江苏省徐州市学年高二上学期期中考试 物理选修 Word版含答案.docx
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江苏省徐州市学年高二上学期期中考试物理选修Word版含答案
2020~2021学年度第一学期期中考试
高二物理试题(选修)
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本次考试时间为90分钟,试卷满分100分,考试结束后,请将答题卡和答题纸一并交回。
2.本次试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。
考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效。
3.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在本试卷及答题卡上。
4.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,请用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案。
答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在指定位置,在其它位置答题一律无效。
如有作图需要,可用2B铅笔作答,并请加黑加粗画清楚。
第I卷(选择题,共38分)
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.磁感应强度B在国际单位制中的单位是特斯拉(符号:
T),下列单位中与磁感应强度单位一致的是
A.
B.
C.
D.
2.某电解池,如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过该截面的电流是
A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A
3.关于多用电表的使用,下列说法正确的有
A.甲图是用多用电表直流电压档测量小灯泡两端的电压,表笔接法正确
B.乙图是用多用电表直流电流档测量电路中的电流,表笔接法错误
C.丙图中用的是多用电表电阻档测量二极管的正向电阻
D.丁图中用的是多用电表电阻档测量二极管的正向电阻
4.如图所示,电视显像管中有一个电子枪,工作时它能发射电子,荧光屏被电子束撞击就能发光在偏转区有垂直于纸面的磁场B1和平行纸面上下的磁场B2,就是靠这样的磁场来使电子束偏转,使整个荧光屏发光经检测仅有一处故障:
磁场B1不存在,则荧光屏上
A.不亮B.仅有一条水平亮线C.仅有一个中心亮点D.仅有一条竖直亮线
5.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点,则
A.P、Q两点处的电荷等量同种B.a点和b点的电场强度相同
C.c点的电势低于d点的电势D.负电荷从a到c,电势能减少
6.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。
在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两极板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。
若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则
A.θ增大,E增大B.θ增大,Ep不变C.θ减小,Ep增大D.θ减小,E不变
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.下列对电源电动势概念的认识中,正确的是
A.电源把越多的其他形式的能转化为电能,电动势就越大
B.在闭合电路中,电源的电动势等于内外电路电势降落之和
C.干电池的电动势为1.5V,这表明千电池在1s内将1.5J的化学能转变为电能
D.铅蓄电池的电动势为2V,这表明电路中每通过1C电荷量,电源把2J的化学能转变为电能
8.无人机已在航拍领域被广泛的应用,它利用自身携带的小型电机升空进行航拍,如图为某牌子的无人机,已知其电池容量16000mAh,电机额定工作电压22V,无人机悬停时电机总额定功率352W,则下列说法正确的是
A.无人机正常工作时的电流是16AB.电池容量16000mAh中“mAh”是能量的单位
C.无人机的电机总电阻是1.375ΩD.无人机充满电后一次工作时间约为1h
9.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示。
以下判断正确的是
A.反应电源的总功率PE变化的是直线aB.电源的电动势E=3V,内电阻r=1Ω
C.当电流为1A时,外电路电阻为3ΩD.电源的最大输出功率Pm=9W
10.如图所示为回旋加速器的示意图。
两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中,一质子从加速器的A处开始加速。
已知D型盒的半径为R,磁场的磁感应强度为B,高频交变电源的电压为U、频率为f,质子质量为m,电荷量为q。
下列说法正确的是
A.质子最大速度不超过2πRf
B.质子的最大动能为
C.质子的最大动能与高频交变电源的电压U无关
D.质子的最大动能与高频交变电源的电压U有关,且随电压U增大而增加
11.笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。
当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作:
当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态如图所示,一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子,通入方向向右的电流时,电子的定向移动速度为v。
当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中,于是元件的前、后表面间出现电压U,以此控制屏幕的熄灭。
则元件的
A.前表面的电势比后表面的高B.前、后表面间的电压U与v无关
C.前、后表面间的电压U与c成正比D.自由电子受到的洛伦兹力大小为
第II卷(非选择题,共62分)
三、实验题:
本题共2小题,共18分。
请将解答填写在答题卡相应的位置。
12.(8分)测定金属丝的电阻率,提供实验器材如下:
A.待测金属丝R(电阻约8Ω)B.电流表A(0.6A,内阻约0.6Ω)
C.电压表V(3V,内阻约3kΩ)D.滑动变阻器R1(0~5Ω,2A)
E.电源E(6V)F.开关,导线若干
(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径如图1所示,则金属丝的直径为mm。
(2)某同学采用如图2所示电路进行实验,请用笔画线代替导线,在图3中将实物电路图连接完整。
(3)测得金属丝的直径为d,改变金属夹P的位置,测得多组金属丝接入电路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I,作出
-L如图4所示。
测得图线斜率为k,则该金属丝的电阻率ρ为。
(4)关于电阻率的测量,下列说法中正确的有。
A.开关S闭合前,滑动变阻器R1的滑片应置于最左端
B.实验中,滑动变阻器R的滑片位置确定后不可移动
C.待测金属丝R长时间通电,会导致电阻率测量结果偏小
D.该实验方案中电流表A的内阻对电阻率测量结果没有影响
13.(10分)某兴趣小组网购了一个多晶太阳能电池板,由于标签缺失,现欲测其电动势及内阻,操作如下:
(1)他们选用量程为15V的电压表直接测量电池两极间的电压,电表指针位置如图1所示,则电池电动势约为V。
(2)为进一步测量内阻,他们拟用图2所示的电路完成实验,若图中为理想电压表,则电池电动势E、内阻r、电压表示数U、电阻箱示数R之间的关系式为。
(3)连接电路后,他们完成了下表中数据的测量与计算,然后以U为纵坐标、
为横坐标作出如图3所示的图线,则内阻的测量值为Ω。
(保留3位有效数字)
(4)他们又用图3的纵截距作为电动势的测量值,则电动势的测量值E测(填“>”“<”或“=”)电动势的真实值E真;若电压表的真实内阻为RV,电池的真实内阻为r,则
(用RV、r表示)。
四、计算题:
本题3小题,共44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,答案中须明确写出数值和单位。
14.(14分)如图所示的电路,电阻R3=4Ω,电流表A和电压表V均为理想电表。
闭合开关S后,电流表示数为0.75A,电压表示数2.0V。
由于某种原因,电路有一只电阻发生断路现象,使电流表示数变为0.8A,电压表示数变化了1.2V。
试回答下列问题:
(1)判断哪只电阻发生断路,并说明理由。
(2)求电阻R1、R2的值。
(3)求电源的电动势E和内电阻r。
15.(15分)如图所示,在倾角θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。
电源电动势E=12V,内阻r=1Ω,一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。
整个装置处于磁感应强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)。
金属导轨光滑,取g=10m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:
(1)金属棒所受到的安培力的大小;
(2)通过金属棒的电流大小;
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值;
(4)将图中磁场与竖直方向夹角缓慢减小到0°,要保证金属棒始终静止,则B的大小应如何变化?
16.(15分)如图所示,金属板M、N竖直平行放置,中心开有小孔,板间电压为U0,E、F金属板水平平行放置,间距为d,板长为L,其右侧区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场AC边界与AB竖直边界的夹角为60°,现有一质量为m、电荷量为q的正电粒子,从极板M的中央小孔s1处由静止出发,穿过小孔s2后沿EF板间中轴线进入偏转电场,从P处离开偏转电场,平行AC方向进入磁场,若P距磁场AC与AB两边界的交点A距离为a,忽略粒子重力及平行板间电场的边缘效应,试求:
(1)粒子到达小孔s2时的速度v0;
(2)EF两极板间电压U;
(3)要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出,试求磁场磁感应强度的最小值。
2020-2021学年度第一学期期中考试
高二年级物理(选修)参考答案
一、选择(1-6为单选,每题3分,7-11为多选,全对得4分,漏选得2分,错选得0分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
D
C
B
D
D
BD
AD
AB
ABC
AD
二、实验(每空2分)
12.
(1)0.398(0.396--0.399都算对)
(2)
(3)
(4)AD(正确给2分,漏选给1分,错选不得分)
13.
(1)14.0(写14也给分)
(2)
(3)3.10~3.40均可(4)<
三、计算
14.(14分)
(1)R1断路.
(2)R1=8Ω,R2=4Ω(3)E=4V,r=1Ω
解:
(1)(4分)R1断路.断路前后,R2均有电流,排除R2.断路后,电压表有读数,排除R3,则必定是R1发生断路.(结论2分,理由2分)
(2)(6分)根据断路状态时,
(2分)
断路前,R2的电压U1=I1R2=0.75×4v=3v(1分)
流过R3的电流
A=0.25A(2分)
则
(1分)
(3)(4分)根据闭合电路欧姆定律得:
E=U1+(I1+I3)r=3+r ①(1分)
E=U2+I2′r=3.2+0.8r ②(1分)
由①②联立组成方程组,解得E=4V,r=1Ω(2分)
15.(15分)【答案】
(1)0.1N.
(2)0.5A.(3)23Ω.(4)B逐渐增大
解:
(1)作出金属棒的受力图,如图所示
由平衡条件得:
解得:
--------(4分,其中公式2分,结果2分)
(2)根据安培力公式F=BIL得
----------(4分,其中公式2分,结果2分)
(3)设变阻器接入电路的阻值为R
根据闭合电路欧姆
解得:
-------(4分,其中公式2分,结果2分)
(4)将图中磁场与竖直方向夹角缓慢较小到
,即磁感应强度变为竖直向上,则安培力方向变为水平向右,属于动态平衡,由矢量三角形法则可知,重力大小方向不变为,支持力方向不变,故安培力逐渐增大,则磁感应强度逐渐增大.-------(3分)
16.(15分)【答案】
(1)
(2)
(3)
解:
(1)粒子加速电场中
粒子到达小孔s2时的速度
(4分,其中公式2分,结果2分)
(2)
如图所示粒子离开偏转电场时,速度偏转角
,(1分)
竖直方向速度
(1分)
在偏转电场中
,
(1分)
由于
(1分)
EF两极板间电压
(1分)
(3)
如图所示要使得从AB边射出,R越大,B越小,R最大的临界条件就是圆周与AC边相切,由几何关系得
(2分)
粒子进入磁场时速度
(1分)
在磁场中,
(1分)
所加磁场的磁感应强度最小值为
(2分)
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