1、江苏省海安高级中学2020-2021学年度第一学期期中考试高二物理（选修）一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分每小题只有一个选项符合题意11825年，瑞士科学家科拉顿试图用磁铁在线圈中获得电流，他用一个线圈与一检流计连成一闭合回路，为了使磁铁不致于影响检流计中的小磁针，用很长的导线连接线圈与放在隔壁房间里的电流计，科拉顿在一边用磁铁棒在线圈中插入与拔出，然后跑到隔壁房间里去现察检流计，遗憾地错过了电磁感应现象的发现。关于科拉顿实验的说法正确的是A实验过程没有感应电流的产生B观察到电流计指针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了C观察到电流计指针没有偏转是因为线圈电阻太大D将磁铁插入线圈
2、后跑去隔离房间观察电流计，错过了感应电流产生的时机2位于四川省的“高海拔宇宙线观测站”，是世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙射线探测装置。假设来自宇宙的高速质子流沿着与地球表面垂直的方向射向这个观测站，由于地磁场的作用(忽略其他阻力的影响)，粒子到达该观测站时将A竖直向下沿直线射向观测站B与竖直方向稍偏东一些射向观测站C与竖直方向稍偏南一些射向观测站D与竖直方向稍偏西一些射向观测站第3题图油气管道感应线圈3铺设海底油气管道时，焊接金属管道需要先用感应加热的方法对焊口两侧进行预热将被加热管道置于感应线圈中，当感应线圈中通以电流时管道发热下列说法中正确的是 A管道发热是由于线圈中的电流直接
3、流经管道引起的B感应加热是利用线圈电阻产生的焦耳热加热管道的C感应线圈中通以恒定电流时，也能在管道中产生电流D感应线圈中通以正弦交流电，在管道中产生的涡流也是交流电第4题图R2un1n2R1AV4如图所示，某旋转磁极式发电机的转子有两对磁极，将定子线圈的输出端接在一理想变压器的原线圈上，不计定子线圈的电阻当转子以25r/s的转速匀速转动时，在定子绕组中产生频率为50Hz的正弦交流电若使转子以50r/s的转速转动，则 A电流表A的示数变为原来两倍 B电压表V的示数不变C电阻R上交流电的频率为25Hz D变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来4倍 5磁铁的磁性变弱，需要充磁充磁的方式有两种：图甲
4、是将条形磁铁穿在通电螺线管中；图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和c、d接直流电源。下列接线正确的是第5题图Aa接电源正极，b接电源负极；c接电源正极，d接电源负极Ba接电源正极，b接电源负极；c接电源负极，d接电源正极Ca接电源负极，b接电源正极；c接电源正极，d接电源负极Da接电源负极，b接电源正极；c接电源负极，d接电源正极6两固定且互相垂直的无限长直导线l1与l2在同一竖直面内，导线中通有大小相等、方向如图所示的恒定电流有一正方形导线框ABCD，初始时刻，AB边与 l1重合，AD边与 l2重合，所有导线间彼此绝缘，下列说法正确的是A若导线框向右平移，则导线框内产生逆时针方向的感应电
5、流B若导线框向上平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流C若导线框沿AC方向平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流D若导线框向右平移，l1对CD边的安培力垂直CD边向右7如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为O1，乙的圆心为O2，在两环圆心的连线上有a、b、c三点，其中aO1O1bbO2O2c，此时a点的磁感应强度大小为B1，b点的磁感应强度大小为B2当把环形电流乙撤去后，c点的磁感应强度大小为 ABCD8如图所示，A1、A2为两只相同灯泡，A1与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计下列说法正确的是A闭合开关S后，A1会逐渐变亮B闭合开关S稳定后，A1、A2亮度相
6、同C断开S的瞬间，A1会逐渐熄灭D断开S的瞬间，a点的电势比b点低二、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，错选或不答的得0分9如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球整个装置以水平向右的速度匀速运动，垂直于磁场方向进入方向垂直纸面向里的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中A洛仑兹力对小球做正功B洛仑兹力对小球不做功C小球运动轨迹是抛物线D小球运动轨迹是直线10如图甲所示，
7、在粗糙的水平面上放置一个圆形闭合金属线圈，线圈右半部处于磁场中，磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示，t=0时刻磁场方向竖直向上，线圈始终处于静止状态，则A在t=0时刻线圈不受安培力作用B在01s时间内线圈中的感应电流不断减小C在t=1s时刻线圈中的感应电流方向发生变化D在34s时间内线圈受到的摩擦力先增加后减小第11题图NNS11如图所示，轻弹簧上端固定，下端悬挂一质量为m的条形磁铁，磁铁穿过固定的水平闭合金属线圈将磁铁托起到弹簧压缩x后由静止放开，磁铁会上下运动并逐渐停下来，静止时弹簧伸长x不计空气阻力，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内则A磁铁中央通过线圈时，线圈中感应电流最大B弹
8、簧处于原长时，磁铁的加速度可能大于gC磁铁向下运动时，线圈受到的安培力方向向上D线圈在整个过程中产生的焦耳热为2mgx12为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计（流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积）如图所示，长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电压为U，污水流过管道时受到的阻力大小fkLv2，k是比例系数，L为污水沿流速方向的长度，v为污水的流速则MNcabBQ第12题图A污水的流量B金属板M的电势不一定高于
9、金属板N的电势C电压U与污水中离子浓度无关D左、右两侧管口的压强差p三、实验题：本题共2小题，共计14分，请将解答填写在答题卡相应的位置13（6分）某同学在测电源的电动势和内电阻的实验中，按照如图所示实物图连接好电路，接通开关，记录电压表、电流表示数改变变阻器滑片的位置，重复实验根据测得的数据在UI图象上描点如图所示，由图象可得电源的电动势E= V，内电阻r= （结果均保留三位有效数字）在此实验中，由于电表内阻引起系统误差，使电动势的测量值 真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）第13题图VAPU/VI/A00.100.200.300.400.500.603.103.002.902.802
10、.702.602.5014（8分）氧化膜电阻是用真空镀膜等工艺将金属氧化淀积在绝缘基体表面上形成的薄膜电阻，常用色环来标识其阻值，如图甲所示某学习小组为了测量色环不清晰的氧化膜电阻的阻值，准备了下列器材：A待测氧化膜电阻RxB电流表A1（量程150A，内阻约40）C电压表V（量程3V，内阻约10k）D滑动变阻器R（阻值020，允许最大电流1A）E直流电源E（输出电压5V，内阻不计） F多用电表G开关S、导线若干（1）用多用电表粗测电阻时，将选择开关旋至100挡，调零后将红、黑表笔与氧化膜电阻的两端相接，发现指针偏转的角度很小，再将选择开关旋至 （选填“1”、“10”或“1k”）挡，正确操作后，
11、多用电表示数如图乙所示（2）用伏安法测量该电阻阻值请在图丙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接第14题图（甲）（丙）直流电源+-AV（乙）5000/V2500/VRx（3）正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片位置，发现电压表指针偏转而电流表指针始终不偏转在不断开电路的情况下，使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的 （选填“红”或“黑”）表笔与电流表“+”接线柱保持接触，另一表笔依次与氧化膜电阻的左、右接线柱以及滑动变阻器的左上接线柱接触，发现多用电表指针均发生较大角度的偏转，说明电路在何处发生何种故障? 四、计算题：本题共4小题，共计46分解答时请写出必要的文字说明、方程式和
12、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（7分）如图所示，空间有磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场，两平行光滑金属导轨水平放置，其电阻不计、间距为L，左端接有阻值为R的定值电阻一质量为m、电阻也为R的导体棒与两导轨接触良好，在水平力F作用下在O位置两侧M、N间做往复运动，t=0 时刻起导体棒从M位置开始向右运动，其速度变化规律为，在O位置速度最大（1）写出定值电阻中的电流i随时间t变化的表达式；第15题图MNORB（2）导体棒从M位置开始运动到O位置的过程中，经过的时间，求定值电阻中产生的焦耳热Q及水平力F做的功W；16（9分）如图所示，光
13、滑的平行导轨与水平面的夹角为=30，两平行导轨间距为L，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源，电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计将质量为m，长度也为L的导体棒放在平行导轨上恰好处于静止状态，重力加速度为g，求：（1）通过ab导体棒的电流强度为多大？（2）匀强磁场的磁感应强度为多大？（3）若突然将匀强磁场的方向变为垂直导轨平面向上，求此时导体棒的加速度大小及方向17.（14分）如图所示，在竖直向下的磁感应强度B的匀强磁场中，有两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距L一质量为m、电阻为R1的导体棒ab垂直放在轨道上，与轨道接触良好轨道左端
14、M点接一单刀双掷开关S， P点与一电动势为E、内阻为r的电源和定值电阻R2相连接，不计轨道的电阻（1）求开关S合向1瞬间导体棒的加速度a；（2）开关S合向1，在导体棒速度等于v时把S合到2，导体棒运动x后停下来，求S合到2的瞬间导体棒的电功率P及此后通过导体棒的电量q1； 第17题图rabMNPQESR212（3）若从开关S合向接线柱1到导体棒速度等于v的过程中，通过电源的电量为q2，则此过程中导体棒R1上产生的电热QR18（16分）如图所示，在xoy平面y0的区域内有沿y轴负方向的匀强电场，在y0的区域内有垂直于xoy平面向里的匀强磁场一质量为m、电荷量为q的带电粒子从坐标为（2l，l）的P
15、点以初速度v0沿x轴负方向开始运动，恰能从坐标原点O进入磁场，不计带电粒子所受的重力（1）若带电粒子此后每隔相同的时间以相同的速度通过O点，则磁感应强度大小B1为多少？（2）若带电粒子离开P点后只能通过O点两次，则磁感应强度大小B2为多少？（3）若带电粒子从P点正下方任意一点以相同的初速度v0开始运动，在电场中运动一段时间后，同时撤去电场和磁场，粒子均能通过O点，求撤去电场和磁场时刻粒子的位Pv0xyO第18题图置所在的曲线的方程高二期中考试物理参考答案及评分标准一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分每小题只有一个选项符合题意1D 2B 3D 4A 5B6D7A8D二、多项选择题
16、：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，错选或不答的得O分9BC 10AD 11BD 12ACD三、简答题：本题共2小题，共计14分请将解答填写在答题卡相应的位置直流电源第14题答图+-AVRx13（6分）（2分）；（2分）；小于（2分）14（8分）（1）1k（2分）（2）如图所示（2分）（3）黑（2分） 电流表“+”与氧化膜电阻的左接线柱间的连接发生断路（2分）四、计算题：本题共4小题，共计46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（7分）解析
17、：（1）导体棒中产生的感应电动势 （1分）由欧姆定律，导体棒中的电流 （1分）则电流随时间变化的表达式为 （1分）（2）导体棒中产生的感应电动势的有效值 （1分）导体棒中电流的有效值 产生的热量 解得 （1分）根据功能关系得 （1分）解得 （1分）16解析：由闭合电路的欧姆定律可得（2分）（2）导体棒静止，根据共点力平衡可得ILBcos30=mgsin30（2分） （1分）（3）由牛顿第二定律可得ILB-mgsin30=ma（2分）解得，（1分）方向沿斜面向上（1分）17.（14分）解析：(1) (1分) (1分) (1分) 方向水平向左 (1分)(2) (1分) (1分) (1分) (1分)
18、 (3)此过程中电路中产生的总电热Q (2分)在电阻R上产生的电热 (2分) (1分)18解：（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，到达O点时速度方向与x轴负方向的夹角为 （1分）（1分）第18题答图1P(2l，l)v0xyO得 （1分）（1分）由几何关系得 （1分） 解得 （1分） （2）带电粒子从O点进入磁场后做半径为r2的匀速圆周运动，设粒子连续两次进入磁场位置间的距离为s，由对称性和几何关系可知第18题答图2P(2l，l)v0xyOs=要使粒子经过O点，需满足 （n=1,2,3）（2分） 由 （1分） （n=1,2,3）（2分） （如果没有考虑粒子运动的周期性，解得，得2分）（3）粒子从P点抛出后，在电场中运动的加速度为a，到O点时y方向的分速度大小为v0（1分）设带电粒子从P点正下方任意点抛出后，经过时间t运动到坐标为（x，y）的Q点撤去电场和磁场后，粒子做匀速直线运动，此时速度方向与x轴负方向的夹角为第18题答图3P(2l，l)v0xyOQ (x，y)（1分）（1分）又 （1分）解得 ()（1分）
