物理扬州中学学年高二上学期期末调研测试 物理选修.docx

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物理扬州中学学年高二上学期期末调研测试物理选修

扬州市2015～2016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．如图所示，把一直导线平行地放在小磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转．发现这个实验现象的物理学家是

2．将一长度为0.1m的直导线放入某一匀强磁场中，当导线中通入电流为2A时，测得其所受安培力为0.1N．则此匀强磁场的磁感应强度大小为

A．B<2TB．B≥0.5TC．B<0.5TD．B=2T

3．如图所示电路，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向左移动，则在此过程中

A．电流表读数变大，电压表读数变小，灯泡变亮

B．电流表读数变小，电压表读数变大，灯泡变暗

C．电流表、电压表读数均变大，灯泡变亮

D．电流表、电压表读数均变小，灯泡变暗

4．如图所示电路中，开关S原先闭合，电路处于稳定状态时，通过两电阻的电流大小分别为I1，I2，已知R1＞R2，不计线圈L的直流电阻，

为理想电流表．在某一时刻突然断开开关S，则通过电流表的电流I随时间t变化的图线可能是下图中的

5．如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同，处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度和磁感应强度的大小分别为E和B．一个质量为m，电荷量为+q的小球从静止开始沿管下滑，下列关于小球所受弹力N、运动速度v、运动加速度a、运动位移x、运动时间t之间的关系图象中正确的是

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．关于感应电流的产生，下列说法中正确的是

A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流

B．若闭合电路的导线做切割磁感线运动，导线中不一定有感应电流

C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，该电路中一定没有感应电流

D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，该电路中一定有感应电流

7．如图甲所示电路，小灯泡通电后其两端电压U随所通过的电流I变化的图线如图乙所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PM垂直于U轴，PQ垂直于I轴，下列说法中正确的是

A．随着电流的增大，小灯泡的电阻减小

B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

C．在电路中灯泡L两端的电压为U1时，电阻R两端的电压为I1R

D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”

8．速度相同的一束粒子（不计重力）经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如右图所示，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

D．若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越小

9．在半径为r、电阻为R的圆形导线框内，以直径为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，磁感应强度的大小分别为B1、B2．以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示．则0～t0时间内，导线框中

A．感应电流方向为顺时针

B．感应电流方向为逆时针

C．感应电流大小为

D．感应电流大小为

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）实验室有一卷铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．

（1）该同学首先用螺旋测微器测得导线直径如图a所示，则其大小为▲mm；

（2）根据铜导线的长度，他估计其电阻大约有5Ω，随后他设计了一个实验，较为准确地测定了这卷铜导线的电阻，实验室有以下器材供选择：

A．电池组（6V，内阻约1Ω）

B．电流表（0～3A，内阻约0.01Ω）

C．电流表（0～0.6A，内阻约0.2Ω）

D．电压表（0～3V，内阻约4kΩ）

E．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）

F．滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流1A）

G．滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）

H．保护电阻R0＝3Ω

I．开关、导线若干

①除了选项A、H和I外，电流表应选用▲，电压表应选用▲，滑动变阻器应选用▲；（填写器材前的编号）

②为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，该同学设计了图b所示电路，其中保护电阻R0与铜导线串联，请用笔画线完成剩余部分的连接．

③通过上述实验，设测出的铜导线电阻为R，查询资料知道铜的电阻率为ρ，若用d表示铜导线的直径，请写出计算铜导线长度的表达式L＝▲.

11．（14分）利用伏安法测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．

（1）应该选择的实验电路是图中的▲（选填“甲”或“乙”）．

（2）某位同学根据记录的数据将对应点已经标在如图所示的坐标纸上，请画出U－I图线．

（3）根据

（2）中所画图线可得出干电池的电动势E＝▲V，内电阻r＝▲Ω．

（保留两位有效数字）

（4）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．下列各示意图中能正确反映P－U关系的是▲．

四．论述和演算题：

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）如图所示，边长为L的正方形金属框ABCD质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中，金属框的下半部处于磁场内，磁场方向与线框平面垂直．磁场随时间变化规律为B=kt（k>0）．求：

（1）线框中感应电流的方向；

（2）线框中感应电动势的大小；

（3）从t＝0时刻开始，经多长时间细线的拉力为零？

13．（15分）如图所示，有一矩形区域

abcd，水平方向ab边长L1=

m，竖直方向ad边长L2=1m，一电荷量为q=1×10-5C，质量为m=6×10-6kg的带正电的粒子由a点沿ab方向以大小为2m/s的速度v进入该区域．当该区域存在与纸面垂直的匀强磁场时，粒子的运动轨迹恰好通过该区域的几何中心O点，不计粒子的重力，求：

（1）粒子在磁场区域运动的半径大小；

（2）匀强磁场的磁感应强度大小和方向；

（3）粒子通过磁场区域所用的时间．

14．（16分）如图所示，MN、PQ两条平行的固定光滑金属轨道与水平面夹角为θ＝30°，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度大小为B＝0.5T．金属杆ab水平放置在轨道上，且与轨道垂直，金属杆ab接入电路的阻值r=2Ω ，金属杆的质量m=0.2kg．已知轨道间距L＝2m，取重力加速度g＝10m/s2，轨道足够长且电阻不计．现从静止释放杆ab，则：

（1）当电阻箱接入电路的电阻为0时，求杆ab匀速下滑时的速度大小；

（2）若不断改变电阻箱的阻值R，试画出杆最终匀速下滑速度vm与电阻箱阻值R的图像；

（3）若变阻箱R＝4Ω，当金属杆ab运动的速度为最终稳定速度的一半时，ab棒消耗的电功率多大．

15．（17分）如图所示，在坐标系xOy的第一象限内虚线OC的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在x轴负半轴上有一接收屏GD，GD＝2OD＝2d．现有一带电粒子（不计重力）从y轴上的A点，以初速度v0水平向右垂直射入匀强磁场，恰好垂直OC射出，并从x轴上的P点（未画出）进入第四象限内的匀强磁场，粒子经磁场偏转后又垂直y轴进入匀强电场并被接收屏接收，已知OC与x轴的夹角为37°，OA＝

，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）粒子的带电性质及比荷

；

（2）第四象限内匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（3）第三象限内匀强电场的电场强度E的大小范围．

扬州市2015-2016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．C2．B3．A4．D5．A

二．多项选择题：

6．BD7．BD8．ACD9．AC

三．简答题：

10．（12分）

（1）0.730（2分）

（2）①C，D，F（各2分）

②如图所示（2分）

③

（2分）

11．（14分）

（1）甲　（2分）

（2）如图所示（3分）

（3）1.50（1.49～1.51）　（3分）

0.89（0.86～0.92）（3分）

（4）C（3分）

四．论述和演算题：

12．（15分）

解析：

（1）逆时针方向（或

）（3分）

（2）由公式

（2分）

（3分）

（3）由题意可知，线框所受安培力方向向上，且当磁感应强度增大时，细线拉力减小，当细线拉力为零时，

（2分）

而

（1分）

又由

（1分）

且

（1分）

解得

（2分）

13．（15分）

解析：

（1）作出粒子在磁场中偏转运动的轨迹如图所示（2分）

由题意可知aO长度L=1m，所以d点就是轨迹的圆心

轨迹半径为：

R=L2=1m（2分）

（2）根据左手定则，可以判断磁场的方向垂直于纸面向外（2分）

由

（3分）

得

（2分）

（3）由题意可知，粒子在磁场中的运动轨迹为1/4圆弧，所以有

（2分）

所以

=0.785s（2分）

14．（16分）

解析：

（1）设杆匀速下滑的速度为v，杆切割磁感线产生的感应电动势

（1分）

由闭合电路的欧姆定律得：

（1分）

杆匀速下滑时满足

（2分）

联立解得：

（2分）

（2）改变R，匀速时

代入数据解得函数关系式为

（2分）

vm与电阻箱阻值R的图像如右图：

（2分）

（3）由

知变阻箱取4Ω时金属杆最终稳定速度v=6m/s（2分）

金属杆ab运动的速度为最终稳定速度的一半时，杆所产生的电动势

ab棒消耗的电功率

闭合电路的欧姆定律得：

（2分）

联立解得：

（2分）

15．（17分）

解析：

（1）由题意可知，粒子带负电荷（2分）

由题意可知

（1分）

由

得

（2分）

（2）作出粒子的运动轨迹如图所示，易知

（1分）

所以粒子在第四象限内的轨迹半径为

（1分）

由

得

（2分）

（3）粒子进入电场后，加速度大小为：

（1分）

OQ间的距离为：

（1分）

电场E最小时，粒子运动到G点，时间为：

由

得

（2分）

电场E最大时，粒子运动到D点，时间为：

由

得

（2分）

综上所述，电场强度E的大小范围是：

≤E≤

（2分）