用手把圆环移向左边，此时E为A的对称点，B为最高点，C、D为B、E的等分点，如图所示。在圆环内侧钉上第二枚钉子，要求松手后圆环的位置不再移动，则第二枚钉子应钉在AA—B之间BB—C之间CC—D之间DD—E之间3．如图所示正方形均匀墙壁正中有一正方形木质窗户，墙上部分有导线，A、B为固定电线的桩头。当A、B处绝缘良好时，墙壁中没有电流。由于不慎，使A处的火线与墙壁间和B的地线与墙壁间的绝缘被破坏，整个墙壁有漏电。漏电电流从A处流入墙壁，由B处流出，但整个墙壁和周围绝缘。这时用电压表测得墙壁下部图示两点ab的电压为U，已知ab两点间的电流强度为I，由此可估算出整个墙壁漏电消耗的功率约为A3UIB4UIC8UID12UI4．将一条柔软的弹性导线弯曲成正方形，将其放到光滑水平桌面上，然后通过a、b两端通以如图所示的变化电流。则该弹性导线将A不会变形，所围面积不变B会变形，所围面积时增时减C会形变，所围面积增大D会形变，所围面积减小5．长直导线MN通有N到M的稳恒电流I0，其右侧垂直纸面放置边长为L的正方形线框abcd，线框中电流强度为I，方向如图所示。线框的ab、cd边到MN等距均为L，线框中心转轴OO´与MN平行且共面，设电流I0在ab、cd导线所在处的磁感应强度为B，则关于线框所受I0的电流磁场的安培力下列说法中正确的是A安培力的合力为零C以OO´为转轴，安培力的合力矩为零B安培力的合力为2BILD以OO´为转轴，安培力的合力矩为23BIL26．矩形线圈abcd与直导线AB在同一平面内，且ab边与AB平行，AB中通有恒定电流I，方向向上，如图所示。现使线圈以cd边为轴，ab边向外匀速转动90°，这个过程中A穿过线圈的磁通量的绝对值先减小后增大B穿过线圈的磁通量的绝对值逐渐减小C线圈中的感应电流方向是adcba2D线圈中的感应电流方向先是abcda后adcba7．如图所示，甲乙两个矩形线圈同处在纸面内，甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近，甲、乙两线圈内有垂直纸面方向的有界匀强磁场，穿过甲的磁感强度为B1，方向指向纸面外，穿过乙的磁感强度为B2，方向指向纸面内。两个磁场可同时变化，当ab边和cd边有推斥力时，磁场的变化可能是AB1变小，B2变大BB1变大，B2变大CB1变小，B2变小DB1变大，B2变小8．如图所示是一种延时开关，当k1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。当k2断开时，由于电磁感应作用，D将延时一段时间才释放，则A因A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D作用B因B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D作用C如果断开B线圈的电键k2，无延时作用D如果断开B线圈的电键k2，延时将变长9．如图所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob(在纸面内)，磁场方向垂直于纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置．ac=bd=L，保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计．现经历以下四个过程：①以速率v移动d，使它与b的距离增大为bd=3L；②再以速率v移动c，使它与a的距离减小为L/2；③然后再以速率2v移动c，使它回到原处；④最后以速率2v移动d，使它回到bd=2L处。设上述四个过程中通过电阻R的电量依次为Q1、Q2、Q3和Q4，则A．Q1：Q2=4：3Q2：Q3=1；1B．Q1：Q3=4：3Q1：Q4=2：1C．Q1：Q2=2：1Q3：Q4=3：2D．Q2：Q4=3：2Q3：Q4=2：310．如图所示abcd为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc，磁场方向垂直于纸面，实线框ABCD是一正方形导线框，AB边与ab边平行，若将导线框匀速的拉离磁场区域。以W1表示沿平行于ab方向拉出过程中外力所做的功，W2表示以同样速率沿平行于cb方向拉出过程中外力所做的功，则AW1=W2BW1=2W2C2W1=W2D4W1=W211．如图所示把导体棒匀速拉上斜面，则下列说法正确的是（不计棒和导轨的电阻，且接触面光滑，匀强磁场磁感应强度B垂直框面向上）A拉力对棒做的功等于棒的机械能的增量B合力对棒做的功等于棒的动能的增量C拉力与棒受到的磁场力的合力为零D拉力对棒做的功与棒克服重力做的功之差等于回路中产生的电能12．竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，磁感应强度B=0.5T。有两根相同的导体棒ab和cd长0.2m，电阻0.1Ω，重0.1N。现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升（与导轨接触良好），此时cd恰好不动，则下列说法正确的是Aab受到的拉力大小为0.1NBab向上的速度为2m/sC在2s内拉力做功产生的电能是0.4J，D在2s内拉力做功是0.4J3二、填空题13．．为了探测海洋中水的运动，科学家有时依靠水流通过地磁场所产生的感应电动势来测水的流速，假设某处地磁场的竖直分量为0.5×10-4T，两个电极插入相距2.0m的水流中，两电极所在的直线与水流方向垂直且处于同一水平面。如果与两极相连的灵敏电压表示数为5.0×10-5V，则水的流速为m/s。14．一个面积为S的闭合线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕oo´轴从图示位置沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，线圈中的最大电动势εM=；设t=0时刻线框在图示位置，线框从图示位置转过60°时，线框中的平均感应电动势=；线框从图示位置转过60°时的瞬时电动势ε=。15．一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性很好，内部有两个完全一样的弹性金属小球A和B，质量都为m，带电量分别为9Q和-Q。两球从图示位置由静止释放，当小球再次经过图示位置时速度大小均为v，那么，A球的瞬时加速度为释放时的倍，系统电势能（填增加、减少）。16．长木板B放在光滑水平面上，小物块A以水平初速v0滑上B的表面，它们的速度随时间变化的情况如图所示，则A与B的质量之比为，A克服摩擦力做的功与摩擦力对B做的功之比为。17．．空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，区域宽为L1，现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为L2，长边的长度为2L1，如图所示，某时刻线框以初速度v沿与ab垂直方向进入磁场区域，同时对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变，设该线框的电阻为R，从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，作用力对线框做的功等于。18．如图所示，R为电阻箱，○V为理想电压表，当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V．电源的电动势E=V，电源的最大输出功率PM=W。19．“蜻蜓”点水是常见的自然现象，蜻蜓点水后在水面上会激起波纹。某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得一张蜻蜓点水的俯视照片，该照片记录了蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，其形状如图所示。由图可分析出蜻蜓当时是向（填向右或左）飞行的。且飞行的速度比水波的速度（填快或慢）。由于圆形波形图的圆心就是蜻蜓击水的位置，因此可在图中测出蜻蜓当时的飞行速度与水波速度的比值约为。20．汽车在平直的马路上从时刻t=0开始计时，到时刻t2=3t1为止，这段时间内汽车的速度—时间图象和功率—时间图象分别如图所示，若这段时间内汽车的位移为s=1540m，则时间坐标上，时刻t1=s、t2=s。4三、计算题21．在如图所示电路中，电源电动势为ε=6V，内阻不计，小灯L上标有“6V、0.3A”字样，滑动变阻器R1的阻值范围是0—20Ω，电阻R2上标有“15Ω、4A”字样，电流表的量程为0—0.6A。甲、乙两同学在讨论滑动变阻器消耗功率的取值范围时，甲同学认为：由于电流表允许通过的最大电流为0.6A，所以通过R1的最大电流为：I1M=IAM=IL=0.6-0.3=0.3A这时滑动变阻器R1两端的电压为：U1M=ε-I1MR2=6-0.3×15=1.5V因此滑动变阻器的最大功率为：P1M=I1MU1M=0.3×1.5=0.45W乙同学不同意甲同学的看法，它认为滑动变阻器的功率决定于通过它的电流和它两端电压的乘积，即P1=U1I1，电流最大时功率未必最大，只有电流、电压的乘积最大时，功率才最大，如图所示，你认为甲、乙两位同学中哪位的看法正确，如果你认为甲同学正确，请简述他正确的理由；如果你认为乙同学正确，请求出滑动变阻器R1的最大功率P1M。22．如图所示，一长方体绝缘容器内部高为L，厚为d、左右两侧中间装有两根开口向上的管子a、b，上、下两侧装有电极C，（正极）和D（负极），并经开关s与电源相连，容器中注满能导电的液体，液体的密度为ρ0，将容器置于一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当开关断开时，竖直管子a、b中的液面高度相同，开关闭合后，a、b管中液面将出现高度差。问：（1）开关s闭合后，哪根管内的液面较高？（2）若在回路中接一电流表，并测得电流强度为I，两管液面将出现高度差为h，则磁感应强度的大小是多少？（3）试说明用此法测量磁感应强度B时，欲提高测量灵敏度，可采取什么方法？23．质量为m边长为L的正方形线框，从有界的匀强磁场上方由静止自由下落，线框电阻为R，匀强磁场的宽度为H（H＞L），磁感应强度为B，线框下落过程中ab边于磁场界面平行。已知ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时都作减速运动，加速度大小为a=g/3。试求：（1）ab边刚进入磁场时与ab边刚穿出磁场时的速度大小；（2）cd边刚进入磁场时，线框的速度大小；（3）线圈进入磁场的过程中消耗的电能。24.如图所示倾角θ=30°，宽度L=1m的足够长的U形平行金属光滑导轨固定在磁感应强度B=1T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直道轨平面斜向上。现用一平行于导轨的牵引力F，牵引一根质量为m=0.2kg、电阻R=1Ω、垂直导轨的金属棒ab，由静止沿导轨向上运动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦）。（1）若牵引力为恒力，F=9N，则金属棒达到的稳定速度V1为多大？（2）若牵引力功率恒为72W，则金属棒达到的稳定速度V2为多大？（3）若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撤去拉力，此后金属棒又前进了0.32s静止。从撤去拉力至棒速为零时止，金属棒共发热1.12J，若力在时间上的累积满足关系式Ft=mΔv，则撤去拉力时棒的速度V3是多大？（4）撤去拉力至棒速为零时止，棒中流过的电量是多少？