2017-2018学年江苏省扬州中学高二上学期期中考试物理(选修)试题

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文档介绍

2017-2018学年江苏省扬州中学高二上学期期中考试物理(选修)试题

江苏省扬州中学2017-2018学年第一学期期中考试 高二物理(选修)‎ 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。‎ ‎1.关于电动势,下列说法错误的是 A.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大 B.电源两极间的电压即是电源电动势 C.电源电动势在数值上等于内、外电压之和 ‎ D.电源电动势与外电路的组成无关 ‎2.如图所示,电子沿Y轴方向向正Y方向流动,在图中Z轴上一点P产生的磁场方向是 ‎ ‎ A.+X方向 B.-X方向 ‎ C.+Z方向 D.-Z方向 ‎3.如图所示,通电直导线ab位于两平行导线横截面MN的连线的中垂线上。当平行导线M、N通以同向等值电流时,下列说法中正确的是 A.ab顺时针旋转 B.ab逆时针旋转 C.a端向外,b端向里旋转 D.a端向里,b端向外旋转 ‎4. 有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路中电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A。若把电动机接入2.0V电压的电路中,正常工作时的电流是1.0A,此时,电动机的输出功率是P出;如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是P热,则 A.P出=2W,P热=0.5W B.P出=1.5W,P热=8W C.P出=2W,P热=8W D.P出=1.5W,P热=0.5W ‎5.如图所示,一束质量、速度和电荷量不全相等的离子,经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器,进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B束,下列说法中正确的是 A.组成A、B束的粒子都带负电 B.组成A、B束的离子质量一定不同 C.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 D.A束离子的比荷()大于B束离子的比荷 ‎ 二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分,每小题有不少于两个选项符合题意。全部选对得4分,漏选得2分,错选和不答的得0分。‎ ‎6.在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,电流表A、二极管和电压表V1、V2均为理想元件,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,当R2的滑动触头P向下滑动的过程中 A.电压表V1的示数增大,电压表V2的示数增大 B.R2消耗的电功率增大 C.电容器上的电压与电流表A示数的比值不变 D.电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值保持不变 ‎7.空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C为运动的最低点.不计重力,则 A.该离子带负电 B.A、B两点位于同一高度 C.C点时离子速度最大 D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点 ‎8.1930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,核心部分为两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,将其置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连,下列说法正确的是 A.粒子被加速后的最大动能随加速电场电压的增大而增大 B.离子由加速器的边缘进入加速器 C.电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定 D.为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍,可只调节D形盒的半径增大为原来的2倍 ‎9.如图所示,有一范围足够大的水平匀强磁场,磁感应强度为B.一个质量为m,电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直长杆上,环与杆间的动摩擦因数为μ.现使圆环以初速度v0向上运动,经时间t0圆环回到出发点,不计空气阻力,取竖直向上为正方向。下列描述该过程中圆环的速度v随时间t、摩擦力f随时间t、动能Ek随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中,可能正确的是 三、简答题:本题共3小题,共32分。把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答。‎ ‎10.(1)小明同学用螺旋测微器对一段金属丝进行了直径的测量,如图所示,可知其直径为 ▲ mm。‎ ‎(2)小明用多用电表测一金属丝的电阻,进行了如下操作,请你将相应的操作步骤补充完整。‎ ‎①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔,选择开关旋至电阻“×10”档位;‎ ‎②将红、黑表笔短接,调节__▲__旋钮(填图乙中的“A”或“B”或“C”),使欧姆表指针对准电阻的__▲__处(填“0刻度线”或“∞刻度线”);‎ ‎③将红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,此时多用电表的示数如图乙所示;‎ ‎④为了使金属丝的阻值测量能够再准确些,小明应将选择开关旋至电阻档 ▲ (填“×1”或“×1k”)档位,重新进行电阻调零;‎ ‎⑤重新测量,得到如图丙所示结果,则金属丝的电阻为 ▲ Ω。‎ ‎11.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,现除了有一个标有“3V 1.5W”的小灯泡,导线和开关,还有:‎ A.直流电源(电动势6V,内阻可不计)‎ B.直流电流表(量程0~3A,内阻约为0.1Ω)‎ C.直流电流表(量程0~600mA,内阻约为5Ω)‎ D.直流电压表(量程0~15V,内阻约为15kΩ)‎ E.直流电压表(量程0~3V,内阻约为6kΩ)‎ F.滑动变阻器(10Ω,2A) G.滑动变阻器(1k Ω,0.5A)‎ 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化直至额定电压,且电表读数相对误差较小。‎ ‎(1)以上器材中电流表选用 ▲ (填代号),电压表选用 ▲ (填代号),滑动变阻器选用 ▲ (填代号)。‎ ‎(2)在方框中画出实验电路图。‎ ‎(3)某同学通过实验得到了一组数据点,请描绘出该灯泡的U—I图线。‎ ‎(4)现把这种小灯泡接到电源电动势E=3V,内阻r=3Ω的电源两端,则此时灯泡的实际功率为 ▲ W(结果保留两位有效数字)。‎ ‎12.测量电源的电动势和内阻,提供的器材如下:‎ A.待测电源(电动势约为8V、内阻约为 2Ω) B.电压表V(0~3V) ‎ C.电流表A(0~1A) D.电阻箱R(0~99999.9Ω) E.滑动变阻器(0~20Ω)‎ F.滑动变阻器(0~100Ω) G.开关、导线若干 ‎ ‎(1)采用图甲所示电路测量电压表的内阻RV.调节电阻箱R,使电压表指针满偏,此时电阻箱示数为R1;再调节电阻箱R,使电压表指针指在满刻度的一半处,此时电阻箱示数为R2.电压表内阻RV= ▲ . ‎ ‎(2)若测得电压表内阻RV=3010Ω,与之串联R= ▲ Ω的电阻,将电压表的量程变为9V.‎ ‎(3)为测量电源的电动势和内阻,请用笔画线代替导线,将图乙电路连接完整.‎ ‎(4)实验中,滑动变阻器应选择 ▲ (选填“E”或“F”).请指出实验误差形成的原因(写出一点): ▲ .‎ 四、计算论述题:本题共4小题,共57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。‎ ‎13.(12分)如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在的平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,取g=10m/s2。已知sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:‎ ‎(1)通过导体棒的电流;‎ ‎(2)导体棒受到的安培力大小;‎ ‎(3)导体棒受到的摩擦力。‎ ‎14.(15分)一个质量为m带电量为+q的小球以水平初速度v0自离地面h高度处做平抛运动。不计空气阻力。重力加速度为g。试回答下列问题:‎ ‎(1)小球自A点抛出到第一次落地(落地点为P)过程中水平方向的位移s大小是多少?‎ ‎(2)若在空间加一个竖直方向的匀强电场,发现小球水平抛出后做匀速直线运动,则匀强电场强度E是多大?‎ ‎(3)在空间加了第(2)问中的电场后,若在空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场,发现小球从A点抛出后落地点仍然是P。试问磁感应强度B是多大?‎ ‎15.(15分)如图所示,有一位于竖直平面上的半径为R的圆形光滑绝缘轨道,其上半部分处于竖直向下、场强为的匀强电场中,下半部分处于水平向里的匀强磁场中;质量为m,带正电为q的小球,从轨道的水平直径的M端由静止释放,若小球在某一次通过最低点时对轨道的压力为零,重力加速度为g,求:‎ ‎(1)磁感强度B的大小;‎ ‎(2)小球第二次通过轨道最低点时对轨道的压力;‎ ‎(3)若小球恰好能在圆形轨道内做完整的圆周运动,则小球在轨道最高点的速度大小为多少?小球从M端出发时的竖直向下的速度大小是多少?‎ ‎16.(15分)如图所示,在xOy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B1;MN右侧空间有垂直纸面不随时间变化的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的粒子以v0的速度从坐标原点O沿x轴负方向射入磁场,经过一段时间后再次回到坐标原点,粒子在此过程中通过电场的总时间t总=,粒子重力不计,求:‎ ‎(1)左侧磁场区域的最小宽度;‎ ‎(2)电场区域电场强度的大小;‎ ‎(3)右侧磁场区域宽度及磁感应强度满足的条件。‎ 江苏省扬州中学2017-2018学年第一学期期中考试 高二物理(选修)参考答案 一、单选题(1~5题,每题3分 ) 二、多选题(6~9题,每题4分)‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ 答案 B A C B D AD BC CD ABD 三、简答题(本题共3小题,共32分)‎ ‎10.(1) 3.470 (2)② B , 0刻线处 ;④×1 ;⑤ 6.0 ‎ ‎11.(1) C 、 E 、 F ‎ 第12题答图 ‎(2) (3)‎ ‎(4) 0.72 ‎ ‎12.(1) R2-2R1 ‎ ‎(2) 6020 ‎ ‎(3)见图 (4) E 电压表的分流 (其它合理答案同样给分) ‎ ‎ ‎ 四、计算论述题(本题共4小题,共57分)‎ ‎13.(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有:  ‎ ‎(2)导体棒受到的安培力;F安=BIL=0.30N (3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin37°=0.24N,由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f,根据共点力平衡条件 mgsin37°+f=F安 解得:f=0.06N 方向沿斜面向下 ‎14.(1) 得 ‎ ‎(2)mg=qE 得 ‎ ‎(3)由 得 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎15.(1)小球在轨道上来回运动时受重力、支持力、洛伦兹力,但只有重力做功,因此小球的机械能守恒。从M到最低点有 ‎ ‎ 在最低点有 即 ‎ 联解得 ‎ ‎(2)小球从M到N以及在轨道上来回运动时受重力、支持力、洛伦兹力,但总只有重力做功,因此小球的机械能始终守恒。从N到最低点时对轨道最低点的有最大压力。‎ 在最低点有 ‎ 联解得N2=6mg ‎ ‎(3)要小球在圆形轨道内作完整的圆周运动,此时对圆形轨道的最高点压力为零,‎ 设小球从轨道的水平直径的M端下滑的最小速度为v0,在最高点速度为v1。‎ 从M→轨道的最高点,据动能定理:‎ 在圆形轨道的最高点: ‎ ‎ ‎ 联解得= ‎ ‎16.解:(1)粒子在磁场做圆周运动(半圈)由 轨道半径:‎ 由几何知识可知,左侧磁场的最小宽度就是粒子做圆周运动的半径 即 ‎(2)粒子在电场中来回的总时间为t总=,所以电场对带电粒子单次通过的时间为t=,显然,粒子首次通过电场中是加速运动,粒子应该带负电.‎ 由 即 得到:‎ ‎(3)粒子在左侧磁场中向下偏转,通过电场加速后进入右侧磁场,要使其能够回到原点,在右侧磁场中应向下偏转,且偏转半径为R或2R,粒子加速通过电场加速后进入右侧磁场速度为v.根据速度公式,有:v=v0+at=2v0‎ 根据牛顿第二定律,有:‎ 解得: ‎ ‎①当半径r=R时,则B==2B1          右侧磁场的最小宽度为      ‎ ‎②当半径r=2R时,B==B1           右侧磁场的最小宽度为     ‎
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