江苏省扬州市2013-2014学年高二第一学期期末调研考试物理（选修）试卷

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．在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献，下列说法中错误的是

A. 奥斯特发现了电流的磁效应

B．安培首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系

C．洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律

D．法拉第发现了磁能产生电

2．如图所示的下列实验中，有感应电流产生的是

3．如图所示的通电螺线管，在其轴线上有一条足够长的直线ab．用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是

4．如图所示，有一电荷静止于电容器两极板间，电内阻不可忽略，现将滑动变阻器滑片向上移动少许，稳定后三个灯泡依然能够发光，则下列说法中正确的是

A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮

B．该电荷一定带正电

C．电容器C上电荷量减小

D．电流表始终存在从左向右的电流

5．如图所示，圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法错误的是

A．三个粒子都带正电荷

B．c粒子速率最小

C．c粒子在磁场中运动时间最短

D．它们做圆周运动的周期Ta =Tb =Tc

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．

6．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质

D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是

A．带电粒子由加速器的中心附近进入加速器

B．带电粒子由加速器的边缘进入加速器

C．电场使带电粒子加速，磁场使带电粒子旋转

D．离子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压无关

7．在一水平通电直导线的正下方，有一半圆形光滑圆弧轨道，一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放，则下列说法中正确的是

A．圆环中有感应电流产生

B．圆环能滑到轨道右侧与A点等高处C

C．圆环最终停在轨道的最低点B

D．圆环运动过程中机械能守恒

8．如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电上，电电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是

A．通过电动机的电流为10 A

B．通过电动机的电流小于10 A

C．电动机的输出功率大于16 W

D．电动机的输出功率为16 W

9．如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1=R2=R3，电感L的电阻可忽略，D为理想二极管（正向导通时电阻忽略不计）．下列说法中正确的是

A．开关S闭合瞬间，L1、L2、L3均立即变亮，然后逐渐变暗

B．开关S闭合瞬间，L1逐渐变亮，L2、L3均立即变亮，后亮度稍有下降，稳定后L2、L3亮度相同

C．开关S从闭合状态突然断开时，L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗

D．开关S从闭合状态突然断开时，L1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗

第Ⅱ卷（非选择题 共89分）

三．简答题： 本题共2小题，共26分．把答案填在答卷纸相应的位置或按要求作答．

10．（12分）

（1）下图为一正在测量电阻中的多用电表表盘和用测量圆柱体直径d的螺旋测微器，如果多用表选用×100挡，则其阻值为 ▲ Ω、圆柱体直径为 ▲ mm．

（2）如图a所示，是用伏安法测电电动势和内阻的实验电路图，为防止短路，接入一保护电阻R0，其阻值为2Ω．通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据，并作出如图b所示的U-I图象：

①根据U-I图象，可知电电动势E= ▲ V，内阻r = ▲ Ω．

②本实验测出的电的电动势与真实值相比是 ▲ ．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

11．（14分）影响材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律，他们用这种材料制作成电阻较小的元件P，测量元件P中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．

（1）图a是他们按设计好的电路连接的部分实物图，请添加两根导线，使电路完整．

U/V

0

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.50



I/A

0

0.04

0.09

0.16

0.25

0.36

0.56



（2）改变滑动变阻器的阻值，记录两电表的读数．根据表中数据，在图b中画出元件P的I-U图象，并判断元件P是金属材料还是半导体材料?答： ▲

（3）若可供选择的滑动变阻器有R1（最大阻值2Ω，额定电流为0.3A）、R2（最大阻值10Ω，额定电流为1A），则本实验应该选用滑动变阻器 ▲ ．（填器材前的编号）

（4）把元件P接入如图c所示的电路中，已知定值电阻R阻值为4Ω，电电动势为2V，内阻不计，则该元件实际消耗的电功率为 ▲ W．

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，在水平面内固定一光滑“U”型导轨，导轨间距L=1m，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.5T．一导体棒以v0=2m/s的速度向右切割匀强磁场，导体棒在回路中的电阻r=0.3Ω，定值电阻R=0.2Ω，其余电阻忽略不计．求：

（1）回路中产生的感应电动势；

（2）R上消耗的电功率；

（3）若在导体棒上施加一外力F，使导体棒保持匀速直线运动，求力F的大小和方向．

13．（15分）如图所示，一正方形线圈从某一高度自由下落，恰好匀速进入其下方的匀强磁场区域．已知正方形线圈质量为m，边长为L，电阻为R，匀强磁场的磁感应强度为B，高度为2L，求：

（1）线圈进入磁场时回路产生的感应电流I1的大小和方向；

（2）线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量q；

（3）线圈下边缘刚离开磁场时线圈的速度v的大小．

14．（16分）如图所示，有一对平行金属板，两板相距为0.05m．电压为10V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0=0.1T，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里．图中右边有一半径R为0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为
，方向垂直于纸面向里．一正离子沿平行于金属板面，从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出．已知速度的偏向角
，不计离子重力．求：

（1）离子速度v的大小；

（2）离子的比荷q/m；

（3）离子在圆形磁场区域中运动时间t．

15．（17分）如图所示，大量质量为m、电荷量为+q的粒子，从静止开始经极板A、B间加速后，沿中心线方向陆续进入平行极板C、D间的偏转电场，飞出偏转电场后进入右侧的有界匀强磁场，最后从磁场左边界飞出．已知A、B间电压为U0；极板C、D长为L，间距为d；磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场的左边界与C、D右端相距L，且与中心线垂直．假设所有粒子都能飞出偏转电场，并进入右侧匀强磁场，不计粒子的重力及相互间的作用．则：

（1）求粒子在偏转电场中运动的时间t；

（2）求能使所有粒子均能进入匀强磁场区域的偏转电压的最大值U；

（3）接第（2）问，当偏转电压为U/2时，求粒子进出磁场位置之间的距离．

扬州市2013-2014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：本题共5小题，每小题3分，共15分．

1．B 2．D 3．C 4．A 5． B

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．ACD 7．AC 8． BD 9．BC

三．简答题：本题共2小题，共26分．

10．（12分）

（1）1400 （3分） 1.703～1.706 （3分）

（2）①1.5V （2分） 1.0Ω （2分）

②偏小 （2分）

11．（14分）

（1）如图所示（3分） （连线错误均不给分）

（2）如图所示（3分） 半导体材料（2分）

（3）R2 （3分）

（4）0.25（0.23～0.27均算对） （3分）

四．论述和计算题：本题共4小题，共63分．

12．（15分）

解析：（1）回路中产生的感应电动势
（3分）

代入数据解得
（2分）

（2）电路中的电流
（2分）

R上消耗的电功率
（3分）

（3）使导线保持匀速直线运动，外力F应等于导体棒所受的安培力。（2分）

力F的大小
（2分）

力F的大小的方向水平向右。 （1分）

13．（15分）

解析：（1）线圈进入磁场时匀速，有
（2分）

且
（1分）

所以
（1分）

方向：逆时针 （1分）

（2）在线圈离开磁场的过程中：
（2分）

又
（2分）

所以：
（1分）

（3）线圈刚进入磁场时：
（1分）

而：
（1分）

所以，线圈刚进入磁场时的速度
（1分）

从线圈完全进入磁场到线圈下边缘刚离开磁场的过程中，线圈做匀加速运动

所以：
（1分）

所以：
（1分）

14．（16分）

解析：（1）离子在平行金属板之间做匀速直线运动，洛仑兹力与电场力相等，即

（2分）

（2分）

解得
（1分）

（2）在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有

（2分）

由几何关系有
（2分）

离子的比荷
（2分）

（3）弧CF对应圆心角为
，离子在圆形磁场区域中运动时间，

（2分）

又周期
（1分）

（2分）

15．（17分）

解析：解析：（1）粒子在AB间加速，有
（2分）

又粒子在偏转电场中，水平方向：
（2分）

所以：
（1分）

（2）当粒子擦着偏转极板边缘飞出时，偏转电压最大

即
（2分）

又
（1分）

且
（1分）

代入第（1）问数据得：
（2分）

（3）设粒子进入偏转电场时速度为v0，离开偏转电场时速度为v，速度v的偏向角为θ，在磁场中轨道半径为r

粒子离开偏转电场时，
（1分）

在匀强磁场中：
（2分）

粒子进出磁场位置之间的距离
（1分）

解得
（2分）

说明：该结果与偏转电压U无关