2017-2018学年江苏省海安高级中学高二上学期中期考试物理（选修）试题

2017-2018学年江苏省海安高级中学高二上学期中期考试物理（选修）试题

江苏省海安高级中学2017-2018学年度第一学期期中考试 高二物理(选修)试卷 一、单项选择题：本题共 6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1．关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是 ‎ A．放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用 B．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用 C．因安培力垂直于通电导线，故安培力对通电导线一定不做功 D．因洛伦兹力垂直于电荷运动方向，故洛伦兹力对运动电荷一定不做功 ‎2．处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直,在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合（如图），线圈的cd边离开纸面向外运动,若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是 ‎3．如图所示，在平行金属板A、B间分布着正交的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个质子以初速度v0垂直于电场和磁场沿OO′从左端入射，恰能沿OO′做直线运动。则 A．A板的电势低于B板的电势 B．氦原子核以初速度v0垂直于电场和磁场沿OO′从左端入射，仍沿OO′做直线运动 C．氦原子核以初速度v0垂直于电场和磁场沿OO′从右端入射，仍沿OO′做直线运动 D．电子以初速度v0垂直于电场和磁场沿OO′从左端入射，运动轨迹将向A板偏转 ‎4．如图所示，铜盘安装在水平的铜轴上，磁感线垂直穿过铜盘；两块铜片M、N分别与铜轴和铜盘边缘接触，匀速转动铜盘，电阻R就有电流通过。则下列说法正确的是 ‎ A．铜盘绕铜轴转动时，沿半径方向上的金属“条”切割磁感线，产生电动势 B．回路中恒定电流的大小与铜盘转速无关 C．回路中的电流大小和方向都作周期性变化 D．回路中电流方向 不变，从M经导线流进电阻R，再从N流向铜盘 ‎5．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计．下列说法正确的是 ‎ A．S闭合瞬间，A先亮 B．S闭合瞬间，A、B同时亮 C．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭 D．S断开瞬间，B逐渐熄灭 ‎6．如图所示，在直角坐标系xoy中，x轴上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向外。许多质量为m、电荷量为+q的粒子，以相同的速率v沿纸面内，由x轴负方向与y轴正方向之间各个方向从原点O射入磁场区域。不计重力及粒子间的相互作用。下列图中阴影部分表示带电粒子在磁场中可能经过的区域，其中，正确的图是 二、多项选择题：本题共5小题．每小题4分．共计20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。‎ ‎7．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知 A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(25t)V B．该交流电的频率为25 Hz C．该交流电的电压的有效值为 ‎ D．若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率时50 W ‎8．如图是一个医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。现分别加速氘核（）和氦核（），下列说法中正确的是 ‎ A．它们的最大速度相同 ‎ B．它们的最大动能相同 C．两次所接高频电源的频率相同 ‎ D．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 ‎9．如图所示，金属线框abcd置于光滑水平桌面上，其右方存在一个有理想边界的方向竖直向下的矩形匀强磁场区，磁场宽度大于线圈宽度。金属线框在水平恒力F作用下向右运动，ab边始终保持与磁场边界平行。ab边进入磁场时线框恰好能做匀速运动．则下列说法中正确的是 A．线框穿出磁场过程中，一定先做减速运动 B．线框完全处于磁场中的运动阶段，F做的功等于线框动能的增加量 C．线框进入磁场过程中，F做的功大于线框内增加的内能 D．线框进入磁场的时间大于线框穿出磁场的时间 a b ‎10．用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率则 ‎ A．圆环中产生逆时针方向的感应电流 ‎ B．圆环具有扩张的趋势 C．圆环中感应电流的大小为 D．图中a、b两点间的电势差 ‎11．如图所示，在边长为L的正方形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，有一带正电的电荷，从D点以v0的速度沿DB方向射入磁场，恰好从A点沿BA方向射出，已知电荷的质量为m，带电荷量为q，不计电荷的重力，则下列说法正确的是 A．匀强磁场的磁感应强度为 B．电荷在磁场中运动的时间为 C．若减小电荷的入射速度，使电荷从CD边界射出，电荷在磁场中运动的时间会减小 D．若电荷的入射速度变为2v0，则粒子会从AB边的中点射出 三、简答题: 本题共3小题，共计24分．请将解答填写在相应的位置．‎ ‎12．（4分）（1）用游标为20分度的卡尺测量某一工件的长度，由图1可知其长度为　 　mm；‎ ‎（2）用螺旋测微器测量某一金属丝的直径如图2，由图可知其直径为 mm．‎ ‎13.（10分） 图为某同学组装完成的简易多用电表，图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。‎ ‎（1）图（a）中的A端与 （选填“红”或“黑”）色表笔相连接。‎ ‎（2）关于R6的使用，下列说法正确的是 。‎ A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 ‎ （3）用×100档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到 档（选填“×10”或“×1K”）。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行测量，那么缺少的步骤是 ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图b，则该电阻的阻值是 Ω。 ‎ ‎14．（10分）某实验小组要测定一电源的电动势E和内电阻r。实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干。该实验小组同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。‎ ‎ (1)小组设计该实验的原理表达式是_______(用E、r、I、R表示)；‎ ‎(2)小组在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至_____(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，在实验过程中，将电阻箱调至图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为____Ω；‎ ‎(3)小组根据实验采集到的数据作出如图丙所示的－R图象，则由图象求得，该电源的电动势 E＝________V，内阻r＝________Ω(结果均保留两位有效数字)．‎ 四、计算题：本题共4小题,共计58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．‎ ‎15．（14分）如图所示，在垂直纸面向里的磁感应强度为B的有界矩形匀强磁场区域内，有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，线框平面垂直于磁感线。线框以恒定的速度v沿垂直磁场边界向左运动，运动中线框dc边始终与磁场右边界平行，线框边长ad=l，cd=2l，线框导线的总电阻为R，则线框离开磁场的过程中，求：‎ ‎（1）线框离开磁场的过程中流过线框截面的电量q；‎ ‎（2）线框离开磁场的过程中产生的热量 Q；‎ ‎（3）线框离开磁场过程中cd两点间的电势差Ucd．‎ ‎16．（14分）如图所示，半径为R的圆形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，一带负电的粒子(不计重力)沿水平方向以速度v正对圆心入射，通过磁场区域后速度方向偏转了60°,求：‎ ‎（1）求粒子的比荷 ；‎ ‎（2）粒子在磁场中的运动时间t；‎ ‎（3）如果保持速度的大小和方向不变，欲使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大，则需将粒子的入射点沿圆弧向上平移的距离d为多少？‎ ‎17．（15分）如题甲图所示，两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上，导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接，导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场。质量m=0.2kg的金属杆垂直置于导轨上，与导轨接触良好，导轨与金属杆的电阻可忽略。杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，并始终与导轨垂直，其v-t图像如题乙图所示。在15s末撤去拉力，同时磁感应强度随时间变化，使金属杆中电流为零。金属杆运动过程中与导轨间摩擦力保持不变。求：‎ ‎（1）金属杆所受的拉力的大小； ‎ ‎（2）0-15s内匀强磁场的磁感应强度大小；‎ ‎（3）撤去恒定拉力之后，磁感应强度B与时间t的关系式．‎ ‎18．（15分）如图甲所示，平行正对金属板A、B间距为d，板长为L，板面水平，加电压后其间匀强电场的场强大小为，方向竖直向上。板间有周期性变化的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律如图乙所示，设磁感应强度垂直纸面向里为正方向。t=0时刻，一带电粒子从电场左侧靠近B板处(粒子与极板不接触)以水平向右的初速度v0开始做匀速直线运动。己知B1=0.2T，B2=0.1T，g=10 m/s2。‎ ‎（1）判断粒子的电性并求出粒子的比荷；‎ ‎（2）若从t0时刻起，经过3 s的时间粒子速度再次变为水平向右，则t0至少多大?‎ ‎（3）若要使粒子不与金属板A碰撞，且能沿水平向右的方向到达A板的右端，试求L取值的范围。‎ ‎ ‎ 高二物理（选修）参考答案 一、单项选择题：本题共 6小题，每小题3分，共计18分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1.D 2.C 3.B 4.A 5.C 6.D 二、多项选择题：本题共5小题．每小题4分．共计20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。‎ ‎7.BD 8.AC 9.ABD 10.BD 11.AB 三、简答题（24分）‎ ‎12.（4分） （1）50.15 （2）4.700　‎ ‎13.（10分）（1）黑 （2） B 　　 （3）×1K 进行欧姆调零　　22000　‎ ‎14.（10分）（1）E＝I(R＋r) （2）最大值 25 ‎ ‎（3）6.0(5.8～6.2均可) 2.4(2.3～2.5均可) ‎ 四、计算题（58分）‎ ‎15.（14分） （1） （2） （3） ‎ ‎16.（14分） （1）　 （2） 　 （3） R ‎ 17. （15分）‎ ‎18. （15分）‎ ‎ ‎