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2019-2020年高二上学期期末调研测试物理(选修)含答案一.单项选择题本题共5小题,每小题3分,共15分.每小题只有一个选项符合题意.将正确选项填涂在答题卡上相应位置.1.如图所示,把一直导线平行地放在小磁针的正上方附近,当导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转.发现这个实验现象的物理学家是2.将一长度为
0.1m的直导线放入某一匀强磁场中,当导线中通入电流为2A时,测得其所受安培力为
0.1N.则此匀强磁场的磁感应强度大小为A.B2TB.B≥
0.5TC.B
0.5TD.B=2T3.如图所示电路,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P向左移动,则在此过程中A.电流表读数变大,电压表读数变小,灯泡变亮B.电流表读数变小,电压表读数变大,灯泡变暗C.电流表、电压表读数均变大,灯泡变亮D.电流表、电压表读数均变小,灯泡变暗4.如图所示电路中,开关S原先闭合,电路处于稳定状态时,通过两电阻的电流大小分别为I1,I2,已知R1>R2,不计线圈L的直流电阻,为理想电流表.在某一时刻突然断开开关S,则通过电流表的电流I随时间t变化的图线可能是下图中的5.如图所示,足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同,处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强磁场中,电场强度和磁感应强度的大小分别为E和B.一个质量为m,电荷量为+q的小球从静止开始沿管下滑,下列关于小球所受弹力N、运动速度v、运动加速度a、运动位移x、运动时间t之间的关系图象中正确的是二.多项选择题本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.6.关于感应电流的产生,下列说法中正确的是A.只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流B.若闭合电路的导线做切割磁感线运动,导线中不一定有感应电流C.若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,该电路中一定没有感应电流D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,该电路中一定有感应电流7.如图甲所示电路,小灯泡通电后其两端电压U随所通过的电流I变化的图线如图乙所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PM垂直于U轴,PQ垂直于I轴,下列说法中正确的是A.随着电流的增大,小灯泡的电阻减小B.对应P点,小灯泡的电阻为R=C.在电路中灯泡L两端的电压为U1时,电阻R两端的电压为I1RD.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”8.速度相同的一束粒子(不计重力)经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如右图所示,则下列相关说法中正确的是A.该束带电粒子带正电B.速度选择器的P1极板带负电C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D.若粒子在磁场中运动半径越大,则该粒子的比荷越小9.在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界,左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场,磁感应强度的大小分别为B
1、B2.以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示.则0~t0时间内,导线框中A.感应电流方向为顺时针B.感应电流方向为逆时针C.感应电流大小为D.感应电流大小为第Ⅱ卷(非选择题共89分)三.简答题本题共2小题,共26分.把答案填在答题卡相应的位置或按要求作答.10.(12分)实验室有一卷铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.
(1)该同学首先用螺旋测微器测得导线直径如图a所示,则其大小为▲mm;
(2)根据铜导线的长度,他估计其电阻大约有5Ω,随后他设计了一个实验,较为准确地测定了这卷铜导线的电阻,实验室有以下器材供选择A.电池组6V,内阻约1ΩB.电流表0~3A,内阻约
0.01ΩC.电流表0~
0.6A,内阻约
0.2ΩD.电压表0~3V,内阻约4kΩE.电压表0~15V,内阻约15kΩF.滑动变阻器0~20Ω,允许最大电流1AG.滑动变阻器0~xxΩ,允许最大电流
0.3AH.保护电阻R0=3ΩI.开关、导线若干
①除了选项A、H和I外,电流表应选用▲,电压表应选用▲,滑动变阻器应选用▲;(填写器材前的编号)
②为了使测量结果尽量准确,且从零开始多测几组数据,该同学设计了图b所示电路,其中保护电阻R0与铜导线串联,请用笔画线完成剩余部分的连接.
③通过上述实验,设测出的铜导线电阻为R,查询资料知道铜的电阻率为ρ,若用d表示铜导线的直径,请写出计算铜导线长度的表达式L=▲.11.(14分)利用伏安法测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差.
(1)应该选择的实验电路是图中的▲选填“甲”或“乙”.
(2)某位同学根据记录的数据将对应点已经标在如图所示的坐标纸上,请画出U-I图线.
(3)根据
(2)中所画图线可得出干电池的电动势E=▲V,内电阻r=▲Ω.(保留两位有效数字)
(4)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化.下列各示意图中能正确反映P-U关系的是▲.四.论述和演算题本题共4小题,共63分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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.12.(15分)如图所示,边长为L的正方形金属框ABCD质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中,金属框的下半部处于磁场内,磁场方向与线框平面垂直.磁场随时间变化规律为B=kt(k0).求
(1)线框中感应电流的方向;
(2)线框中感应电动势的大小;
(3)从t=0时刻开始,经多长时间细线的拉力为零?13.(15分)如图所示,有一矩形区域abcd,水平方向ab边长L1=m,竖直方向ad边长L2=1m,一电荷量为q=1×10-5C,质量为m=6×10-6kg的带正电的粒子由a点沿ab方向以大小为2m/s的速度v进入该区域.当该区域存在与纸面垂直的匀强磁场时,粒子的运动轨迹恰好通过该区域的几何中心O点,不计粒子的重力,求
(1)粒子在磁场区域运动的半径大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小和方向;
(3)粒子通过磁场区域所用的时间.14.(16分)如图所示,MN、PQ两条平行的固定光滑金属轨道与水平面夹角为θ=30°,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度大小为B=
0.5T.金属杆ab水平放置在轨道上,且与轨道垂直,金属杆ab接入电路的阻值r=2Ω ,金属杆的质量m=
0.2kg.已知轨道间距L=2m,取重力加速度g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计.现从静止释放杆ab,则
(1)当电阻箱接入电路的电阻为0时,求杆ab匀速下滑时的速度大小;
(2)若不断改变电阻箱的阻值R,试画出杆最终匀速下滑速度vm与电阻箱阻值R的图像;
(3)若变阻箱R=4Ω,当金属杆ab运动的速度为最终稳定速度的一半时,ab棒消耗的电功率多大.15.(17分)如图所示,在坐标系xOy的第一象限内虚线OC的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B0,第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场,第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,在x轴负半轴上有一接收屏GD,GD=2OD=2d.现有一带电粒子不计重力从y轴上的A点,以初速度v0水平向右垂直射入匀强磁场,恰好垂直OC射出,并从x轴上的P点未画出进入第四象限内的匀强磁场,粒子经磁场偏转后又垂直y轴进入匀强电场并被接收屏接收,已知OC与x轴的夹角为37°,OA=,sin37°=
0.6,cos37°=
0.8.求
(1)粒子的带电性质及比荷;
(2)第四象限内匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)第三象限内匀强电场的电场强度E的大小范围.扬州市xx学年第一学期期末调研测试试题高二物理(选修)参考答案及评分标准一.单项选择题1.C2.B3.A4.D5.A二.多项选择题6.BD7.BD8.ACD9.AC三.简答题10.(12分)
(1)
0.730(2分)
(2)
①C,D,F(各2分)
②如图所示(2分)
③(2分)11.(14分)1甲 (2分)2如图所示(3分)
31.
501.49~
1.51 (3分)
0.
890.86~
0.92(3分)4C(3分)四.论述和演算题12.(15分)解析
(1)逆时针方向(或)(3分)
(2)由公式(2分)(3分)
(3)由题意可知,线框所受安培力方向向上,且当磁感应强度增大时,细线拉力减小,当细线拉力为零时,(2分)而(1分)又由(1分)且(1分)解得(2分)13.(15分)解析
(1)作出粒子在磁场中偏转运动的轨迹如图所示(2分)由题意可知aO长度L=1m,所以d点就是轨迹的圆心轨迹半径为R=L2=1m(2分)
(2)根据左手定则,可以判断磁场的方向垂直于纸面向外(2分)由(3分)得(2分)
(3)由题意可知,粒子在磁场中的运动轨迹为1/4圆弧,所以有(2分)所以=
0.785s(2分)14.(16分)解析
(1)设杆匀速下滑的速度为v,杆切割磁感线产生的感应电动势(1分)由闭合电路的欧姆定律得(1分)杆匀速下滑时满足(2分)联立解得(2分)
(2)改变R,匀速时代入数据解得函数关系式为(2分)vm与电阻箱阻值R的图像如右图(2分)
(3)由知变阻箱取4Ω时金属杆最终稳定速度v=6m/s(2分)金属杆ab运动的速度为最终稳定速度的一半时,杆所产生的电动势ab棒消耗的电功率闭合电路的欧姆定律得(2分)联立解得(2分)15.(17分)解析
(1)由题意可知,粒子带负电荷(2分)由题意可知(1分)由得(2分)
(2)作出粒子的运动轨迹如图所示,易知(1分)所以粒子在第四象限内的轨迹半径为(1分)由得(2分)
(3)粒子进入电场后,加速度大小为(1分)OQ间的距离为(1分)电场E最小时,粒子运动到G点,时间为由得(2分)电场E最大时,粒子运动到D点,时间为由得(2分)综上所述,电场强度E的大小范围是≤E≤(2分)ABDCANv0Bat0Ctv0Dtx0BEB2B1B2B1VAR0铜导线图b020251530图a
00.
10.
20.
30.
40.
50.
61.
61.
51.
41.
31.
21.
11.0U/VI/AADBCdabcOL1L2vvm/m·s-1R/Ω0AVAR0铜导线
00.
10.
20.
30.
40.
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61.
61.
51.
41.
31.
21.
11.0U/VI/AdabcOL1L2vGDyCPQO′。