2016届天津市高三上学期第三次月考物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁位于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁N极远离线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（   ）

A．从b到a，下极板带正电    B．从a到b，下极板带正电

C．从b到a，上极板带正电    D．从a到b，上极板带正电

2. 难度：简单

如图两条通电直导线平行放置,长度为L₁的导线中电流为I₁，长度为L₂的导线中电流为I₂，L₂所受L₁的磁场力大小为F，则L₂所在处由L₁ 产生的磁场的磁感应强度大小为（    ）

A．   B．   C．   D．

3. 难度：中等

如图所示，真空中有两个等量异种点电荷A、B，M、N、O是AB连线的垂线上的点,且AO＞OB，一带正电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，设M、N两点的电势分别为、，此电荷在M、N两点的加速度分别为a_M、a_N，此电荷在M、N两点的电势能分别为E_PM、E_PN，下列判断中正确的是（    ）

A．      B．

C．    D．B点电荷一定带正电

4. 难度：中等

如图所示，波源S的振动方程，产生的简谐波分别沿水平方向向左、右传播，波速v=80m/s，在波的传播方向上有P、Q两点，已知SP=1.2m，SQ=1.4m，若某时刻Q刚好开始振动了1/4周期，则此时PQ之间的波形图正确的是（  ）

5. 难度：中等

如图所示，在半径为R的圆形匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面向里，PQ为磁场圆的一直径。比荷相同不计重力的负离子a和b以相同速率，由P点在纸平面内分别与PQ夹和沿PQ射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，则下列说法正确的是（      ）

A．离子射出磁场时动能一定相等

B．离子射出磁场时速度一定不同

C．如果离子a从Q点射出磁场，则离子b在磁场中的运动半径为R

D．如果离子b射出磁场时偏转角为90⁰, 则离子a和b在磁场中的运动时间比为4:3

6. 难度：中等

下列说法中正确的是（     ）

A．单摆在整个摆动过程中合外力始终不为零

B．电磁流量计是应用电磁感应原理制成的

C．一个加速质子的回旋加速器不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子

D．电场中电场强度越大的地方，沿电场线方向相距为d的两点间电势差越大

7. 难度：中等

在研究影响平行板电容器的因素（如图）。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，下列说法中正确的有(  )

A．静电计可以用电压表替代

B．保持S不变，增大d，则两板间电场强度变小

C．保持S不变，增大d，则变大

D．保持S和d不变，在两极板之间插入云母板，则减小

8. 难度：困难

如图所示，L₁和L₂为两平行的虚线，L₁上方和L₂下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L₂上.带电粒子从A点以初速度v斜向上与L₂成30°角射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计重力影响，下列说法中正确的是(   )

A．该粒子一定带正电

B．带电粒子经过B点时速度一定与在A点时速度相同

C．若将带电粒子在A点时初速度变大(方向不变)，它仍能经过B点

D．若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L₂成45°角斜向上，它仍能经过B点

二、填空题

9. 难度：简单

质量为m的物块，带正电Q，开始时让它静止在倾角α=60°的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为的匀强电场，如图，斜面高为H，释放物体后，物块落地的速度大小为_________

三、实验题

10. 难度：中等

甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。

ⅰ.甲组同学采用图甲所示的实验装置。

A．由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出T²—l图象，如图乙所示。

①实验得到的T²—l图象是______；②小球的直径是_____cm；

B．在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值        。（选填“偏大”、“偏小”或 “不变”）

ⅱ.乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图丙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丁所示的v-t图线。

A．由图丙可知，该单摆的周期T=        s；

B．更换摆线长度l后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出T²—l图线（l为摆线长），并根据图线拟合得到方程T²＝4.04l＋0.024。由此可以得出当地的重力加速度g＝          m/s²。（取π²＝9.86，结果保留3位有效数字）

四、计算题

11. 难度：困难

如图所示，水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场，磁感应强度B＝1.0T，边界右侧离地面高h＝0.8m处有光滑绝缘平台，右边有一带正电的a球，质量m_a=0.1kg、电量q=0.1C，以初速度v₀=0.6m/s水平向左运动，与质量为m_b=0.1kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生完全非弹性正碰但不粘连，碰后a球恰好做匀速圆周运动，两球均视为质点，g取10m/s²。求：

（1）电场强度的大小和方向；

（2）碰后两球分别在电磁场中运动的时间；

（3）碰后两球落地点相距多远。

12. 难度：压轴

如图甲所示，光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道平滑连接。轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计。水平向右的匀强磁场仅分布在水平轨道平面所在区域；垂直于倾斜轨道平面向下，同样大小的匀强磁场仅分布在倾斜轨道平面所在区域。现将两质量均为m=0.2kg，电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道的顶端，并同时由静止释放，导体棒cd下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示。（g=10m/s²）求：

（1）导轨平面与水平面间夹角θ；

（2）磁场的磁感应强度B；

（3）导体棒ab对水平轨道的最大压力F_N的大小；

（4）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒上产生的焦耳热Q=0.45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量q。

13. 难度：困难

如图1所示，M、N为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为U₀，S₁、S₂为板上正对的小孔。金属板P和Q水平放置在N板右侧，关于小孔S₁、S₂所在直线对称，两板的长度和两板间的距离均为l；距金属板P和Q右边缘l处有一荧光屏，荧光屏垂直于金属板P和Q；取屏上与S₁、S₂共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴。M板左侧电子枪发射出的电子经小孔S₁进入M、N两板间。电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。

（1）求电子到达小孔S₂时的速度大小v；

（2）若板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子刚好经过P板的右边缘后，打在荧光屏上。求磁场的磁感应强度大小B和电子打在荧光屏上的位置坐标x；

（3）若金属板P和Q间只存在电场，P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图2所示，单位时间内从小孔S₁进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线。忽略电场变化产生的磁场；可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中，两板间的电压恒定。

a.试分析在一个周期（即2t₀时间）内单位长度亮线上的电子个数是否相同。

b.若在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同，求2t₀时间内打到单位长度亮线上的电子个数n；若不相同，试通过计算说明电子在荧光屏上的分布规律。