江苏省公道中学2018_2019学年高二物理上学期期末考试试卷选修201902220186.doc

20182019学年第一学期期末检测试题高 二 物 理（选修） 考试时间100分钟，满分120分第卷（选择题 共31分）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中国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中最早记载了地磁偏角： “以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是A地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合B地球内部不存在磁场，地磁南极在地理北极附近C地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用2现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接，线圈A插入线圈B中，下列说法中正确的是A闭合开关电流稳定后，将线圈A从线圈B中拔出过程中，电流计指针不会发生偏转B开关闭合瞬间，电流计指针会发生偏转，而断开瞬间电流计指针不会偏转C开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，电流计指针始终指在零刻度D开关闭合后，无论滑动变阻器的滑片P如何滑动，电流计指针都会偏离零刻度3一个电源接9电阻时，电源两端的电压为1.8V，接19电阻时，电源两端的电压为1.9V，则电源的电动势和内阻分别为A2 V 1.5 B2.5 V 1.5 C2 V 1 D2.5 V 1 4如图所示，一个圆形线圈的匝数为N，半径为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B在此过程中，线圈中产生的感应电动势为A B C D5如图所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随电流变化的伏安特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是A在这两种连接状态下，小灯泡的电阻相等B在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是12C电源1与电源2的内阻之比是711D由于小灯泡L的UI图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用二多项选择题：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如图所示为研究自感现象的实验电路，A、B为两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数很大且线圈的直流电阻可忽略，定值电阻的阻值为R关于这个实验，下列说法中正确的有A闭合开关S的瞬间，A、B一起亮，然后A熄灭B闭合开关S的瞬间，B比A先亮，待电路稳定后A比B亮C闭合开关S，待电路稳定后再断开，A逐渐变暗，B闪亮一下然后逐渐变暗D闭合开关S，待电路稳定后再断开，A、B灯中的电流方向均为从左向右7如图所示，由两种比荷不同的离子组成的离子束，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，离子的重力不计，下列说法中正确的有A组成A束和B束的离子都带正电B组成A束和B束的离子质量一定相同CA束离子的比荷大于B束离子的比荷D速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里8如图所示为测定磁感应强度大小的装置，弹簧测力计下端挂一矩形线圈，线圈匝数为n，将矩形线圈的短边（长为L）置于蹄形磁体的N极、S极间的磁场中的待测位置，线圈的质量为m，（重力加速度为g）为了测量方便和精确，调节好装置后闭合开关，调节滑动变阻器使得弹簧测力计的示数刚好为零，此时电流表示数为I，下列说法中正确的有A装置图中线圈平面与N极、S极连线垂直B当电路未接通时弹簧测力计的读数为0C在磁场中的线圈短边中的电流方向向里DN极和S极之间磁场的磁感应强度为9在如图所示电路中，已知电表均为理想电表，电流表A、电压表V1、V2的读数分别为I、U1和U2，C为电容器在滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离的过程中，电流表A、电压表V1、V2读数变化量大小分别是I、U1和U2，下列说法中正确的有A电源的内阻消耗的电功率变大B灯泡变亮、电容器所带电量减少C 等于外电路总电阻，变小D 等于电源的内电阻，不变第卷（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）LED二极管的应用是非常广泛的，2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明了蓝色发光二极管，并因此带来了新型节能光源某同学想要描绘某发光二极管的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.U/V0.00.400.801.201.602.002.402.80I/mA0.00.92.34.36.812.019.030.0实验室提供了以下器材：A电压表（量程03V，内阻约20 k）B电压表（量程015V，内阻约100 k）C电流表（量程050 mA，内阻约40 ）D电流表（量程00.6A，内阻约2 ）E滑动变阻器（阻值范围020 ，允许最大电流2 A）F电源（电动势6 V，内阻不计）G开关，导线若干（1）该同学做实验时，电压表选用的是 ，电流表选用的是 （填选项字母）乙（2）当电流表示数为20.0mA时，电压表的示数如图甲所示，电压表的读数为 V（3）请根据要求，在方框中画出实验的原理图（二极管的符号用 表示） （4）根据表中数据，请在图乙中画出该二极管的I­U图线（5）若此发光二极管的最佳工作电流为15mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R 的电阻，才能使它工作在最佳状态（结果保留两位有效数字）11（14分）在“测量金属丝电阻率实验”中，有如下器材：电池组（电动势3 V，内阻约1 ）、电流表（内阻约0.1 ）、电压表（内阻约3 k）、滑动变阻器R（050 ，额定电流2 A）、开关、导线若干.请完成下列问题（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图甲所示的部件 （选填 “A”、“B”、“C”或“D”）从图甲中的示数可读出合金丝的直径为d= mm（2）某小组同学利用以上器材进行实验，请根据原理图乙完成实物图丙中的连线，并使在闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏.记录数据如下：次数123456U/V0.300.701.001.501.702.30I/A0.0660.1600.2200.3400.4600.520（3）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图丁所示，图中已标出了与测量数据对应的6个坐标点.请根据标出的坐标点，描绘出UI图线.并由图线得到金属丝的阻值Rx （保留两位有效数字）（4）若实验过程中发现，无论如何调节滑动变阻器，电压表示数不发生变化，则发生故障的可能原因是 . （5）任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的有 .A用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B测量金属丝的直径时，要在不同位置多次测量，是为了消除偶然误差C由电流表和电压表的内阻引起的误差属于偶然误差D用UI图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差四论述和计算题：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，水平放置的足够长平行金属导轨MN、PQ间距离为L，左端接阻值为R的电阻，导轨的电阻不计一质量为m、电阻为R的金属杆ab放在导轨上与导轨接触良好，不计摩擦整个装置放在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中ab杆在平行于导轨的水平恒力F（F未知）作用下从静止开始运动，当向右运动距离为d时恰好达到最大速度vm求：（1）水平恒力F的大小；（2）向右运动距离为d的过程中，电阻R上产生的热量QR；（3）当向右运动距离为d时突然撤去拉力，撤去拉力后流过金属杆的总电量为q，求金属杆继续滑行的距离x.MNPQRBabF13（15分）如图所示，圆半径R=2cm，O为圆心，AE为直径圆上有两点D和F，已知EOD = 60º，FAE = 30º， C为圆弧ACE的中点圆形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，现有一重力不计、比荷的正电荷，以v1=2×104m/s的速度从A点沿AO方向射入磁场，经过磁场后从C点射出.（结果中可保留根号）求：（1）磁感应强度B的大小；（2）若粒子射入磁场时速度大小可改变，现要求粒子经过磁场后从D点射出，求粒子进入磁场的速度v2的大小；（3）若粒子的入射速度可改变，现沿AF方向从A点射入磁场，粒子恰从E点射出，求粒子在磁场中的运动时间.14（16分）如图所示斜面的倾角37°，一个匝数n10匝，边长L0.1 m的正方形线框abcd被固定在斜面上（固定装置图中未画出），e、f分别为ab与dc的中点在ebcf区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场，从t0时起，撤去固定线框的装置，磁场的磁感应强度按B6+2t(T)的规律开始变化已知线框质量m0.2kg，总电阻r1，线框与斜面间的动摩擦因数0.5设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8求：（1）线框静止不动时线框中的感应电动势的大小和感应电流的方向；（2）经过多长时间线框开始滑动；（3）在线框保持不动的时间内，通过线框的电量15（17分）如图所示，竖直面内的虚线边界AMN为等边三角形，边长L=0.6m，水平边界MN上方是竖直向下的匀强电场，场强E=2×10-4N/C ，P、Q分别是AM和AN的中点，梯形MNQP内有磁感应强度为B1垂直纸面向里的匀强磁场，APQ内有磁感应强度为B2垂直纸面向里的匀强磁场，B2=3B1，AMN以外区域有垂直纸面向外，大小是B2的匀强磁场一带正电的粒子，比荷=108C/kg，从O点由静止开始释放，从边界MN的中点C进入匀强磁场，OC相距1m，经梯形磁场偏转后垂直AN经过Q点.（粒子重力不计）求：（1）粒子到达C点时的速度v；（2）磁感应强度B1的大小；（3）粒子从O点出发，到再次回到O点经历的时间扬州市2018-2019学年第一学期期末检测试题高二物理（选修）参考答案及评分标准 一单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分 1D 2D 3C 4B 5B二多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分 6BC 7ACD 8AC 9BD三简答题：本题共2小题，共26分10（12分）（1）A、C （共4分，各2分）（2）2.30V（2.3V也得分） （2分）（3）分压式，电流表外接法 （2分）丁（4）画出的I­U图象如图所示（2分）丙（5）R=53（48-58都给分）（2分）11（14分）（1）B（2分） 0.397（0.3950.399均可）（2分） （2）如图丙所示（2分）（3）如图丁所示（2分） 并求得4.5（4.34.7均可）（2分）（4）滑动变阻器仅接了下面两个接线柱。（填电阻Rx断路或其他合理说法均给分）（2分）（5）BD （2分）四论述和计算题：12（15分）（1）导体棒切割磁感线，产生的电动势大小为E=BLvm （1分）回路中的电流为 （1分） 导体棒最终平衡，有 F=F安=BIL （2分） 求得 （1分）（2）ab杆向右运动距离为d的过程中，根据动能定理有 （3分）又 （1分）得 （1分）（3） （3分）得 （2分）13（15分）（1）如图甲所示，粒子受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，从C点射出 （2分）r1=R=2×10-2m （2分）B=1T （1分）（2）粒子从D点射出，如图乙所示 （2分）r2= Rtan60º = （2分） 得 （1分）（3）粒子从E点射出，如图丙所示 由FAE = 30º 得AO3E = 60º （2分）由 （2分） 得 t= （1分）14（16分）（1）由法拉第电磁感应定律知 （2分） 得E =0.1V （1分） 由楞次定律可知 感应电流的方向为a b c da （1分）（2）感应电流 （2分） 经分析，线框开始受到沿斜面向上的静摩擦力，随着t的增大，静摩擦力先减小后沿斜面向下逐渐增大，当达到最大静摩擦力时线框开始滑动mgsin+mgcos=nBIL 得B=20T （2分）由B=6+2t 得t=7s，即经过7s时线框开始滑动 （3分）（3）由 （3分）得 （2分）15（17分）（1）粒子从O到C，由动能定理得： （2分）得 （2分） （2）如图 （2分） 由得 （2分） 代入数据得 （1分）（3） （1分）则运动轨迹如图所示进入电场阶段，得t1=0.01s （1分）粒子在磁场B1中的周期 （1分）在磁场B1中的运动时间 （1分）在磁场B2中的运动周期 （1分）在磁场B2中的运动时间 （2分） （1分）10