江苏省江阴市第二中学2012-2013学年高二上学期期中考试物理（选修）试题

江苏省江阴市第二中学2012-2013学年高二上学期期中考试物理（选修）试题
命题人：李树松 审核人：袁军
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共计28分。每小题只有一个选项符合题意
1．发现通电导线周围存在磁场的科学家是
A．洛伦兹 B．库仑 C．法拉第 D．奥斯特
2．如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是
A．a代表的电阻丝较粗
B．b代表的电阻丝较粗
C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
3．如图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力
A．方向沿纸面向上，大小为(＋1)ILB B．方向沿纸面向上，大小为(－1)ILB
C．方向沿纸面向下，大小为(＋1)ILB D．方向沿纸面向下，大小为(－1)ILB
4．在一次研究性学习活动中，研究小组对一幢居民楼的供电设施进行了观察和测量，整幢居民楼的供电线路可简化为如图所示的模型，暂停供电时，用欧姆表测得A、B间电阻 为R，恢复供电后，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼的总功率可以用的公式是
A．P＝I2R
B．P＝U2/R
C．P＝IU
D．以上公式都能用
5．图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里．在开关S接通后，导线D所受磁场力的方向是
A．向上 B．向下 C．向左 D．向右
6．在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则
A．A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮
B．A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗
C．A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗
D．A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮
7．用电压表检查如图所示电路中的故障，测得Uad＝5.0 V，Ucd＝0 V，Uab＝5.0 V，则此故障可能是
A．L断路 B．R断路 C．R′ 断路 D．S断路
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分。每小题有多个选项符合题意．
8．两通电直导线平行放置，电流分别为I1、I2，方向如图所示。在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线占。这四点磁感应强度可能为零的是
A．a
B．b
C．c
D．d
9．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图所示)，下列说法正确的是
A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大
B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小
C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少
D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率减小
10．质量为m的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为L，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上．如下列选项所示(截面图)，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是
11．欧姆表调零后，用“×10”档测量一个电阻的阻值，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是
A．这个电阻的阻值很小 B．这个电阻的阻值很大
C．为测得更准确些，应当换用“×1”档，并且重新调零后进行测量
D．为测得更准确些，应当换用“×100”档，并且重新调零后进行测量
12．如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电 阻R1、R2和R3的阻值都相同．在开关S处于闭合状态下，若将开关S1由位置1切 换到位置2，则
A．电压表的示数变大
B．电池内部消耗的功率变大
C．电阻R2两端的电压变小
D．电源的效率变小
江苏省江阴市第二中学2012-2013学年高二上学期期中考试物理（选修）试题
答卷
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
三、实验与填空：本题共3小题，共计33分。
13．（9分）（1）当使用多用电表测量物理量时，多用电表表盘示数如图所示．若此时选择开关对准直流50 V电压挡，则被测电压为_______ V；若此时选择开关对准×10 Ω挡，则被测电阻的阻值为_______ Ω.
（2）在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示读数为________mm.
14．（12分）在用电压表和电流表测两节电池串联的电动势的内电阻时，除备有电池、电键、足量的导线外，还有下列仪器可供
A．电流表A1（0～0.6A）
B．电流表A2（0～3A）
C．电压表V1（0～3V）
D．电压表V2（0～15V）
E．滑动变阻器R1（20Ω，2A）
F．滑动变阻器R2（1750Ω，3A）
（1）所选电流表为____，电压表为____，滑动变阻器为____。（写出前面的字母）
（2）一个学生用以上仪器测得如下表中的数据，在图中所示的坐标系中画出U-I图象。
（3）从图中可得电源的电动势为_____V，内阻为______Ω。
序号
1
2
3
4
5
6
U/V
2.70
2.50
2.30
2.00
1.80
1.62
I/A
0.08
0.16
0.25
0.36
0.45
0.50
15．（12分）检测一个标值为5Ω的滑动变阻器，可供使用的器材如下：
A．待测滑动变阻器Rx：全电阻约5Ω B．电流表A1：量程0.6A，内阻约0.6Ω
C．电流表A2：量程3A，内阻约0.12Ω D．电压表V1：量程15V，内阻约15kΩ
E．电压表V2：量程3V，内阻约3 kΩ F．滑动变阻器R：全电阻约20Ω
G．直流电源E：电动势3V，内阻不计 H．开关S、导线若干
实验要求尽可能多测几组数据。
①用伏安法测定Rx的全电阻值，所选电流表为______(填“A1”或“A2”)，所选电压表为______(填“V1”或“V2”)；
②画出测量电路的原理图；
③根据所画原理图将图中实物连接成测量电路。
四、计算题：本题共4小题，共计39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．（9分）把长L=0.2m的导体棒置于匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示。若导体棒中的电流I=2.0A，方向向左，导体棒受到的安培力大小为4×10-3N求：
（1）安培力的方向如何？
（2）磁感应强度大小。
（3）若导体棒中电流大小为3A，则导体棒所受安培力多大？
17．（9分）如图所示电路，电源E=10V，内电阻r=1Ω，电阻R1=3Ω，R2=6Ω。电容C=30μF，问：
（1）闭合开关S，电路稳定后，求电路中的电流；
（2）断开开关S，求此后通过R1的电荷量。
18．（9分）电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，1982年，澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s），若轨道宽2m，长为100m，通以恒定电流10A。（不计轨道摩擦）求：
（1）弹体的加速度；
（2）轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大？
（3）磁场力的最大功率为多大？
19．（12分）某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103kg。当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50A，电压U＝300V。在此行驶状态下：
（1）求驱动电机的输入功率P电；
（2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10 m/s2）；
（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。已知太阳辐射的总功率P0＝4×1026 W，太阳到地球的距离r＝1.5×1011 m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
江苏省江阴市第二中学2012-2013学年高二上学期期中考试物理（选修）试题答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
B
A
C
A
D
B
AB
AD
CD
BD
BCD
13．⑴21.0 220　 ⑵ 0.616
14．⑴A、C、E ⑵如图 ⑶2.97、2.7　　　
15．⑴A1、V2 ⑵图略 ⑶图略
16．⑴竖直向下
⑵F=BIL B=F/IL=1×10-2T
⑶F′=BI′L=6×10-3N
17．⑴I=E/（R1+R2+r）=1A
⑵U2=IR2=6V
Q=CU2=1.8×10-4C
U2′=E =10V
Q′=CU2′=3×10-4C
ΔQ= Q′- Q=1.2×10-4C
18．⑴a=v2/2x=5×105m/s2 ⑵F=ma F=BIL B=F/IL=55T ⑶P=Fv=1.1×107W
19．⑴
⑵
⑶当太阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为S，距太阳中心为r的球面面积
若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为，则
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，
所以
由于，所以电池板的最小面积