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1、北京第一学期期末考试试卷高二物理(选考)(考试时间90分钟 满分100分)一、本题共14小题，每小3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。把答案答在答题纸上。1.下列物理量属于矢量的是( )A、磁感应强度B、磁通量C、电势D、电动势2.如图所示虚线所围的区域内(为真空环境)存在电场强度为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场，已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转，设重力可忽略，则在这区域中的E和B的方向可能是( )A、E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同B、E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反C、E竖直向上，B垂直纸面向外D、E竖直向上，B垂直
2、纸面向里3、有关磁感应强度的下列说法中，正确的是( )A、磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B、若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C、若有一小段长为L、通以电流的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是D、由定义式可知，电流强度越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小4.如图所示，一金属圆环水平固定放置，现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线无初速度释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环( )A、始终相互吸引B、始终相互排斥C、先相互排斥，后相互吸引D、先相互吸引，后相互排斥5.物理实验都需要有一定的控制条件。奥斯特做电
3、流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响.关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是( )A、该实验必须在地球赤道上进行B、通电直导线必须竖直放置C、通电直导线应该水平东西方向放置D、通电直导线应该水平南北方向放置6.如图所示，在带负电背的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转、下列说法正确的是( )A、偏转原因是圆盘周围存在电场B、偏转原因是圆盘周围产生了磁场C、仅改变圈盘的转动方向，偏转方向不变D、仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变7.在我们生活的地球周围，每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒
4、子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。如图所示为地磁场的示意图。现有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球，在地磁场的作用下，射线方向发生改变的情况是( )A、若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向南偏移B、若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向北偏移C、若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向东偏移D、若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向西偏移8.某同学在利用如图所示装置“探究影响通电导线受力的因素”实验中，把三块相同的蹄形磁体(N极在下)并排放在桌面上，用细导线将一根铜质导体棒水平悬挂在磁体的两极间，导体棒的方向与磁场方向垂直，当导体棒中有电
5、流通过时，导体棒带动细导线偏离竖直方向，离开竖直方向最大角度称为摆动角。该同学在保持电流大小不变的条件下，通过两组实验作对比研究。实验：电流从细导线2流入、细导线3流出；实验：电流从细导线1流入、细导线4流出，关于两组实验现象，下列说法正确的是( )A、实验中细导线向外摆动，摆动角小于实验摆动角B、实验中细导线向外摆动，摆动角大于实验摆动角C、实验中细导线向里摆动，摆动角小于实验摆动角D、实验中细导线向里摆动，摆动角大于实验摆动角9.如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R，闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的
6、电流均为I。然后，断开S。若t时刻再闭合S，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1流过L2的电流i2随时间t变化的图象是( )10.如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S后( )A、电流表A2的示数减小B、电压表1的示数减小C、电压表V2的示数不变D、电流表A1的示数不变11.如图所示，在正方形区域abcd内有一垂直纸面向里的匀强磁场，一束电子以大小不同的速率垂直于ad边且垂直于磁场射入磁场区域，下列判断正确的是( )A、在磁场中运动时间越长的电子，其运动轨迹越长B、在磁场中运动时间相同的电子，其运动轨迹一定重合C
7、、不同运动速率的电子，在磁场中的运动时间一定不相同D、在磁场中运动时间越长的电子，其运动轨迹所对应的圆心角越大12.图中A是一底边宽为L的闭合线框，其电阻为R。现使线框以恒定的速度v沿x轴向右运动，并穿过图中所示的宽度为d的匀强磁场区域，己知Ld，且在运动过程中线框平面始终与磁场方向垂直。若以x轴正方向作为力的正方向，线框从图所示位置开始运动的时刻作为时间的零点，则在下图所示的图像中，可能正确反映上述过程中磁场对线框的作用力F随时间t变化情况的是( )13.如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝数n=100线圈的总电阻r=0
8、.20，线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动，角速度=100rad/s。线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8的定值电阻连接。计算时取3。( )A、图中时刻穿过线圈的磁通量为0.5WbB、若从线圈经过中性面开始计时，则线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式为e=150cos300t(V)C、此发电机在上述工作状态下的输出功率为2160WD、若从线圈经过中性面开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量为0.20C14、有一种“电磁动力小火车”玩具，一节干电池与两块钕铁硼强磁铁紧密相连置于裸铜导线(表面没有绝缘层)绕成的螺线管内部，两块磁铁与铜导线接触良好。实验发
9、现如果干电池的“+”“-”极与两块磁铁的“N”“S”极排布如图所示，则干电池与磁铁组成的“小火车”就会按照图中“运动方向”在螺线管内运动起来。关于小火车的运动，下列判断正确的是( )A、驱动“小火车”运动的动力来自于两块磁铁之间的相互排斥力B、其他材料不变，只将干电池的“+”“-”极左右对调，则“小火车”运动方向变为向右运动C、其他材料不变，改用旧的干电池，则“小火车”运动速度一定变大D、其他材料不变，只增加两端磁铁数量(两端“N”“S”极排布方向不变)，则“小火车”运动速度一定变大卷三、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的位置。15.(6分)某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻阻
10、值以及判断二极管的正负极。(1)他选择“100”倍率的欧姆挡按照正确的步骤测量未知电阻时，发现表针偏转角度很小，如图甲中虚线的位置所示。为了能获得更准确的测量数据，他应该将倍率调整到_的挡位(选填“10”或“1k”)；并把两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使表针指向_。调整好此挡位的欧姆表后再正确测量上述未知电阻，若表针指在如图甲中虚线的位置，则未知电阻的测量值为_。(2)若用已调好的多用电表欧姆挡“100”挡来探测一只完好的二极管的正、负极(如图乙所示)。当两表笔分别接二极管的正、负极时，发现表针指在如图甲中的虚线的位置，此时红表笔接触的是二极管的_极(选填“正”或“负”)。16.(1
11、2分)现有两组同学要测定一节午电池的电动势E和内阻r(已知E约为1.5V，r约为1)。(1)第一组采用图甲所示电路。为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的a、b两点间可接入的器件是_。A.一个定值电阻B.滑动变阻器为了调节方便且测量精度更高，以下器材中，电流表可选_；电压表可选_。A.电流表(00.6A)B.电流表(03A)C.电压表(03V)D.电压表(015V)第一小组经过多次测量，记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图乙中画出了U-I.图像。由图像可以得出，若将该干电池与一个阻值为2.2的定值电阻组成闭合电路，电路中的电流约为_A(保留两位有效数字)。(2)第二组在没有电压表的情
12、况下，设计了如图丙所示的电路，完成了对另一电池的测量。改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，通过研究图像的信息，他们测得了电池电动势和内阻。请说明按照此实验方案，忽略偶然误差，内阻的测量结果比真实值偏大还是偏小?并说明形成这个结果的原因。在第二组的实验中电阻箱(最大阻值为999.9，可当标准电阻用)、电流表(量程Ig=0.6A，内阻rg=0.1)。通过改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，并画出了如图丁所示的图像。根据图像中的信息和题中已知的参数可得出这个电池的电动势E=_，内电阻r=_四、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字
13、说明、方程式和演算步骤。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。把答案填在答题卡相应的位置。17.(9分)如图甲所示，N=200匝的线圈(图中只画了2匝)，电阻r=2，其两端与一个R=48的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。(1)判断通过电阻R的电流方向；(2)求线圈产生的感应电动势E；(3)求电阻R两端的电压U。18.(9分)如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行的金属导轨，导轨间距离l=0.2m，导轨平面与水平面的夹角=30，导轨上端连接一个阻值R=0.4的电阻。整个导轨平面处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强
14、度B=0.5T。现有一根质量m=0.01kg、电阻r=0.1的金属棒ab垂直于导轨放置，且接触良好，金属棒从静止开始沿导轨下滑，且始终与导轨垂直。g=10m/s2，导轨电阻不计，求：(1)金属棒从静止释放时的加速度大小；(2)金属棒沿导轨下滑过程中速度最大值；(3)金属棒沿导轨匀速下滑时ab两端的电压。19.(10分)1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点，解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中。某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图乙为俯视图。回旋加速器的核心部分为D形盒，D形盒装在真空容器中，整个装置放在电磁铁两
15、极之间的磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒盒面垂直。两盒间狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。质子从粒子源A处进入加速电场的初速度不计，从静止开始加速到出口处所需的时间为t。已知磁场的磁感应强度为B，质子质量为m、电荷量为+q，加速器半径为R，将其接一定频率高频交流电源，其电压为U。不考虑相对论效应和重力作用。求：(1)质子第1次经过狭缝被加速后进入形盒运动轨道的半径r1；(2)求质子从静止开始加速到出口处所需的时间t；(3)如果使用这台回旋加速器加速粒子()，需要进行怎样的改动?请写出必要的分析过程。20.(12分)如图所示，PQ和MN是固定于水平面内的平行光滑金属轨道，轨道足够长，其电阻可忽略不计。金属棒ab、cd放在轨道上，始终与轨道垂直，且接触良好。金属棒ab、cd的质量均为m，长度均为L。两金
