江苏省扬州中学2016-2017学年高二上学期12月月考试题 物理（选修） Word版含答案.doc

www.ks5u.com 江苏省扬州中学2016-2017学年第一学期12月份月考试卷 ‎ 高二物理 （选修） 2016.12‎ 一.单项选择题(每题4分，共24分)‎ ‎1．首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是 ( )‎ A．安培和法拉第 B．法拉第和楞次 ‎ C．奥斯特和安培 D．奥斯特和法拉第 ‎2．一台额定电压为U的电动机，它的电阻为R，正常工作时通过的电流为I，则 （ ）‎ A．电动机t秒内产生的热量是Q＝I2Rt B．电动机t秒内产生的热量是Q＝UIt C．电动机的功率为P＝I2R D．电动机的功率为P＝U2/R ‎3．通电导线周围某点的磁感应强度B与导线中电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根相距为R的平行长直导线，通以大小分别为2I、I，方向相同的电流。规定磁场方向垂直纸面向里为正，在Ox坐标轴上磁感应强度B随x变化的图线可能是（ ）‎ ‎4. 如图（a）所示，半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内，缺口两端引出两根导线，与电阻R构成闭合回路。若圆环内加一垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图（b）所示。规定磁场方向垂直纸面向里为正，不计金属圆环的电阻。以下说法正确的是 ( )‎ A．0-1s内，流过电阻R的电流方向为a→b B．1-2s内，回路中的电流逐渐减小 C．2-3s内，穿过金属圆环的磁通量在减小 D．t=2s时，Uab＝‎ ‎5．如图所示，L1和L2是两个相同的小灯泡。是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同．由于存在自感现象，在开关S接通和断开时，灯L1和L2先后亮暗的顺序是( )‎ A．接通时，L1先达最亮，断开时，L1先暗 B．接通时，L2先达最亮，断开时，L2后暗 C．接通时，L1先达最亮，断开时，L1后暗 D．接通时，L2先达最亮，断开时，L2先暗 ‎6．如图所示，两平行导轨ab、cd竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触．现在金属棒PQ中通以变化的电流I，同时释放金属棒PQ使其运动．已知电流I随时间的关系为I=kt（k为常数，k＞0），金属棒与导轨间的动摩擦因素一定．以竖直向下为正方向，则下面关于金属棒PQ的速度v、加速度a随时间变化的关系图象中，可能正确的是（ ）‎ www.ks5u.com 二.多项选择题（每题5分，共20分）‎ ‎7.在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是 （ ）‎ A．电压表示数变大 B．电流表示数变大 ‎ C．电容器C所带电荷量增多 D．a点的电势降低 ‎8．设在我国某实验室的真空室内，存在匀强电场E和可看作匀强磁场的地磁场B，电场与地磁场的方向相同，其中地磁场磁感线的分布图如图所示，地磁场的竖直分量和水平分量分别竖直向下和水平指北，今有一带电的小球以v的速度在此区域内沿垂直场强方向沿水平面做直线运动，则下列说法正确的是（ ）‎ A．小球速度v的大小为 B．小球可能带正电 C．小球一定带负电 D．小球运动方向为自东向西 ‎9．如图所示，一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S，无初速度地飘入电势差为U的加速电场，然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片M上．下列说法正确的是（ ）‎ A．粒子进入磁场时的速率 B．粒子在磁场中运动的时间 C．粒子在磁场中运动的轨道半径 D．若容器A中的粒子有初速度，则粒子仍将打在照相底片上的同一位置 ‎10．在倾角为的光滑斜面上，相距均为d的三条水平虚线、、，它们之间的区域Ⅰ、Ⅱ分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框，从上方一定高处由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过进入磁场Ⅰ时，恰好以速度做匀速直线运动；当ab边在越过运动到之前的某个时刻，线框又开始以速度做匀速直线运动，重力加速度为g，在线框从释放到穿出磁场的过程中，下列说法正确的是 ( )‎ A．线框中感应电流的方向不会改变 B．线框ab边从运动到所用时间小于从运动到所用时间 C．线框以速度匀速直线运动时，发热功率为 D．线框从ab边进入磁场到速度变为的过程中，减少的机械能与线框产生的焦耳热的关系式是 三.实验题（每空3分，共30分）‎ ‎11. 某同学做“测定电动势约2V内阻约几Ω的电池的电动势和内阻”实验。‎ ‎（1）他采用如左图所示的实验电路进行测量。现有下列器材供选用：‎ A. 电压表（0～15 V，内阻约20 kΩ） B. 电压表（0～3 V，内阻约10kΩ）‎ C. 电流表（0～0.6 A，内阻约0.4 Ω） D. 电流表（0～3 A，内阻约1 Ω）‎ E. 滑动变阻器（500 Ω，1 A） F. 滑动变阻器（20 Ω，2 A）‎ 实验中所用电压表应选 ，电流表应选用 ‎1.5‎ ‎0.50‎ ‎2.5‎ ‎0‎ ‎0.10‎ ‎0.40‎ I/A ‎1. 0‎ ‎2.0‎ ‎0.20‎ ‎0.30‎ ‎0.50‎ U/V ，滑动变阻器应选用 ．（填字母代号）‎ A V R E r S ‎ ‎ ‎（2）根据实验数据做出U-I图象，如图所示，蓄电池的电动势E= V，内电阻r= Ω。（结果保留2位有效数字）‎ ‎（3）这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是 。‎ A. 实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用 B. 实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用 C. 实验测出的内阻大于真实值 D. 实验测出的电动势小于真实值 ‎12. 请写出游标卡尺和螺旋测微器的读数 ‎（1） mm （2） mm ‎13. 某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：‎ 电压表V1（量程0~3 V，内阻等于3 kΩ） 电压表V2（量程0~15 V，内阻等于15 kΩ）‎ 电流表A1（量程0~200 mA，内阻等于10 Ω） 电流表A2（量程0~3 A，内阻等于0.1 Ω）‎ 滑动变阻器R1（0~10 Ω，额定电流2 A） 滑动变阻器R2（0~1 kΩ，额定电流0.5 A）‎ 定值电阻R3（阻值等于1 Ω） 定值电阻R4（阻值等于10 Ω） 定值电阻R5（阻值等于1 kΩ）‎ 电源E（E=6 V，内阻不计）‎ ‎①请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。‎ ‎②该同学描绘出的I–U图象应是下图中的______。‎ 四.计算题 ‎14.（15分）如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨MAC、NBD水平放置，MA、NB间距L=0.4m，AC、BD的延长线相交于E点且AE=BE，E点到AB的距离d=6m，M、N两端与阻值R=2Ω的电阻相连，虚线右侧存在方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。一根长度也为L=0.4m、质量m=0.6kg、电阻不计的金属棒，在外力作用下从AB处以初速度沿导轨水平向右运动，棒与导轨接触良好，运动过程中电阻R 上消耗的电功率不变，求：‎ ‎（1）电路中的电流I；‎ ‎（2）金属棒向右运动d/2过程中克服安培力做的功W；‎ ‎（3）金属棒向右运动d/2过程所经历的时间t。‎ ‎15．（15分）如图所示，质量为m的金属块，带电荷量为+q，以某一初速度沿水平方向进入电场与磁场的空间，匀强磁场的方向垂直纸面向外，电场方向水平（图中未标出、向左或向右），金属块由A点沿绝缘板做匀速直线运动，至B点与开关相碰，瞬间立刻切断电源，使电场消失，但保留磁场，金属块由于碰撞原因，动能变为原来的四分之一，并能匀速沿原路返回A点，已知往返总时间为t，金属块与绝缘板间的动摩擦因数为μ，AB长为L，求：⑴磁感应强度B的大小；⑵场强E；⑶克服摩擦力做的功。‎ ‎16．(16分) 如图a所示，匀强磁场垂直于xOy平面，磁感应强度B1按图b所示规律变化（垂直于纸面向外为正）．t=0时，一比荷为C/kg的带正电粒子从原点沿y轴正方向射入，速度大小，不计粒子重力。‎ ‎（1）求带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径；‎ ‎（2）求时带电粒子的坐标；‎ ‎（3）保持b中磁场不变，再加一垂直于xOy平面向外的恒定匀强磁场B2，其磁感应强度为0.3T，在t=0时，粒子仍以原来的速度从原点射入，求粒子回到坐标原点的时刻。‎ ‎ ‎图b t/×10-4s B1/T ‎0‎ ‎0.5‎ ‎-0.5‎ ‎ 命题人：金年庆 审核人：吴梦雷 江苏省扬州中学2016-2017学年第一学期12月份月考答案 高二物理 （选修）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 D A B D C B ABD CD AC BC ‎11. （1）B；C；F（2）2.0v，3.7Ω或3.8Ω；（3）BD ‎12．(1) 0.65mm （2）1.450mm ‎13. ①电路如图 ②B ‎【解析】①用电压表V1和R5串联，可改装成量程为的电压表；用电流表A1与R4并联可改装为量程为的电流表；待测小灯泡工作阻值与电流表阻值同一数量级，故采用电流表外接法；为使曲线完整，滑动变阻器应采用分压接法，故选择总阻值小的R1，电路如图。‎ ‎②小灯泡灯丝的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的I–U图线应该是B。‎ ‎14． 【答案】（1）0.4A（2）0.36J （3）1.125s。‎ ‎【解析】（1）金属棒开始运动时产生感应电动势E=BLv0=1×0.4×2=0.8V； 电路中的电流； ‎ ‎（2）金属棒向右运动运动距离为x时，金属棒接入电路的有效长度为L1，由几何关系可得： 此时金属棒所受安培力为：‎ 作出F-x图象，由图象可得运动d/2过程中确服安培力所做的功为： ‎ ‎（3），t=1.125s ‎15. ，，‎ ‎16．【答案】（1）1m（2）（3.41m，-1.41m）（3） （n=0,1,2,…）‎ ‎【解析】（1）带电粒子在匀强磁场中运动，洛仑兹力提供向心力，[来源:学 ‎ 代入数据解得：r =1m ‎ ‎（2）带电粒子在磁场中运动的周期，s ‎ 在0~s过程中，粒子运动了，圆弧对应的圆心角， ‎ 在s ~s过程中，粒子又运动了，圆弧对应的圆心角， ‎ 轨迹如图a所示，根据几何关系可知，横坐标：‎ 纵坐标： ‎ 带电粒子的坐标为（3.41m，-1.41m）‎ ‎（3）施加B2=0.3T的匀强磁场与原磁场叠加后，如图b所示，‎ t/×10-4s B /T O ‎0.8‎ ‎-0.2‎ 图b x y O v 图c ①当（n=0,1,2,…）时， s ‎ ②当（n=0,1,2,…）时， ‎ 粒子运动轨迹如图c所示，则粒子回到原点的时刻为 ‎ （n=0,1,2,…） ‎