高三物理
2024.1
(考试时间90分钟 满分100分)
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。 1.下列说法正确的是
A.电场线和磁感线均客观存在
B.静电场只能由静止的电荷产生,磁场只能由磁体产生 C.感生电场是稳恒磁场产生的,电磁场是电场和磁场交替产生的
D.电场和磁场是客观存在的,可以根据它们所表现出来的性质进行认识和研究 2.下列传感器能够将力学量转换为电学量的是
D.霍尔元C.电阻应变片 A.光敏电B.干簧
件 阻 管
3.某无线充电装置的原理如图所示,该装置主要由供电线圈和受电线圈组成,可等效为一个变压器,从受电线圈输出的交流电经过转化装置变为直流电给电池充电。充电时,供电端接有
u12202sin100πtV的正弦交流电,受电线圈输出电压U220V、输出电流I24A,下列说法正确的是
A.受电线圈输出电压的频率为100Hz B.供电线圈和受电线圈匝数比为16:1 C.充电时,供电线圈的输入功率为80W D.若供电端接220V直流电,也能进行充电
4.如图所示,一对用绝缘柱支撑的金属导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的两金属箔是闭合的。现将一个带正电的导体球C靠近导体A,如图所示。下列说法正确的是
A.导体A下面的金属箔张开,导体B下面的金属箔仍闭合 B.导体A的部分正电荷转移到导体B上,导体A带负电 C.导体A的电势升高,导体B的电势降低 D.将导体A、B分开后,再移走C,则A带负电
5.在如图所示电路中,电源内阻不可忽略,且有r > R1,导线电阻不计,电流表为理想电表。开关
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S闭合后,在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中,下列说法正确的是
A.电流表的示数一定变大 B.电源的输出功率一定变大 C.变阻器的功率一定先变大后变小 D.电容器C的电量一定先变大后变小
6.如图所示,一束电子以垂直于磁感应强度B且垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ。根据上述信息不能求出 ..A.电子的动能
B.电子的比荷
D.电子在磁场中运动的轨道半径
R1 A R2 r b C
a E
S C.电子在磁场中运动的时间
7.有人认为在两个带电导体之间可以存在如图所示的静电场,它的电场线相互平行,间距不等。关于此“静电场”,下列说法正确的是 A.该电场一定存在,是个特殊的匀强电场
B.该电场一定存在,可以通过两个匀强电场叠加产生
C.根据图中a、b两点电场强度方向相同,大小不同,可判断该电场不存在
D.通过试探电荷沿不同路径从图中a点移动到b点,电场力做功不同,可判断该电场不存在 8.云室可以显示带电粒子的运动径迹。如图所示,某次实验中云室所在空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,铅板与磁场方向平行,细黑线表示某带电粒子穿过铅板前后的运动径迹。已知磁感应强度为B,粒子入射的初速度为v0,穿过铅板前后所带电荷量不变,轨道半径分别为r1、r2。不计粒子的重力。下列说法正确的是 A.粒子带负电
B.粒子是从下向上运动穿过铅板的 C.可以求出粒子穿过铅板后的速度大小 D.可以求出铅板对粒子做的功
9.如图所示,在盛有导电液体的水平玻璃皿中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”,其中蹄形磁铁两极间正对部分的磁场可视为匀强磁场,磁铁上方为S极。电源的电动势E6V,限流电阻R04.8。闭合开关S后,当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数为3.5V,理想电流表示数为0.5A。则 A.从上往下看,液体顺时针旋转 B.液体消耗的电功率为1.75W
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a
b
云室 铅板 径迹
C.玻璃皿中两电极间液体的电阻为7Ω D.电源的内阻为0.5Ω
10.如图所示,竖直面内的正方形导线框,以某一初速度垂直进入水平向里的有界匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度,不计空气阻力。下列说法正确的是
A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向 B.线框出磁场的过程中可能做匀减速直线运动 C.线框在进和出的两过程中受到安培力的冲量一定相等 D.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热一定相等
11.如图甲所示,金属棒MN垂直放置在两条相互平行的水平光滑长直导轨上,空间存在竖直向下的匀强磁场。若t=0时刻棒获得一定的初速度,且棒中电流的变化规律如图乙所示,取电流沿M指向N为正,tT时刻棒的速度恰好为零。下列说法正确的是 4A.在0~T时间内,棒在导轨上做往复运动
B.在0~T时间内,棒在导轨上一直向左运动 C.在0~后减小 D.在
T时间内,棒的加速度先增大2甲
乙
T3T时间内,棒的速度先增大后减小 ~4412.如图所示,一平行板电容器间存在匀强电场,电容器的极板水平,两微粒a、b所带电荷量大小分别为q1、q2,符号相反,质量分别为m1、m2。使它们分别静止于电容器的上、下极板附近。现同时释放a、b,它们由静止开始运动并计时,在随后的某时刻t,a、b经过电容器两极板间上半区域的同一水平面,如图中虚线位置,a、b间的相互作用和重力均忽略。下列说法正确的是 a A.若q1=q2,则m1 D.若m1=m2,在t时刻a的动量大小比b的小 13.如图所示的电路称为“电荷泵”电路。D为二极管,具有单向导电性。C为电容器,L为电感线圈。电源的电动势为E。开关S每闭合、断开一次,电容器C两端电压即提升一次。使开关S多次闭合、断开,在电容器C两端可以获得远远超出E的高压。关于此电路,以下说法正确的是 A.开关S断开后,电感线圈中有往复的交变电流 b 第3页(共8页) B.开关S断开后,电感线圈两端的电压始终等于电容器两端的电压 C.电容器C的上极板不断积累负电荷,下极板不断积累正电荷 D.电感线圈匝数越多,电容器两端最终能够获得的电压值越大 14.据2023年8月25日多家媒体报道,芬兰科学家证明,声音可在真空中传播。他们首次实现了让声波在两个晶体之间极小的真空传输。在最新实验中,研究人员将声音的振动波转化为物体之间电场内的涟漪,使声音在两个氧化锌晶体之间的真空中传输。氧化锌晶体是一种压电材料,这意味着当施加力或热时,其会产生电荷。因此,当把声音施加到其中一个氧化锌晶体上时,这个晶体会产生电荷,破坏附近的电场。如果该晶体与另一个晶体共享电场,那么这种干扰可在真空中从一个晶体传播到另一个晶体。这些干扰反映了声波的频率,因此接收晶体可将干扰变回真空另一侧的声音。但这些干扰不能传播超过单个声波波长的距离,研究人员也表示,这种方法的可靠性并非100%。在大多数情况下,声音并没有在两个晶体之间完全传播,但有时,声波的全部能量会100%“跃过”真空。已知声音在氧化锌晶体中的传播速度数量级为103m/s。 根据上述信息,下列判断正确的是 A.声音通过真空在两个晶体之间传输时,会导致频率发生变化 B.在两个晶体之间的真空中,可通过电磁波传播声音能量 C.用上述晶体可以使频率为1GHz(109Hz)的声波通过10μm的真空 D.增加声音的强度,可以实现声音在真空中更远的两个晶体之间传播 第二部分 本部分共6题,共58分。 15.(8分) 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)如图甲所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径D=______mm;如图乙所示,用20分度游标卡尺测得金属丝的长度L=______ mm。 甲 乙 (2)某同学用多用表欧姆“×10”挡粗测金属丝的电阻,发现指针偏转角度过大,需要进行调整。下列实验步骤正确的操作顺序为__________(填各实验步骤前的字母)。 A.将选择开关置于“×1”位置 B.将选择开关置于“OFF”位置 第4页(共8页) C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开 D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向欧姆零点 (3)某同学利用图丙所示电路,通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。在一次实验中,闭合开关后发现电流表有示数,电压表示数为零。关于电路的故障,下列说法正确的是 。 A.可能是小灯泡发生断路 B.可能是小灯泡发生短路 C.可能是变阻器的滑片处断路 16.(10分) 某同学设计一个实验测量某金属丝(阻值约为几欧姆)的电阻率。 (1)应选用______(选填“甲”或“乙”)电路图测量该金属丝的电阻。 (2)若通过测量可知,金属丝接入电路的长度为L,直径为D,通过金属丝的电流为I,金属丝两端的电压为U,由此可计算得出金属丝的电阻率ρ= 。(用题目所给字母表示) (3)伏安法测量电阻时,由电压表或电流表的内阻引起的误差属于系统误差。针对(1)所选的电路图进行实验,测量金属丝的阻值为R。若已知电压表的内阻为RV,电流表的内阻为RA,则电阻丝的阻值Rx应该为_______。 (4)明明同学课后设计了如图丙所示的部分电路图,设想通过调节变阻器R1的滑片在某一位置,再调节变阻器R2,使两电压表的示数均为U0,此时电流表的示数为I0。 丙 丙 U0请你说明需要满足哪些条件,利用便可以算出Rx的真实电阻值。 I017.(9分) 第5页(共8页) 如图所示是一个示波管工作原理示意图。电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量为h,板长为L。已知电子质量为m,电荷量为e,初速度不计。求: (1)电子进入偏转电场时速度的大小v; (2)电子在偏转电场中运动的时间t; (3)电子在通过偏转电场的过程中动量变化的大小∆p。 18.(9分) 如图所示,两平行金属导轨间的距离为L,金属导轨所在的平面与水平面的夹角为θ,在导轨所在平面内分布着磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势为E、内阻为r的直流电源。现把一个长度为L、质量为m的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好不发生滑动。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒的电阻为R,金属导轨的电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。求: (1)导体棒中的电流I; (2)t时间内导体棒所受安培力的冲量I冲; (3)导体棒与金属导轨间的动摩擦因数μ。 19.(10分) 一些电磁装置有相似相通的结构和原理。 (1)如图1甲所示,磁电式电流表的基本组成部分是磁体和放在磁体两极之间的线圈。当电流通过线圈时,导线受到安培力的作用,使安装在轴上的线圈发生转动,指针与轴固定在一起,指针随之发生偏转。磁场沿辐向均匀分布,如图1乙所示,设线圈共n匝,垂直于纸面的边长为l1,平行于纸面的边长为l2,线圈垂直于纸面的边所在处磁感应强度大小为B。 U1 L h 图1 第6页(共8页) a.当线圈内通过的电流为I时,求线圈垂直于纸面的一条边上受到的安培力大小FA; b.当线圈内无电流通过时,指针不发生偏转。拨动电流表指针,当指针角速度为ω时,求穿过线圈的磁通量的变化率 Φ。 t(2)在竖直向下的匀强磁场中,两根电阻不计的光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内。电阻不计的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。导体棒ab与一个电阻r连接构成闭合回路,在ab棒上连接足够长的轻绳,绳下端悬挂一质量为m的重物,如图2甲所示,重物稳定下落时的速率为v1。现将电阻r换成一内阻为r的电源接入电路中,如图2乙所示,悬挂的重物不变,重物稳定上升时的速率为v2。重力加速度为g。求图2乙中接入电源的电动势E。 甲 乙 图2 20.(12分) 研究表明静电场中有如下一些重要的结论: ①均匀带电球壳(或球体)在球的外部产生的电场,与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同; ②均匀带电球壳在空腔内部的电场强度处处为零; ②电场线与等势面总是垂直的,沿电场线方向电势越来越低。 利用上述结论,结合物理思想方法可以探究某些未知电场的问题。 (1)如图1所示,一个静止的均匀带正电球体,其单位体积的电荷量为ρ,半径为R,静电力常量为k。 a.在图1中求距球心r处电场强度的大小(分E内、E外解答); b.在图1球体中挖掉一个球心为O′ 的小球体,如图2所示。已知OO′=d,求空腔体内OO′连线上某点的电场强度大小。 图11 图 图1图2 RORO· O′ 第7页(共8页) (2)一球壳均匀带有正电荷,O为球心,A、B为直径上的两点,OAOB。现垂直于AB将球壳均分为左右两部分,C为截面上的一点, A B 移去右半球壳,左半球壳所带电荷仍均匀分布,如图3所示。 a.分析判断O、C两点电势关系; b.分析判断A、B两点的电场强度及电势的关系。 C 图3 第8页(共8页) 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容