2020江苏省上冈高级中学高二上学期期中考试物理（选修）试题含答案

江苏省上冈高级中学2019－2020学年第一学期期中考试

    高二物理试卷（选修）   2019.11.06

命题人：

一、单项选择题（本题共5题，每小题3分，共15分）

1．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是(　　)

A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关

B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致

C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零

D．同一磁场中磁感线越密集的地方，B值越大

2.如图所示，在条形磁铁的外面套着一个闭合金属弹簧线圈P，现用力从四周拉弹簧线圈，使线圈包围的面积变大，则下列关于穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中是否有感应电流产生的说法中，正确的是(　　)

A．磁通量增大，有感应电流产生

B．磁通量增大，无感应电流产生

C．磁通量减小，有感应电流产生

D．磁通量减小，无感应电流产生

3.1931年,英国物理学家狄拉克曾经从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”。1982年,美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验。他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,那么,从上向下看,超导线圈上将出现(　　)

A.先顺时针方向,后逆时针方向的感应电流

B.先逆时针方向,后顺时针方向的感应电流

C.顺时针方向持续流动的感应电流

D.逆时针方向持续流动的感应电流

4.如图所示，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向下滑动的过程中(　　)

A.通过R1电流增大

B.电压表的示数变小

C.流过电阻R3的电流方向是a→b

D.流过电阻R3的电流方向是b→a

5.将一盏“6 V  12 W”的小灯泡,一台线圈电阻是2 Ω的电动机及电动势为30 V、内阻为1 Ω的电源组成串联闭合电路,小灯泡刚好正常发光,则电动机输出的功率是(　　)

A.36 W B.44 W C.50 W D.63 W

二、多项选择题（本题共5题，每小题4分，漏选得2分，共20分）

6.A、B两个离子同时从匀强磁场的直边界上的P、Q点分别以60°和30°(与边界的夹角)射入磁场，又同时分别从Q、P点穿出，如图所示．设边界上方的磁场范围足够大，下列说法中正确的是(　　)

A．A为正离子，B为负离子

B．A、B两离子运动半径之比为1∶

C．A、B两离子速率之比为1∶

D．A、B两离子的比荷之比为2∶1

7.如图直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，能静止在光滑斜面上的是(　　)

8.如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿虚线L斜向上做直线运动，L与水平方向成β角，且α>β，则下列说法中正确的是(　　)

A．液滴一定做匀速直线运动

B．液滴有可能做匀变速直线运动

C．电场线方向一定斜向上

D．液滴一定带正电

9.如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁置于薄板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度)。当磁铁匀速向右通过线圈正下方时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生的感应电流的方向(从上向下看)是(　　)

A．摩擦力方向一直向左

B．摩擦力方向先向左、后向右

C．感应电流的方向为顺时针→逆时针→顺时针

D．感应电流的方向为顺时针→逆时针

10.质量为m、带电荷量为q的小物块，从倾角为θ 的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示，若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下列说法中正确的是(　　)

A．小物块一定带正电

B．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动

C．小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动

D．小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为

三、填空题（每空2分，计18分。请将答案填写在答题纸上）

11.在“测定金属的电阻率”的实验中：

(1)用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图甲所示，则金属丝的直径为d＝▲mm.

(2)某同学设计了如图乙所示的电路测量该金属丝的电阻(阻值约3 Ω)．

可选用的器材规格如下：

电源E(电动势3 V，内阻不计)；

电流表A(0～0.6 A，内阻约0.5 Ω)；

电流表G(0～10 mA，内阻为50  Ω)；

滑动变阻器R1(阻值0～5 Ω，额定电流2 A)；

滑动变阻器R2(阻值0～1 kΩ，额定电流1 A)；

定值电阻R3＝250 Ω；

定值电阻R4＝2 500 Ω；

开关S和导线若干．

①为了便于操作，并使测量尽量精确，定值电阻应选_▲__，滑动变阻器R应选_▲__．

②某次测量时电流表G的读数为5.0 mA，安培表示数为0.50 A，计算Rx的准确值为Rx＝___▲__(计算结果保留3位有效数字)．

12.小明利用如图甲所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．

(1)图甲中电流表的示数为__▲___A.

(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：

请根据表中的数据，在图乙上作出U－I图线．

由图线求得：电动势E＝__▲__V；内阻r＝_▲__Ω.

(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为 _       ▲___       _．

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高二物理试卷（选修）答题纸

三、填空题（每空2分，计18分）

11.（1）          

（2）①                   ②            

12.（1）           

（2）                            

（3）                                    

四、计算题（本题共4小题，共47分．解答时应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）在如图所示的电路中，R1＝2 Ω，R2＝R3＝4 Ω，当开关S接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当开关S接b时，电压表示数为4.5 V，试求：(1)开关S接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)开关S接b时，电源的电动势和内电阻；(3)当开关S接c时，通过R2的电流。

14.（10分）如图所示，L1＝0.5 m，L2＝0.8 m，回路总电阻为R＝0.2 Ω，物块M的质量m＝0.04 kg，导轨光滑，开始时磁场B0＝1 T.现使磁感应强度以＝0.2 T/s的变化率均匀地增大，则当t为多少时，M刚好离开地面？（g取10 m/s2）

15.（10分）如图所示，平行金属导轨PQ与MN都与水平面成θ角，相距为l.一根质量为m的金属棒ab在导轨上，并保持水平方向，ab棒内通有恒定电流，电流大小为I，方向从a到b.空间存在着方向与导轨平面垂直的匀强磁场，ab棒在磁场力作用下保持静止，并且棒与导轨间没有摩擦力．求磁感应强度B的大小和方向．

16.（15分）如图所示，在y>0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y<0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面(纸面)向外．一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝－2h处的P3点(不计重力)．求：

(1)电场强度的大小；(2)粒子到达P2时速度的大小和方向；(3)磁感应强度的大小．

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高二物理试卷（选修）答案

一、单项选择题（本题共5题，每小题3分，共15分）

1.D   2.C   3.D  4.C   5.A

二、多项选择题（本题共5题，每小题4分，漏选得2分，共20分）

6.BD   7.AC   8.ACD   9.AC  10.BD

三、填空题（每空2分，计18分）

11.(1)0.800　(2)①R3　R1　②3.03 Ω

12.(1)0.44　

(2)如图所示　1.60(1.58～1.62)1．2(1.18～1.26)　

(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大

四、计算题（本题共4小题，共47分）

13.（1）1A  4V  (2)6v  2Ω   (3)0.5A

14.解析：回路中原磁场方向向下，且磁通量增加，由楞次定律可以判知，感应电流的磁场方向向上，根据安培定则可以判知，ab中的感应电流的方向是a→b，由左手定则可知，ab所受安培力的方向水平向左，从而向上拉起重物.

设ab中电流为I时M刚好离开地面，此时有

FB＝BIL1＝mg      I＝

E＝＝L1L2·

B＝B0＋t

解得：FB＝0.4 N，I＝0.4 A，B＝2 T，t＝5 s.

答案：5 s

15.解析：金属棒受力如图所示，根据力的平衡条件可知

F安＝mgsin θ

而F安＝BIl

可得B＝

由左手定则可知，磁感应强度B的方向垂直于导轨平面向下．

答案：　方向垂直导轨平面向下

16.解析：(1)粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示．设粒子从P1 到P2的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律及运动学公式有：

qE＝ma，2h＝v0t，h＝at2

由以上三式求得： E＝.

(2)粒子到达P2 时速度沿x方向的分量仍为v0，以vy表示速度沿y方向分量的大小，θ表示速度v和x轴的夹角，则有：v＝2ah，v＝

tan θ＝

由以上三式可求得：v＝v0，θ＝45°.

(3)设磁场的磁感应强度为B，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，设r是圆周的半径，由牛顿第二定律可得：qvB＝m

此圆周与x轴和y轴的交点分别为P2 、P3.因为OP2＝OP3，θ＝45°，由几何关系可知，连线P2P3为圆轨道的直径，由此可求得r＝h

由以上各式可求得：B＝.

答案：(1)　(2)v0，与水平方向成45度的角斜向右下　(3)