2017-2018学年江苏省溧水高级中学高二上学期期末考试 物理（选修）

2017-2018学年江苏省溧水高级中学高二上学期期末考试 物理（选修）

‎2017-2018学年江苏省溧水高级中学高二上学期期末考试物 理（选修） ‎ ‎ 第Ⅰ卷（选择题 共40分）‎ 一．单项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20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．计算几个电阻的总电阻、电路的简化、引入平均速度、合力与分力等概念，这些处理物理 问题的方法是 A．类比法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．观察、实验法 ‎2．关于磁感应强度，下列说法中正确的是 ‎ A．磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的通电导线有关 B．磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的通电导线所受磁场力方向一致 C．在磁场中某点的通电导线不受磁场力作用时，该点磁感应强度大小一定为零 D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大 ‎3．如图所示，矩形线框在匀强磁场中做的各种运动中，能够产生感应电流的是 ‎ ‎4．如图所示，当变阻器R3的滑动触头P向b端移动时 ‎ A．电压表示数变小，电流表示数变大 ‎ B．电压表示数变小，电流表示数变小 ‎ C．电压表示数变大，电流表示数变大 ‎ ‎ D．电压表示数变大，电流表示数变小 A I t ‎0‎ I0‎ I t ‎0‎ C I0‎ I t ‎0‎ D I0‎ ‎-I0‎ a b c I0‎ ‎-I0‎ I t ‎0‎ B ‎5．如图所示，直角三角形导线框abc以速度v匀速进入匀强磁场区域，则此过程中导线框内感应电流随时间变化的规律为下列四个图像中的哪一个 二．多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得5分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎6．关于电阻率，下列说法中正确的是 ‎ A．有些材料的电阻率随温度的升高而减小 B．电阻率大的导体，电阻一定大 C．用来制作标准电阻的材料的电阻率几乎不随温度的变化而变化 D．电阻率与导体的长度和横截面积无关 ‎7. 在匀强磁场中，一只矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图象如图所示,则：.‎ A. 交变电动势的频率为100 Hz B. 线框转动的角速度为100π rad/s C. t =0.01s时线框平面与中性面重合 D. 线框产生的交变电动势有效值为311 V ‎+‎ ‎-‎ P Q a b v ‎8．如图所示为一速度选择器，两极板P、Q之间存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场．一束粒子流（重力不计）以速度v从a沿直线运动到b，则下列说法中正确的是 ‎ A．粒子一定带正电 B．粒子的带电性质不确定 C．粒子的速度一定等于 D．粒子的速度一定等于 a b R ‎9．如图所示，a、b灯分别标有“3.6V 4.0W”和“3.6V 2.5W”，闭合开关，调节R，能使a、b都正常发光．断开开关后重做实验，则 ‎ A．闭合开关，a将慢慢亮起来，b立即发光 ‎ B．闭合开关，a、b同时发光 C．闭合开关稳定时，a、b亮度相同 D．断开开关，a逐渐熄灭，b灯闪亮一下再熄灭 第Ⅱ卷（非选择题 共80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．（14分）为了研究某导线的特性，某同学所做部分实验如下：‎ ‎（1）用螺旋测微器测出待测导线的直径，如图甲所示，则螺旋测微器的读数为 ▲ mm；‎ ‎（2）用多用电表直接测量一段导线的阻值，选用“×10”倍率的电阻档测量，发现指针偏转角度太大，因此需选择 ▲ ‎ 倍率的电阻档(选填“×1”或“×100”)，欧姆调零后再进行测量，示数如图乙所示，则测量值为 ▲ Ω；‎ ‎（3）另取一段同样材料的导线，进一步研究该材料的特性，得到电阻R 随电压U变化图像如图丙所示，则由图像可知，该材料在常温时的电阻为 ▲ Ω；当所加电压为3.00V时，材料实际消耗的电功率为 ▲ W．(结果保留两位有效数字)‎ 乙 ‎0‎ mm ‎20‎ ‎30‎ ‎25‎ ‎15‎ 甲 丙 ‎ ‎ ‎11．（12分）在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：‎ A．干电池一节 B．电流表(量程0.6A)‎ C．电压表(量程3V)‎ D．开关S和若干导线 E．滑动变阻器R1(最大阻值20Ω，允许最大电流1A)‎ F．滑动变阻器R2(最大阻值200Ω，允许最大电流0.5A)‎ G．滑动变阻器R3(最大阻值2000Ω，允许最大电流0.1A)‎ ‎（1）按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选 ▲ （填“R1”、“R2”或“R3”）．‎ ‎（2）图乙电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整．要求变阻器的滑片滑至最左端时，其使用电阻值最大．‎ ‎（3）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的的示数．用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，请作出UI图线，由此求得待测电池的电动势E= ▲ V，内电阻r = ▲ Ω．（结果保留两位有效数字） ‎ 所得内阻的测量值与真实值相比 ▲ （填“偏大”、“偏小”或“相等”）‎ ‎0‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.65‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ U/V I/A 丙 乙 甲 四．论述和演算题：本题共4小题，共54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.（12分）如图（a）所示的螺线管的匝数n=1500，横截面积S=20cm2，电阻r=1.5Ω，与螺线管串联的外电阻R1=10Ω，R2=3.5Ω．若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图（b）所示的规律变化，计算R1上消耗的电功率．　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎13. （14分）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距离为d。‎ ‎ （1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度v0 ； ‎ ‎ （2）求电子从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy；‎ ‎ （3）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知，，，，g=10m/s2。‎ ‎14、（14分）在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度应大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界的交点C处沿＋y方向飞出。‎ ‎（1）判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；‎ x O y C B A v ‎（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B’，该粒子仍以A处相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B’多大？ 此粒子在磁场中运动所用时间t是多少？‎ ‎15. (14分)如图所示，在一光滑水平的桌面上，放置一质量为M，宽为L的足够长“U”型框架，其ab部分电阻为R，框架其它部分的电阻不计。垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd，它们之间的动摩擦因数为μ，棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为k的另一端固定的轻弹簧相连。开始弹簧处于自然状态，框架和棒均静止。现在让框架在大小为2μmg的水平拉力作用下，向右做加速运动，引起棒的运动可看成是缓慢的。水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。问：‎ ‎（1）框架刚开始运动的瞬间，框架的加速度为多大？‎ ‎（2）框架最后做匀速运动（棒处于静止状态）时的速度多大？‎ ‎（3）若框架通过位移S 后开始匀速，已知弹簧的弹性势能的表达式为 k x2 (x为弹簧的形变量)，则在框架通过位移 s 的过程中，回路中产生的电热为多少？‎ ‎ ‎ ‎2017—2018学年度第一学期期末考试 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4分，共20分： ‎ ‎1.C 2．D 3．B 4．A 5．A ‎ 二．多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分． ‎ ‎6．ACD 7.BC 8．BD 9． AD ‎ 三．简答题：‎ ‎10．（14分） ‎ ‎（1）1.732（1.730～1.734）　 (3分)‎ ‎（2）×1 (2分) 22 （或22.0） (3分)‎ ‎（3）1.5 　 (3分) 0.78（0.76-0.80均给分） (3分)‎ ‎11．（12分）‎ ‎（1）R1　 (2分)‎ ‎（2）如图所示 (2分)‎ ‎（3）如图所示 (2分)　 1.5 (2分) 1.9 (2分) 偏小 (2分)‎ ‎0‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.65‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ U/V I/A ‎　‎ 四．论述和演算题：‎ ‎12．（12分）由图象可知，螺线管中磁场磁感强度的变化率为T/s.... .......2分 通电螺线管产生的感应电动势为V...........4分 电路中感应电流大小为A=1A...........3分 所以R1上消耗的电功率为．..........3分 ‎13．（14分）（1）根据功能关系，可得.............3分 电子射入偏转电场的初速度............2分 ‎（2）在偏转电场中，电子的运动时间............2分 偏转距离............3分 ‎（3）考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重力............1分 电场力.............1分 由于，因此不需要考虑电子所受的重力............2分 ‎14．（1）由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷。‎ 粒子由A点射入，由C点飞出，其速度方向改变了90°，则粒子轨迹半径 R＝r ...........2分 又 qvB＝m ...........2分 则粒子的比荷 ..........2分 ‎　（2）粒子从D点飞出磁场速度方向改变60°角，故AD弧所对应的圆心角为60°，粒子做国，圆周运动的半径 ‎　　　R/＝rcot30°＝r ...........2分 又 R/＝ ‎ 所以　　B/＝B ..........2分 ‎ ⑥‎ 粒子在磁场中飞行时间 t＝　　...........4分 ‎15．（14分）（1）对框架由牛顿第二定律：F-μmg＝Ma , 解出...........4分 ‎(2) 设框架做匀速运动的速度大小为v，则感应电动势 E=BLv .........1分 ‎ ,‎ ‎ 回路中的电流 .........1分 对框架由力的平衡得,...........2分 ‎ 联立以上各式解出 ...........1分 ‎(3) 在框架滑过S的过程中，设产生的电热为Ql ,摩擦生热为Q2，‎ 由功能关系...........2分 ‎, 其中...........1分 在框架匀速后，对棒由力的平衡得 ...........1分 联立以上各式并结合,, 解出 ...........1分