江苏省盐城四县2020-2021高二物理上学期期中联考试题（选修）（Word版附答案） 8页

2020-2021学年第一学期高二年级期中考试物理试卷（选修）一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分．每小题只有一个选项符合题意．1.下列关于物理学史的说法正确的是()A.法拉第提出了分子电流假说B.安培建立了场的概念，并引入电场线和磁感线来形象直观描述电场和磁场C.奥斯特发现了电流的磁效应，首先建立了电和磁的联系D.欧姆用实验研究了电流的热效应，总结出欧姆定律2.某同学拿了一根细橡胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的长度为20cm的盐水柱，测得盐水柱的电阻大小为R.如果盐水柱的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，则握住橡胶管的两端把它均匀拉长至40cm，此时盐水柱的电阻大小为()vNSA.B.4RC.2RD.R3.如图所示，一束带负电粒子沿着水平方向向右飞过磁针正上方，磁针N极将（）A.向纸内偏转B.向纸外偏转C.不动D.无法确定4.如图所示，一节干电池的电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1.0Ω，外电路电阻为R，接通电路后，则（　　）A.电压表读数一定是1.5VB.电流表读数可能达到2.0AC.若电阻R=1.5Ω，则电源的输出功率最大D.1C的正电荷在电源内从负极移送到正极非静电力做功为1.5J5．如图所示，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，限流电阻R′＝3Ω，M为直流电动机，其线圈电阻R＝2Ω。当电动机正常工作时，理想电流表示数为1A，此时电动机的输出功率是（　　）A.6WB.8WC.2WD.7W6.如图所示为某回旋加速器示意图,利用回旋加速器对粒子进行加速,此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B,D形盒缝隙间电场变化周期为T,加速电压为U.忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间,下列说法中正确的是(　　)A.粒子从磁场中获得能量B.保持B、U和T不变,该回旋加速器可以加速质子C.只增大加速电压粒子在回旋加速器中运动的时间变短D.只增大加速电压粒子获得的最大动能增大7.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直．规定磁场的正方向高二物理试题第8页共8页 垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示．若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列i－t图中正确的是(　　)8.如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，闭合开关S，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表示数变化量的绝对值ΔI，则下列结论正确的是(　　)A．A的示数减小B．V2的示数增大C．ΔU3与ΔI的比值小于rD．ΔU1大于ΔU2二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计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．9．如图所示，直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，直导线能静止在光滑斜面上的是(　　)10.如图，正方形ABCD内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，从B点以不同的速率沿着BC方向射入磁场，粒子a从D点射出，粒子b从AD边的中点E射出，粒子c从AB边的中点F射出。若带电粒子仅受磁场力的作用，下列说法正确的是()A．a粒子的速率是b粒子速率的两倍B．在磁场中运动的时间，c是a的两倍C．在磁场中运动的弧长，a等于cD．若c粒子的速率稍微减小，在磁场中的运动时间不变11.如图是某质谱仪工作原理示意图,带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场.下列表述中正确的是(　　)高二物理试题第8页共8页 A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内C.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小D.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于12．如图所示电路，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，导轨宽为l,斜面处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B,金属棒ab质量为m，电阻为r，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，沿导轨匀速向上滑动，则它在上滑高度h的过程中，以下说法正确的是()A．作用在金属棒上各力的合力做功为零B．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热C．恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能D．回路中磁通量的变化量为三、非选择题：本题共6小题，共60分.13.（6分）在“测电源电动势和内阻”的实验中，某实验小组同学根据图甲电路进行测量实验。（1）根据图甲电路，请在乙图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。（2）根据实验数据画出的U－I图象如图所示，由图象可得电池的电动势为V，内阻为Ω.（保留三位有效数字）14.（8分）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：(1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L＝________mm。甲乙(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D＝________mm。高二物理试题第8页共8页 (3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为________Ω。(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R；电流表A(量程0～30mA，内阻约30Ω)；电压表V(量程0～3V，内阻约10kΩ)；直流电源E(电动势4V，内阻不计)；滑动变阻器R1(阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A)；开关S；导线若干。为减小测量误差，在实验中实验电路应采用图中的       15.（9分）如图所示，在倾角为θ=30°的斜面上，固定一宽L=0.5m的平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。电源电动势E=12V、内阻r=1Ω，一质量m=50g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B=0.50T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）。g取10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：（1）金属棒所受到的安培力的大小；（2）通过金属棒的电流的大小；（3）滑动变阻器R接入电路中的阻值。高二物理试题第8页共8页 16.（11分）如图所示，在半径为的圆形区域内有水平向里的匀强磁场，磁感应强度B，圆形区域右侧有一竖直感光板，质量为m，电量为q重力不计的带正电的粒子以速率从圆弧顶点P平行于纸面进入磁场，PO与感光板平行，P到感光板的距离为2R.（1）粒子在磁场中运动的半径（2）若粒子对准圆心射入，求它在磁场中运动的时间；（3）若粒子对准圆心射入，且速率为，求它打到感光板上的位置距离P点的竖直距离。17．(12分）如下图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为L，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离为s时，速度恰好达到最大值(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.求此过程：（1）速度达到最大值时，通过R的电流大小；（2）杆的最大速度Vm；（3）通过电阻R的电量q；高二物理试题第8页共8页 18．（14分）如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E＝4×105N/C、方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。质荷比＝4×10－10kg/C的带正电的粒子，以初速度v0＝1.5×107m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场，OA＝0.2m，不计粒子的重力。（1）求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；（2）求粒子经过y轴时的速度大小和方向；（3）若要使粒子不能进入第Ⅲ象限，求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况)。2020-2021学年第一学期高二年级期中考试物理试卷答案题号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）高二物理试题第8页共8页 （2）设带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为，由牛顿第二定律得×××××××××××××××●OP●MNO1Q带电粒子在磁场中的运动轨迹为四分之一圆周，轨迹对应的圆心角为，如图所示，则（4分）（3）当时，带电粒子在磁场中运动的轨道半径为其运动轨迹如图所示，由图可知所以带电粒子离开磁场时与水平方向成30°（4分）17.（1）（4分）（2）(4分）（3）（4分）18.（14分）(1)设粒子在电场中运动时间为t，粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y，高二物理试题第8页共8页 则a＝　（1分）代入数据解得a＝1.0×1015m/s2，（1分）xOA＝at2　（1分）代入数据解得t＝2.0×10－8s，（1分）y＝v0t（1分）代入数据解得y＝0.3m（2分）(2)粒子经过y轴时在电场方向的分速度为：vx＝at＝2×107m/s（1分）粒子经过y轴时速度为v＝＝2.5×107m/s（2分）与y轴正方向夹角大小为θ。tanθ＝＝4/3　（1分）θ＝53°（1分）（3）要使粒子不进入第Ⅲ象限，如图所示，此时粒子做圆周运动的半径为R，则R＋0.8R≤y（1分）解得：1.8R≤y（1分）由qvB＝m（1分）解得B≥6×10－2T。（2分）高二物理试题第8页共8页