2017-2018学年江苏省盐城市阜宁中学高二上学期期中考试物理（选修）试题

2017-2018学年江苏省盐城市阜宁中学高二上学期期中考试物理（选修）试题

‎2017-2018学年江苏省盐城市阜宁中学高二上学期期中考试 物理（选修）试题 时间：100分钟 分值：120分 一、单项选择题（本题共７小题，每小题３分，共2１分．每小题只有一个选项符合题意）．‎ ‎1．下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中不正确的是 ‎ ‎ A B C D ‎2．在赤道上空，水平放置一根通以由西向东方向电流的直导线，则此导线 A．受到由南向北的安培力 B．受到由西向东的安培力 C．受到竖直向上的安培力 D．受到竖直向下的安培力 ‎3．如图所示，长方体金属块边长之比a：b：c=3：1：2，将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为（设金属块的电阻率不变）‎ A．I ‎ B．2I ‎ C． ‎ D．‎ 4． 条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心穿过圆环中心，如图所示。若圆环为弹性 ‎ 环，其形状由I扩大到II，那么圆环内磁通量的变化情况是 A．磁通量不变　　　　　‎ B．磁通量增大　‎ C．磁通量减小　　　　‎ D．条件不足，无法确定 ‎5．如图所示，水平放置的两块带电平行金属板．板间存在着方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场．假设电场、磁场只存在于两板间．一个带正电的粒子，以水平速度v0从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向射入极板间，恰好做匀速直线运动．不计粒子的重力及空气阻力．则 A．板间所加的匀强磁场M，方向垂直于纸面向里 B．若粒子电量加倍，将会向下偏转 C．若粒子从极板的右侧射入，一定沿直线运动 D．若粒子带负电，其它条件不变，将向上偏转 ‎6．锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，锂电池的内阻为r，下列说法正确的是 A．锂电池产生的热功率为UI B．充电器的充电效率为×100%‎ C．电能转化为化学能的功率为UI﹣I2r D．充电器输出的电功率为UI+I2r ‎7．如图所示，E为电源，其内阻不可忽略，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，L为指示灯泡，C为平行板电容器，G为灵敏电流计．闭合开关S，在环境温度明显升高的过程中，下列说法错误的是 A．L变亮 ‎ B．RT两端电压变小 C．C所带的电荷量保持变小 ‎ D．G中电流方向由b→a 二、多项选择题（本题共6小题，每小题４分，满分２4分．每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）．‎ ‎8．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 A．O点处的磁感应强度为零 B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 ‎ D．a、c两点处磁感应强度的方向相同 ‎9．如图所示，abcd四边形闭合线框，a、b、c三点坐标分别为（0，L，0），（L，L，0），（L，0，0），整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中，通入电流I，方向如图所示，‎ 关于四边形的四条边所受到的安培力的大小，下列叙述中错误的是 A．ab边与bc边受到的安培力大小相等 B．cd边受到的安培力最大 C．cd边与ad边受到的安培力大小相等 D．ad边不受安培力作用 ‎10．如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．下列说法正确的有 A．粒子被加速后的最大速度随磁感应强度和D型盒的半径的增大而增大 B．高频电源频率由粒子的质量、电量和磁感应强度决定 C．粒子被加速后的最大动能随高频电源的加速电压的增大而增大 D．粒子从磁场中获得能量 ‎11．如图所示为圆柱形区域的横截面．在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t；若该区域加垂直该区域的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，‎ 速度方向偏转了，根据上述条件可求得的物理量为 A．带电粒子的初速度 B．带电粒子的比荷 C．带电粒子在磁场中运动的半径 D．带电粒子在磁场中运动的周期 ‎12．在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示．下列比值正确的是 A．不变，不变 B．变大，变大 C．变大，变小 D．变大，不变 ‎13．如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法错误的是 A．微粒一定带负电 ‎ B．微粒动能一定减小 C．微粒的电势能一定增加 ‎ D．微粒的机械能一定增加 三、简答题：本题（第l4、15题），每空３分，共计21分．请将解答填写在答题卡相应的位置．‎ ‎14．某研究性学习小组欲较准确地测量一电池组的电动势及其内阻．给定的器材如下：‎ A．电流表G（满偏电流10mA，内阻10Ω） ‎ B．电流表A（0～‎0.6A～‎3A，内阻未知）‎ C．滑动变阻器R0（0～100Ω，‎1A） ‎ D．定值电阻R（阻值990Ω）‎ E．多用电表F．开关与导线若干 ‎（1）某同学首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如右图所示，则该电表读数为　　　　　　V．‎ ‎（2）该同学再用提供的其他实验器材，设计了如下图甲所示的电路，请你按照电路图在图乙上完成实物连线．‎ ‎（3）图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势E=　　　　　　　V，内阻r=　　　　　　Ω（保留2位有效数字）．‎ ‎15．某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，可用的器材如下：电源（电动势为3V，内阻为1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值为20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．（电压表和电流表均视为理想电表）‎ ‎（1）实验中得到了小灯泡的U﹣I图象如图甲所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而　　　　．‎ ‎（选填“增大”“减小”或“不变”）‎ ‎（2）根据图甲，在图乙中把缺少的导线补全，连接成实验的电路．‎ ‎（3）若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡获得的最小功率是　　　　　　W．（计算结果保留2位有效数字）‎ 四、计算题：本题共4小题，共计54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）如图所示，电源电动势E=12V，电源内阻不计．定值电阻 R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ．‎ ‎（1）若在ab之间接一个C=100μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容器上所带的电量；‎ ‎（2）若在ab之间接一个内阻RV=4.8kΩ的电压表，求电压表的示数．‎ ‎17．（14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6×10－‎2 kg的通电直导线，电流大小I＝‎1 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t＝0时，B＝0，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．（14分）如图所示，直线MN上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，正、负电子同时从O点以与MN成30°角的相同速度v射入该磁场区域（电子质量为m，电量为e），经一段时间后从边界MN射出．求：‎ ‎（1）它们从磁场中射出时，出射点间的距离；‎ ‎（2）它们从磁场中射出的时间差．‎ ‎19‎ ‎．（14分）如图所示，在边长为a的正方形ABCD的对角线AC左右两侧，分别存在垂直纸面向内磁感应强度为B的匀强磁场和水平向左电场强度大小为E的匀强电场，AD、CD是两块固定荧光屏（能吸收打到屏上的粒子）．现有一群质量为m、电量为q的带正电粒子，从A点沿AB方向以不同速率连续不断地射入匀强磁场中，带电粒子速率范围为．已知，不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用．求：‎ ‎（1）带电粒子从A点射入到第一次进入电场的时间；‎ ‎（2）恰能打到荧光屏C D上的带电粒子的入射速度；‎ ‎（3）CD荧光屏上形成亮线的长度；‎ ‎（4）AD荧光屏上形成亮线的长度．‎ ‎2017-2018学年度高二年级秋学期期中考试 班级： 姓名： 学号： 考试号： 座位号： ‎ ‎…………………………………………密……………………………………封………………………………………线…………………………………‎ 物理（选修）试题答题纸 三、简答题：本题（第l4、15题），每空３分，共计21分．请将解答填写在答题卡相应的位置．‎ ‎14． ‎ ‎（1）　　　　　　 （3）　　　　　　　，　　　　　　‎ ‎（2）‎ ‎15． ‎ ‎（1）　　　　　　　 （3）　　　　　　 ‎ ‎（2）‎ 四、计算题：本题共4小题，共计54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）‎ ‎17．（14分）‎ ‎18．（14分）‎ ‎19．（14分）‎ ‎2017-2018学年度高二年级秋学期期中考试 物理（选修）试题参考答案 一、单项选择题（本题共７小题，每小题３分，共2１分．每小题只有一个选项符合题意）．‎ １、 Ｂ　２、Ｃ　３、Ｄ　４、Ｃ　５、Ａ　６、Ｃ　７、Ｄ　‎ 二、多项选择题（本题共6小题，每小题４分，满分２4分．每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）．‎ ８、 ＣＤ　９、ＡＣＤ　１０、ＡＢ　１１、ＢＤ　１２、ＡＤ　１３、ＢＣ 三、简答题：本题（第l4、15题），每空３分，共计21分．请将解答填写在答题卡相应的位置．‎ ‎１４、（1）7.2；（2）如图所示；（3）7.5；5.0‎ ‎ ‎ ‎ 14题（2）图 15题（2）图 ‎１５、①增大；②如图所示．（3）0.33‎ 四、计算题：本题共4小题，共计54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：（1）设电容器上的电压为Uc 　　　　（３分）‎ 电容器的带电Q=CUc 解得：Q=8×10﹣‎4C　 （３分）‎ ‎ （2）设电压表与R2并联后电阻为： 　　　　（３分）‎ 则电压表上的电压为 解得Uy=6V 　　　　　（３分）‎ ‎17、解：(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 37°＝F FTsin 37°＝mg 两式联立解得F＝＝0.8 N 　　（4分）‎ 由F＝BIL得B＝＝2 T 　　　　　（3分）‎ 由题意知，B与t的变化关系为B＝0.4t　　 代入数据得t＝5 s　　（2分）‎ ‎(2) B=1.2T （３分）　　方向沿斜面向上。（2分）‎ ‎18、解（1）正、负电子在匀强磁场中圆周运动半径相同但绕行方向不同，分别作出正、负电子在磁场中运动的轨迹如图所示．‎ 由得：R= 　　　　　（3分）‎ 又θ=30°，如图可知，两粒子离开时距O点均为R，‎ 所以出射点相距为：L=2R= 　（３分）‎ ‎（2）由得： 　　（2分）‎ 负电子在磁场中运动时间： 　（2分）‎ 正电子在磁场中运动时间： 　　　　（2分）‎ 所以两个电子射出的时间差： （2分）‎ ‎19、解：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期：T=‎ 粒子进入电场时在磁场中转过的圆心角：θ=90°，‎ 粒子从A点射入到第一次进入电场中需要的时间：t=T=；　　（3分）‎ ‎（2）带电粒子射入匀强磁场中在洛仑兹力作用下做匀速园周运动，‎ 经四分之一周到达对角线沿水平向右的方向进入匀强电场，‎ 在电场力的作用下做匀减速直线运动，‎ 设带电粒子到达CD的速度恰好为零时对应的入射速度为V，‎ 在磁场中的运动半径为r，由牛顿第二定律得：qvB=m， ‎ 粒子在电场中做匀减速直线运动，由动能定理得：﹣qE（a﹣r）=0﹣mv2，‎ 解得：r=a，v=；　　　　（4分）‎ ‎（3）由（2）可知，速度：v＞的带电粒子直接打在荧光屏CD上，‎ 其中入射速度v=的粒子半径：r==a，将直接打到C点，‎ 故荧光屏CD上亮线的长度为：l1=a；　　　（３分）‎ ‎（4）由（2）可知，速度：v＜的带电粒子，进入电场后不能到达CD屏，‎ 粒子原速返回后又在磁场中转了周，刚好垂直进入电场，‎ 在电场中类平抛运动．荧光屏AD上亮线长度为：l2=a﹣a=a；　　　　　　（4分）‎