扬州中学2016-2017学年高二物理12月月考试题(选修含答案)
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资料简介
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,…) ‎

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