江苏省兴化中学2017-2018学年高二上学期双周测(三)物理(选修)试题 word版含解析

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1、江苏省兴化中学江苏省兴化中学 2017201720182018 学年度高二第一学期双周测(三)物理试题(选修)学年度高二第一学期双周测(三)物理试题(选修)一、单项选择题一、单项选择题 1. 下面关于磁场的说法正确的是( )A. 某点小磁针的 S 极指向,即为该点的磁场方向B. 某点小磁针 N 极的受力方向与该点磁场方向一致C. 某点一小段通电直导线受到的磁场力方向与该点磁场的方向一致D. 在通电螺线管外部小磁针 N 极受力方向与磁场方向一致,在内部小磁针 N 极受力方向与磁场方向相反【答案】B【解析】A、人们规定磁场中静止的小磁针的N极的受力方向暨N极的指向即为该点的磁场方向,故 A 错误,

2、B 正确;C、根据左手定则可知,某点一小段通电直导线受到的磁场力方向与该点磁场的方向垂直,故 C 错误;D、通电螺线管外部小磁针北极受力方向与磁场方向一致,在内部小磁针北极受力方向仍与磁场方向相同,故 D 错误。点睛:此题考查磁场的方向问题,知道磁场方向与某点小磁针北极的受力方向与该点磁场方向一致,而与导线的受力方向满足左手定则即可。2. 在赤道上空,水平放置一根通以由西向东的电流的直导线,则此导线 ( )A. 受到竖直向下的安培力B. 受到竖直向上的安培力C. 受到由南向北的安培力D. 受到由西向东的安培力【答案】B【解析】赤道上空地磁场的方向由南向北,根据左手定则:伸开左手,拇指与手掌垂直

3、且共面,磁感线向北穿过手心,则手心朝南,四指指向电流方向,则由西向东,拇指指向安培力方向:竖直向上,故选项 B 正确。点睛:本题考查左手定则的应用能力,关键要了解地磁场的分布情况:地磁场的北极在地球的南极附近,地磁场的南极在地球的北极附近。3. 如图所示,两个同心放置的同平面的金属圆环,一条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直,则通过两环的磁通量 a、b 比较,则( )A. abB. abC. a=bD. 无法比较【答案】B【解析】根据磁感线的分布情况可知,磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上,外部磁感线方向向下,由于磁感线是闭合曲线,磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数,而磁铁外部磁感线分布

4、在无限大的空间,所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分,a 的面积小,抵消较小,则磁通量较大,所以,故选项 B 正确。点睛:本题是非匀强磁场磁通量大小的比较问题,抓住抵消后剩余磁通量进行比较,常见问题。4. 如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长 ab2bc,当将 A 与 B 接入电压为 U(V)的电路中时,电流为 I;若将 C 与 D 接入电压为 U(V)的电路中,则电流为( ) A. I B. 2IC. I D. 4I【答案】D【解析】设金属薄片的厚度为 ,当A与B接入电压为U(V)的电路中时,当C与D接入电压为U(V)的电路中时,可知,根据欧姆定律得,电流,知电

5、流之比为,所以将C与D接入电压为U(V)的电路中,电流为4I,故选项 D 正确。点睛:根据电阻定律得出两种情况下的电阻之比,结合欧姆定律得出电流大小之比。5. 如图所示,两只灯泡L1、L2分别标有“110V,60W”和“110V,100W” ,另外有一只滑动变阻器R,将它们连接后接入 220V 的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,应使用下面( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】A、灯泡 1 的额定电流,灯泡 2 的额定电流,在A电路中,两灯泡正常发光时,通过 R 的电流为,R与并联,电压相等,根据,所以功率之比等于电流之比,为,则R上消耗的功率为,则整个电路

6、的总功率;在 D 电路中,两灯泡正常发光,则通过 R 的电流等于两灯泡额定电流之和,为,两灯泡的并联电压为,则R上的电压为,根据,知电阻R上消耗的功率与两个灯泡消耗的功率相等,所以整个电路的总功率,所以 A 电路消耗的功率小,故 A 正确,D 错误;B、在B电路中,灯泡 1 的额定电流,灯泡 2 的额定电流,灯泡2 能正常法,则灯泡 1 就会烧掉,B电路不能保证两灯泡正常发光,在 C 电路中,两灯泡串联,则两灯泡电流相等,不能保证两灯泡正常发光,故 B、C 错误。点睛:解决本题的关键知道在混联电路中,总功率等于各电阻消耗的功率之和,会根据功率的公式求出额定电流,判断灯泡能否正常发光。6. 如图

7、所示,把一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动。当导线通入向左的电流 I 时,如果只考虑安培力的作用,则从上往下看,导线的运动情况是( )A. 顺时针方向转动,同时下降B. 顺时针方向转动,同时上升C. 逆时针方向转动,同时上升D. 逆时针方向转动,同时下降【答案】D【解析】在导线两侧取两小段,左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向外,右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向里,从上往下看,知导线逆时针转动,当转动度时,导线所受的安培力方向向下,所以导线的运动情况为,逆时针转动,同时下降,故 D 正确,ABC 错误。点睛:利用微元法,在导线两侧取两段,根据左手定则判断出安培力的方向,当

8、转过度时,再根据左手定则判断出安培力的方向,从而确定导线的运动情况。7. 在匀强磁场中,一个带电粒子做匀速圆周运动,如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度 2 倍的匀强磁场,则( )A. 粒子的速率加倍,周期减半B. 粒子的速率加倍,轨道半径减半C. 粒子的速率不变,周期减半D. 粒子的速率减半,轨道半径变为原来的 1/4【答案】C【解析】因为带电粒子所受的洛伦兹力方向总与其速度方向垂直,不做功,故动能不变,速度不变,由半径公式知,轨道半径减半,根据周期公式知,磁场的磁感应强度增加一倍,周期减半,故 C 正确,ABD 错误。点睛:此类问题要求掌握洛仑兹力的大小和方向的确定,带电粒子在

9、匀强磁场中圆周运动及其规律,会应用周期公式和半径公式进行计算和分析有关问题。8. 如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由位置 1 绕cd边翻转到位置 2,第二次将金属框由位置 1 平移到位置 2,设先后两次通过金属框的磁通量的变化量的大小分别为1 和2,则( ) 。A. B. C. D. 【答案】B点睛:本题关键在于明确磁通量的方向规定,设由某一面穿过的为正,则从另一面穿的过磁通量为负。9. 在如图所示电路中,闭关开关 S,当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时,三个理想电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用 I、U1、U2表示,下列判断正确的是( )A. I 减

10、小,U2增大B. I 减小,U1增大C. I 增大,U1增大D. I 增大,U2增大【答案】A点睛:对于电路的动态分析问题,首先要认清电路部分的连接关系,往往按“局部整体局部”思路分析。10. 磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为 B2/2,式中 B 是磁感强度, 是磁导率,在空气中 为一已知常数为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度 B,一学生用一根端面面积为 A 的条形磁铁吸住一相同面积的铁片 P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离,并测出拉力 F,如图所示因为 F 所作的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感强度 B 与 F、A 之间的关系为( )A. B.

11、 C. D. 【答案】A【解析】由题意,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为,条形磁铁与铁片P之间的磁场具有的能量等于拉力F做的功,故,量密度为磁场中单位体积所具有的能量,故联立可解得,故选项 A 正确。点睛:本题关键根据题意得到磁场能量密度的定义,然后根据功能关系求得条形磁铁与铁片P之间的磁场所具有的能量,再根据题意列式求解。11. 如图所示的天平可用来测定磁感应强度,天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为 L,共 N 匝。线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸而。当线圈中通有电流 I(方向如图)时,在天平左、右两边加上质量各为 m1、m2的砝码,天平平衡。当电流反向(大小不变)时

12、,右边再加上质量为 m 的砝码后,天平重新平衡。由此可知( )A. 磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为(m1-m2)g/NILB. 磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为 mg/2NILC. 磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为(m1-m2)g/NILD. 磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为 mg/2NIL【答案】B【解析】B 的方向垂直纸面向里,在天平左、右两边加上质量各为 m1、m2的砝码,天平平衡因为线框也是有质量的,设右边的线框质量为 m02,根据平衡有:NBIL=(m1-m02-m2)g,解得 故 A 错误当 B 的方向垂直纸面向里,开始线圈所受安培力的方向向向下,电流方向相反,则

13、安培力方向反向,变为竖直向上,相当于右边少了两倍的安培力大小,所以右边应加砝码,有 mg=2NBIL,所以 故 B 正确当 B 的方向垂直纸面向外,开始线圈所受安培力的方向向向上,电流方向相反,则安培力方向反向,变为竖直向下,相当于右边多了两倍的安培力大小,需要在左边加砝码故 C、D 错误故选 B二、多项选择题二、多项选择题12. 质量为 m 的通电细杆 ab 置于倾角为 的导轨上,导轨宽度为 d,杆 ab 与导轨间的摩擦因数为 .有电流时,ab 恰好在导轨上静止,图(b)的四个侧视图中,标出了四种可能的匀强磁场方向,其中杆 ab 与导轨之间的摩擦力可能为零的图是 ( )A. B. C. D.

14、 【答案】AC【解析】A、杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力,若三个力平衡,则不受摩擦力,故 A 正确B、杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力,要想处于平衡,一定受摩擦力,故 B 错误;C、杆子受重力,竖直向上的安培力,若重力与安培力相等,则二力平衡,不受摩擦力,故C 正确;D、杆子受重力、水平向左的安培力,支持力,要想处于平衡,一定受摩擦力,故 D 错误。点睛:解决本题的关键掌握安培力的方向判定,以及能正确地进行受力分析,根据受力平衡判断杆子是否受摩擦力。13. 如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在它的右上方固定一直导线,导线与磁铁垂直,若给导线通以垂直于纸面向内的电流后,则与未通

15、电相比( )A. 磁铁对桌面压力增大B. 磁铁对桌面压力减小C. 磁铁有向左运动的趋势D. 桌面对磁铁无摩擦力【答案】AC【解析】以导线为研究对象,导线所在处的磁场的方向指向左上方,由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向右上方,根据牛顿第三定律得知,导线对磁铁的安培力方向斜向左下方,磁铁有向左运动的趋势,受到向右的摩擦力,同时磁铁对地的压力增大,故 AC 正确,BD 错误。点睛:以导线为研究对象,根据电流方向和磁场方向判断所受的安培力方向,再根据牛顿第三定律,分析磁铁所受的支持力和摩擦力情况来选择。14. 如图所示是一个多用电表的简化电路图。 为单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱 可以接通

16、,也可以接通 、 、 、 或 。下列说法正确的是( )A. 开关 分别接 或 时,测量的是电流,其中 接 时量程较大B. 开关 分别接 或 时,测量的是电阻,其中 是黑表笔C. 开关 分别接 或 时,测量的是电压,其中 是黑表笔D. 开关 分别接 或 时,测量的是电压,当 接 时量程较大【答案】AD【解析】多用电表的工作原理是闭合电路的欧姆定律题图为一简易的多用电表原理示意图A、其中 1、2 两档用来测电流,接 1 时分流电阻相对更小,故接 1 时电表的量程更大,第 1档为大量程,那么S接 2 时量程较小,A 正确;B、3、4 两档用来测电阻,其中黑表笔连接表内电池的正极,故B为黑表笔;A与电源的负极相连,故A为红表笔,B 错误;C、要测量电压,电流表应与电阻串联,由图可知当转换开关S旋到位置 5、6 时,

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