江苏省公道中学2020学年高二物理上学期期中试题(选修)

2020学年度第一学期期中考试
高二物理选修试卷
说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，全卷满分120分，考试时间100分钟
第Ⅰ卷（选择题共40分）
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
1．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。

下面四个物理量的表达式中不是用比值法定义的是
A．电势差
W
U
q
= B．磁感应强度
F
B
IL
=
C．电阻
U
R
I
= D．电场强度
2
Q
E k
r
=
2．如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将
A．逐渐减小 B．逐渐增大
C．保持不变 D．不能确定
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，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心，且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图方向的电流后，线圈的运动情况是
A ．线圈向左运动
B ．线圈向右运动
C ．从上往下看顺时针转动
D ．从上往下看逆时针转动
5．如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m ，长为l 的金属棒ab 悬挂在c 、d 两处，置于匀强磁场内。

当棒中通以从a 到b 的电流I 后，两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态。

为了使棒平衡在该位置上，所需的最小磁感应强度是
A ．tan mg
B Il
θ=
、竖直向下 B ． tan mg
B Il
θ=
、竖直向上
C ．sin mg B Il θ=、平行悬线向下
D ．sin mg B Il
θ=、平行悬线向上
6．如图所示电路中，电源的内阻为r ．在滑动变阻器的滑片P 向上端a 滑动过程中，两电表的示数变化情况为
A ．电压表示数减小，电流表示数增大
B ．电压表示数增大，电流表示数减少
C ．两电表示数都增大
D ．两电表示数都减小
7．如图所示的电路中，电源电动势为6V ，当开关S 接通后，灯泡L 1和L 2都不亮，用电压表测得各部分电压是U ab =6V ，U ad =0，U cd =6V ，由此可判定
A ．L 1和L 2的灯丝都烧断了
B ．L 1的灯丝烧断了
C ．L 2的灯丝烧断了
D ．变阻器R 断路
8．如图所示，直线A 为某电源的U －I 图线，曲线B 为某小灯泡的U –I 图线的一部分，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，灯泡恰好能正常发光，则下列说法中正确的是
A ．此电源的内阻为2/3Ω.
B ．额定状态下，小灯泡阻值为1Ω
C．小灯泡的U–I曲线说明电功率越大，灯丝电阻率越小
D．灯泡的额定功率为6 W
二、多选题，本题共4小题，每题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．
9．如图所示，金属细棒质量为m，用两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中，弹簧的劲度系数为k，棒ab中通有恒定电流，棒处于平衡状态，并且弹簧的弹力恰好为零。

若电流大小不变而方向反向，则
A．每根弹簧弹力的大小为mg
B．每根弹簧弹力的大小为2mg
C．弹簧形变量为mg
k
D．弹簧形变量为2mg
k
10．理发用的电吹风机有一个小电动机和电热丝。

电动机带动风叶转动。

电热丝给
空气加热，得到热风将头发吹干。

设电动机线圈的电阻为R
1，它与电热丝R
2
相串联
后，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，电流为I，消耗电功率为P，则以下
关系正确的是
A．P<IU B．P=I2(R
1+R
2
) C．P=IU D．P>I2(R
1
+R
2
)
11．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹，如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里。

该粒子在运动时，其质量和电荷量保持不变，而动能逐渐减少。

下列说法正确的是
A．粒子先经过b点，再经过a点
B．粒子先经过a点，再经过b点
C．粒子带正电
D．粒子带负电
12．某同学将一直流电源的总功率P
E 、输出功率P
R
和电源内部的发热功率P
r
随电流
I变化的图线画在了同一坐标上，如图所示。

根据图线可知
A．反映P
r
变化的图线是c
B．电源电动势为8 V
C．电源内阻为2 Ω
D．当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 Ω
第Ⅱ卷（非选择题共80分）
三．简答题：本题共三题，共计32分（第13题8分、第14题12分、第15题12分）
13．（1）右图为多用电表表盘，若将该表选择旋钮置于25mA挡,则读数为 mA . （2）某同学用多用电表粗测某电阻的阻值，当用“×100”倍率的挡位测量时，发现表头指针向右偏转角度过大，为减小误差，应将选择开关拨到“”倍率的挡位（选填“×10”或“×1k”）.如果换挡后立即用表笔连接电阻读数，该同学欠缺的实验步骤是： .补上该步骤后，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是Ω.
14．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．旧干电池1节 B．滑动变阻器（0~20 Ω）
C．滑动变阻器（0~1 kΩ） D．电压表（0~3 V）
E．电流表（0~0.6 A） F．电流表（0~3 A）
G．开关、导线若干
（1）在答题卡方框内画出实验电路原理图_________ .
（2）滑动变阻器应选______，电流表应选________。

（只填器材前的序号）（3）某同学根据实验数据画出的U–I图象如图所示，由图象可得电池的电动势为_____ V，内电阻为________Ω（均取2位有效数字）。

（4）由于本实验存在误差，内电阻的测量值真实值。

（填大于、小于、等于）
15．某同学想设计一个测量金属棒(阻值约10Ω)电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A．电流表A
1 (内阻R
g
=100Ω、满偏电流I
g
=3mA)
B．电流表A
2
内阻约为0.4Ω、量程为0.6A)
C．定值电阻R
=900Ω D．滑动变阻器R(5Ω、2A) E．干电池组(6V、0.05Ω) F．一个开关和导线若干G．螺旋测微器，游标卡尺
(1)如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为______ mm；
如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为______ cm．
(2)实验中需要改装电压表，应选用电流表（填A
1、A
2
），改装后电
压表量程为。

(3)请根据提供的器材，设计一个实验电路，画在答题卡方框内，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。

(4)若实验测得电流表A
1示数为I
1
，电流表A
2
示数为I
2
，则金属棒电阻的表达式
为R
X = _________________（用I
1
、I
2
、R
、R
g
表示）
四．计算题：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。

有数值计算的提，答案中必须明确写出数值和单位。

本题共四小题，共计48分（每小题12分）。

16．（12分）如图所示的电路中，R
1=2Ω，R
2
=6Ω，S闭合时，电压表V的示数为7.5V，
电流表A的示数为0.75A，S断开时，电流表A的示数为1A，求：
（1）电阻R
3
的值；
（2）电源电动势E和内阻r的值．
17．（12分）随着人民生活水平的提高，低碳、环保、经济的电动自行车进入千家万户。

一辆电动自行车的铭牌上给出了如下技术参数表。

请根据表计算规格后轮驱动直流电机
（1）此车电机正常工作时的功率
（2）此车电机的内阻；
（3）在额定电压下，电机由于某种故障突然卡死，此时电动机的功率。

18．（12分）如图所示，PQ和MN为水平放置的平行金属导轨，间距为l=1.0m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=20g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M=30g。

在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10m/s2。

（1）若导轨是光滑的，为了使物体c能保持静止，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？
（2）若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，若要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？
19．（12分）如图所示，直线MN上方有磁感应强度为B=5×10-4T的匀强磁场．正、负电子（质量相同、电量相同，电性相反）同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v=8×106m/s射入磁场(电子质量为m=9×10-31Kg，电荷量为e=1.6×10-19C)。

求：
（1）定性地画出正负电子在磁场中的运动轨迹；
（2）电子在磁场中做圆周运动的半径和周期；
（3）它们从磁场中射出位置之间的距离以及射出的时间差。

高二物理选修试卷参考答案与评分标准
一、二、选择题
题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 号
答
D A C A D B C D AC CD BD ACD 案
二、简答题（每空2分）
13、（1） 10.0 ; “×10”
（2）把红、黑表笔短接，重新欧姆调零; 220
14、（1）如图
（2） B ， E ，
（3） 1.5V 2.0Ω
（4）小于
15、（1） 6.126 10.230
（2） A
3V
1
（3）如图
（4）
16、解：
干路电流： I=1.5A；（2分）
流过R
3的电流：I
3
=I-I
2
=0.75A；（1分）
R 3两端的电压等于R
2
两端的电压：U
3
=I
2
R
2
=4.5V；（1分）
电阻R
3的值R
3
=6Ω；（2分）
（2）由闭合电路欧姆定律可得：
当S闭合时： E=7.5+1.5r （2分）当S断开时： E= I（R1+R2）+r （2分）解得E=9V （1分）r=1Ω；（1分）
17、解：
（1）电机输入总功率P
总
=IU=200W （4分）
（2）内部发热功率P
热=P
总
-P
出
（1分）
又P
热
=I2r （1分）解得r=1.6Ω （2分）（3）电机突然卡死时，电机电路是纯电阻电路，
则P=（2分）解得：P=1000W （2分）18、解：
（1） BIL=Mg，（2分）
I=1.5A （1分）
电流方向应该由a到b。

（1分）
（2）
L+μmg=Mg （2分）
当摩擦力向左时，BI
1
=1A （1分）解得：I
1
L=Mg+μmg （2分）当摩擦力向右时BI
2
=2A （1分）解得：I
2
即ab棒中的电流为（1分）
电流方向应该由a到b （1分）19、解：[解析] （1）如图（2分）
（2）
（2分）
R＝mv
qB
=9×10-2m （2分）
T＝2πm
qB
=9π/4 ×10-8s （2分）
（3）d=2R＝2mv
eB
.=0.18m （2分）
t=2T
3
＝
4πm
3eB
.=3π/2 ×10-8s （2分）。