江蘇省鹽城市一中射陽中學等五校2020-2021學年高二上學期期中聯(lián)考物理試題（選修）

20202021學年第一學期高二年級期中考試物理試卷（選修）一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共計24分．每小題只有一個選項符合題意．1.下列關于物理學史的說法正確的是()A.法拉第提出了分子電流假說B.安培建立了場的概念，并引入電場線和磁感線來形象直觀描述電場和磁場C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，首先建立了電和磁的聯(lián)系D.歐姆用實驗研究了電流的熱效應，總結出歐姆定律2.某同學拿了一根細橡膠管，里面灌滿了鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的長度為20cm的鹽水柱，測得鹽水柱的電阻大小為R.如果鹽水柱的電阻隨長度、橫截面積的變化規(guī)律與金屬導體相同，則握住橡膠管的兩端把它均勻拉長至40cm，此時鹽水柱的電阻大小為()vNSA.vNS3.如圖所示，一束帶負電粒子沿著水平方向向右飛過磁針正上方，磁針N極將（）A.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)B.向紙外偏轉(zhuǎn)C.不動D.無法確定4.如圖所示，一節(jié)干電池的電源電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻r＝1.0Ω，外電路電阻為R，接通電路后，則（）A.電壓表讀數(shù)一定是1.5VB.電流表讀數(shù)可能達到2.0AC.若電阻R=1.5Ω，則電源的輸出功率最大D.1C的正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極非靜電力做功為1.5J5．如圖所示，電源電動勢E＝12V，內(nèi)阻r＝1?，限流電阻R′＝3?，M為直流電動機，其線圈電阻R＝2?。當電動機正常工作時，理想電流表示數(shù)為1A，此時電動機的輸出功率是（）A.6W B.8W C.2W D.7W6.如圖所示為某回旋加速器示意圖,利用回旋加速器對粒子進行加速,此時D形盒中的磁場的磁感應強度大小為B,D形盒縫隙間電場變化周期為T,加速電壓為U.忽略相對論效應和粒子在D形盒縫隙間的運動時間,下列說法中正確的是 ()A.粒子從磁場中獲得能量B.保持B、U和T不變,該回旋加速器可以加速質(zhì)子C.只增大加速電壓粒子在回旋加速器中運動的時間變短D.只增大加速電壓粒子獲得的最大動能增大7.矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直．規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示．若規(guī)定順時針方向為感應電流i的正方向，下列i－t圖中正確的是()8.如圖所示，電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r，閉合開關S，將滑動變阻器滑片向下滑動，理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想電流表示數(shù)變化量的絕對值ΔI，則下列結論正確的是()A．A的示數(shù)減小B．V2的示數(shù)增大C．ΔU3與ΔI的比值小于rD．ΔU1大于ΔU2二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共計16分．每小題有多個選項符合題意．全部選對的得4分，選對但不全的得2分。錯選或不答的得0分．9．如圖所示，直導線通入垂直紙面向里的電流，在下列勻強磁場中，直導線能靜止在光滑斜面上的是()10.如圖，正方形ABCD內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，從B點以不同的速率沿著BC方向射入磁場，粒子a從D點射出，粒子b從AD邊的中點E射出，粒子c從AB邊的中點F射出。若帶電粒子僅受磁場力的作用，下列說法正確的是()A．a(chǎn)粒子的速率是b粒子速率的兩倍B．在磁場中運動的時間，c是a的兩倍C．在磁場中運動的弧長，a等于cD．若c粒子的速率稍微減小，在磁場中的運動時間不變11.如圖是某質(zhì)譜儀工作原理示意圖,帶電粒子被加速電場加速后,進入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場.下列表述中正確的是 ()A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向內(nèi)C.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小D.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于12．如圖所示電路，兩根光滑金屬導軌平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌下端接有電阻R，導軌電阻不計，導軌寬為l,斜面處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B,金屬棒ab質(zhì)量為m，電阻為r，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用，沿導軌勻速向上滑動，則它在上滑高度h的過程中，以下說法正確的是()A．作用在金屬棒上各力的合力做功為零金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱恒力F做的功與安培力做的功之和等于金屬棒增加的機械能D．回路中磁通量的變化量為三、非選擇題：本題共6小題，共60分.13.（6分）在“測電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，某實驗小組同學根據(jù)圖甲電路進行測量實驗。（1）根據(jù)圖甲電路，請在乙圖中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接。（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的U－I圖象如圖所示，由圖象可得電池的電動勢為V，內(nèi)阻為Ω.（保留三位有效數(shù)字）14.（8分）某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ，步驟如下：(1)用游標卡尺測量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度為L＝________mm。甲乙(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑D＝________mm。(3)用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤示數(shù)如圖丙所示，則該電阻的阻值約為________Ω。(4)該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：待測圓柱體電阻R；電流表A(量程0～30mA，內(nèi)阻約30Ω)；電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ)；直流電源E(電動勢4V，內(nèi)阻不計)；滑動變阻器R1(阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A)；開關S；導線若干。為減小測量誤差，在實驗中實驗電路應采用圖中的

15.（9分）如圖所示，在傾角為θ=30°的斜面上，固定一寬L=0.5m的平行光滑金屬導軌，在導軌上端接入電源和滑動變阻器R。電源電動勢E=12V、內(nèi)阻r=1Ω，一質(zhì)量m=50g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好。整個裝置處于磁感應強度B=0.50T、方向垂直于斜面向上的勻強磁場中（導軌與金屬棒的電阻不計）。g取10m/s2，要保持金屬棒在導軌上靜止，求：（1）金屬棒所受到的安培力的大??；（2）通過金屬棒的電流的大??；（3）滑動變阻器R接入電路中的阻值。16.（11分）如圖所示，在半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)有水平向里的勻強磁場，磁感應強度B，圓形區(qū)域右側有一豎直感光板，質(zhì)量為m，電量為q重力不計的帶正電的粒子以速率從圓弧頂點P平行于紙面進入磁場，PO與感光板平行，P到感光板的距離為2R.（1）粒子在磁場中運動的半徑（2）若粒子對準圓心射入，求它在磁場中運動的時間；（3）若粒子對準圓心射入，且速率為，求它打到感光板上的位置距離P點的豎直距離。17．(12分）如下圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導軌的間距為L，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為B的勻強磁場中。一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離為s時，速度恰好達到最大值(運動過程中桿始終與導軌保持垂直)。設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g.求此過程：速度達到最大值時，通過R的電流大?。粭U的最大速度Vm；通過電阻R的電量q；18．（14分）如圖所示，坐標平面第Ⅰ象限內(nèi)存在大小為E＝4×105N/C、方向水平向左的勻強電場，在第Ⅱ象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場。質(zhì)荷比eq\f(m,q)＝4×10－10kg/C的帶正電的粒子，以初速度v0＝1.5×107m/s從x軸上的A點垂直x軸射入電場，OA＝0.2m，不計粒子的重力。（1）求粒子經(jīng)過y軸時的位置到原點O的距離；（2）求粒子經(jīng)過y軸時的速度大小和方向；（3）若要使粒子不能進入第Ⅲ象限，求磁感應強度B的取值范圍(不考慮粒子第二次進入電場后的運動情況)。20202021學年第一學期高二年級期中考試物理試卷答案題號123456789101112答案CBBDACDDACBDADACD13.(1)(2)1.501.0014.(1)50.25(2)4.950(3)120(4)A15.(1)0.25N(3分）(2)1A（3分）(3)11（3分）16.解析（1）r=(3分）（2）設帶電粒子進入磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑為，由牛頓第二定律得×××××××××××××××●OP●MNO1Q帶電粒子在磁場中的運動軌跡為四分之一圓周，軌跡對應的圓心角為，如圖所示，則（4分）（3）當時，帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑為其運動軌跡如圖所示，由圖可知所以帶電粒子離開磁場時與水平方向成30°（4分）（1）（4分）(4分）（4分）18.（14分）(1)設粒子在電場中運動時間為t，粒子經(jīng)過y軸時的位置與原點O的距離為y，則a＝eq\f(qE,m)（1分）代入數(shù)據(jù)解得a＝1.0×1015m/s2，（1分）xOA＝eq\f(1,2)at2（1分）代入數(shù)據(jù)解得t＝2.0×10－8s，（1分）y＝v0t（1分）代入數(shù)據(jù)解得y＝0.3m（2分）(2)粒子經(jīng)過y軸時在電場方向的分速度為：vx＝at＝2×107m/s（1分）粒子經(jīng)過y軸時速度為v＝