扬州市2010–2011学年度第一学期期末考试试题
高二物理（理）
一、单项选择题：每小题只有一个．．．．
选项符合题意．（每小题3分，共15分） 1．如图所示，把导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是 A ．奥斯特 B ．法拉第 C ．安培 D ．牛顿 2．对磁感应强度的理解，下列说法正确的是 A.由B =
IL F
可知，B 与F 成正比，与IL 成反比 B.由B=IL
F
可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场
C. 磁感应强度的方向就是该处通电导线受力的方向
D. 磁感应强度由磁场本身决定，与通电导线所受磁场力无关
3．如图所示，开关S 闭合后，a 、b 、c 三盏灯均能发光，电源电动势E 恒定且内阻r 不可忽略。现将变阻器R 的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是
A. a 灯变亮，b 灯和c 灯变暗
B. a 灯和c 灯变亮，b 灯变暗
C. a 灯和c 灯变暗，b 灯变亮
D. a 灯和b 灯变暗，c 灯变亮 4．如图所示，A 、B 为两个同样规格的灯泡，自感线圈的直流电阻R L = R ，下面关于自感现象的说法中正确的 A ．开关接通瞬间，A 、B 两灯一样亮
B ．开关接通瞬间，B 灯立即发光，A 灯逐渐亮起来
C ．开关断开时，B 灯立即熄灭，A 灯逐渐熄灭
D ．开关断开时，B 灯闪一下后与A 灯一起逐渐熄灭 5．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器 R 使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为 0.50A 和 2.0V 。重新调节 R 使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为 2.0A 和 24.0V ，则这台电动机正常运转时的输出功率为
A ．47W
B ．44W
C ．32W
D ．48W
二、多项选择题：每小题有多个选项符合题意．（每小题
4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 6．如图所示，比荷相同的甲、乙两个带电粒子以某一速度从正方形磁场区域的入口A 处沿AB 方向进入匀强磁场，分别从C 和D 射出磁场，则一定是 A ．两粒子带同种电荷
B ．甲、乙两粒子的速度之比为1∶2
C ．甲、乙两粒子在磁场中运动的时间之比1∶2
D ．甲、乙两粒子的动能之比为4∶
1
C
I
7．一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R = 2.0Ω的电阻，如图甲所示。线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈内磁通量φ随时间t 变
化的规律如图乙所示。下列说法正确的是：
A ．线圈中产生的感应电动势为10V
B ．R 两端电压为5V
C ．通过R 的电流方向为a →b
D ．通过R 的电流大小为2.5A
8．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分如图所示，回旋加速器D 形盒的半径为R ，用来加速质量为m ，电量为q 的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U 时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E 后，由A 孔射出，下列说法正确的是 A ．其它条件不变时，增大D 形盒半径R ，质子的最终能量E 将增大
B ．其它条件不变时，只增大加速电压U ，质子的最终能量E 将增大
C ．加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速
D ．要使质子每次通过电场时总是加速，则质子在磁场中运动的周期与电压变化的周期相等
9．如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd ，现将导体框分别朝两个方向以v 、3v 速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中 A ．导体框中产生的感应电流方向相反 B ．导体框中产生的焦耳热相同 C ．导体框ab 边两端电势差相同 D ．通过导体框截面的电量相同
三、简答题：请将解答填写在答题卡相应的位置。（每小题2分，共24分） 10．（8分）如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向。
（1）（4分）将线圈L 1插入线圈L 2中，合上开关S ，能使线圈L 2中感应电流的磁场方向与线圈L 1中原磁场方向相反的实验操作是（ ）
A ．插入铁芯F
B ．拔出线圈L 1
C ．使变阻器阻值R 变小
D ．断开开关S
图甲
图乙
（2）（4分）某同学第一次将滑动变阻器的触头P 从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P 从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度 （填写“大”或“小”），原因是线圈中的 （填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第一次比第二次的大。 11．（16分）（1）（4分）读出以下螺旋测微器的测量结果_____________mm （2）（12分）在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中． ①备有如下器材：
A ．干电池1节；
B ．滑动变阻器(0～20Ω)；
C ．滑动变阻器(0～1k Ω)；
D ．电压表(0～3V ，内阻约2k Ω)；
E ．电流表(0～0.6A ，内阻约2Ω)；
F ．电流表(0～3A)；
G ．开关、导线若干
其中滑动变阻器应选 ，电流表选 。（只填器材前的序号） ②用实线代表导线把图甲所示的实物连接成测量电路(图中有部分线路已连好)。 ③某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出U -I 图线，根据图线, 得到被测电池的电动势E = V ，内电阻r = Ω．
四、计算题：本题共4小题。共计65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．
12．（15分）如图所示，水平U 形光滑框架，宽度
L =1m ，电阻R = 0.4Ω，导体棒ab 的质量m = 0.5kg ，
电阻r = 0.1Ω，匀强磁场的磁感应强度B = 0.4T ，方向
–
8
垂直框架向上，其余电阻不计．现用一水平拉力F 由静止开始向右拉ab 棒，当ab 棒的速度达到2m/s 时，求：
⑴ab 棒产生的感应电动势的大小； ⑵ab 棒所受安培力的大小和方向； ⑶ab 棒两端的电压．
13．（16分）如图所示，电源电动势E=10V ，其内阻不计。固定电阻的阻值R 1=4Ω ，可变电阻R 2的阻值可在0~20Ω之间调节，电容器的电容C =30μF 。求：
（1）闭合开关S ，当R 2=1Ω时，求R 2消耗的功率； （2）在（1）的情况下，电容器上极板所带的电量；
（3）闭合开关S ，当R 2取何值时，R 2消耗的功率最大，最大功率为多少？
14．（17分）如图所示，在水平地面MN 上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B =1T 的有界匀强磁场区域，上边界EF 距离地面的高度为
H ．正方形金属线框abcd 的质量m = 0.02kg 、边长L = 0.1m （L 面内且ab 保持水平．求线框从开始运动到ab 边刚要落地的过程中（g 取10m/s 2) （1）若线框从h=0.45m 处开始下落，求线框ab 边刚进入磁场时的加速度； （2）若要使线框匀速进入磁场，求h 的大小； （3）求在（2）的情况下，线框产生的焦耳热Q 和通过线框截面的电量q 15．（17分）如图所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，各边界面相互平行，Ⅰ区 域存在匀强电场，电场强度 E =1.0×104V/m ，方向垂直边界面向 右．Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场，磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里，磁感应强度分别为B 1=2.0T 、B 2=4.0T ．三个区域宽度分别为 d 1=5.0m 、d 2= d 3=6.25m ，一质量m ＝ 1.0×10--8k g 、电荷量q ＝1.6×10-6C 的粒子从O 点由静止释放，粒子的重力忽略不计．求： （1）粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v ； （2）粒子在Ⅱ区域内运动时间t ； （3）粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α． Ⅰ Ⅱ Ⅲ O 2 M 高二物理（选修）试题参考答案 2011.1 （2） A C （4分） （3）大、磁通量变化率（各 2分） 11. （16分）（1）（4分） 0.990±0.001 （2）（12分）①B ， E （各2分） ②如图 （2分） ③1.46±0.03 0.70±0.05 （图略）（各2分共6分） 12.（15分） ⑴E BLv ==0.8V （4分） ⑵0.8 1.60.5 E I A R r ===+ （2分） F 安= BIL = 0.64N （2分） 向左 （2分） ⑶ 1.60.40.64U IR V ==?= （5分） 13．(16分)解：（1）通过R 2的电流12 R E I R = +=2A （2分） R 2消耗的功率2 22P I R = （2分） 带入数据求得4P W = （1分） （2）电容器上的电压221 2 R E U U R R == ?+=2V （2分） 电容器上极板带正电，Q CU = （2分） 带入数据，当21R =Ω时，5 610Q C -=? （1分） （3）电阻R 2消耗的功率2222112 212 ( )R 2m E E P R R R R R R ==+++ ∴当R 2= R 1=4Ω时，R 2消耗的功率最大，（3分） – + – + m P =124R E =4 4100?=6.25 W （3分） 14．（17分）⑴当线圈ab 边进入磁场时13m/s v == （2分） E = BL v 1 安培力F = BIL = BL R E = 0.15N 由牛第二定律mg F ma -= （2分） 得2 2.5/a m s = （2分） （2 ）由v = BLv I R = F BIL = 0mg F -= 解得0.8h m = （各1分） （3）线圈cd 边进入磁场前F = G ，线圈做匀速运动，由能量关系可知焦耳热 Q = mgL =0.02J （3分） 通过线框的电量0.05C q It == （3分） 15．（17分）解：（1）粒子在电场中做匀加速直线运动，由动能定理有 qEd 1= 2 102 mv - （2分） 解得 v =4.0×103m/s （2分） （2）设粒子在磁场B 1中做匀速圆周运动的半径为r ，则 qvB 1=r mv 2 （1分） 解得 r =12.5m （2分） 设在Ⅱ区内圆周运动的圆心角为θ，则 2sin d r θ= （1分） 解得 θ=30° （1分） 粒子在Ⅱ区运动周期 1 2m T qB π= （1分） 粒子在Ⅱ区运动时间 t ＝o 360T θ （1分） 解得 t ＝ s 1920 π =1.6×10-3s （3）设粒子在Ⅲ区做圆周运动道半径为R ，则 qvB 2=2 mv R （1分） 解得 R =6.25m （1分） 粒子运动轨迹如图所示，由几何关系可知MNP ?为等边三角形 （1分） 粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角 α=60° （2分） 1 O
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