江苏省扬州中学2014-2015学年第一学期质量检测高二物理（选修） 2014.12

考试时间100分钟 满分120分

一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题只有一个选项符合题意。

1．一个盒子里装有几个阻值都是10Ω的电阻，它们分别与盒外的四个接线柱1、2、3、4相连，测量任意两个接线柱之间的电阻值，总共进行了六次不重复的测量，结果是：有三次测量结果是10Ω，另外三次测量结果是20Ω，则可判断盒内电阻的接法是图中的哪一个（ ）

2．质子、氘核、α粒子的质量之比为1∶2∶4，电荷量之比为1∶1∶2，若这三种粒子从同一点以相同的速度垂直射入匀强磁场中，最后都打在与初速度方向相垂直的荧光屏上，如图所示，则在荧光屏上（ ）

A．只有一个亮点

B．有两个亮点，α粒子、氘核的亮点重合

C．有两个亮点，质子、α粒子的亮点重合

D．有三个亮点

3．长直导线固定在圆线圈直径ab上靠近a处，且通入垂直纸面向里的电流如图中“”所示，在圆线圈开始通以顺时针方向电流的瞬间，线圈将（??? ）

A．向下平移 B．向上平移

C．从a向b看，顺时针转动 D．从a向b看，逆时针转动

4．如图所示为两组同心闭合线圈的俯视图，若内线圈的电流I1为图中所示的方向，则当I1增大时，外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向为( )

A．I2顺时针方向，F沿半径指向圆心

B．I2顺时针方向，F沿半径背离圆心向外

C．I2逆时针方向，F沿半径指向圆心

D．I2逆时针方向，F沿半径背离圆心向外

5．如图所示，CDEF是固定的、水平放置的、足够长的“U”型金属导轨，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中。在导轨上架着一根金属棒ab，在极短时间内给ab棒一个水平向右的速度v0，棒将开始运动，最后又静止在导轨上，则ab棒在运动过程中，就导轨是光滑和粗糙两种情况相比较（ 　　 ）

A．整个回路产生的总热量相等 B．电流通过整个回路所做的功相等

C．安培力对ab棒做的功相等 D．通过ab棒的电量相等

6．如图甲所示，粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带正电的小球，整个装置处在水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，在整个运动过程中小球的v－t图象如图乙所示，其中正确的是（ 　　 ）

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20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。

7．如图是磁流体发电机的示意图，在间距为d的平行金属板A、C间，存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与变阻器R相连，等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场。若要增大该发电机的电动势，可采取的方法是（ ）

A．增大d B．增大B C．增大R D．增大v

8．如图所示是用一个直流电动机提升重物的装置，重物质量m＝50kg，电源电压U＝100V，不计各处的摩擦，当电动机以v＝0.9m/s的恒定速度将重物向上提升1m时，电路中的电流I＝5A．由此可知（ ）

A．电动机线圈的电阻r＝1Ω B．电动机线圈的电阻r＝2Ω

C．该装置的效率为90% D．此过程中额外功为50J

9．如图所示，在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直．一个带正电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M滑下，则下列说法中正确的是( )　

A．滑块经过最低点时的速度与磁场不存在时相等

B．滑块从M点滑到最低点所用的时间与磁场不存在时相等

C．滑块经过最低点时的加速度比磁场不存在时要大

D．滑块经过最低点时对轨道的压力与磁场不存在时相等

10．如图所示，平行板间的匀强电场范围内存在着匀强磁场，带电粒子以速度v0垂直电场从P点射入平行板间，恰好做匀速直线运动，从Q飞出，忽略重力，下列说法正确的是( )

A．磁场方向垂直纸面向里

B．磁场方向与带电粒子的符号有关

C．带电粒子从Q沿QP进入，也能做匀速直线运动

D．粒子带负电时，以速度v1从P沿PQ射入，从Q＇飞出，则v1< v0

11．如图所示，电源的电动势为E，内阻r忽略不计。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈。关于这个电路的以下说法正确的是（ ）

A．开关闭合后，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定

B．开关闭合后，B灯逐渐变亮，最后亮度稳定

C．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭

D．开关由闭合到断开瞬间，电流自右向左通过A灯

三、简答题：本题共3小题，每空3分，共30分。

12．用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为 mm，用20分度的游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为 mm。

13．如图所示表示的是“研究电磁感应现象”的实验装置。

（1）将图中所缺导线补接完整。

（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后将线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将____???_______；线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将___???__________。（以上两空选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）

14．一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，选用下列实验器材描绘小灯泡的伏安特性曲线：①电源E1：电动势为3.0V，内阻不计；②电源E2：电动势为12.0V，内阻不计；③电压表V：量程为0~3V，内阻约为10
；④电流表A1：量程为0~3A，内阻约为0.1；⑤电流表A2：量程为0~0.6A，内阻约为0.6；⑥滑动变阻器R：最大阻值为l0，额定电流为1.0A；⑦开关S，导线若干。

用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡的电流和电压）：

I/A

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50



U/V

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00



（1）实验中电源应选用 ；电流表应选用 （填数字序号）。

（2）在下面实验电路图中将所缺的导线补充完整。

（3）在下面坐标中画出小灯泡的
曲线。

（4）若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端，问小灯泡的实际功率是多少?（若需作图，可直接画在坐标中）

四、计算题：本题共4小题，共52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能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15．（12分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨，相距为L=10cm，竖直放置，导轨上端连接着电阻R1=1Ω，质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计。整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中。ab杆由静止释放，经过一段时间后达到最大速率，g取10m/s2，求此时：

⑴杆的最大速率；

⑵ab间的电压；

⑶电阻R1消耗的电功率。

16．（12分）如图所示，电灯L标有“4V1W”字样。滑动变阻器R的总阻值为50Ω，当滑片P滑至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表示数为0.45A，由于外电路发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数变为0.5A，电压表示数变为10V，若导线完好，电路中各处接触良好，问：

⑴判断电路发生的是什么故障？(无需说明理由)

⑵发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多少？

⑶电源的电动势和内电阻分别为多大？

17．（14分）一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω，金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端（金属框上边与AA′重合），自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端（金属框下边与BB′重合），设金属框在下滑过程中的速度为v，与此对应的位移为s，那么v2—s图象如图所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上，g＝10m/s2。

⑴根据v2—s图象所提供的信息，计算出斜面倾角θ和匀强磁场宽度d.

⑵金属框从进入磁场到穿出磁场所用的时间是多少？

⑶匀强磁场的磁感应强度多大？

18．（14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=0.332T，磁场方向垂直于纸面向里；ab、cd足够长，cd为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度E=3.32×105N/C，方向与金箔成37°角。紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S，可沿纸面向各个方向均匀放射初速率均为v=3.2×106m/s的α粒子，已知α粒子的质量m=6.64×10-27kg，电荷量q=3.2×10-19C。求：

⑴α粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径R；

⑵金箔cd被α粒子射中区域的长度L；

⑶设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子沿直线穿出金箔进入电场，在电场中运动通过N点，SN⊥ab且SN=40cm，则此α粒子从金箔上穿出时，损失的动能ΔEk为多少？

江苏省扬州中学2014-2015学年第一学期质量检测

高二物理（选修）答题纸 2014.12

一、二、选择题：请将答案填涂在答题卡上。（共38分）

三、简答题：（本题共3小题，每空3分，共30分）

12．（1）____________（2）____________

13．（1）

（2）__________ ___________

14．（1）___________ ___________

（2） （3）

（4）__________________

四、计算题（本题共4小题，共52分）

15．

16．

17．

18．

江苏省扬州中学2014-2015学年第一学期质量检测

高二物理（选修）参考答案 2014.12

一、单项选择题：（本题共6小题，每小题3分，共18分）

题号

1

2

3

4

5

6



答案

C

B

D

D

A

C





二、多项选择题：（本题共5小题，每小题4分，共20分）

题号

7

8

9

10

11



答案

ABD

BC

AB

AD

BD





三、简答题：（本题共3小题，每空3分，共30分）

12．6.125 63.60

13．（1）见右图

（2）向左偏，向左偏

14．（1）E1 A2

（2） （3）

（4）

四、计算题：（本题共4小题，共52分）

15．（1）
（2）
（3）

16．（1）故障是L发生断路。

（2）由于
V，则有
（Ω），

L未发生断路前恰好正常发光，所以L的额定电压
V，L的额定电流

（A）。L未断路前路端电压
（V），

变阻器连入电路的阻值
（Ω）。

（3）根据全电路欧姆定律
，

有故障前：
；故障后：
。

解之，得
（V）；
（Ω）

17．⑴ 由图象可知，从s＝0到s1＝1.6 m过程中，金属框做匀加速运动

由公式v2＝2as可得金属框的加速度
m/s2

根据牛顿第二定律 mgsinθ＝ma1

金属框下边进磁场到上边出磁场，线框做匀速运动．

∴ Δs=2L=2d=2.6-1.6=1m， d=L=0.5m

⑵ 金属框刚进入磁场时，

金属框穿过磁场所用的时间
s

(3) 因匀速通过磁场

所以磁感应强度的大小

18．（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）设cd中心为O，向c端偏转的粒子，当圆周轨迹与cd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：

向d端偏转的粒子，当沿Sb方向射入时，偏离O最远，设此时圆周轨迹与cd交于Q点，对应圆心O2，如图所示，则由几何关系得：

故金箔cd被粒子射中区域的长度

L=

（3）设从Q点穿出的粒子的速度为
，因

半径O2Q∥场强E，则
⊥E，故穿出的粒子

在电场中做类平抛运动，轨迹如图所示。

沿速度
方向做匀速直线运动，

位移
，

沿场强E方向做匀加速直线运动，

位移
，

则由Sx=v′t??
?

得：v′=8×105m/s故此α粒子从金箔上穿出时，损失的动能为△Ek=
mαv2-
mαv′2=3.19×10-14J即此α粒子从金箔上穿出时，损失的动能△EK为3.19×10-14J．