高二物理上学期期中试题（选修） (4)

江苏省泰兴中学高二物理（选修）期中考试一、单项选择题：共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。1.铜的摩尔质量为m，密度为，每摩尔铜原子中有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为( )A光速cB.C. D.2用伏安法测某一电阻时，如果采用如图所示的甲电路，测量值为R1 ，如果采用乙电路，测量值为R2 ，那么R1 、R2与真实值R之间满足的大小关系是AR1RR2 BRR1R2CR1RR2 DRR1R23.如图所示，因元件故障，按通电键K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab=0，Ubd=4 V，Ucd=0由此可知断路处为A电键KB灯L1 C灯L2D变阻器4、质子、氘核、粒子的质量之比为124，电荷量之比为112，若这三种粒子从同一点以相同的动能同方向垂直射入匀强磁场中，最后都打在与初速度方向相垂直的荧光屏上，如图所示，则在荧光屏上（ ）A只有一个亮点B有两个亮点，粒子、氘核的亮点重合C有两个亮点，质子、粒子的亮点重合D有三个亮点5.如图是一个多用电表的简化电路图。S为单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱O可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6。下列说法正确的是（ ）ABEE123456SOA当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接1时量程较大B当开关S分别接3或4时，测量的是电阻，其中A是黑表笔C当开关S分别接5或6时，测量的是电阻，其中A是红表笔D当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接5时量程较大6如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节下列说法正确的是（）A仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹的半径变大B仅提高电子枪加速电压，电子束径迹的半径变大C仅增大励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变大D仅提高电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变大7如图是磁流体发电机的示意图，在间距为d的平行金属板A、C间，存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与变阻器R相连，等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场。若要增大该发电机的电动势，不能采取的方法是（ ）A增大d B增大B C增大R D增大v8如图甲所示，粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带正电的小球，整个装置处在水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，在整个运动过程中小球的vt图象如图乙所示，其中正确的是（ ）乙二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共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。9、如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( )AO点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 Da、c两点处磁感应强度的方向相同10.一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E、内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则( )A电动机消耗的总功率为UIB电动机消耗的热功率为C电源的输出功率为EID电源的效率为111如图所示，I为电流表示数，U为电压表示数，P为定值电阻R2消耗的功率，Q为电容器C所带的电荷量，W为电源通过电荷量q时电源做的功当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，下列图象能正确反映各物理量关系的是（ ）ABCD12.空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法中正确的是()A入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大13.在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电荷量为q、质量为m的带电球体，管道半径略大于球体半径，整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直现给带电球体一个水平初速度v0，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功可能为()A0B.m2C.mvD.m三、简答题：本题共2小题，每空3分，共27分。14某同学想研究导线的电阻与其直径的关系，他截取了4段长度相同、直径不同的同种导线，按如下过程进行研究：（1）用螺旋测微器测各导线的直径当测微螺杆处于如图甲所示的位置时，应操作部件（“A”、“B”、“C”）完成测量，这样有利于保护螺旋测微器，并使测量准确某次测量如图乙所示，该导线的直径为mm（2）图丙为该同学的实验原理图，若取下实物连接图丁中的导线，就可符合原理图（3）若在实验中分别测得各导线两端的电压U和直径d，他想通过图象来直观地得到导线的电阻与其直径的关系，该同学应该画U图象15某同学用多用电表的欧姆档来测量电压表的内阻，如图甲所示先将选择开关旋至倍率“100”档，红、黑表笔短接调零后进行测量，红表笔应接电压表的接线柱（选填“+”或“”），测量结果如图乙所示，电压表的电阻为该同学要测量一节干电池的电动势和内阻，有以下器材可供选择：A电流表（00.6A3A）B电压表（03V）C滑动变阻器R（015，5A）D滑动变阻器R（0500，1A）E定值电阻R0为1F开关S及导线若干本次实验的原理图如图丙，则滑动变阻器应选（填器材前的字母序号）按照原理图连接好线路后进行测量，测得数据如下表所示待测量12345I/A0.110.200.300.400.50U/V1.371.351.331.321.29由上表数据可看出，电压表示数变化不明显，试分析引起情况的原因是现将上述器材的连线略加改动就可使电压表的示数变化更明显，请在图丁中按改动后的原理图完成连线四、计算题：本题共4小题，共计49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。16（12分）如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1100 ，R2阻值未知，R3为一滑动变动器，当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的求：(1)电源的电动势和内阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器的最大阻值17（10分）如图所示，在倾角为37的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6102 kg的通电直导线，电流大小I1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，（1）整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T、方向竖直向上的磁场中。设t0时，B0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)（2）整个装置放在竖直平面内的匀强磁场中，若斜面对导线的支持力为零，求磁感应强度的最小值及其方向？18. （12分）如图，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1， E的大小为0.5103V/m，B1大小为0.5T第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，磁场的下边界与x轴重合一质量m=110-14kg、电荷量q=110-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60角从M点沿直线运动，经P点即进入处于第一象限内的磁场B2区域一段时间后，微粒经过y轴上的N点并与y轴正方向成60角的方向飞出M点的坐标为（0，-10），N点的坐标为（0，30），不计微粒的重力，g取10m/s2求：（1）请分析判断匀强电场E1的方向并求出微粒的运动速度v；（2）匀强磁场B2的大小为多大；（3）B2磁场区域的最小面积为多少？19（15分）如图所示，在竖直平面内建立Oxy直角坐标系，在x=d处有垂直于x轴足够大的弹性绝缘挡板，y轴左侧和挡板之间存在一匀强电场，电场与x轴负方向夹角=45，y轴右侧有一个有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B在M（d、0）处有一个质量为m、电荷量为q的粒子，以某一初速度沿场强方向运动当它打到绝缘板上N点时，粒子沿y轴方向的速度不变，x轴方向速度大小不变、方向反向，一段时间后，以v的速度垂直于y轴进入磁场，恰好不从磁场右边界飞出粒子的重力不计（1）求磁场的宽度L；（2）求匀强电场的场强大小E；（3）若另一个同样的粒子以速度v从M点沿场强方向运动，经时间t第一次从磁场边界上P点出来，求时间t江苏省泰兴中学2015-2016学年第一学期期中考试 高二物理（选修）参考答案 2015.11一、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分）题号12345678答案DACCABCC二、多项选择题：（本题共5小题，每小题4分，共20分）题号910111213答案CDADABBDACD三、简答题：（本题共2小题，每空3分，共27分）14. 解：（1）为了保护螺旋测微器，当砧板接近被测量物体时，应调节微调旋钮C，防止对砧板造成损失；图中读数为：1mm+20.00.01mm=1.200mm；（2）根据原理图可知，实物图中多连接了导线C；故将C拿掉即可符合原理图；（3）由欧姆定律可知：U=IR=I=；故U与成正比；故应做出U图象；故答案为：（1）C 1.200 （2）C （3）15. 解：（1）用多用电表的欧姆档时内部电源被接通，且黑表笔接内部电源的正极，即电流从欧姆表的黑表笔流出，从电压表的正极流入，则红表笔接电压表的负极欧姆表表盘示数为40，选择开关旋到“100”档，即倍率为100，则最后读数为：10040=4000（2）待测电阻的电阻值比较大，为了能有效控制电路，并且能方便实验操作，滑动变阻器应选小电阻C；路端电压随电路电流的增大而减小，由表中实验数据可知，实验时电压表示数变化太小，这是由于电源内阻太小造成的；为使电压表示数变化明显，可以把定值电阻与电源串联组成等效电源，这样可以增大电源内阻，使电压表示数变化明显，电路图如图所示：故答案为：（1）；4000；（2）C；电源的内阻太小；电路图如图所示四、计算题：本题共4小题，共计49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。16.解析：(1)题图乙中AB延长线交U轴于20 V处，交I轴于1.0 A处，所以电源的电动势为E20 V，内阻r20 .(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应题图乙中的B点，即U24 V、I20.8 A，得R25 .(3)当P滑到R3的左端时，由题图乙知此时U外16 V，I总0.2 A，所以R外80 .因为R外R2，所以滑动变阻器的最大阻值为R3300 . 答案：(1)20 V20 (2)5 (3)300 17.解析：(1)斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示。由平衡条件得FTcos 37FFTsin 37mg两式联立解得F0.8 N由FBIL得B2 T由题意知，B与t的变化关系为B0.4t代入数据得t5 s(2) B=1.2T 方向沿斜面向上。18. (1)由于重力忽略不计，微粒在第四象限内仅受电场力和洛仑兹力，且微粒做直线运动，速度的变化会引起洛仑兹力的变化，所以微粒必做匀速直线运动这样，电场力和洛仑兹力大小相等，方向相反，电场E的方向与微粒运动的方向垂直，即与y轴负方向成60角斜向下(在图上表示出也可以得分) (1分)由力的平衡有Eq=B1qv (1分) (2分)(2)画出微粒的运动轨迹如图由几何关系可知粒子在第一象限内做圆周运动的半径为(2分)微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即(1分)解之得 (1分)(3)由图可知，磁场B2的最小区域应该分布在图示的矩形PACD内由几何关系易得(1分)(1分)所以，所求磁场的最小面积为 (2分)19.解：（1）根据洛伦兹力提供向心力有：解得：粒子刚好不离开磁场的条件为：L=R，即：（2）如图，设粒子从A点进入磁场，将其从N点到A点的运动分别沿着电场线和垂直电场线方向分解，粒子在这两个方向上通过的距离分别为h和l，在A点的沿这两个方向的速度大小均为v沿电场线方向有：垂直于电场线方向有：l=vt由几何关系有：l+h=2d 以上各式联立得：（3）粒子从M点沿电场线方向向前运动的距离为s由v2=2as 得：说明粒子不能打到绝缘板上就要返回，运动过程如图从P点进入磁场时的速率为v，由v2v2=2ad解得：粒子在电场中往返运动的时间为：粒子在磁场做圆周运动的半径：因为R（1cos45）L，所以粒子不会从磁场右边界射出粒子在磁场中做圆周运动的周期：在磁场中运动的时间为：粒子从M点射出到第一次从磁场中出来所经过的时间为t=t1+t2=答：（1）磁场的宽度；（2）匀强电场的场强大小是；（3）时间是点评： 该题考查带电粒子在磁场中和电场中的运动，解答的关键是明确粒子的运动规律，画出运动轨迹，然后结合图象中的几何关系，确定轨迹的圆心与半径，然后结合牛顿第二定律即可求解