镇江中学2015-2016学年高二上学期期中考试
物理试卷(选修)
命题人:傅竹伟 审核人:孙铁斌 时间:2015年11月10日
一、单项选择题:(每小题4分,6小题共24分,每小题只有一个选项正确)
1.关于磁场中某点的磁感应强度B,下列说法中正确的是
A.由可知,B与F成正比,与的乘积成反比
B.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
C.磁场中某点B的方向,跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致?
D.磁场中某点的磁场方向就是小磁针N极受磁场力的方向
2. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台 ( http: / / www.21cnjy.com )回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形盒构成,其间留有空隙,D形盒和电源相连接,两盒垂直放在匀强磁场中,下列说法正确的是
A.两个D形盒可接直流电源工作 B.离子从磁场中获得能量
C.离子从电场中获得能量
D.随着离子速度的增大,离子在D形盒中运动的周期将变短
3. 如图所示,一条型磁铁放在水平桌面上,在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线.当导线中通以图示方向的电流时
A.磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力
B.磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力
C.磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力
D.磁铁对桌面的压力增大,且受到向右的摩擦力
4. 如图所示为测量某电源电动势和内阻时得 ( http: / / www.21cnjy.com )到的U-I图线,用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V.则该电路可能为下图中的
5. 如图所示,一个边长L、三边电阻相同的 ( http: / / www.21cnjy.com )正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中.若通以图示方向的电流(从A点流入,从C点流出),电流强度为I,则金属框受到的磁场力为
A.0 B.ILB C.ILB D.2ILB
6. 如图所示,带异种电荷 ( http: / / www.21cnjy.com )的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,且同时到达P点.a、b两粒子的质量之比为
A.1:2 B.2:1 C.3:4 D.4:3
二、多项选择题:(每小题5分,5小题共25分,全对5分,选不全的得3分)
7. 彼此绝缘、相互垂直的两根无限长通电直导线与闭合线圈共面,下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是
8. 图中的甲、乙两个电路,都是由一个 ( http: / / www.21cnjy.com )灵敏电流表G和一个变阻器R组成的,它们之中的一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程减小
D.乙表是电压表,R增大时量程增大
9. 如图所示,长为L的通电直导体 ( http: / / www.21cnjy.com )棒放在光滑水平绝缘轨道上,劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的中点,且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,弹簧伸长x,棒处于静止状态.则
A.导体棒中的电流方向从a流向b B.导体棒中的电流大小为
C.若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,x变大
D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,x变大10.某空间存在着如图甲所示的足够 ( http: / / www.21cnjy.com )大的沿水平方向的匀强磁场.在磁场中A、B两个块叠放在一起,置于光滑水平面上,物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘.在t=0时刻,水平恒力F作用在物块B上,物块A、B由静止开始做加速度相同的匀变速运动.在A、B一起向左运动的过程中,以下说法正确的是
A.图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系
B.图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系
C.图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系
D.图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系
11.如图所示的电路中,定值电阻R1、R2、 ( http: / / www.21cnjy.com )R3、R4的阻值均为R0,理想电压表读数U,变化量的绝对值△U,理想电流表读数I,变化量的绝对值△I,在滑动变阻器的滑动端自右向左滑动的过程中,下列判断正确的是
A.U增大,I减小 B. 增大 C.增大 D. < R0
三、填空题:(共7小空,每空2分 ,两张作图,每图3分,共计20分) 12.某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为≥200Ω·m).如图所示为该同学所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,左右两侧带有接线柱.容器内表面长a = 40cm,宽b = 20cm,高c = 10cm.将水样注满容器后
(1)进行以下操作:用多用电表欧姆档测量电阻时,红黑表笔互换了插孔,这样
_______(选填“会”或“不会”)影响测量结果;
(2)分别用多用电表欧姆挡 ( http: / / www.21cnjy.com )的“×1k”、“× 100”两档粗测水样的电阻值时,表盘上指针分别如下图所示,则所测水样的电阻约为 Ω.
(3) 为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表(量程3mA,电阻RA为5Ω)B.电流表(量程15mA,电阻RA为10Ω)
C.电压表(量程6V,电阻RV约为10 kΩ)D.电压表(量程15V,电阻RV约为25 kΩ)
E.滑动变阻器(0 ~ 500Ω,额定电流0.1 A) F.滑动变阻器(0 ~ 20Ω,额定电流1 A)
G.电源(6V,内阻约1Ω)H.开关一只、导线若干
电流表应选择 ,电压表应选择 ,滑动变阻器应选择 (填以上相应的序号)
请用笔线作导线完成实物图上的电路连接。
(4)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上
述测量步骤,得出一系列数据如表所示,请在在坐标纸中作出U – I关系图线.
U/V 0 1.1 1.8 3.0 3.8 4.7
I/mA 0 0.50 0.82 1.36 1.73 2.13
(5)由以上测量数据可以 ( http: / / www.21cnjy.com )求出待测水样的电阻率为_____________Ω·m(结果保留三位有效数字).据此可知,所测水样在电阻率这一指标上_____________(选填“达标”或 “不达标”).
四、计算题:共51分,解答时请写出必要 ( http: / / www.21cnjy.com )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)如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在平面与水平面夹角,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T,方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场. 金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源. 现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止. 导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知,求:
(1) 通过导体棒的电流;
(2) 导体棒受到的安培力大小;
(3) 导体棒受到的摩擦力.
14.(12分)如图甲所示,电源电动势 ( http: / / www.21cnjy.com )E=12 V,内电阻r=1 Ω,将一盏额定电压为2 V,额定功率为4W的灯泡、与一个线圈电阻RM为0.5 Ω的直流电动机和一个阻值为1Ω的电阻R串联后接在电源上,灯泡刚好正常发光,假设灯泡电阻不随电压变化而变化,求:
(1) 该电路的路端电压是多少?
(2) 这台电动机机械效率是多少?
(3) 若将该电动机改为最大阻值为 ( http: / / www.21cnjy.com )5Ω的滑动变阻器(如图乙所示),则该滑动变阻器R1,则R1阻值为多少时,R1上的功率最大?最大功率是多少?
15.(12分)如右图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O,垂直于磁场射入一速度方向跟ad边夹角 θ=30°、大小为v0的带正电粒子.已知粒子质量为m,电荷量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计,求:
(1) 粒子能从cd边射出磁场的v0大小范围;
(2) 粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围;
(3) 如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制,求粒子在磁场中运动的最长时间.
16.(15分)如图,相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置,s1、s2分别为M、N板上的小孔,s1、s2、O三点共线,它们的连线垂直M、N,且s2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场.D为收集板,收集板上各点到O点的距离以及两端点A和C的距离都为2R,板两端点的连线AC垂直M、N板,且∠AOC=600.质量为m、带电量为+q的粒子,经s1进入M、N间的电场后,通过s2进入磁场,粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计.
(1) 当MN间的电压为Ux时,在N板右侧加上怎样的匀强电场才能使粒子进入磁场后能做直线运动;
(2) 若粒子恰好打在收集板D的中点上,求在M、N间应加多大的电压.
(3) 若收集板是弹性绝缘的,粒子恰好打 ( http: / / www.21cnjy.com )在收集板D的最左侧端点上,且与板发生弹性碰撞(速度大小不变,方向反向),碰后电量不变,求粒子从s1开始运动到最终离开磁场所经历的时间.
U/V
I/mA
O
—
+
—
+
—
+
图甲
图乙
R1