江苏省泰州市姜堰区学年高二上期中物理试题解析版选修.docx
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江苏省泰州市姜堰区学年高二上期中物理试题解析版选修
2015-2016学年江苏省泰州市姜堰区高二（上）期中物理试卷（选修）
一、单项选择题：
本大题共7小题，每小题3分，共计21分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．
1．关于磁场和磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A．磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：
把一小段通电导线放在该点时，受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I的乘积比值B=即为磁场中该点的磁感应强度
B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C．磁感应强度B=只是定义式，B的大小取决于场源及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
D．磁感线和磁场一样都是客观存在的
2．如图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，（电流方向和转动方向如图所示）．通电直导线所受磁场力的方向是（ ）
A．竖直向上B．竖直向下C．水平向里D．水平向外
3．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中两个虚线所示，下列表述正确的是（ ）
A．M带正电，N带负电
B．M的速率大于N的速率
C．洛伦磁力对M、N做正功
D．M的运行时间大于N的运行时间
4．如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是（ ）
A．B．C．D．
5．两只灯泡A和B额定电压都是110V，A的额定功率为60W，B的额定功率为100W，为了把它们接在220V电路上都能正常发光，并要电路中消耗的电功率最小，应采用下面的哪种接法？
（ ）
A．B．C．D．
6．电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表和电流表读数都增大
B．电压表和电流表读数都减小
C．电压表读数增大，电流表读数减小
D．电压表读数减小，电流表读数增大
7．如图所示的等臂天平可用来测定磁感应强度．天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I（方向如图）时，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知（ ）
A．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为
B．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为
C．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为
D．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为
二、多项选择题：
本大题共5小题，每小题4分，共计20分.在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．
8．有关电动势的说法中正确的是（ ）
A．电源的电动势等于内、外电路电势降之和
B．电源提供的电能越多，电源的电动势越大
C．当外电路断开时，电源的路端电压与电源电动势相等
D．当电路中通过1库仑电量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值
9．下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中正确的是（ ）
A．B．C．D．
10．如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，由图象可知（ ）
A．电源的电动势为6.0V
B．电源的内阻为12Ω
C．电流为0.3A时的外电阻是18Ω．
D．电源的短路电流为0.5A
11．如图所示，正方形容器处于匀强磁场中，一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，容器处于真空中，则下列结论中正确的是（ ）
A．从两孔射出的电子速率之比vc：
vd=2：
1
B．从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tc：
td=1：
2
C．从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比ac：
ad=：
1
D．从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比ωc：
ωd=2：
1
12．速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（ ）
A．该束带电粒子带正电
B．速度选择器的P1极板带负电
C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB1
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越大
三、简答题：
本大题共2小题，每空2分，共26分.请将答案填在答题卡上相应的位置．
13．（14分）（2015秋•姜堰市期中）某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5Ω的保护电阻R0，实验电路如图1所示
（1）连好电路后，当该同学闭合电键，发现电流表示数为0，电压表示数不为0．检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是 ．
（2）排除故障后，该同学顺利完成实验，测定下列数据，根据数据在图2坐标图中画出U﹣I图，由图知：
电池的电动势为 V，内阻为 Ω．
I/A0.100.170.230.30
U/V1.201.000.800.60
（3）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是：
．
（4）实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较，E测 E真，r测 r真（填“＜”、“=”或“＞”）．
14．（12分）（2015•石嘴山模拟）某同学为研究小灯泡（最大电压不超过2.5V，最大电流不超过0.55A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：
A．电压表（量程是3V，内阻是6kΩ）
B．电压表（量程是15V，内阻是30kΩ）
C．电流表（量程是0.6A，内阻是0.5Ω）
D．电流表（量程是3A，内阻是0.1Ω）
E．滑动变阻器（阻值范围0～100Ω，额定电流为0.6A）
F．滑动变阻器（阻值范围0～5Ω，额定电流为0.6A）
G．直流电源（电动势E=3V，内阻不计）
H．开关、导线若干
该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）．
I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50
U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
（1）为了提高实验结果的准确程度，电流表选 ；电压表选 ；滑动变阻器选 ．（以上均填写器材代号）
（2）请在如图1所示的虚线框中画出实验电路图；
（3）在图2坐标纸中描出该小灯泡的伏安特性曲线；
（4）据图中描出的伏安特性曲线可知，该小灯泡的电阻随温度而变化的情况为：
．
四、计算题：
本题共4小题，共计53分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位．
15．（13分）（2015秋•姜堰市期中）如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，相距2m并处于竖直向上的磁感应强度为B=0.75T的匀强磁场中，一根质量为3.0kg的金属棒放在导轨上且与导轨垂直．当金属棒中通如图所示的电流为5A时，金属棒恰好做匀速直线运动，求：
（g取10m/s2）
（1）导轨与金属棒间动摩擦因素；
（2）若只改变电流的大小，使电流增加到9A时，金属棒将获得多大的加速度；
（3）若只改变磁感应强度的大小和方向，使金属棒静止在导轨上并且与导轨之间无挤压，则所加磁场的磁感应强度大小和方向？
16．（13分）（2014秋•楚雄市期末）如图所示，M为一线圈电阻rM=0.4Ω的电动机，R=24Ω，电源电动势E=40V．当S断开时，电流表的示数为I1=1.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2=4.0A．求：
（1）电源内阻r；
（2）开关S闭合时流过R的电流；
（3）开关S闭合时电动机输出的机械功率．
17．（13分）（2015秋•姜堰市期中）如图所示，一带电量为q=2×10﹣9c，质量为m=2×10﹣16kg的粒子，在直线上一点O沿30°角方向进入磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中（磁场在直线上方的区域足够大），已知OP的距离为0.5m，求：
（1）粒子的运动速率v为多大；
（2）粒子在磁场中运动的时间；
（3）若仅使题中的磁感应强度反向，则前后两次带电粒子在磁场中运动的时间之比为多少？
18．（14分）（2015秋•姜堰市期中）回旋加速器是用来加速带电粒子使它们获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒内的狭缝中形成匀强电场，使粒子每次穿过狭缝时都得到加速（加速时电压为U），两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近，若粒子源射出的粒子电荷量为q、质量为m，粒子最大回旋半径为R，求：
（设粒子加速时质量不变，且不考虑粒子从粒子源出来时具有的能量）
（1）能加速带电粒子是电场还是磁场，带电粒子在D形盒内做何种运动；
（2）带电粒子离开加速器时的最大速度及最大动能；
（3）带电粒子在D形盒内运动的总时间？
2015-2016学年江苏省泰州市姜堰区高二（上）期中物理试卷（选修）
参考答案与试题解析
一、单项选择题：
本大题共7小题，每小题3分，共计21分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．
1．关于磁场和磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A．磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：
把一小段通电导线放在该点时，受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I的乘积比值B=即为磁场中该点的磁感应强度
B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C．磁感应强度B=只是定义式，B的大小取决于场源及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
D．磁感线和磁场一样都是客观存在的
【考点】磁感应强度．
【分析】只有当磁场与导线垂直的时候F=BIL才成立．
安培力与BIL都有关．
磁感应强度的方向与该处电流受力的方向垂直．
【解答】解：
A、当导线与磁场垂直时，由B=可知，故A错误．
B、一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处可能无磁场，也可能是导线与磁感线平行，故B错误．
C、磁感应强度B=只是定义式，B的大小取决于场源及磁场中的位置，由本身性质决定，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关，故C正确．
D、磁感线是为描述磁场引入的，实际存在，故D错误．
故选：
C
【点评】该题关键掌握安培力的相关因素，必须知道B=是比值定义式，B与F、I、L不成正反比．
2．如图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，（电流方向和转动方向如图所示）．通电直导线所受磁场力的方向是（ ）
A．竖直向上B．竖直向下C．水平向里D．水平向外
【考点】安培力；电流的磁场对磁针的作用．
【分析】带电圆盘转动时形成环形电流，利用右手螺旋定则判断出环形电流在导线处的磁场方向，然后根据左手定则即可正确判断通电直导线所受磁场力的方向．
【解答】解：
带电圆盘如图转动时，形成逆时针方向的电流，根据右手螺旋定则可知，在圆盘上方形成的磁场方向竖直向上，根据左手定则，伸开左手，让四指和电流方向一致，磁感线穿过手心，则大拇指指向纸面内侧，因此安培力的方向水平向里，故ABD错误，C正确．
故选C．
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