2017-2018学年江苏省泰州中学高二上学期期中考试物理试题 9页

‎2017-2018学年江苏省泰州中学高二上学期期中考试物理试题 一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分，每小题只有一个选项符合题意.‎ ‎1.下列说法正确的是 A.由于安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以洛伦兹力也可能做功 B.垂直磁场放置的线圈面积减小时，穿过线圈的磁通量可能增大 C.洛伦兹力的方向在特殊情况下可能与带电粒子的速度方向不垂直 D.将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零 ‎2.电流为I的直导线处于磁感应强度为B的匀强磁场中，所受磁场力为F。 关于电流I、磁感应强度B和磁场力F三者之间的方向关系，下列图示中正确的选项是 ‎3.为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×l0”挡， 调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是 A.这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆 ‎ B.这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆 C.如需进一步测量可换“×100”挡，调零后测量 D.如需进一步测量可换“×1k”挡，调零后测量 ‎4.当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的 电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是 A. 3V, 1.8J B. 3V, 3.6J C. 6V, 1.8J D. 6V, 3.6J ‎5.三个相同的灯泡A、B、C连成如图所示的电路，当变阻器的滑动触头P向上移动时；‎ A.电源的总电功率减小 B.灯A与B灯亮度相同 C. A灯变亮，B灯和C灯都变暗 D. A灯变亮，B灯变暗，C灯变亮 ‎6.根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示：把待发炮弹(导体)放置在强磁场 中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个通电导体在磁 场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去。现要提髙电磁炮的 发射速度，你认为下列方案在理论上可行的是 A.减小电流I的值 B.增加炮弹的质量 C.增大磁感应强度B的值 D.减小磁感应强度B的值 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，错选或不答的不得分 ‎7.—束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图 所示.此时小磁针的S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是 A.向右飞行的正离子束 ‎ B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束 ‎8. 1932年，劳伦斯和利文斯顿设计出了固旋加速器.回旋加速器的工作 ‎ 原理如图所示，置于高真空中D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小， 带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.A处粒子源产生初速度不计、质量为m、电荷量为+q的粒子.粒子在加速器中 被加速，加速电压为U.加速过程中不考虑 相对论效应和重力作用.关于回旋加速器， 下列说法正确的是 A.带电粒子从磁场中获得能量 B. D形盒的半径R越大，粒子加速所能获得的最大动能越大 C.交变电源的加速电压U越大，粒子加速所能获得的最大动能越大 D.粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为:1‎ ‎9.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线.则下列说法中正确的是 A.对应P点，小灯泡的电阻为R=U1/I1‎ B.对应P点，小灯泡的电阻为R=U1(I2—I1）‎ C.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 D.对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积 ‎10、如图所示，为一圆形区域的匀强磁场，从O点沿半径方向射出速度均为v的不同带电粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从C点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力和相互影响，则 A.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷的比值为：1‎ B.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷的比值为3 : 1‎ C.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间的比值为2 : 3‎ D.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间的比值为2 :1‎ ‎3.简答题：本题共4小题，每空3分，共计36分.请将解答填写在答题卡相应的位置. ‎ ‎11. (1)用20分度的游标卡尺测量一个物体的长度，得到图甲所示，读数为 cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，从图乙中读出金属丝的直径为 mm. ‎ ‎ (2)如图所示，0〜3A挡电流表读数 A. 0-15V电压表的读数为 V. ‎ ‎12.如图所示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig=100μA,内阻Rg=100Ω,可变电阻R的最大阻值为10 kΩ；电池的电动势E= 1.5 V,内阻r=0.5Ω；图中与接线柱A相连的表笔颜色应是 色.按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正 中央，則Rx= kΩ；‎ ‎13.为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，R0=2.5Ω为保护电阻。实验步骤如下：断开开关S,调整电阻箱的阻值，再闭合开关S.读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值。多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R并以1/U为纵坐标，以1/R为横坐标，画出1/U-1/R的关系图线(该图线为一直线)，如图2乙所示。由图线可求得电池组的电动势E=_ V，内阻r= Ω（结果保留两位有效数字）‎ ‎14.在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5Ω；要求测量结果尽量准确，且数据从零开始。提供以下器材供选择：‎ A.电池组(3V,内阻1Ω)‎ B.电流表(0〜3 A，内阻0.012 5Ω)‎ C.电流表(0〜0.6 A，内阻0.125Ω)‎ D.电压表(0〜3V,内阻4kΩ)‎ E.电压表(0〜15V,内阻15kΩ)‎ F.滑动变阻器(0〜20Ω允许最大电流1 A)‎ G.滑动变阻器(0〜2 000Ω允许最大电流0.3 A)‎ H.开关、导线若干 ‎(1)实验时应从上述器材中选用 (填写仪器前的字母代号)；‎ ‎(2)测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻Rx在组成测量电路时，应采用电流表 ‎ ‎ (选填“外”或“内”)接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏 (选填“大”或“小”)；‎ ‎(3)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ= ‎ 四、计算题：本题共4小题，共计50分.解答时请写出必要的文字说明、 方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.‎ ‎15. (12分）现有一个灵敏电流计G,其内阻Rg=99a满偏电流Ig=3mA。‎ ‎(1)若要把它改装为量程0~3V的电压表，需要串联多大的电阻？‎ ‎(2)若要把它改装为量程0-3A的电流表，需要并联多大的电阻？‎ ‎16. (12分）如图所示的电路中，电源由4个相同的干电池串联而成，电池组的总电动势为E=6V，总内阻为r=2Ω， 外电路电阻R1=2Ω, R2=R3=4Ω。试求：‎ ‎(1)当开关S与A接通时，电路中的总电流和R2消耗的功率；‎ ‎(2)当开关S与B接通时，电源的路端电压。‎ ‎17. (12分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在的平面内，分布着磁感应强度 B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=6.0V、内阻r = 0.50Ω的直流电源，现把一个质量m=0.040 kg的导体棒放在金属导轨上，导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计, 取 g=10m/s2.已知 sin37°=0.60，cos37°=0.8，求：‎ ‎(1)通过导体棒的电流.‎ ‎(2)导体棒受到的安培力大小.‎ ‎(3)导体棒受到的摩擦力. ‎ ‎18. (14分）如图所示，一足够长的矩形区域abcd有竖直向里的匀强磁场，磁感应强度为B,在ad边中点O处，垂直磁场射入速度为V0的带正电的粒子，射入方向与ad边的夹角为θ=300，已知粒子质量为m,电荷量q, ad边长为L, ab边足够长，粒子的重力不计，求：‎ ‎⑴粒子能从ab边射出磁场的速度v0的大小范围。‎ ‎⑵粒子从O点射入到离开ab边射出磁场的时间范围 高二年级物理期中试卷参考答案 ‎―、单项选择题.‎ ‎1B 2B 3A 4D 5D 6C ‎ 二、多项选择题： ‎ ‎7AD 8BD 9ACD 10BC 三、简答题：‎ ‎11.（1）10.030, 0.517 (0.515-—0.519 均正确）‎ ‎(2) 1.75 (1.73----1.78 均正确），10.7 (10.6-10.8 均正确)‎ ‎12. 红，15‎ ‎13. 1.4‎‎ ；3.5‎ ‎14.（1）ACDFH (2)外；小（3）‎ ‎15.(1)设需要串联的电阻的阻值为根据串联电路的特点得：‎ 解得： ‎ ‎ (2)设需要并联的电阻的阻值为R2，根据并联电路的特点得：解得 ‎ ‎16.（1）S与A接通时，R2与R3并联再与R1串联，回路中的总电阻为R总=+2+2=6Ω，所以 ‎，流过R2的电流I2=I/2=0.5A，所以P2=I22R2=0.52×4=1W； （2）S与B接通时，R3断路，R1被短路，所以 ‎ ‎17，解： (1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：‎ ‎(2)导体棒受到的安培力:F安=BIL=0.40N ‎(3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力Fl=mgsin37°=0.24N；由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f， 根据共点力平衡条件mgsm370+f=F安 ‎ 解得：f=0.16N ‎18：（1）粒子轨迹如图所示，‎ ‎ 对圆O1，由几何关系知：L+R1sin30°=R1，解得：R1=L， 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力， 由牛顿第二定律得：qv0B=m ，解得：， 对圆O2，由几何关系知：R2+R2sin30°=L，解得：R2=L， 由牛顿第二定律得：qv0B=m，解得： ， 则：‎ 范围的粒子可从ab边射出； （2）由图可知圆O1对应的圆心角150°， 粒子在磁场中做圆周运动的周期： ， 粒子的运动时间： ， 圆O2对应的圆心角240°，对应的时间 ， 粒子运动的时间范围： ；‎