江苏省扬州中学２01６~２017学年第一学期期末调研测试试题
高 二 物 理（选修)
考试时间100分钟，满分１２0分
第Ⅰ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.下列说法中正确的是
A.通过导体的电流越大，则导体的电阻越小 B ．把一导体拉长后,其电阻率增大,电阻值增大
Ｃ.磁感线都是从磁体的Ｎ极出发,到磁体的S 极终止 D.家用电饭煲加热食物主要利用了电流的热效应
2.下列设备中工作原理与涡流无关．．
的是
3．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法．以下公式不属于．．．比值法定义的是 Ａ.电容4r s
C kd
επ=
? B.电流强度q I t
=
Ｃ．电阻U R I
= ??? D ．磁感应强度F
B IL
=
4．如图,一带电粒子以垂直于匀强磁场的速度v ,从A 处射入长为d 、宽为h 的匀强磁场区域，只在洛伦兹力作用下从Ｂ处离开磁场,若该粒子的电荷量为q ,磁感应强度为B ，圆弧A Ｂ的长为L ,则 A ．该粒子带正电
B ．该粒子在磁场中运动的时间为L t v =
C.该粒子在磁场中运动的时间为d t v =
D ．洛伦兹力对粒子做功为Bq v h
5．如图所示,实线表示竖直平面内匀强电场的电场线,电场线与水平方向成α角，匀强磁场与电场正交,垂直纸面向里．有一带电液滴沿斜向上的虚线L 做直线运动,L 与水平方向成θ角，且α＞θ，则下列说法中正确的是
Ａ．液滴一定带负电
~ 冶炼炉 电磁炉 微波炉 金属探测器 A B C D L
B ．液滴可能做匀变速直线运动 C.电场线的方向一定斜向下? D ．液滴做匀速直线运动
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.
6.一小段长为L 的通电直导线放在磁感应强度为B 的磁场中,当通过它的电流为I 时,所受安培力为Ｆ，下列说法中正确的是 A.磁感应强度B 一定等于
F IL
B ．磁感应强度B 可能大于或等于
F IL
C ．磁场中通电直导线受力大的地方，磁感应强度一定大 Ｄ.在磁场中通电直导线也可以不受力
7.如图所示的电路中,两个相同的小灯泡A 1、Ａ2与电阻R 的阻值相同,L 为自感系数很大的电感线圈,其直流电阻不计.下列说法中正确的是 A ．S 闭合时，灯Ａ2先亮,稳定后两灯一样亮
B ．S 闭合时，灯A １后亮,稳定后比A 2更亮 C.电路稳定后断开S 时，A 2会闪亮一下再熄灭 D.电路稳定后断开S 时,A 1会闪亮一下再熄灭
8.如图所示，一小型直流电动机Ｍ的线圈绕阻1M r =Ω,定值电阻 1.5R =Ω,电源的电动势10E V =,内阻
0.5r =Ω,理想电流表的示数为2Ａ，下列说法中正确的是
A.电动机两端的电压为2V
B ．电动机的发热功率为4Ｗ
C . 电动机消耗的电功率为12W
D.每分钟内电动机输出的机械能为4８0J
9．如图所示,在光滑的水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框ａｂcd ,t =0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动,b ｃ边刚进入磁场的时刻为ｔ1,ａd 边刚进入磁场的时刻为t 2，设线框中产生的感应电流的大小为i ,ａd 边两端的电压大小为U ,水平拉力大小为F ,则下列i 、U 、F 随运动时间t 变化关系图像正确的是
B
12121212A
B
C
D
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）（1)在用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验中,提供了如下器材:
①待测电阻R ｘ (约１00 Ω); ②直流毫安表(量程0～20 ｍA ，内阻约50
Ω)
③直流电压表(量程0~3 V ，内阻约５ kΩ); ④直流电源(输出电压3 Ｖ,内阻可不计) ⑤滑动变阻器(阻值范围0～15 Ω,允许最大电流1 A); ⑥开关一个,导线若干条
实验要求最大限度地减小误差,则毫安表的连接应选择 ▲ (填“内接” 或“外接”)的连接方式 ;测得的阻值比真实值偏 ▲ (填“大”或“小”）．
(2)用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V ，内电阻很小.除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有:
A .电压表 (量程3Ｖ) Ｂ．定值电阻R 0 (阻值4Ω，额定功率4W)
C ．电流表 （量程3Ａ)
D .电流表 (量程0.6A
E .滑动变阻器R (阻值范围０～２０Ω,额定电流1A ）
电流表应选用 ▲ ;（填写器材前的字母代号
） ；
根据实验数据作出Ｕ—Ｉ图像(如图乙所示），则蓄电池的电动势E ＝ ▲ V ，内阻r = ▲ Ω. (结果保留两位有效数字）
１1.（１4分)某学习小组欲探究一只额定电压为３V 的小灯泡的伏安特性． (1）连接电路之前，有一位同学想利用多用电表欧姆挡粗略测量小灯泡在常温下的电阻.该同学首先选择“×10”的倍率测量小灯泡的电阻，操作步骤正确，但发现表头指针偏转角度很大,为了较准确地进行测量，该同学重新选择了 ▲ （选填“×1”或“×10０”)的倍率并进行 ▲ （选填“欧姆”或“机械”）调零，再次测量后发现，该小灯泡常温下的电阻约为3Ω．
图乙 图甲
(2）某同学用导线a 、b 、c 、d 、ｅ、f 、g 和ｈ连接的电路如图所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表和电流表已调零.闭合开关后,若发现电压表的示数为2V ，电流表的示数为零，小灯泡不亮,则可判断断路的电线是 ▲ (选填“f ”或“h ”);若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零,则断路的导线是 ▲ （选填“c ”或“g ”).
(3)故障清除后，闭合开关,调节滑动变阻器得到电压、电流数据如下表,请在图所示的坐标纸上画出小灯泡的U – Ｉ
（４)若将该灯泡与一个10Ω的定值电阻串联,直接接在电动势为3Ｖ、内阻不计的电源两端，则可以估算出该灯泡的实际功率为 ▲ W （结果保留两位有效数字).
四．计算或论述题: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）如图甲所示,阻值不计的光滑金属导轨在竖直面上平行固定放置,间距d 为0.5m,下端通过导线与阻值ＲL 为4Ω的小灯泡L 连接，在矩形区域ＣD ＦE 内有水平向外的匀强磁场,磁感应强度B 随时间变化的关系如图乙所示,CE 长为２m ．在
t =0时刻，电阻R 为1Ω的金属棒以某一初速度从AB 位置紧贴导轨向下运动,当金属棒从AB 位置运动到EF 位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化,g 取10ｍ／ｓ2.求：
(1)通过小灯泡的电流的大小; （2)金属棒的质量； (3)金属棒通过磁场区域所用的时间.
B A C
1３．（15分)如图所示,在边长为L 的等边三角形ＡC Ｄ区域内,存在磁感应强度为B 、方向垂直于纸面向外的匀强磁场.现有一束质量为m 、电荷量为＋q 的带电粒子，以某一速度从A Ｃ边中点P 、平行于ＣD 边垂直磁场射入，粒子的重力忽略不计．
（1）若粒子能从D 点飞出磁场，求粒子在磁场中运动的轨道半径R ; (2)若粒子能从D 点飞出磁场，求粒子在磁场中运动的时间t ；
（３)若粒子能从AC 边飞出磁场,求粒子飞出磁场的位置与P
１4.（16分）如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN 、P Ｑ
的夹角为θ=30°，导轨上端连接一定值电阻0.3R =Ω,导轨的电阻不计，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.长为L 的金属棒cd 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上,且与导轨保持良好的接触，金属棒的质量为m =0.2kg ,电阻为0.1r =Ω.现将金属棒从紧靠ＮQ 处由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为ｘ=12m 时,速度达到最大值v m =１０m/s ，(重力加速度g 取１0m/s 2),求：
（1）匀强磁场的磁感应强度Ｂ的大小；
(２)金属棒沿导轨下滑距离为１2m 的过程中，整个电路产生的焦耳热Q 及通过金属棒截面的电荷量
q ； (3）若将金属棒下滑１2ｍ的时刻记作t =0，假设此时的磁感应强度B 0为已知,从此时刻起,让磁感应
强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流.请用B 0和t 表示出这种情况下磁感应强度B 变化的表达式.
Q
乙
１5．（1７分）如图所示,真空室内存在宽度为ｄ＝8cm 的匀强磁场区域,磁感应强度Ｂ=１T,磁场方
向垂直于纸面向里; AB 为厚度不计的金箔,金箔右侧为匀强电场区域，电场强度Ｅ=２.５×10５
N ／Ｃ,方向与金箔成37°角．紧挨左边界放置的粒子源Ｓ，可沿纸面向各个方向均匀发射初速率相
同的带正电的粒子,已知粒子的质量m =1０－２０kg ，电荷量q =10－1４
Ｃ，初速率v =2×105 m ／ｓ ．（s ｉｎ３７°=０.6，cos37°＝0.8，粒子重力不计）求: (1）粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R ； (2）金箔AB 被粒子射中区域的长度Ｌ;
（3)从最下端穿出金箔的粒子进入电场(设粒子穿越金箔的过程中速度方向不改变）,粒子在电场中
运动并通过Ｎ点，ＳＮ⊥ＡB 且ＳN =4０ｃm ．则此粒子从金箔上穿出的过程中，损失的动能
K E 为多少?
扬州市201６-2017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．D 2.C 3.A 4.B ５．D 二.多项选择题:
6．BD 7．BC 8． BCD 9.AC 三．简答题：
10.(12分）(1)外接 （2分）， 小 （2分）
(2)①D (3分） ②1.9 (3分) ;0.6７(２分)
11.(１4分)
(1)×1 （３分) 欧姆 (2分) （2） f （2分）
c (2分) (3）如图中实线所示 （3分)
（4)0.１5W （0.13Ｗ~0.１7W) (2分）
四．论述和演算题： 1２.(15分）
解析:(1）金属棒未进入磁场时,E 1=错误!未定义书签。=SΔB
Δt =0．5×2×０.４0.2V ＝2V （２分）
又R 总=R L ＋Ｒ＝（4+１)Ω＝５Ω （1分)
所以I L ＝错误!＝错误!A=0.4Ａ (2分)
(２)因灯泡亮度不变，故0.2ｓ末金属棒进入磁场时刚好匀速运动
所以I=I Ｌ＝0.4A 棒所受安培力F 安=BI ｄ＝０.0８N (2分)
对金属棒有mg ＝Ｆ安 （2分) 所以金属棒的质量m ＝0．008kg （１分） （3）金属棒在磁场中运动时,E 2＝E 1＝2V (1分)
又E 2=B ｄv （2分) 解得:v =＼f(Ｅ２,B ｄ）＝１0ｍ/s （1分）
金属棒从ＣＤ运动到ＥF 过程的时间为 t 2=错误!=0．2s (1分)
1３.（15分）
解析:（1）作出粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示,Ｏ1为轨迹的圆心。由题意可知：轨迹所对应的圆心角为6０°,明显地,三角形O 1PD 是等边三角形，
则有cos302
R L =?=
（５分) (2)因轨迹所对应的圆心角为6０°， 则有1
6
t T =
（１分） 又因2m
T qB
π=
（2分) 所以3m
t qB
π=
(2分）
（3)如图所示，当粒子的运动轨迹与CD 边相切时,粒子从ＡＣ边飞出磁场的位置M 距离P 点最远.图中Ｏ２为轨迹的圆心,PN 为轨迹圆的直径．
由几何关系可知：
轨迹圆的半径8r = （3分)
P 、M 之间的距离32cos308
L d r =?= （2分)
14.(1６分）
解析：(1）金属棒达最大速度时产生的电动势 m BLv E =?(1分)
回路中产生的感应电流 E I R r
=+
（１分)?
金属棒棒所受安培力 F BIL =安? (1分)
cd 棒受力如图所示,当所受合外力为零时，下滑的速 度达到最大，即sin mg F θ=安 （1分）
1
Q
由以上四式解得B
代入数据得2
B T
=(1分）
(2)2
1
sin
2m
mgx mv Q
θ=+?（2分)
解得2
Q J
=??(１分)
E
q I t t
R r R r
φ
?
=??=??=
++
（2分)
得BLx
q
R r
=
+
,代入数据得6
q C
=(1分)
（3）金属棒从ｔ=０起运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律有
sin
mg ma
θ=解得2
sin5/
a g m s
θ
==(2分）
因为不产生电流，所以磁通量不变: 2
1
()
2
m
B Lx BL x v t at
=++（2分)
得:00
2
2
12
1 2.51012
2
m
B x B
B
t t
x v t at
==
++
++
(1分）
15.(１７分）
解析:（1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即
2
v
qvB m
R
=（2分)
则0.220
mv
R m cm
Bq
===(３分）（2）向上偏转的粒子,当圆周轨迹与AB相切时偏离O最远,设切点为P，对应圆心O1，如图所示，则由几何关系得: 16
OP cm
==（2分）
向下端偏转的粒子，设偏离O最远时圆周轨迹与AB交于Ｑ点，对应圆心Ｏ2,如图所示,则由几何关系得：
16
OQ cm
==
(2分）
故金箔ＡＢ被粒子射中区域的长度
L= 32
PQ OP OQ cm
=+=(1分)
(3)设粒子从Q点穿出后的速度为'v，粒子在
电场中做类平抛运动，轨迹如图所示
沿速度v'方向做匀速直线运动位移