高三理科综合物理部分能力测试

高三理科综合物理部分能力测试1、如图1所示，电路中的电源的电动势为E、内电阻为r，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动时，小灯泡L1、L2、L3的亮度变化情况是()A、L1灯变亮，L2灯变暗，L3灯变亮B、L1灯变暗，L2灯变亮，L3灯变暗图1C、L1、L2两灯都变亮，L3灯变暗D、L1、L2两灯都变暗，L3灯变亮2、如图2所示的电路中，R1与R2的全电阻之比为1：3，而R3：R4=3：1，当R2的滑动片P从最右端向最左端滑动的过程中，导线EF上的电流方向是（）A、始终从E到FB、始终从F到EC、先从F到E，再从E到FD、EF上没有电流图23、如图3所示，电阻201R，电动机的绕阻102R。当开关打开时，电流表的示数是0.5A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率应是（）A、I＝1.5AB、I＜1.5AC、P＝15WD、P＜15W图34、如图4所示，先后按图中（1）、（2）所示电路测同一未知电阻阻值Rx，已知两电路的路端电压U恒定不变，若按图（1）所示电路测得电压表示数为6V，电流表示数为2mA，则按图（2）所示电路测得的结果应有（）（电压表、电流表的内阻不能忽略）图4A、电压表示数为6V，电流表示数为2mAB、电压表示数为6V，电流表示数小于2mAC、电压表示数小于6V，电流表示数小于2mAD、电压表示数小于6V，电流表示数大于2mA5、如图5所示，一根有质量的金属棒MN，两端用软的导线连接后悬挂于a、b两点.棒的中部处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为使悬线上的拉力等于零，可以使用的方法()A、使磁场反向B、使电流反向图5C、适当减小磁感应强度D、适当增大电流强度6、回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图6所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．如果用同一回旋加速器在同一磁感应强度B中，分别加速氚核（H31）和α粒子（eH42），比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有()A.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大B.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小C.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小D.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大图67、如图7所示，匀强电场水平向右，匀强磁场垂直纸面向里，带正电的小球在复合场中静止释放，最后落到地面上。关于该过程，下列说法中正确的是（）A、小球减少的电势能等于增加的动能B、小球做匀变速运动C、电场力和重力做的功等于小球增加的动能图7D、若保持其他条件不变，只减小磁感应强度，那么小球着地时的动能不变8、如图8，带电粒子在没有电场和磁场的空间以v从坐标原点O沿x轴方向做匀速直线运动，若空间只存在垂直于xoy平面的匀强磁场时，粒子通过P点时的动能为Ek；当空间只存在平行于y轴的匀强电场时，则粒子通过P点时的动能为()A．EkB．2EkC．4EkD．5Ek二、实验题：9、某电压表的内阻在20k~50k之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：待测量电压表V（量程3V）、电流表A1（量程0—200μA）、电流表A2（量程0—5mA）、电流表A3（量程0—0.6A）、B~B~滑动变阻器R（最大阻值1k）、电源ε（电动势4V）、开关K等，问：图9（1）所提供的电流表中，应选用________（填写字母代号）。（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据，试在图9中方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和开关及其连线已画出）。10、热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，电阻率随温度的升高而减小。现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约40~50Ω．热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其它备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶（图中未画出）、电源（3V、内阻可忽略）、直流电流表（内阻约1Ω）、直流电压表（内阻约5kΩ）、滑动变阻器（0~10Ω）、开关、导线若干．（1）图10中a、b、c三条图线能反映出热敏电阻伏安特性曲线的是．（2）在图11的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小。三、计算题：11、如图12所示电路中，电阻R1=8Ω，当开关K断开时，电压表的示数为5.7V，电流表的示数为0.75A，电源总功率是9W；当开关K闭合时，电压表的示数为4V。若开关断开和闭合时电源内部损耗的电功率之比是9：16，求电源的电动势和电阻R2、R3。（电表均可看成是理想电表）图10图11图1212、如图13所示，一质量为m的金属滑块，电量＋q，以某一初速度沿水平放置的绝缘板进入电磁场空间，匀强磁场方向如图13所示，匀强电场方向水平（且与地板平行），滑块与绝缘地板间的动摩擦因数为μ，已知滑块自A点沿绝缘板向右匀速直线运动，到B点与电路开关相碰，使形成电场的电路断开，电场立即消失，磁场依然存在，设碰撞时，滑块无电量损失，而动能变为碰撞前的1/4，滑块碰撞后，做匀速直线运动返回A点，往返总时间为T，AB长为L，求：（1）匀强电场场强大小及方向?（2）磁感应强度B为多少?（3）全过程摩擦力做的功为多少?图1313、图14是某装置的垂直截面图，虚线A1A2是垂直截面与磁场区边界面的交线，匀强磁场分布在A1A2的右侧区域，磁感应强度B=0.4T，方向垂直纸面向外，A1A2与垂直截面上的水平线夹角为45°。A1A2在左侧，固定的薄板和等大的挡板均水平放置，它们与垂直截面交线分别为S1、S2，S1与S2相距L=0.2m。在薄板上P处开一小孔，P与A1A2线上点D的水平距离也为L，在小孔处装一个电子快门。起初快门开启，一旦有带正电微粒通过小孔，快门立即关闭，此后每隔T=3.0×10-3s开启一次并瞬间关闭。从S1S2之间的某一位置水平发射一速度为v0的带正电微粒，它经过磁场区域后入射到P处小孔。通过小孔的微粒与固定档板发生碰撞而反弹，反弹速度大小是碰前的0.5倍。（1）经过一次反弹直接从小孔射出的微粒，其初速度v0应为多少？（2）求上述微粒从最初水平射入磁场开始算起到第二次离开磁场所经历的时间。（忽略微粒所受重力影响，碰撞过程无电荷转移。已知微粒的荷质比kgCmq/100.13。只考虑纸面上带电微粒的运动）参考答案：（每小题6分）1、A；2、A；3、BD；4、D；5、D；6、B；7、C；8、D。9、答案：（1）电流表选A1。（4分）（2）实验电路如图所示：（4分）10、(1)c（4分）（2）如图（5分）11、（15分）答案：K断开时，电流表示数是通过电源的电流值，设为I1＝0.75A，则电源电动势ε=P总/I1＝12V电压表V1示数是R3、R4两端总电压，有R3＋R4＝U1/I1=7.6Ω电源内阻r=ε/I1－（R1＋R3＋R4）=0.4ΩK断开和闭合时，电路总电流之比I1：I2=K闭合时电路总电流为I2=4I1/3=1AR4=U2/I2=4ΩR3=3.6Ω根据ε=I2r＋I2[R3＋R4＋R1R2/（R1＋R2）]解得R2=8Ω。12、（1）滑块速度向右，根据匀速运动条件)(1BqvmgEq①可知E的方向必水平向右．由返回速度向左且作匀速运动可知2Bqv＝mg②而题中有：4121212122mvmv③②③联立得知212vv，即1Bqv＝2mg，代入①式所以E＝（mg＋2mg）/q＝3mg/q（2）设往返总时间为T有：22212232vLvlvLvLvLT即：TLv232，代入②式可得qLmgTqvmgB322（3）返回时不受摩擦力，所以全过程摩擦力做功W＝-fL＝-μ（mg＋1Bqv）L＝-3μmgL13、解：如图2所示，设带正电微粒在S1S2之间任意点Q以水平速度v0进入磁场，微粒受到的洛仑兹力为f，在磁场中做圆周运动的半径为r，有：f=qv0B①rmvf20②由①②得：qBmvr0欲使微粒能进入小孔，半径r的取值范围为：LrL2③代入数据得：80m/sv0160m/s欲使进入小孔的微粒与挡板一次相碰返回后能通过小孔，还必须满足条件：nTvLvL005.0其中n=1,2,3,……④由①②③④可知，只有n=2满足条件，即有：v0=100m/s⑤（2）设微粒在磁场中做圆周运动的周期为T0，从水平进入磁场到第二次离开磁场的总时间为t，设t1、t4分别为带电微粒第一次、第二次在磁场中运动的时间，第一次离开磁场运动到挡板的时间为t2，碰撞后再返回磁场的时间为t3，运动轨迹如答图2所示，则有：002vrT⑥0143Tt⑦022vLt⑧035.02vLt⑨0441Tt⑩24321108.2ttttt(s)⑾