物理江苏省盐城市阜宁县学年高二上学期期中考试选修试题.docx
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物理江苏省盐城市阜宁县学年高二上学期期中考试选修试题
2017-2018学年度高二年级秋学期期中考试
物理（选修）试题
时间：
100分钟分值：
120分
一、单项选择题（本题共７小题，每小题３分，共2１分．每小题只有一个选项符合题意）．
1．下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中不正确的是（）
ABCD
2．在赤道上空，水平放置一根通以由西向东方向电流的直导线，则此导线（）
A．受到由南向北的安培力B．受到由西向东的安培力
C．受到竖直向上的安培力D．受到竖直向下的安培力
3．如图所示，长方体金属块边长之比a：
b：
c=3：
1：
2，将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为（设金属块的电阻率不变）（）
A．I
B．2I
C．
D．
4．条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心穿过圆环中心，如图所示。
若圆环为弹性环，其形状由I扩大到II，那么圆环内磁通量的变化情况是（）
A．磁通量不变
B．磁通量增大
C．磁通量减小
D．条件不足，无法确定
5．如图所示，水平放置的两块带电平行金属板．板间存在着方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场．假设电场、磁场只存在于两板间．一个带正电的粒子，以水平速度v0从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向射入极板间，恰好做匀速直线运动．不计粒子的重力及空气阻力．则（）
A．板间所加的匀强磁场M，方向垂直于纸面向里
B．若粒子电量加倍，将会向下偏转
C．若粒子从极板的右侧射入，一定沿直线运动
D．若粒子带负电，其它条件不变，将向上偏转
6．锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，锂电池的内阻为r，下列说法正确的是（）
A．锂电池产生的热功率为UI
B．充电器的充电效率为
×100%
C．电能转化为化学能的功率为UI﹣I2r
D．充电器输出的电功率为UI+I2r
7．如图所示，E为电源，其内阻不可忽略，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，L为指示灯泡，C为平行板电容器，G为灵敏电流计．闭合开关S，在环境温度明显升高的过程中，下列说法错误的是（）
A．L变亮
B．RT两端电压变小
C．C所带的电荷量保持变小
D．G中电流方向由b→a
二、多项选择题（本题共6小题，每小题４分，满分２4分．每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）．
8．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）
A．O点处的磁感应强度为零
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D．a、c两点处磁感应强度的方向相同
9．如图所示，abcd四边形闭合线框，a、b、c三点坐标分别为（0，L，0），（L，L，0），（L，0，0），整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中，通入电流I，方向如图所示，
关于四边形的四条边所受到的安培力的大小，下列叙述中错误的是（）
A．ab边与bc边受到的安培力大小相等
B．cd边受到的安培力最大
C．cd边与ad边受到的安培力大小相等
D．ad边不受安培力作用
10．如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．下列说法正确的有（）
A．粒子被加速后的最大速度随磁感应强度和D型盒的半径的增大而增大
B．高频电源频率由粒子的质量、电量和磁感应强度决定
C．粒子被加速后的最大动能随高频电源的加速电压的增大而增大
D．粒子从磁场中获得能量
11．如图所示为圆柱形区域的横截面．在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t；若该区域加垂直该区域的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，
速度方向偏转了
，根据上述条件可求得的物理量为（）
A．带电粒子的初速度
B．带电粒子的比荷
C．带电粒子在磁场中运动的半径
D．带电粒子在磁场中运动的周期
12．在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示．下列比值正确的是（）
A．
不变，
不变B．
变大，
变大
C．
变大，
变小D．
变大，
不变
13．如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法错误的是（）
A．微粒一定带负电
B．微粒动能一定减小
C．微粒的电势能一定增加
D．微粒的机械能一定增加
三、简答题：
本题（第l4、15题），每空３分，共计21分．请将解答填写在答题卡相应的位置．
14．某研究性学习小组欲较准确地测量一电池组的电动势及其内阻．给定的器材如下：
A．电流表G（满偏电流10mA，内阻10Ω）
B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）
D．定值电阻R（阻值990Ω）
E．多用电表F．开关与导线若干
（1）某同学首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如右图所示，则该电表读数为 V．
（2）该同学再用提供的其他实验器材，设计了如下图甲所示的电路，请你按照电路图在图乙上完成实物连线．
（3）图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势E= V，内阻r= Ω（保留2位有效数字）．
15．某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，可用的器材如下：
电源（电动势为3V，内阻为1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值为20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．（电压表和电流表均视为理想电表）
（1）实验中得到了小灯泡的U﹣I图象如图甲所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而 ．（选填“增大”“减小”或“不变”）
（2）根据图甲，在图乙中把缺少的导线补全，连接成实验的电路．
（3）若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡获得的最小功率是 W．（计算结果保留2位有效数字）
四、计算题：
本题共4小题，共计54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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
16．（12分）如图所示，电源电动势E=12V，电源内阻不计．定值电阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ．
（1）若在ab之间接一个C=100μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容器上所带的电量；
（2）若在ab之间接一个内阻RV=4.8kΩ的电压表，求电压表的示数．
17．（14分）如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m、质量为6×10－2kg的
通电直导线，电流大小I＝1A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动．
（1）整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T、方向竖直向上的磁场中。
设t＝0时，B＝0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？
（g取10m/s2）
（2）整个装置放在竖直平面内的匀强磁场中，若斜面对导线的支持力为零，求磁感应强度的最小值及其方向？
18．（14分）如图所示，直线MN上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，正、负电子同时从O点以与MN成30°角的相同速度v射入该磁场区域（电子质量为m，电量为e），经一段时间后从边界MN射出．求：
（1）它们从磁场中射出时，出射点间的距离；
（2）它们从磁场中射出的时间差．
19．（14分）如图所示，在边长为a的正方形ABCD的对角线AC左右两侧，分别存在垂直纸面向内磁感应强度为B的匀强磁场和水平向左电场强度大小为E的匀强电场，AD、CD是两块固定荧光屏（能吸收打到屏上的粒子）．现有一群质量为m、电量为q的带正电粒子，从A点沿AB方向以不同速率连续不断地射入匀强磁场中，带电粒子速率范围为
．已知
，不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用．求：
（1）带电粒子从A点射入到第一次进入电场的时间；
（2）恰能打到荧光屏CD上的带电粒子的入射速度；
（3）CD荧光屏上形成亮线的长度；
（4）AD荧光屏上形成亮线的长度．
【参考答案】
一、单项选择题（本题共７小题，每小题３分，共2１分．每小题只有一个选项符合题意）．
1、B ２、C ３、D ４、C ５、A ６、C ７、D
二、多项选择题（本题共6小题，每小题４分，满分２4分．每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）．
8、CD ９、ACD １０、AB １１、BD １２、AD １３、BC
三、简答题：
本题（第l4、15题），每空３分，共计21分．请将解答填写在答题卡相应的位置．
１４、
（1）7.2；
（2）如图所示；（3）7.5；5.0
14题
（2）图15题
（2）图
１５、①增大；②如图所示．（3）0.33
四、计算题：
本题共4小题，共计54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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
１6、解：
（1）设电容器上的电压为Uc
（3分）
电容器的带电Q=CUc解得：
Q=8×10﹣4C （3分）
（2）设电压表与R2并联后电阻为：
（3分）
则电压表上的电压为
解得Uy=6V （3分）
17、解：
（1）斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示。
由平衡条件得
FTcos37°＝F
FTsin37°＝mg
两式联立解得F＝
＝0.8N （4分）
由F＝BIL得B＝
＝2T （3分）
由题意知，B与t的变化关系为B＝0.4t 代入数据得t＝5s （2分）
（2）B=1.2T（３分） 方向沿斜面向上。
（2分）
18、解
（1）正、负电子在匀强磁场中圆周运动半径相同但绕行方向不同，分别作出正、负电子在磁场中运动的轨迹如图所示．
由
得：
R=
（3分）
又θ=30°，如图可知，两粒子离开时距O点均为R，
所以出射点相距为：
L=2R=
（3分）
（2）由
得：
（2分）
负电子在磁场中运动时间：
（2分）
正电子在磁场中运动时间：
（2分）
所以两个电子射出的时间差：
（2分）
19、解：
（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期：
T=
粒子进入电场时在磁场中转过的圆心角：
θ=90°，
粒子从A点射入到第一次进入电场中需要的时间：
t=
T=
； （3分）
（2）带电粒子射入匀强磁场中在洛仑兹力作用下做匀速园周运动，
经四分之一周到达对角线沿水平向右的方向进入匀强电场，
在电场力的作用下做匀减速直线运动，
设带电粒子到达CD的速度恰好为零时对应的入射速度为V，
在磁场中的运动半径为r，由牛顿第二定律得：
qvB=m
，
粒子在电场中做匀减速直线运动，由动能定理得：
﹣qE（a﹣r）=0﹣
mv2，
解得：
r=
a，v=
； （4分）
（3）由
（2）可知，速度：
v＞
的带电粒子直接打在荧光屏CD上，
其中入射速度v=
的粒子半径：
r=
=a，将直接打到C点，
故荧光屏CD上亮线的长度为：
l1=
a； （３分）
（4）由
（2）可知，速度：
v＜
的带电粒子，进入电场后不能到达CD屏，
粒子原速返回后又在磁场中转了
周，刚好垂直进入电场，
在电场中类平抛运动．荧光屏AD上亮线长度为：
l2=
a﹣
a=
a； （4分）
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