江苏省泰州市姜堰区2014-201 5学年高二上学期中考试 物理（选修）
(满分：120分 考试时间：100分钟)
第I卷（选择题 共41分）
一、单项选择题：本大题共7小题，每小题3分，共计21分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。
1． 对磁感应强度的定义式 的理解，下列说法正确的是
A．磁感应强度B跟安培力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积成反比
B．公式表明，磁感应强度B的方向与通电导体的所受安培力F的方向相同
C．磁感应强度B是由磁场本身决定的，不随F、I及L的变化而变化
D．如果通电导体在磁场中某处受到的安培力F等于零，则该处的磁感应强度也等 于零
2． 下列各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是
3．用伏安法测某一电阻时，如果采用如图所示的甲电路，测量值为R1 ，如果采用乙电路，测量值为R2 ，那么R1 、R2与真实值R之间满足的大小关系是
A．R1＜R＜R2 B．R＞R1＞R2
C．R1＞R＞R2 D．R＜R1＜R2
4．如图所示的电路中，当变阻 器R3的滑动片向上移动时
A．电压表示数变小，电流表示数变大
B．电压表示数变大，电流表示数变小
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
5．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向里的电流，下列说法正确的是
A．磁铁对桌面的压力减小，不受桌面摩擦力的作用
B．磁铁对桌面的压力减小，受到桌面摩擦力的作用
C．磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力的作用
D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用
6．如图所示的虚线框为一长方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c、d四点射出磁场，比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td，其大小关系是
A．ta
7．如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是
A． ，正电荷 B． ，正电荷
C． ，负电荷 D． ，负电荷
二、多项选择题：本大题共5小题，每小题4分，共计20分.在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错 或不答的得0分。
8．如图所示，一根通电直导线放在磁感应强度B=1T的匀强磁场中，在以导线为圆心，半径为r的圆周上有a,b,c,d四个点，若a点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是
A．直导线中电流方向是垂直纸面向里的
B．c点的实际磁感应强度也为0
C．d点实际磁感应强度为 T，方向斜向下，与B夹角为450
D．b、d两点的磁感应强度相同
9．关于多用电表，下列说法正确的是
A．多用电表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的
B．多用电表各项测量完成后，应把选择开关旋至“OFF”处或交流电压的最大量程处
C．多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的
D．用多用表测电压、测电流和测电阻时，电流都是从红表笔流入电表的
10．如图所示的U―I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知
A．R的阻值为1.5Ω
B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω
C．电源的输出功率为3.0W
D．电源内部消耗功率为1.5W
11．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底的匀强磁场中，如图所示。要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是
A．增大匀强电场间的加速电压
B．增大磁场的磁感应强度
C．减小狭缝间的距离
D．增大D形金属盒的半径
12．不计重力的负粒子能够在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过．设 产生匀强电场的两极板间电压为U，距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子带电荷量为q，进入速度为v，以下说法正确的是
A．若同时增大U和B，其他条件不变，则粒子一定能够沿直线穿过
B．若同时减小d和增大v，其他条件不变，则粒子可能沿直线穿过
C．若粒子向下偏，且能够飞出极板间，则粒子动能一定减小
D．若粒子向下偏，且能够飞出极板间，则粒子的动能有可能不变
第II卷 （ 非选择题 共79分）
三、简答题： 本大题共3小题，共计26分.请将答案填在答题卡上相应的位置。
13．（4分）有一游标卡尺，主尺的最小分度是 1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是____▲_____mm。如图2，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是____▲_____mm。
14．（12分）（1）用多用电表的欧姆档测某一额定电压为3V的小灯泡的电阻，读数情况如图（1），则小灯泡的电阻RL= ▲ Ω；接着再用该电表测量一阻值约2kΩ的电阻的阻值，则选择开关应该置于 ▲ 倍率档位。换挡后，在测电阻之前，应该先 ▲ 。
（2）在描绘该小灯泡的伏安特性曲线时，已有一只满足要求的电流表。为了把满偏电流Ig=3mA，内阻Rg=100Ω的表头改装成量程为3V的电压表，需串联一个阻值R= ▲ Ω的电阻；
（3）现将改装后的电压表接入如图（2）的电路进行实验，得到如下表的数据，请在所给的 坐标系中描绘出小灯泡的伏安特性曲线；
U/V0.00.20.51.01.52.02.53.0
I/A0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215
（4）若将该灯泡直接接到电动势E=2V，内阻r=10Ω的电源两端，根据前面提供的信息，可以求得该灯泡实际消耗的功率为P= ▲ W。
15．（10分）在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，某同学通过调节滑动变阻器测得的数据如下：
123456
U/V1.421.361.081.211.141.07
I/A0.040.080.120.160.200.24
（1）在图（1）画出该实验电路图。
（2）在图（2）给出的U－I坐标系中已经作出了U-I图线，利用该图线求得电动势E=__▲__V，内阻r=__▲_Ω．（均保留3位有效数字）。
（3）实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由___▲____（选填“电流表的分压”或“电压表的分 流”）引起的。用画U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的____▲_____误差。
四、计算题：本题共4小题，共计53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， 答案中必须明确写出数值和单位。
16．（13分）如右图所示，电源电动势E=12 V， 内阻r=0.5Ω，标有“8 V,24 W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=0.4Ω，求：
（1）路端电压；
（2）干路电流；
（3）电动机的输出功率。
17．（12分）如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中通有大小为I、方向垂直纸面向里的电流，欲使导体棒静止在斜面上，可以施加方向垂直于导体棒的匀强磁场。求：
（1）若匀强磁场的方向在竖直方向，则磁场方向向上还是向下？磁感应强度为多大？
（2）若导体棒与斜面间无挤压，则施加的磁场方向如何？则磁感应强度为多大？
（3）沿什么方向施加匀强磁场可使磁感应强度最小？最小为多少？
18．（13分）如图所示，一束质量 、电荷量 的带负电的粒子以某一速率通过一个矩形空间的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T；速度方向与磁感线垂直，带电粒子从A点沿AD方向射入，已知AB=DC=0.4m，AD=BC= ，求：
（1）若带电粒子的运动速率为 ，则其在磁场中运动半径R1为多少？
（2）若带电粒子恰好从C点离开磁场，则其在磁场中运动半径R2和速率v2各为多少？
（3）若满足带电粒子能从BC边飞出磁场，试确定带电粒子在磁场中运动时间的范围？
19．（15分）质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，如图所示，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外。一束电荷电量相同、质量不同的带正电的粒子，沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线匀速穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为 ，粒子所带电荷量为q，且不计重力，求：
（1）粒子进入磁场B2时的速度v的大小？
（2）打在a、b两点的粒子的质量之差 ？
（3）试比较这两种带电粒子在磁场B2中运动时间的大小关系，并说明理由？
2014～2015学年度第一学期期中考试
高二物理（选修）参考答案及评分标准
一、单项选择题：本大题共7小题，每小题3分，共计21分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。
题号1234567
答案CDABDDC
二、多项选择题：本大题共5小题，每小题4分，共计20分.在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全 部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
题号89101112
答案ACABDADBDBC
三、简答题：本大题共3小题，共计26分.请将答案填在答题卡上相应的位置。
13．（每空2分，共4分）61.70
1.195（1.194 ~ 1.197皆认可）
14．（每空2分，共12分）
（1） 6、
×100、
将红黑表笔接触进行欧姆调零
（2）900
（3）将表中数据逐一描点后用平滑曲线连接各点。
（4）作出电源的伏安特性曲线（如上图），读出交点的电压和电流值 0.09W～0.10W
15．（每空2分，共10分）
（1）
（2）1.48～1.50之间均可， 1.70～1.80之间均可
（3）电压表的分流；偶然
四、计算题：本题共4小题，共计53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， 答案中必须明确写出数值和单位。
16. （本大题满分13分）
解：(1)路端电压等于电灯L的电压，即U=8 V ………………（3分）
(2)由E＝U＋Ir
得I＝E－Ur＝12－80.5 A＝8 A ………………（4分）
(3)灯泡正常发光，IL＝ =3 A
电动机的电流IM＝I－IL＝5 A ………………（2分）
电动机消耗的总功率
P电＝UMIM＝8×5 W＝40 W
电动机内阻消耗的功率
P内＝I2MR0＝52×0.4 W＝10 W ………………（2分）
所以输出功率为
P出＝P电－P内＝40 W－10 W＝30 W. ………………（2分）
17．（本大题满分12分）
解：（1）方向竖直向上 …………（2分）
由 BIL = mg tanα，得 …………（2分）
（2）方向水平向左 …………（2分）
由BIL = mg 得 …………（2分）
（3）方向垂直斜面向上 …… ……（2分）
由 BIL = mg sinα，得 …………（2分）
18．（本大题满分13分）
解：（1）由 ………………（2分）
得R1=0.2m ………………（2分）
（2）由几何关系得
运动半径R2=0.8m ………………（2分）
由 得 ……………（2分）
（3）由 ，
得 ………………（2分）
又 ， ………………（2分）
得 ………………（1分）
19． （本大题满分15分）
解：（1）两极板间电场强度 ①…………（1分）
粒子在电容器中做直线运动，故 ②…………（2分）
解得 ③…………（1分）
（2）带电粒子在匀强磁场B2中做匀速圆周运动，
则 ④…………（2分）
打在a处的粒子的质量 ⑤
打在b处的粒子的质量 ⑥…………（2分）
又△x=2R1－ 2R2
联立得△m=m1－m2= ⑦…………（2分）
（3）打在a处的粒子的运动时间 大于打在b处的粒子的运动时间 ⑧…………（2分）
因为 ， ⑨
由⑤⑥得m1>m2 ⑩…………（3分）
故