江苏省海门中学09-10学年高二上学期期末考试讲义

江苏省海门中学09-10学年高二上学期期末考试
物理（选修）
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．关于电源电动势与磁感应强度，以下几种说法中正确的有 A ．电源电动势就是接入电源两极间的电压表测到的电压
B ．电源电动势表征电源把其它形式能转化为电能本领，与是否接外电路无关
C ．由IL
F
B =
可知，B 与F 成正比，与IL 成反比 D ．若检验电流元在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度为零
2．用遥控器调换电视频道的过程，实际上是传感器把光信号转化成电信号的过程，下列属于这类传感器的是
A ．自动洗衣机中的压力传感装置
B ．走廊照明灯的声控装置
C ．红外报警装置
D ．电饭煲中控制加热和保温的温控器
3．如图所示，一个边长为a 、电阻为R 的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v 匀速穿过宽均为a 的两个匀强
磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B ，方向相反．线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直．取逆时针方向的电流为正．若从图示位置开始，则线框中产生的感应电流I 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象为
4．如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B ，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v 水平射
入，为使粒子流经磁场
时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，则
关于匀强电场场强大小和方向的说法中，正确
的是
A ．大小为
B /v ，粒子带正电时，方向向上 B ．大小为B /v ，粒子带负电时，方向向上
C ．大小为Bv ，方向向下，与粒子带何种电荷无关
D ．大小为Bv ，方向向上，与粒子带何种电荷无关
5．把两盏相同的电灯分别接入如图所示的甲乙两种电路，甲电路所加电压为8V ，乙电路所加电压为14V ，调节变
阻器R 1和R 2，使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的电功率分别为P 甲和P 乙，则下列关系正确的是
Ａ．乙甲P P > Ｂ．乙甲P P
<
Ｃ．乙甲P P
= Ｄ．无法确定 6．在探索通过导体的电流、电压和电阻的关系时，可以用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；已知当通过某直导线电流为I 时，小磁针偏转了45°，问当他发现小磁针偏转了60°时,通过该直导线的电流为（已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）
A ．2I
B ．2I
C ．3I
D ．3I
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．电动机的线圈电阻为R ，电动机正常工作时，两端的电压为U ，通过的电流为I ，工作时间为t ，下列说法中正
确的是：(
)
A ．电动机消耗的电能为UIt
B ．电动机消耗的电能为2
I Rt
C ．电动机线圈产生的热量为2
I Rt D ．电动机线圈产生的热量为t R
U 2
8．如图所示，边长为L 的正方形线圈abcd 匝数为n 、电阻为r ．外电路的电阻为R ，线圈位于磁感应强度为B 的匀
强磁场中，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO ′轴匀速转动，则以下判断中正确的是
A ．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e = nBL 2ωsin ωt
B ．在t =
2πω
时刻,电路中的电流改变方向 C ．电阻R 上电压的有效值为nBL 2ω/2 D ．在t =
2πω
时刻,穿过线圈的磁通量为零，但磁通量随时间变化最快
9．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D 形金属盒，两盒间的狭缝
中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D 形金属盒处于垂直于盒的匀强磁场中，如图所示，现要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是 A ．增大高频交流电的电压
B ．增大磁场的磁感应强度
C ．增大
D 形金属盒的半径 D ．减小狭缝间的距离
10．如图所示，灯泡a 、b 、c 完全相同，线圈L 稳流电阻不计且自感系数足够大．则下列判
断正确的有
A ．K 闭合的瞬间，b 、c 两灯几乎一样亮
B ．K 闭合稳定后，a 、c 两灯一样亮
C ．K 断开之后的短时间内，b 灯中有向左通过的电流
D ．K 断开，a 、c 两灯立即熄灭
11．如图甲所示，等离子气流（由正、负离子组成）从左方连续不断地以速度0v 射入1P 和2P 两极板间的匀强磁场中，ab 直导线与1P 、2P 相连接，线圈A 与直导线cd 相连接．线圈A 内存在强度如图乙所示的变化磁场，且规定向左为磁感应强度B 的正方向，则下列叙述中正确的有 A ．0至ls 内ab 、cd 导线互相排斥 B ．1至2s 内ab 、cd 导线互相排斥 C ．2至3s 内ab 、cd 导线互相吸引
D ．3至4s 内ab 、cd 导线互相吸引
三、实验题：本题共 2小题，共 18分．把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答．
12．某同学要用多用电表测一只电阻，已知多用电表电阻挡有4个倍率，分
别为×1k 、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量发现指针偏转角度太大（指针位置如图中虚线所示）．为了较准确地进行测量，请你补充完整接下去应该进行的主要操作步骤：
①调节选择开关旋钮，选择× 倍率；②两表笔 (填“短接”或“断开”)，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω处；③重新测量并读数．若这时刻度盘上
的指针位置如图中实线所
示，则该电阻的阻值为 Ω；④测量完毕，把选择开关旋钮打至 ．
13．如图，用伏安法测电阻，当被测电阻阻值不能估计时，可采用试接法．让伏特表一端接在电路的a 点上，另一
端先后接在b 点和c 点，注意观察两个电表的示数．若安培表的示数有显著变化，伏特表应接在a 、 两点，并且测量结果相比真值 （填“偏大”或“偏小”）． 14．如图，在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中：
①请你不改动已接导线，在（甲）图中把还需要连接的导线补上．
②测得该电源的U －I 图线如图（乙）所示，则该电源的电动势为 V ，内电阻为 Ω．
四、计算或论述题：本题共 4小题，共 64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的单位．
15．（16分）如图所示，左侧的圆形导电环半径为r =1.0cm ，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线
圈两端与一个电容为C =100 pF 的电容器相连，导电环的电阻不计，环中有垂直于圆环平面的变化磁场，磁场磁
感应强度B 的变化率△B /△t =ππ100
sin 2100t ，若电容器C 所带电荷量的最大值为1.41×10-9C ，则 （1）t =
400
1
s 时，原线圈两端的电压是多少？ （2）所用理想变压器的原副线圈的匝数之比为多少？（取2
10π=）
16．（16分）如图所示，R 3=0.5Ω，S 断开时，两表读数分别为0.4A 和2.4V ，S 闭合时，它们的读数分别变化了0.3A 和
A
V
+ +
0.3V，求：
(1)R1、R2的阻值；
(2)电源的电动势和内阻（两表均视为理想表）．
17．（16分）如图所示，在倾角为30°的斜面OA左侧有一竖直档板，档板与斜面OA间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B=0.2T，档板上有一小孔P，OP=0.6m，现有一质量m=4×10－20kg，带电量q=+2×10－14C的粒子，从小孔以速度v0=3×104m/s水平射进磁场区域．粒子重力不计．
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径是多少？
（2）通过调整粒子进入磁场的速度大小可以控制粒子打到斜面OA时的速度方向，现若要粒子垂直打到斜面OA，则粒子进入磁场的速度该调整为多少？此情况下粒子打到斜面OA的时间又为多少？
(3) 通过调整磁场的分布范围,也可控制粒子打到斜面OA时的速度方向，现假设上述区域内的磁场仅局限于一
个圆形区域内, 要使以v0速度进入磁场的粒子垂直打到斜面OA，则圆形磁场区域的最小半径应该为多少？
18．（16分）如图所示，一边长L = 0.2m，质量m1 = 0.5kg，电阻R = 0.1Ω的正方形导体线框abcd，与一质量为m2 = 2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连．起初ad边距磁场下边界为d1 = 0.8m，磁感应强度B=2.5T，磁场宽度d2=0.3m，物块放在倾角θ=53°的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5．现将物块由静止释放，经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时，线框恰好做匀速运动．（g取10m/s2，sin53°=0.8，）求：
（1）线框ad边刚进入磁场时的速度大小v1；
（2）线框ad边从磁场上边缘穿出时的速度大小v2；
（3）线框整体穿越磁场运动过程中产生的焦耳热．
参考答案
一、单项选择题：（本大题6小题，每小题3分，共18分）
1. B
2.C
3.B
4.D
5.A
6.D
二、多项选择题：(本大题5小题，每小题4分，共20分,漏选得2分）
7. AC 8.AD 9.BC 10.ABC 11.BD 三、实验、填空题：(本大题3小题，共18分)
12.①10（2分）②短接（2分）③120（2分）④交流电压最高档（2分） 13.c （2分） 偏大（2分） 14. ①
②1.8（2分） 2（2分） 四、计算题（本大题共4小题，每小题16分，共64分） 15. （16分）(1)解：根据法拉第电磁感应定律
E=n △φ/△t=△BS/△t （4分）
=1002πsin100πt×π×0.012=2sin100πt /10(V) （2分） ∴当t=
400
1
s 时，原线圈两端的电压 U=0.1(V) （2分） (2)解:由题,电容器上的最大电压
U 2=Q/C （2分）
=1.41×10-9/100×10-12=14.1(V) （2分）
又根据法拉第电磁感应定律,原线圈中电压的最大值
U 1=2/10(V) （2分）
则原副线圈匝数比为n 1/ n 2= U 1/ U 2=1/100 （2分）
16. （16分）(1)解:S 断开时,I 1=0.4A,U 1=2.4V 由题
R 1= U 1/ I 1=6Ω （2分） S 闭合时,由题I 2=0.4+0.3=0.7A （2分）
U 2=2.4-0.3=2.1V （2分） 则 R 1// R 2= U 2/ I 2=3Ω
∴R 2=6Ω （2分） (2)解: S 断开时E=U 1+I 1(R 3+r) （2分）
S 闭合时E=U 2+I 2(R 3+r) （2分） 代入数据有E=2.8(V) （2分）, r=0.5Ω （2分）
17. （16分）(1)粒子进入磁场有
BqV 0=m R
V 2
0 （3分）
∴R=
Bq
m V 0
=0.3m （3分） （2）若要粒子垂直打在A 板上，即粒子轨迹如图18-1 显然O 点即为圆周运动的圆心
∴R′=
Bq
m V
=0.6m （1分） 则V=2V 0=6×104m/s （2分） 粒子打到斜面上的时间t=
3π R′/V =3
π
×10-5S （3分） (3)由题,粒子代表性的轨迹如图18-2,图中P 点为粒子进入磁场
的点,Q 点为出射
点,则所求最小半径的磁场即为以PQ 为直径的磁场,由几何关系 r=R/2=0.15m （4分）
18. (1) 线框ad 边进入磁场前做的是匀加速运动,设加速度为a,则对线框有
F 绳- m 1g= m 1a （2分） 对物块有
m 2gsin θ-μm 2gcos θ- F 绳= m 2a （2分）
∴a = (m 2gsin θ-μm 2gcos θ- m 1g)/ m 1+ m 2=2m/s 2 （1分） 又V 12=2 ad 1
∴V 1=5
16m/s （1分）
(2)解:线框ad 边从上边缘穿出时恰匀速,则对框有 F 绳=m 1g+BIL （1分）
对物块有
m 2gsin θ=μm 2gcos θ+ F 绳 （1分） 又I=BLV 1/R （2分）
∴V 1= (m 2gsin θ-μm 2gcos θ- m 1g)R/B 2L 2=2m/s （2分） (3)从线框开始运动到bc 边刚穿出磁场,由能量守恒有 m 2gsin θ(d 1+d 2+L)= μm 2gcos θ(d 1+d 2+L)+ m 1g(d 1+d 2+L)+ 2121)(2
1
V m m ++Q （2分） ∴Q=1.5J （2分）。