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）
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AB 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
=
冶炼炉 电磁炉 微波炉 金属探测器 A B C D
D ．洛伦兹力对粒子做功为Bqvh
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
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、A 2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A 2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
●
α
θ
L
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，bc 边刚进入磁场的时刻为t 1，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
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 k Ω)； 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)
B
12121212A
B
C
D
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．
（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 图线．
图甲
（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R L 为4Ω的小灯泡L 连接，在矩形区域CDFE 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/s 2
．求：
(1)通过小灯泡的电流的大小； (2)金属棒的质量；
B A C
E
L 甲
(3)金属棒通过磁场区域所用的时间．
13．（15分）如图所示，在边长为L的等边三角形ACD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AC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、PQ相距为L=0.1m，导轨平面与水平
R=Ω，导轨的电阻不计，整个装置处于方向面的夹角为θ=30°，导轨上端连接一定值电阻0.3
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
r=Ω．现将金属棒从紧靠NQ处由静止保持良好的接触，金属棒的质量为m=0.2kg，电阻为0.1
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/s2），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B0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B0和t表示出这种情况下磁感应强度B变化的表达式．
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=2.5×105N/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 =10-20
kg ，电荷量q =10-14
C ，初速率v =2×105
m/s .（sin37°=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＝ΔΦΔt ＝S ΔB Δt ＝0.5×2×0.4
0.2V ＝2V （2分）
又R 总＝R L ＋R ＝(4＋1)Ω＝5Ω （1分） 所以I L ＝
E 1R 总＝2
5
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＝BId ＝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＝Bdv （2分）
解得：v ＝E 2Bd
＝10m/s （1分） 金属棒从CD 运动到EF 过程的时间为 t 2＝CE v
＝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，O 1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）
1
（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O 2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32cos308L 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） 由以上四式解得
B
代入数据得2B T = （1分） （2）2
1sin 2
m mgx mv Q θ=
+ （2分）
解得 2Q 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 6q 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 2sin 5/a g m s θ== （2分）
Q
因为不产生电流，所以磁通量不变： 2
01()2
m B Lx BL x v t at =++ （2分） 得： 00
2
2
121
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0.220mv
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O 1，如图所示，则由几何关系得：
16OP 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O 2，如图所示，则由几何关系得：
16OQ cm == （2分）
故金箔AB 被粒子射中区域的长度
L = 32PQ 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
()s i n 5316x S N R c m =-= （1分）
沿场强E 方向做匀加速直线运动 位移
()cos 5332y SN R R cm =-+= （1分）
则由'
x v t =， 2
12
y at =
， 且qE a m =解得：'510v m s = （3分）所以粒子从金箔上穿出时，损失的动能为2'2
1011 1.51022
k E mv mv J -?=
-=? （2分）