江蘇省高郵市高二物理上學(xué)期期中檢測試題(選修)

2017～2018學(xué)年第一學(xué)期期中測試試題高二物理（選修）考試時間100分鐘，滿分120分第Ⅰ卷（選擇題共42分）一．單項選擇題：本題共6小題，每小題3分，共18分．每小題只有一個選項符合題意．將正確選項填涂在答題卡上相應(yīng)位置．1．如圖所示，半徑為R的圓形線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強磁場，磁場方向垂直線圈平面.若磁感應(yīng)強度為B，則穿過線圈的磁通量為()A．πBR2B．πBr2C．nπBR2D．nπBr22．磁體對磁體、電流、運動電荷的作用是通過磁場施加的，關(guān)于磁場、磁感應(yīng)強度和磁感線，下列說法正確的是（）A．若一段通電直導(dǎo)線在磁場某處不受磁場力，則該處磁感應(yīng)強度為零B．磁感線可以用細鐵屑來顯示，因而是真實存在的C．磁感線上某點的切線方向就是該點磁感應(yīng)強度的方向D．地球也有磁場，地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的3．如圖所示為電流天平，可以用來測量勻強磁場中的磁感應(yīng)強度．它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，線圈的水平邊長為l，處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B的方向與線圈平面垂直．當線圈中通過逆時針方向電流I時，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達到平衡．下列說法中正確的是()A．線圈只有bc邊受到安培力B．線圈受到的磁場對它的力方向水平指向紙內(nèi)C．若電流大小不變而方向反向，線圈仍保持平衡狀態(tài)D．若發(fā)現(xiàn)左盤向上翹起，則增大線圈中的電流可使天平恢復(fù)平衡4．兩個相同的小量程電流表表頭分別改裝成兩個電流表A1、A2.已知電流表A1量程大于A2的量程，改裝好后把它們按圖接入電路，則（）A．電流表A1的偏轉(zhuǎn)角小于電流表A2的偏轉(zhuǎn)角B．電流表A1的偏轉(zhuǎn)角等于電流表A2的偏轉(zhuǎn)角C．電流表A1的讀數(shù)等于電流表A2的讀數(shù)D．電流表A1的讀數(shù)小于電流表A2的讀數(shù)5．如圖所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(重力忽略不計)，由靜止經(jīng)加速電壓U加速后，垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，粒子打到P點，OP＝x，能正確反映x與U之間關(guān)系的是()A．x與eq\r(U)成正比B．x與eq\r(U)成反比C．x與U成正比D．x與U成反比6．一根導(dǎo)線兩端加上電壓U，導(dǎo)體中自由電子定向移動的平均速率為v，現(xiàn)將導(dǎo)線均勻拉長至橫截面半徑為原來的，然后兩端加上電壓U，則導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為（）A.B.C.D.二．多項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分．每小題有多個選項符合題意．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分．7．某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，則下列說法中正確的是()A．加5V電壓時，導(dǎo)體的電阻為5ΩB．加12V電壓時，導(dǎo)體的電阻為24ΩC．由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小D．由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小8．兩個初速度大小相同的同種離子a和b，從O點沿垂直磁場方向進入勻強磁場，最后打到屏P上．不計重力，下列說法正確的有()A.a、b均帶正電B.a在磁場中飛行的時間比b的短C.a在磁場中飛行的路程比b的長D.a在P上的落點與O點的距離比b的近9．在如圖所示的電路中，燈泡L的電阻大于電源的內(nèi)阻r，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P向左移動一段距離后，下列結(jié)論正確的是()A．燈泡L變亮B．電源的輸出功率變小C．電容器C上電荷量減少D．電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大10．如圖所示，光滑傾斜導(dǎo)軌寬為L，與水平面成α角，處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放在導(dǎo)軌上.當回路電流強度為I時，金屬桿ab恰好靜止，則ab所受安培力F()A．方向垂直ab桿沿斜面向上B．方向垂直ab桿水平向右C．D．F＝BILcosα11．如圖所示，為測電源電動勢和內(nèi)電阻時，依據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的路端電壓與電流強度的關(guān)系圖線，C、E分別時圖像上D點對應(yīng)的縱坐標、橫坐標，A、B為圖像縱截距與橫截距，由圖可知（）A．比值表示外電路電阻B．比值表示電源內(nèi)電阻C．比值表示電源效率D．矩形OCDE的面積表示電源的輸出功率12．如圖所示，帶電平行板間勻強電場方向豎直向下，勻強磁場方向水平向里，一帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點自由滑下，經(jīng)過軌道端點P進入板間恰好沿水平方向做直線運動.現(xiàn)使球從軌道上較低的b點開始滑下，經(jīng)P點進入板間，在之后運動的一小段時間內(nèi)()A．小球的重力勢能可能會減小B．小球的機械能可能不變C．小球的電勢能一定會減少D．小球動能可能減小第Ⅱ卷（非選擇題共78分）三．簡答題：本題共2小題，共30分．把答案填在答題卡相應(yīng)的位置或按要求作答．13．（12分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，有下列器材：“3V，0.85W”的小燈泡、電流表A（0-0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）、電壓表V（0-3V，內(nèi)阻約為4kΩ）、滑動變阻器R（0-10Ω，2A）、電源、開關(guān)和若干導(dǎo)線．實驗要求保證器材的安全，燈泡兩端的電壓能從零連續(xù)調(diào)節(jié)，測量結(jié)果盡量準確．（1）設(shè)計一個合理的電路，并在圖甲的方框內(nèi)畫出電路圖▲▲▲▲▲▲圖甲圖乙（2）根據(jù)設(shè)計的電路，用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖乙中實驗儀器連接成完整的實驗電路（3）實驗中測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖丙中畫出小燈泡的U-I特性曲線．（4）若繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，使伏特表示數(shù)為3V，記下此時電流表示數(shù)，并計算得出小燈泡的電壓為3v時實際功率，這個值與額定功率比將▲（選填“偏小”或“偏大”）．14．（18分）實驗器材有：一節(jié)干電池E，變阻箱R，定值電阻R0，電流表A，開關(guān)S，導(dǎo)線若干．某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路圖測量該電源的電動勢和內(nèi)阻，(1)因定值電阻R0大小未知，需先用多用表測量R0，此時應(yīng)將開關(guān)S置于▲狀態(tài)（選填“斷開”或“閉合”），多用表機械調(diào)零后將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻檔“×100”的位置，再將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針與左側(cè)“0”刻線夾角過小，為了得到比較準確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按▲的順序進行操作（選擇各步驟前的字母），再完成測量．A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋”×1K”的位置B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋”×10”的位置C．將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D．將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行調(diào)零校準．圖乙圖丙（2）閉合S后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)．某同學(xué)為排查電路故障，用多用電表測量各接點間的電壓，則應(yīng)將如圖乙所示的選擇開關(guān)旋至▲（選填“A”、“B”、“C”或“D”）．（3）合上開關(guān)S，用（2）中調(diào)節(jié)好的多用電表進行排查，在圖甲中，若只有a、b間斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時指針▲（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）．(4)合上開關(guān)S，改變電阻箱的阻值R，得到不同的電流值I，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖象如圖丙所示．已知圖中直線的斜率為k，縱軸截距為b，定值電阻R0已知，電流表內(nèi)阻不計，則此電池的電動勢E=▲，內(nèi)阻r=▲．(結(jié)果用字母k、b、R0表示)四．計算或論述題：本題共3小題，共48分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．15．（15分）如圖所示的狹長區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，區(qū)域的左、右兩邊界均沿豎直方向，磁場左、右兩邊界之間的距離d，磁場磁感應(yīng)強度的大小為B．電荷量e的電子從左邊界上以水平向右的初速度進入磁場區(qū)域，該粒子從磁場的右邊界飛出，飛出時速度方向與右邊界的夾角為30o．重力的影響忽略不計．（1）電子的質(zhì)量是多少？（2）穿過磁場的時間是多少？（3）若改變初速度大小，使電子剛好不能從A邊射出，則此時速度v是多少？16．（16分）如圖所示，某同學(xué)用玻璃皿在中心放一個圓柱形電極接電源的負極，沿邊緣放一個圓環(huán)形電極接電源的正極做“旋轉(zhuǎn)的液體的實驗”，若電源的電動勢為E=3V，內(nèi)阻r=0.1Ω，限流電阻R0=4.9Ω，閉合開關(guān)后，因蹄形磁鐵兩極間有磁場，又由于粘滯阻力，最終液體將勻速轉(zhuǎn)動，此時理想電壓表的示數(shù)為1.5V，若已知玻璃皿中兩電極間導(dǎo)電液體的等效電阻為R=1Ω，求：（1）流過液體中電流的大小（2）液體的電熱功率（3）液體勻速轉(zhuǎn)動的機械功率17．(17分）1932年美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場中的運動特點，解決了粒子的加速問題．現(xiàn)在回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)設(shè)備中．某型號的回旋加速器的工作原理如圖所示．回旋加速器的核心部分為D形盒，D形盒裝在真空容器中，整個裝置放在電磁鐵兩極之間的磁場中，磁場可以認為是勻強磁場，且與D形盒盒面垂直．兩盒間狹縫間距很小，質(zhì)子從粒子源A處（D形盒圓心）以零初速度進入加速電場．已知磁場的磁感應(yīng)強度為B，D形盒半徑為R，質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q，加速器接一定頻率高頻交流電源，其電壓為U．若不考慮相對論效應(yīng)、粒子所受重力和帶電粒子穿過狹縫的時間．求：（1）交流電源的頻率是多少．（2）質(zhì)子被加速后獲得的最大動能.（3）試推理說明：為何增大電壓U能減少質(zhì)子在D型盒內(nèi)運動的總時間t?2017-2018學(xué)年第一學(xué)期期中測試試題高二物理（選修）參考答案及評分標準一．單項選擇題：1．B2．C3．D4．B5．A6．C二．多項選擇題：7．AD8．ACD9．BD10．BC11．AD12．AC三．簡答題：13．（12分）（1）（2）(3)(4)偏大14．（18分）（1）斷開，ADC(2)C(3)偏轉(zhuǎn)(4)四．論述和演算題：15．（15分）解：（1）電子在磁場中運動，只受洛倫茲力作用，故其軌跡是圓弧的一部分，又因為，故圓心在電子穿入和穿出磁場時受到洛倫茲力指向的交點上，設(shè)為O點。由幾何知識可知，所對圓心角，OB為半徑r（2分）又由（2分）得（1分）（2）由于所對圓心角是30°，因此穿過時間（2分）由于（2分）故（1分）（3）畫圖知,（2分）由（2分）得（1分）16．（16分）(1)（3分）得（2分）(2)（5分）(3)（3分）（3分）17．（17分）解：（1）根據(jù)回旋加速器的原理，每轉(zhuǎn)一周粒子被加速兩次，交流電完成一次周期性變化，粒子作圓周運動的向心力公式（2分）所以周期（2分）所以，交流電源的頻率得：（1分）（2）質(zhì)子加速后的最大軌道半徑等于D型盒的半徑，由洛倫茲力提供向心力得粒子的最大運行速度；