2022—2022学年度第一学期期中考试高二物理（选修）第I卷（选择题共45分）一、单项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分．每小题只有一个选项符合题意)．1．下列说法中正确的是（）A．磁感线总是从磁体的N极出发终止于磁体的S极B．一小段通电导线放在某处不受磁场的作用力，则该处的磁感应强度一定为零C．线圈放在磁场越强的位置，穿过线圈的磁通量一定越大D．运动的电荷在磁场中不一定受到洛伦兹力abcCABD2．如图所示，长方体金属块边长之比a:b:c=3:1:2，将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为（设金属块的电阻率不变）A．I Ｂ．2IＣ．Ｄ．3.如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长NM相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（）4.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的A．轨道半径减小，角速度增大B．轨道半径减小，角速度减小C．轨道半径增大，角速度增大D．轨道半径增大，角速度减小5．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；的阻值等于电流表内阻的；的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A二、6\n多项选择题(本题共5小题，每小题5分，满分25分．每题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)．6．下列说法正确的是()A.电动势由电源中非静电力的性质决定,与其他因素无关B.在电源中，非静电力做功，将其他形式的能转化为电能C.在外电路中，电场力做功，将其他形式的能转化为电能D.电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移到正极所做的功7．额定电压为4V的直流电动机的线圈电阻为1，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4J，下列计算结果正确的是（）A．电动机正常工作时的输入功率为4WB．电动机正常工作时的输出功率为8WC．电动机每秒能将电能转化成4J的机械能D．电动机正常工作时的电流强度为2A8．如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。下列说法正确的有( )A．粒子被加速后的最大速度随磁感应强度和D型盒的半径的增大而增大B．粒子被加速后的最大动能随高频电源的加速电压的增大而增大C．高频电源频率由粒子的质量、电量和磁感应强度决定D．粒子从磁场中获得能量9．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线上过P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是( )A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减少B．对应P点，小灯泡的电阻为C．对应P点，小灯泡的电阻为D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积10.如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C.闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则A．变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变B．电压表示数U和电流表示数I的比值不变C．电阻R0两端电压减小，减小量为ΔUD．电容器的带电量增大，增加量为CΔU第Ⅱ卷（非选择题 共75分）三、简答题：本题（第l1、12题)，共计20分．请将解答填写在答题卡相应的位置．11．有一根细而均匀的导电材料样品（如图a所示），截面为同心圆环（如图b所示），此样品长约为6cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为，因该样品的内径太小，无法直接测量．现提供以下实验器材：A．20分度的游标卡尺B．螺旋测微器C．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）6\nD．电流表A1（量程50mA，内阻约20Ω）E．电流表A2（量程0.3A，内阻约1Ω）F．滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）G．直流电源E（约4V，内阻不计）H．导电材料样品RxI．开关一只，导线若干请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度为L；用螺旋测微器测得该样品的外径如上图所示，其示数D=mm．（2）请选择合适的仪器，设计一个合理的电路图来测量导电材料样品的电阻Rx．在方框内画出实验电路原理图，并标明所选器材的符号．这个实验电阻Rx的测量值将________（填“大于”、“等于”或“小于”）实际值．（3）若某次实验中，电压表和电流表的读数分别为U和I，则用已知物理量和测得的物理量的符号来表示样品的内径d=．12.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，可用的器材如下：电源（电动势为3V，内阻为1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值为20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。（电压表和电流表均视为理想电表）乙（1）实验中得到了小灯泡的U－I图象如图甲所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而。（选填“增大”“减小”或“不变”）（2）根据图甲，在图乙中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（画在答题卷上）。（3）若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡获得的最小功率是W。（计算结果保留2位有效数字）四、计算题：本题共4小题，共计55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．13．(16分)如图所示，电源电动势E=9V，内阻r=0.5Ω，电阻R1=5.0Ω，R2=3.5Ω，R3=6.0Ω，R4=3.0Ω，电容C=2.0μF（1）求电键接到a时，电容的带电量是多少？上极板带何种电荷？（2）求电键从与a接触到与b接触时，通过R3的电荷量是多少？上极板带何种电荷？14．(13分)6\n如图所示，直线MN上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，正、负电子同时从O点以与MN成300角的相同速度v射入该磁场区域(电子质量为m，电量为e)，经一段时间后从边界MN射出。求：(1)它们从磁场中射出时，出射点间的距离；(2)它们从磁场中射出的时间差。15.(13分)如图甲所示，一根重G＝0.2N、长L＝1m的金属棒ab，在其中点弯成60°角，将此通电导体放入匀强磁场中，导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端，当导体中通以I＝2A的电流时，两根弹簧比原长各缩短Δx＝0.01m.已知匀强磁场的方向水平向外，磁感应强度B＝0.4T，求：(1)导线中电流的方向.(2)弹簧的劲度系数k.16．(13分)在研究性学习中，某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验，其实验装置如图所示。abcd是一个长方形盒子，在ad边和cd边上各开有小孔f和e，e是cd边上的中点，荧光屏M贴着cd放置，能显示从e孔射出的粒子落点位置。盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度可忽略。粒子经过电压为U的电场加速后，从f孔垂直于ad边射入盒内。粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出。若已知fd=cd=L，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力。请你根据上述条件求出：(1)带电粒子进入磁场的速度(2)带电粒子的比荷q/m。6\n15．(15分)16．(15分)(1)(2)(3)2022—2022学年度第一学期期中考试高二物理（选修）参考答案一、选择题题号12345678910答案DCADCABDCDACBDAD三、简答题：11【答案】（1）6.125±0.002（2）如图，小于（3）（3）由欧姆定律可知，样品电阻：，由电阻定律可知：，解得：；12．（1）增大，（2）如右图，（3）0.32(0.30～0.33都对)。13．(1）2×10-5C；正电；（2）1.7×10-5C；负电.【解析】试题分析：（1）当开关接a时，电容器的电压电量Q1=CU1=2×10-6×5C=2×10-5C，由于上极板电势高，则上极板带正电荷．（2）电键与b接触时，电容器的电压则由Q=CU可知，开关由a接b的过程中，电量变化△Q=（U1+U2）C=8.5×2.0×10-6=1.7×10-5C即通过R3的电荷量为1.7×10-5C．由于上极板电势低，则上极板带负电荷．考点：电容；闭合电路的欧姆定律。14．解析：(1)正、负电子在匀强磁场中圆周运动半径相同但绕行方向不同，分别作出正、负电子在磁场中运动的轨迹如图所示。由得R=射出点距离所以(2)由得6\n负电子在磁场中运动时间正电子在磁场中运动时间所以两个电子射出的时间差15.解析：(1)通电后，根据左手定则可判断安培力的方向，F、F′的方向各与导线垂直(如图乙所示)，而F、F′的合力则是竖直向上的，所以导线中电流的流向应为b→a.(2)ab在重力G，弹簧弹力F1、F2，安培力F、F′的作用下处于平衡状态，则：F1＋F2＋G＝Fcos60°＋F′cos60°2kΔx＋G＝2BI·cos60°解得：k＝＝N/m＝10N/m.答案：(1)b→a (2)10N/m16解：带电粒子进入电场，经电场加速。根据动能定理：qU＝mv2/2所以v＝（3分）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图。设圆周半径为R ，在三角形ode中，有(L－R)2+(L/2)2=R2（3分）(2分)又qvB＝（2分）联立求解，得=（5分）6
