扬州中学学年高二上学期期末试题 物理选修.docx

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扬州中学学年高二上学期期末试题物理选修

2013-2014学年第一学期期末调研测试试题

高二物理（选修）

高考资源网

考试时间100分钟，满分120分

说明：

单项选择题第1、2题和多项选择题第6题可换，保持原知识点及答案。

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．在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献，下列说法中错误的是

A.奥斯特发现了电流的磁效应

B．安培首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系

C．洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律

D．法拉第发现了磁能产生电

2．如图所示的下列实验中，有感应电流产生的是

3．如图所示的通电螺线管，在其轴线上有一条足够长的直线ab．用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是

4．如图所示，有一电荷静止于电容器两极板间，电源内阻不可忽略，现将滑动变阻器滑片向上移动少许，稳定后三个灯泡依然能够发光，则下列说法中正确的是

A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮

B．该电荷一定带正电

C．电容器C上电荷量减小

D．电流表始终存在从左向右的电流

5．如图所示，圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法错误的是

A．三个粒子都带正电荷

B．c粒子速率最小

C．c粒子在磁场中运动时间最短

D．它们做圆周运动的周期Ta=Tb=Tc

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．

6．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质

D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是

A．带电粒子由加速器的中心附近进入加速器

B．带电粒子由加速器的边缘进入加速器

C．电场使带电粒子加速，磁场使带电粒子旋转

D．离子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压无关

7．在一水平通电直导线的正下方，有一半圆形光滑圆弧轨道，一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放，则下列说法中正确的是

A．圆环中有感应电流产生

B．圆环能滑到轨道右侧与A点等高处C

C．圆环最终停在轨道的最低点B

D．圆环运动过程中机械能守恒

8．如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是

A．通过电动机的电流为10A

B．通过电动机的电流小于10A

C．电动机的输出功率大于16W

D．电动机的输出功率为16W

9．如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1=R2=R3，电感L的电阻可忽略，D为理想二极管（正向导通时电阻忽略不计）．下列说法中正确的是

A．开关S闭合瞬间，L1、L2、L3均立即变亮，然后逐渐变暗

B．开关S闭合瞬间，L1逐渐变亮，L2、L3均立即变亮，后亮度稍有下降，稳定后L2、L3亮度相同

C．开关S从闭合状态突然断开时，L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗

D．开关S从闭合状态突然断开时，L1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗

第Ⅱ卷（非选择题共89分）

三．简答题：

本题共2小题，共26分．把答案填在答卷纸相应的位置或按要求作答．

10．（12分）

（1）下图为一正在测量电阻中的多用电表表盘和用测量圆柱体直径d的螺旋测微器，如果多用表选用×100挡，则其阻值为▲Ω、圆柱体直径为▲mm．

（2）如图a所示，是用伏安法测电源电动势和内阻的实验电路图，为防止短路，接入一保护电阻R0，其阻值为2Ω．通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据，并作出如图b所示的U-I图象：

①根据U-I图象，可知电源电动势E=▲V，内阻r=▲Ω．

②本实验测出的电源的电动势与真实值相比是▲．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

11．（14分）影响材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律，他们用这种材料制作成电阻较小的元件P，测量元件P中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．

（1）图a是他们按设计好的电路连接的部分实物图，请添加两根导线，使电路完整．

U/V

0

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.50

I/A

0

0.04

0.09

0.16

0.25

0.36

0.56

（2）改变滑动变阻器的阻值，记录两电表的读数．根据表中数据，在图b中画出元件P的I-U图象，并判断元件P是金属材料还是半导体材料?

答：

▲

（3）若可供选择的滑动变阻器有R1（最大阻值2Ω，额定电流为0.3A）、R2（最大阻值10Ω，额定电流为1A），则本实验应该选用滑动变阻器▲．（填器材前的编号）

（4）把元件P接入如图c所示的电路中，已知定值电阻R阻值为4Ω，电源电动势为2V，内阻不计，则该元件实际消耗的电功率为▲W．

四．论述和计算题：

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，在水平面内固定一光滑“U”型导轨，导轨间距L=1m，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.5T．一导体棒以v0=2m/s的速度向右切割匀强磁场，导体棒在回路中的电阻r=0.3Ω，定值电阻R=0.2Ω，其余电阻忽略不计．求：

（1）回路中产生的感应电动势；

（2）R上消耗的电功率；

（3）若在导体棒上施加一外力F，使导体棒保持匀速直线运动，求力F的大小和方向．

13．（15分）如图所示，一正方形线圈从某一高度自由下落，恰好匀速进入其下方的匀强磁场区域．已知正方形线圈质量为m，边长为L，电阻为R，匀强磁场的磁感应强度为B，高度为2L，求：

（1）线圈进入磁场时回路产生的感应电流I1的大小和方向；

（2）线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量q；

（3）线圈下边缘刚离开磁场时线圈的速度v的大小．

14．（16分）如图所示，有一对平行金属板，两板相距为0.05m．电压为10V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0=0.1T，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里．图中右边有一半径R为0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为

，方向垂直于纸面向里．一正离子沿平行于金属板面，从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出．已知速度的偏向角

，不计离子重力．求：

（1）离子速度v的大小；

（2）离子的比荷q/m；

（3）离子在圆形磁场区域中运动时间t．

15．（17分）如图所示，大量质量为m、电荷量为+q的粒子，从静止开始经极板A、B间加速后，沿中心线方向陆续进入平行极板C、D间的偏转电场，飞出偏转电场后进入右侧的有界匀强磁场，最后从磁场左边界飞出．已知A、B间电压为U0；极板C、D长为L，间距为d；磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场的左边界与C、D右端相距L，且与中心线垂直．假设所有粒子都能飞出偏转电场，并进入右侧匀强磁场，不计粒子的重力及相互间的作用．则：

（1）求粒子在偏转电场中运动的时间t；

（2）求能使所有粒子均能进入匀强磁场区域的偏转电压的最大值U；

（3）接第

（2）问，当偏转电压为U/2时，求粒子进出磁场位置之间的距离．

扬州市2013-2014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：

本题共5小题，每小题3分，共15分．

1．B2．D3．C4．A5．B

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．ACD7．AC8．BD9．BC

三．简答题：

本题共2小题，共26分．

10．（12分）

（1）1400（3分）1.703～1.706（3分）

（2）①1.5V（2分）1.0Ω（2分）

②偏小（2分）

11．（14分）

（1）如图所示（3分）（连线错误均不给分）

（2）如图所示（3分）半导体材料（2分）

（3）R2（3分）

（4）0.25（0.23～0.27均算对）（3分）

四．论述和计算题：

本题共4小题，共63分．

12．（15分）

解析：

（1）回路中产生的感应电动势

（3分）

代入数据解得

（2分）

（2）电路中的电流

（2分）

R上消耗的电功率

（3分）

（3）使导线保持匀速直线运动，外力F应等于导体棒所受的安培力。

（2分）

力F的大小

（2分）

力F的大小的方向水平向右。

（1分）

13．（15分）

解析：

（1）线圈进入磁场时匀速，有

（2分）

且

（1分）

所以

（1分）

方向：

逆时针（1分）

（2）在线圈离开磁场的过程中：

（2分）

又

（2分）

所以：

（1分）

（3）线圈刚进入磁场时：

（1分）

而：

（1分）

所以，线圈刚进入磁场时的速度

（1分）

从线圈完全进入磁场到线圈下边缘刚离开磁场的过程中，线圈做匀加速运动

所以：

（1分）

所以：

（1分）

14．（16分）

解析：

（1）离子在平行金属板之间做匀速直线运动，洛仑兹力与电场力相等，即

（2分）

（2分）

解得

（1分）

（2）在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有

（2分）

由几何关系有

（2分）

离子的比荷

（2分）

（3）弧CF对应圆心角为

，离子在圆形磁场区域中运动时间

，

（2分）

又周期

（1分）

（2分）

15．（17分）

解析：

解析：

（1）粒子在AB间加速，

有

（2分）

又粒子在偏转电场中，水平方向：

（2分）

所以：

（1分）

（2）当粒子擦着偏转极板边缘飞出时，偏转电压最大

即

（2分）

又

（1分）

且

（1分）

代入第

（1）问数据得：

（2分）

（3）设粒子进入偏转电场时速度为v0，离开偏转电场时速度为v，速度v的偏向角为θ，在磁场中轨道半径为r

粒子离开偏转电场时，

（1分）

在匀强磁场中：

（2分）

粒子进出磁场位置之间的距离

（1分）

解得

（2分）

说明：

该结果与偏转电压U无关