新课标2023年高三物理寒假作业3《物理》 选修3 1部分

发布 2022-07-04 01:25:28 阅读 5186

新课标2023年高三物理寒假作业3《物理》(选修3——1部分)

1.(单选)如图,半径为r的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔a,已知壳内的场强处处为零,壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心o时在壳外产生的电场一样,一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能ek0沿oa方向射出,下列关于试探电荷的动能ek与离开球心的距离r的关系图线,可能正确的是( )

a. b. c. d.

2.(单选)如图所示,mon为固定的“l”形直角光滑绝缘板,on置于水平地面上,p为一可移动的光滑绝缘竖直平板.现有两个带正电小球a、b,小球a置于“l”形板的直角处,小球b靠在p板上且处于静止状态,小球a、b位于同一竖直平面内,若将p板缓慢向左平移,则下列说法正确的是( )

3.(单选)如图所示,在一场强大小为e、方向竖直向下的匀强电场中,有一质量为m、带电量为+q小球,以速率钞水平抛出。则小球下落高度h的过程中( )

a.电势能减少了mghb.电势能减少了mgh+qeh

c.小球的水平位移为d.小球的水平位移为。

4.(单选)如图甲,一带电物块无初速度地放上皮带轮底端,皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动,该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,物块由底端e运动至皮带轮顶端f的过程中,其图像如图乙所示,物块全程运动的时间为4.5 s,关于带电物块及运动过程的说法正确的是。

a.该物块带负电。

b.皮带轮的传动速度大小一定为lm/s

c.若已知皮带的长度,可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移。

d.在2s~4.5s内,物块与皮带仍可能有相对运动

5.(单选)首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是( )

6.(多选)如图所示,在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中,有一竖直足够长固定绝缘杆mn,小球p套在杆上,已知p的质量为m,电量为+q,电场强度为e、磁感应强度为b,p与杆间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.小球由静止开始下滑直到稳定的过程中。

a.小球的加速度一直减小。

b.小球的机械能和电势能的总和保持不变。

c.下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是。

d.下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是。

7.热敏电阻包括正温度系数电阻器(ptc)和负温度系数电阻器(ntc).正温度系数电阻器(ptc)在温度升高时电阻值越大,负责温度系数电阻器(ntc)在温度升高时电阻值越小,热敏电阻的这种特性,常常应用在控制电路中。

某实验小组选用下列器材**通过热敏电阻rx(常温下阻值约为10.0ω)的电流随其两端电压变化的特点,如题6图2乙所示。

a.电流表a1(量程100ma,内阻约1ω) b.电流表a2(量程0.6a,内阻约0.3ω)

c.电压表v1(量程3.0v,内阻约3kω) d.电压表v2(量程15.0v,内阻约10kω)

e.滑动变阻器r(最大阻值为10ω) f.滑动变阻器r′(最大阻值为500ω)

g.电源e(电动势15v,内阻忽略) h.电键、导线若干。

实验中改变滑动变阻器滑片的位置,使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,请在所提供的器材中选择必需的器材,应选择的器材为电流表;电压表;滑动变阻器。(只需填写器材前面的字母即可)

请在所提供的器材中选择必需的器材,在虚线框内画出该小组设计的电路图。

该小组测出热敏电阻r1的u—i图线如曲线i所示。请分析说明该热敏电阻是热敏电阻(填ptc或ntc).

该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻r2的u—i图线如曲线ii所示。然后又将热敏电阻r1、r2分别与某电池组连成电路如图丙所示。测得通过r1和r2的电流分别为0.

30a和0.60a,则该电池组的电动势为 v,内阻为 ω.结果均保留三位有效数字)

8.某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻。他设计了一个用标准电流表g1来校对待测电流表g2的满偏电流和测定g2内阻的电路,如图所示。

已知g1的量程略大于g2的量程,图中r1为滑动变阻器,r2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。

1)实验步骤如下;

a.分别将r1和r2的阻值调至最大。

b.合上开关s1

c.调节r1使g2的指针偏转到满刻度,此时g1的示数i1如图甲所示,则i1= μa

d.合上开关s2

e.反复调节r1和r2的阻值,使g2的指针偏转到满刻度的一半,g1的示数仍为i1,此时电阻箱r2的示数r如图乙所示,则r= ω

(2)仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的g2内阻的测量值与真实值相比___选填“偏大”“偏小”或“相等”);

3)若要将g2的量程扩大为i,并结合前述实验过程中测量的结果,写出需在g2上并联的分流电阻rs的表达式,rs用i、i1、r表示)

9.如图所示,电荷q1固定于半径为r的半园光滑轨道圆心处,将另一带正电电量为q2,质量为m的小球,从轨道的a处无初速释放,求:

1)小球运动到最低点b点的速度大小;

2)小球在b点对轨道的压力.

10.如图所示电路中,电阻r1=r2=r3=10ω,电源内阻r=5ω,电压表可视为理想电表.当开关s1和s2均闭合时,电压表的示数为10v.

1)电阻r2中的电流为多大?

2)路端电压为多大?

3)电源的电动势为多大?

4)当开关s1闭合而s2断开时,电压表的示数变为多大?

11.如图xoy在竖直平面内,x轴下方有匀强电场和匀强磁场.电场强度为e、方向竖直向下.磁感应强度为b、方向垂直纸面向里.将一个带电小球从y轴上p(0,h)点以初速度v0竖直向下抛出.小球穿过x轴后,恰好做匀速圆周运动.不计空气阻力,已知重力加速度为g.

1)判断小球带正电还是负电;

2)求小球做圆周运动的半径.

新课标2023年高三物理寒假作业3《物理》(选修3——1部分)

试卷答案。1.解:在球壳内,场强处处为零,试探电荷不受电场力,其动能不变;

在球壳外,取一段极短距离内,认为库仑力不变,设为f,根据动能定理得:

ek=f△r则得:f=

根据数学知识得知:等于ek﹣r图象上切线的斜率,由库仑定律知r增大,f减小,图象切线的斜率减小,故a正确,bcd错误.故选:a

3.解析:ab、由题意,电场力为,方向竖直向下,则电场力做功为,则电势能减少了,则ab错误;

cd、根据牛顿第二定律知,小球所受的合力为,得:,粒子在电场中做类平抛运动,则竖直方向:,得:,水平方向:,得:,故c正确,d错误。

故选:c由图得出物块的速度和加速度随时间的变化关系,结合对物块的受力分析,得出洛伦兹力的方向,由左手定则即可判断出物块的电性;结合受力分析,得出物块做匀速直线运动的条件,从而判断出物块是否相对于传送带静止;结合运动学的公式可以判断位移.

由图乙可知,物块做加速度逐渐减小的加速运动.物块的最大速度是1m/s.

a、对物块进行受力分析可知,开始时物块受到重力、支持力和摩擦力的作用,设动摩擦因数为μ,沿斜面的方向:

fn﹣mgsinθ=ma ①

物块运动后,又受到洛伦兹力的作用,加速度逐渐减小,由①式可知,物块的加速度逐渐减小,一定是fn逐渐减小,而开始时:fn=mgcosθ,后来:fn′=mgcosθ﹣f洛,即洛伦兹力的方向是向上的.物块沿传送带向上运动,由左手定则可知,物块带正电.故a错误;

b、d、物块向上运动的过程中,洛伦兹力越来越大,则受到的支持力越来越小,结合①式可知,物块的加速度也越来越小,当加速度等于0时,物块达到最大速度,此时:

mgsinθ=μmgcosθ﹣f洛) ②

由②可知,只要传送带的速度大于等于1m/s,则物块达到最大速度的条件与传送带的速度无关,所以传送带的速度可能是1m/s,有可能是大于1m/s,物块可能相对于传送带静止,有可能相对于传送带不静止.故b错误,d正确;

c、由以上的分析可知,传送带的速度不能判断,所以若已知皮带的长度,也不能求出该过程中物块与皮带发生的相对位移.故c错误.

故选:d6.解析:

小球静止时只受电场力、重力、支持力及摩擦力,电场力水平向左,摩擦力竖直向上;开始时,小球的加速度应为a=; 小球速度将增大,产生洛仑兹力,由左手定则可知,洛仑兹力向右,故水平方向合力将减小,摩擦力减小,故加速度增大;故a错误;

当洛仑兹力等于电场力时,摩擦力为零,此时加速度为g,达最大;此后速度继续增大,则洛仑兹力增大,水平方向上的合力增大,摩擦力将增大;加速度将减小,故最大加速度的一半会有两种情况,一是在洛仑兹力小于电场力的时间内,另一种是在洛仑兹力大于电场力的情况下,则:,解得,,故c正确;同理有:,解得=,故d正确;而在下降过程中有摩擦力做功,故有部分能量转化为内能,故机械能和电势能的总和将减小;

故b错误;故选cd.

7.①c;②电路图如图所示;③ptc;④10.0;6.67.

为方便实验操作,滑动变阻器应选c;②加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,滑动变阻器应采用分压接法,由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻,所以电流表应用外接法,电路图如图所示:

由图2曲线i所示图线可知,随电压增大,电流增大,电阻实际功率增大,温度升高,电压与电流比值增大,电阻阻值增大,即随温度升高,电阻阻值增大,该电阻是正温度系数(ptc)热敏电阻.④在闭合电路中,电源电动势:e=u+ir,由图2曲线ii所示可知,电流为0.3a时,电阻r1两端电压为8v,电流为0.

60a时,电阻r2两端电压为6.0v,则:e=8+0.

3r,e=6+0.6r,解得:e=10.

0v,r=6.67ω;

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