江苏省扬州市学年高二物理上学期期末统考试题选修.docx
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江苏省扬州市学年高二物理上学期期末统考试题选修
扬州市2016～2
017学年第一学期期末调研测试试题
高二物理（选修）
考试时间100分钟，满分120分
第Ⅰ卷（选择题共31分）
一．单项选择题：
本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．将正确选项填涂在答题卡上相应位置．
1．下列说法中正确的是
A．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
B．把一导体拉长后，其电阻率增大，电阻值增大
C．磁感线都是从磁体的N极出发，到磁体的S极终止
D．家用电饭煲加热食物主要利用了电流的热效应
2．下列设备中工作原理与涡流无关的是
3．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法．以下公式不属于比值法定义的是
A．电容
B．电流强度
C．电阻
D．磁感应强度
4．如图，一带电粒子以垂直于匀强磁场的速度v，从A处射入长为d、宽为h的匀强磁场区域，只在洛伦兹力作用下从B处离开磁场，若该粒子的电荷量为q，磁感应强度为B，圆弧AB的长为L，则
A．该粒子带正电
B．该粒子在磁场中运动的时间为
C．该粒子在磁场中运动的时间为
D．洛伦兹力对粒子做功为Bqvh
5.如图所示，实线表示竖直平面内匀强电场的电场线，电场线与水平方向成α角，匀强磁场与电场正交，垂直纸面向里．有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，L与水平方向成θ角，且α＞θ，则下列说法中正确的是
A．液滴一定带负电
B．液滴可能做匀变速直线运动
C．电场线的方向一定斜向下
D．液滴做匀速直线运动
二．多项选择题：
本题共4小题，每小题4分，共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．
6．一小段长为L的通电直导线放在磁感应强度为B的磁场中，当通过它的电流为I时，所受安培力为F，下列说法中正确的是
A．磁感应强度B一定等于
B．磁感应强度B可能大于或等于
C．磁场中通电直导线受力大的地方，磁感应强度一定大
D．在磁场中通电直导线也可以不受力
7．如图所示的电路中，两个相同的小灯泡A1、A2与电阻R的阻值相同，L为自感系数很大的电感线圈，其直流电阻不计．下列说法中正确的是
A．S闭合时，灯A2先亮，稳定后两灯一样亮
B．S闭合时，灯A1后亮，稳定后比A2更亮
C．电路稳定后断开S时，A2会闪亮一下再熄灭
D．电路稳定后断开S时，A1会闪亮一下再熄灭
8．如图所示，一小型直流电动机M的线圈绕阻
，定值电阻
，电源的电动势
，内阻
，理想电流表的示数为2A，下列说法中正确的是
A．电动机两端的电压为2V
B．电动机的发热功率为4W
C.电动机消耗的电功率为12W
D．每分钟内电动机输出的机械能为480J
9．如图所示，在光滑的水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，t=0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，bc边刚进入磁场的时刻为t1，ad边刚进入磁场的时刻为t2，设线框中产生的感应电流的大小为i，ad边两端的电压大小为U，水平拉力大小为F，则下列i、U、F随运动时间t变化关系图像正确的是
第Ⅱ卷（非选择题共89分）
三．简答题：
本题共2小题，共26分．把答案填在答题卡相应的位置或按要求作答．
10．（12分）
（1）在用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验中，提供了如下器材：
①待测电阻Rx（约100Ω）；②直流毫安表（量程0
～20mA，内阻约50Ω）
③直流电压表（量程0～3V，内阻约5kΩ）；④直流电源（输出电压3V，内阻可不计）
⑤滑动变阻器（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A）；⑥开关一个，导线若干条
实验要求最大限度地减小误差，则毫安表的连接应选择▲（填“内接”或“外接”）的连接方式；测得的阻值比真实值偏▲（填“大”或“小”）．
（2）用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小．除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：
A.电压表（量程3V）B.定值电阻R0（阻值4Ω，额定功率4W）
C.电流表（量程3A）D.电流表（量程0.6A）
E.滑动变阻器R（阻值范围0～20Ω，额定电流1A）
电流表应选用▲；（填写器材前的字母
代号）；
根据实验数据作出U—I图像（如图乙所示），则蓄电池的电动势E＝▲V，内阻r=▲Ω.
（结果保留两位有效数字）
11．（14分）某学习小组欲探究一只额定电压为3V的小灯泡的伏安特性．
（1）连接电路之前，有一位同学想利用多用电表欧姆挡粗略测量小灯泡在常温下的电阻．该同学首先选择“×10”的倍率测量小灯泡的电阻，操作步骤正确，但发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，该同学重新选择了▲（选填“×1”或“×100”）的倍率并进行▲（选填“欧姆”或“机械”）调零，再次测量后发现，该小灯泡常温下的电阻约为3Ω．
（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如图所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表和电流表已调零．闭合开关后，若发现电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则可判断断路的电线是▲（选填“f”或“h”）；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零，则断路的导线是▲（选填“c”或“g”）．
（3）故障清除后，闭合开关，调节滑动变阻器得到电压、电流数据如下表，请在图所示的坐标纸上画出小灯泡的U–I图线．
组数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0
0.28
0.58
0.92
1.50
2.00
3.00
I/A
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.45
0.49
（4）若将该灯泡与一个10Ω的定值电阻串联，直接接在电动势为3V、内阻不计的电源两端，则可以估算出该灯泡的实际功率为
▲W（结果保
留两位有效
数字）．
四．计算或论述题：
本题共4小题，共63分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
12．（15分）如图甲所示，阻值不计的光滑金属导轨在竖直面上平行固定放置，间距d为0.5m，下端通过导线与阻值RL为4Ω的小灯泡L连接，在矩形区域CDFE内有水平向外的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示，CE长为2m．在t＝0时刻，电阻R为1Ω的金属棒以某一初速度从AB位置紧贴导轨向下运动，当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，g取10m/s2．求：
（1）通过小灯泡的电流的大小；
（2）金属棒的质量；
（3）金属棒通过磁场区域所用的时间．
13．（15分）如图所示，在边长为L的等边三角形ACD区域内，存在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场．现有一束质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以某一速度从AC边中点P、平行于CD边垂直磁场射入，粒子的重力忽略不计．
（1）若粒子能从D点飞出磁场，求粒子在磁场中运动的轨道半径R；
（2）若粒子能从D点飞出磁场，求粒子在磁场中运动的时间t；
（3）若粒子能从AC边飞出磁场，求粒子飞出磁场的位置与P点之间的最大距离d．
14．（16分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距为L=0.1m，导轨平面与水平面的夹角为
=30°，导轨上端连接一定值电阻
，导轨的电阻不计，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持良好的接触，金属棒的质量为
0.2kg，电阻为
．现将金属棒从紧靠NQ处由
静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为x=12m时，速度达到最大值vm=10m/s，（重力加速度g取10m/s2），求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）金属棒沿导轨下滑距离为12m的过程中，整个电路产生的焦耳热
及通过金属棒截面的电荷量
；
（3）若将金属棒下滑12m的时刻记作t=0，假设此时的磁感应强度B0为已知，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流．请用B0和t表示出这种情况下磁感应强度B变化的表达式．
15．（17分）如图所示，真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域，磁感应强度B=1T，磁场方向垂直于纸面向里；AB为厚度不计的金箔，金箔右侧为匀强电场区域，电场强度E=2.5×105N/C，方向与金箔成37°角．紧挨左
边界放置的粒子源S，可沿纸面向各个方向均匀发射初速率相同的带正电的粒子，已知粒子的质量m=10-20kg，电荷量q=10-14C，初速率v=2×105m/s.（sin37°=0.6，cos37°=0.8，粒子重力不计）求：
（1）粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R；
（2）金箔AB被粒子射中区域的长度L；
（3）从最下端穿出金箔的粒子进入电场（设粒子穿越金箔的过程中速度方向不改变），粒子在电场中运动并通过N点，SN⊥AB且SN=40cm．则此粒子从金箔上穿出的过程中，损失的动能
为多少？
扬州市2016-2017学年第一学期期末
调研测试试题
高二物理（选修）参考答案及评分标准
一．单项选择题：
1．D2．C3．A4．B
5．D
二．多项选择题：
6．BD7．BC8．BCD9．AC
三．简答题：
10．（12分）
（1）外接（2分），小（2分）
（2）①D（3分）②1.9（3分）；0.67（2分）
11．（14分）
（1）×1（3分）
欧姆（2分）
（2）f（2分）
c（2分）
（3）如图中实线所示（3分）
（4）0.15W（0.13W～0.17W）（2分）
四．论述和演算题：
12．（15分）
解析：
（1）金属棒未进入磁场时，E1＝
＝
＝0.5×2×
V＝2V（2分）
又R总＝RL＋R＝（4＋1）Ω＝5Ω（1分）
所以IL＝
＝
A＝0.4A（2分）
（2）因灯泡亮度不变，故0.2s末金属棒进入磁场时刚好匀速运动
所以I＝IL＝0.4A
棒所受安培力F安＝BId＝0.08N（2分）
对金属棒有mg＝F安（2分）
所以金属棒的质量m＝0.008kg（1分）
（3）金属棒在磁场中运动时，E2＝E1＝2V（1分）
又E2＝Bdv（2分）
解得：
v＝
＝10m/s（1分）
金属棒从CD运动到EF过程的时间为t2＝
＝0.2s（1分）
13．（15分）
解析：
（1）作出粒子在磁场中
做圆周运动的轨迹如图所示，O1为轨迹的圆心。
由题意可知：
轨迹所对应的圆心角为60°，明显地，三角形O1PD是等边三角形，
则有
（5分）
（2）因轨迹所对应的圆心角为60°，
则有
（1分）
又因
（2分）
所以
（2分）
（3）如图所示，当粒子的运动轨迹与CD边相切时，粒子从AC边飞出磁场的位置M距离P点最远．图中O2为轨迹的圆心，PN为轨迹圆的直径．
由几何关系可知：
轨迹圆的半径
（3分）
P、M之间的距离
（2分）
14．（16分）
解析：
（1）金属棒达最大速度时产生的电动势
（1分）
回路中产生的感应电流
（1分）
金属棒棒所受安培力
（1分）
cd棒受力如图所示，当所受合外力为零时，下滑的速
度达到最大，即
（1分）
由以上四
式解得
，
代入数据得
（1分）
（2）
（2分）
解得
（1分）
（2分）
得
代入数据得
（1分）
（3）金属棒从t=0起运动的加速度大小为a，由牛顿第二定律有
解得
（2分）
因为不产生电流，所以磁通量不变：
（2分）
得：
（1分）
15．（17分）
解析：
（1）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即
（2分）
则
（3分）
（2）向上偏转的粒子，当圆周轨迹与AB相切时偏离O最远，设切点为P，对应圆心O1，如图所示，则由几何关系得：
（2分）
向下端偏转的粒子，设偏离O最远时圆周轨迹与AB交于Q点，对应圆心O2，如图所示，则由几何关系得：
（2分）
故金箔AB被粒子射中区域的长度
L=
（1分）
（3）设粒子从Q点穿出后的速度为
，粒子在电场中做类平抛运动，轨迹如图所示
沿速度
方向做匀速直线运动位移
（1分）
沿场强E方向做匀加速直线运动位移
（1分）
则由
，
，且
解得：
（3分）
所以粒子从金箔上穿出时，损失的动能为
（2分）
升级会员 