江苏省扬州中学2014届高三下学期4月阶段测试物理含解析byzhang

扬州中学2014届高三综合练习（七）

物 理

一、单项选择题．本题共5题，每题3分，共计15分．每题只有一个选项符合题意．

1．狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布（如图甲所示），距离它r处的磁感应强度大小为2kBr（k为常数），其磁场分布与负点电荷Q的电场（如图乙所示）分布相似。现假设磁单极子S和负点电荷Q均固定，有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动。则关于小球做匀速圆周运动的判断不正确的是

A．若小球带正电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示

B．若小球带负电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示

C．若小球带负电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示

D．若小球带正电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示

【答案】B

AC、要使粒子能做匀速圆周运动，则洛仑兹力与重力的合力应能充当向心力；在甲图中，若粒子为正电荷且顺时针转动（由上向下看）则其受力斜向上，与重力的合力可以指向圆心，；而若为负电荷，但逆时针转动，同理可知，合力也可以充当向心力，故AC正确；

B、Q带正电，则带正电荷的小球在图示位置各点受到的电场力背向Q，则电场力与重力的合力不可能充当向心力，不会在Q正下方，故B错误；

D、但若小球带负电，则小球受电场力指向Q，故电场力与重力的合力可以提供向心力，可以在Q正下方运动，故D正确。

故选B。

【考点】洛仑兹力；向心力

2．如图所示，倾角为θ的斜面体放在水平地面上，质量为m的木块通过轻质细线绕过斜面体顶端的定滑轮与质量为M的铁块相连，整个装置均处于静止状态，已知mgsinθ >Mg。现将质量为m0的磁铁轻轻地吸放在铁块下端，铁块加速向下运动，斜面体仍保持静止。不计滑轮摩擦及空气阻力。则与放磁铁前相比

A．细线的拉力一定变小

B．木块所受的合力可能不变

C．斜面对木块的摩擦力可能减小

D．斜面体相对地面有向右运动的趋势

【答案】C

A、加磁铁前细线的拉力拉不动木块，加磁铁后，拉着木块加速上滑，故细线的拉力一定变大，故A错误；

B、加磁铁前木块保持静止，合力为零，加磁铁后，木块加速上滑，根据牛顿第二定律，合力不为零，故B错误；

C、放磁铁前平衡状态下，对木块受力分析：受竖直向下的重力mg，沿斜面向上的轻绳拉力Mg，垂直斜面向上的支持力mgcosθ和沿“斜面向上的摩擦力（mgsinθ-Mg）”（已知mgsinθ＞Mg），所以摩擦力沿斜面向上。

放磁铁后对木块受力分析：受竖直向下的重力mg，沿斜面向上的轻绳拉力Mg+F（F为磁铁的吸力=m0g），垂直斜面向上的支持力mgcosθ和沿“斜面向下的滑动摩擦力。

所以摩擦力可能减小了．由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力可能减小了，故C正确；

D、放磁铁后，由于木块具有沿斜面向右上方的加速度，可对木块和斜面体整体运用牛顿第二定律，其整体受到的外力的合力向右上方，故地面对斜面体有向右的静摩擦力，故斜面体相对与地面有向左滑动的趋势，故D错误。

故选C。

【考点】共点力平衡；牛顿第二定律

3．如图所示，L为自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2、D3为三个完全相同的灯泡，E为内阻不计的电源，在t = 0时刻闭合开关S，当电路稳定后D1、D2两灯的电流分别为I1、I2。当时刻为t1时断开开关S，若规定电路稳定时流过D1、D2的电流方向为电流的正方向，则下图能正确定性描述电灯电流i与时间t关系的是

【答案】D

AB、电键闭合时，电感阻碍电流I1增大，所以I1慢慢增大最后稳定，断开电键，电感阻碍电流I1减小，所以I1慢慢减小到0，电流的方向未发生改变，故AB错误；

CD、电键闭合时，电感阻碍电流I1增大，I1慢慢增大，则I2慢慢减小，最后稳定；断开电键，原来通过D2的电流立即消失，但D1、D2、L构成一回路，通过D1的电流也通过D2，所以I2慢慢减小，但电流的方向与断开前相反，故C错误D正确。

故选D。

【考点】电容电感对交变电流的影响

4．如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场．一带电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线．关于带电小球的运动，下列说法中正确的是

A．OAB轨迹为半圆

B．小球运动至最低点A时速度最大，且沿水平方向

C．小球在整个运动过程中机械能增加

D．小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等

【答案】B A、因为重力改变速度的大小，而洛伦兹力仅改变速度的方向，又洛伦兹力大小随随速度的变化而变化，故电荷运动的轨迹不可能是圆，故A错误；

B、因为系统只有重力做功，据动能定理，电荷在最低点时重力做功最多，21mghmv02＝得v2gh＝，最低点处h最大故速度最大．曲线运动的速度方向为该点的切线方向，是低点的切线方向在水平方向，故B正确；

C、整个过程中只有重力做功，故系统机械能守恒，故C错误；

D、若最低点洛伦兹力与重力大小相等，根据平衡可知电荷将水平向右做匀速直线运动，故不可能沿轨迹AB运动，故D错误。

故选B。

【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动

5．如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点静止释放，并穿过带电环，关于小球从A到A关于O的对称点A′过程加速度(a)、重力势能(EpG)、机械能(E)、电势能(Ep电)随位置变化的图象一定错误的是(取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远电势为零)

【答案】D

A、圆环中心的场强为零，无穷远处场强也为零，则小球从A到圆环中心的过程中，场强可能先增大后减小，则小球所受的电场力先增大后减小方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，重力不变，则加速度可能先减小后增大；小球穿过圆环后，小球所受的电场力竖直向下，加速度方向向下，为正值，根据对称性可知，电场力先增大后减小，则加速度先增大后减小，故A是可能的，故A正确；

B、小球从A到圆环中心的过程中，重力势能EpG=mgh，小球穿过圆环后，EpG=-mgh，根据数学知识可知，B是可能的，故B正确；

C、小球从A到圆环中心的过程中，电场力做负功，机械能减小，小球穿过圆环后，电场力做正功，机械能增大，故C是可能的，故C正确；

D、由于圆环所产生的是非匀强电场，小球下落的过程中，电场力做功与下落的高度之间是非线性关系，电势能变化与下落高度之间也是非线性关系，所以D是不可能的，故D错误。

故选D。

【考点】电势能；电场强度 二、多项选择题．本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

6. 一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空，运动周期为T＝1.5h，某时刻卫星经过赤道上A城市上空．已知：地球自转周期T0(24h)，地球同步卫星轨道半径r，万有引力常量为G，根据上述条件

A.

可以计算卫星绕地球运动的圆轨道半径

B. 可以计算地球的质量

C. 可以计算地球表面的重力加速度

D. 可以断定，再经过12h卫星第二次到达A城市上空

【答案】AB

A、根据探测卫星万有引力提供向心力周期公式222Mm4GmRRT＝解得：232GMTR4，因为M可通过下一选项求得，所以可以求得卫星绕地球运动的圆轨道半径，故A正确；

B、根据同步卫星万有引力提供向心力2220Mm4GmrrT＝得：23204rMGT，故B正确；

C、在地球表面有2MmGmgr＝，因为不知道地球半径，所以无法求出地球表面的重力加速度，故C错误；

D、经过12h时，赤道上A城市运动到和地心对称的位置了，而资源探测卫星正好转过了8圈，又回到原位置，所以经过12h卫星不会到达A城市上空，故D错误．

故选AB。

【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用

7．如图所示，理想变压器，原副线圈的匝数比为n。原线圈接正弦交流电压U，输出端A、A1、A2、A3为理想的交流电流表，R为三个完全相同的电阻，L为电感，C为电容，当输入端接通电源后，电流表A读数为I。下列判断正确的是

A．副线圈两端的电压为nU

B．通过副线圈的最大电流2I

C．电流表A1的读数I1大于电流表A2的读数I2

D．电流表A3的读数I3=0

【答案】BC

A、根据UnU1＝得：，所以R1两端的电压为：UUn＝，故A错误；

B、根据题意得副线圈的电流为I，所以通过副线圈的最大电流为2I，故B正确；

C、线圈会产生感应电流阻碍原电流即12II＞，故C正确；

D、电容器通交流阻直流，故有电流通过电流表A3，即3I0，故D错误。

故选BC。 【考点】变压器的构造和原理

8．一对平行金属板长为L，两板间距为d，质量为m，电荷量为e的电子从平行板左侧以速度v0沿两板的中线不断进入平行板之间，两板间所加交变电压uAB如图所示，交变电压的周期02vLT，已知所有电子都能穿过平行板，且最大偏距的粒子刚好从极板的边缘飞出，不计重力作用，则

A. 所有电子都从右侧的同一点离开电场

B. 所有电子离开电场时速度都是v0

C. t＝0时刻进入电场的电子，离开电场时动能最大

D. t＝T4时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为d16

【答案】BD

A、电子进入电场后做类平抛运动，不同时刻进入电场的电子竖直方向分速度图象如图，根据图象的“面积”大小等于位移可知，各个电子在竖直方向的位移不全相同，故所有电子从右侧的离开电场的位置不全相同，故A错误；

B、由图看出，所有电子离开电场时竖直方向分速度yv0，速度都等于v0，故B正确；

C、由上分析可知，电子离开电场时的速度都相同，动能都相同，故C错误；

D、Tt4时刻进入电场的电子，在3tT4时刻侧位移最大，最大侧位移为22max1TaTy2a2416

在t=0时刻进入电场的电子侧位移最大为12d，则有：211Td4a222

联立得：maxdy16，故D正确。

故选BD。

【考点】 带电粒子在匀强电场中的运动

9.如图所示，周定的光滑倾斜杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的下端固定在水平地面上的A点，开始弹簧竖直并且长度恰好为原长h．现让圆环由静止沿杆滑下，滑到