江蘇省高淳高級中學(xué)20172818學(xué)年度上學(xué)期高二物理期末試卷（選修）一、單項選擇題1.把一根直導(dǎo)線平行于地面放在小磁針的正上方附近，當導(dǎo)線中有電流通過時，小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。發(fā)現(xiàn)這個現(xiàn)象的物理學(xué)家是（）A.奧斯特B.安培C.愛因斯坦D.法拉第【答案】A【解析】發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場的物理學(xué)家是奧斯特，故選A.2.下列表達式中，不是比值法定義物理量的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】A項：電場強度E與電場力及檢驗電荷的電荷量無關(guān)；屬于比值定義法，故A錯誤；B項：導(dǎo)體的電阻中電阻與導(dǎo)線長度、電阻率成正比、與橫截面積成反比，不屬于比值定義法，故B正確；C項：電容的定義式中，C與兩板間的電量及兩板間的電勢差無關(guān)，屬于比值定義法，故C錯誤；D項：磁感應(yīng)強度與通電導(dǎo)線所受的安培力、電流、導(dǎo)線長度無關(guān)，屬于比值定義法，故D錯誤。點晴：用比值定義法所定義的物理量有：電場強度、磁感應(yīng)強度、電容等等，注意它們均是由本身的性質(zhì)決定的，和定義它們的物理量無關(guān)。3.對磁感應(yīng)強度的理解，下列說法正確的是：（）A.磁感應(yīng)強度的方向就是磁場中通電導(dǎo)線所受磁場力的方向B.由B=F/IL可知，磁感應(yīng)強度與通電導(dǎo)線的電流和長度的乘積IL成反比C.若磁場中某通電導(dǎo)線受磁場力為零，則該處的磁感應(yīng)強度一定為零D.磁感應(yīng)強度由磁場本身決定，與通電導(dǎo)線所受磁場力無關(guān)【答案】D【解析】磁感應(yīng)強度的方向與磁場中通電導(dǎo)線所受磁場力的方向垂直，選項A錯誤；磁感應(yīng)強度由磁場本身決定，與通電導(dǎo)線所受磁場力以及電流和長度的乘積IL無關(guān)，選項B錯誤，D正確；若磁場中某通電導(dǎo)線受磁場力為零，可能是電流方向與磁場方向平行，而該處的磁感應(yīng)強度不一定為零，選項C錯誤；故選D.4.關(guān)于電磁感應(yīng)，下列說法正確的是()A.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大B.穿過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動勢一定為零C.穿過線圈的磁通量變化越大，感應(yīng)電動勢越大D.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大【答案】D【解析】根據(jù)可知，穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢不一定越大，選項A錯誤；穿過線圈的磁通量為0，感應(yīng)電動勢不一定為0，選項B錯誤；穿過線圈的磁通量的變化越大，感應(yīng)電動勢不一定越大，選項C錯誤；穿過線圈的磁通量的變化越快，感應(yīng)電動勢越大，選項D正確；故選D.5.如圖所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一可以自由轉(zhuǎn)動的銅盤（不計各種摩擦），現(xiàn)讓銅盤轉(zhuǎn)動。下面對觀察到的現(xiàn)象描述及解釋正確的是（）A.銅盤中沒有感應(yīng)電動勢、沒有感應(yīng)電流，銅盤將一直轉(zhuǎn)動下去B.銅盤中有感應(yīng)電動勢、沒有感應(yīng)電流，銅盤將一直轉(zhuǎn)動下去C.銅盤中既有感應(yīng)電動勢又有感應(yīng)電流，銅盤將很快停下D.銅盤中既有感應(yīng)電動勢又有感應(yīng)電流，銅盤將越轉(zhuǎn)越快【答案】C【解析】試題分析：因為銅盤轉(zhuǎn)動會切割磁感線，就有感應(yīng)電動勢，有感應(yīng)電流，就會受到反向的安培力，銅盤最終會停下來，故選C考點：考查了導(dǎo)體切割磁感線運動點評：基礎(chǔ)題，比較簡單，關(guān)鍵是知道銅盤的半徑在做切割磁感線運動6.如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的直流電阻可以忽略，下列說法中正確的是（）A.合上S時，A1和A2同時亮起來B.合上S時，A2比A1先亮，且最后A2比A1要亮些C.斷開S時，A2立刻熄滅，A1過一會熄滅D.斷開S時，A1和A2都要過一會兒才熄滅【答案】D【解析】合上開關(guān)接通電路時，A2立即正常發(fā)光，線圈中電流要增大，由于自感電動勢的阻礙，燈泡A1中電流只能逐漸增大，則A2先亮，A1后亮，最后一樣亮．故AB錯誤．斷開開關(guān)時，A2原來的電流立即減小為零，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，兩燈泡串聯(lián)和線圈組成回路，回路中電流從原來值逐漸減小到零，則A1和A2都要過一會兒才熄滅．故C錯誤，D正確．故選D.點睛：自感現(xiàn)象是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣遵守電磁感應(yīng)的普遍規(guī)律楞次定律，對本題這種類型問題就是利用楞次定律來分析．注意電鍵斷開時，自感線圈相當于電源.7.如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖，勵磁線圈產(chǎn)生的勻強磁場方向垂直紙面向外，電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場方向垂直。電子速度的大小和磁場強弱可分別由電子槍的加速電壓和勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的是（）A.僅使勵磁線圈中電流為零，電子槍中飛出的電子束將做勻加速直線運動B.僅增大勵磁線圈中電流，電子做圓周運動的周期將變大C.僅提高電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變大D.僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運動的周期將變小【答案】C【解析】僅使勵磁線圈中電流為零，電子槍中飛出的電子束不再受任何作用力，故將做勻速直線運動，故A錯誤；根據(jù)電子所受洛倫茲力的方向結(jié)合右手定則判斷勵磁線圈中電流方向是順時針方向，電子在加速電場中加速，由動能定理有：eU=mv02；電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力充當向心力，有：eBv0=m；解得：；；

可見：增大勵磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場增強，由式知周期變小，故B錯誤；提高電子槍加速電壓，電子束的軌道半徑變大、周期不變，故C正確，D錯誤；故選C.點睛：本題考查了粒子在磁場中運動在實際生活中的應(yīng)用，正確分析出儀器的原理是關(guān)鍵，知道帶電粒子在電場中加速而在磁場中偏轉(zhuǎn)做圓周運動，明確周期公式和半徑公式的推導(dǎo)過程和應(yīng)用．8.空間有豎直邊界為AB、CD且垂直紙面向里的有界勻強磁場區(qū)域。一閉合金屬圓環(huán)用絕緣細線掛于O點，將圓環(huán)拉至如圖所示位置靜止釋放，圓環(huán)在擺動過程中環(huán)面始終與磁場垂直。若不計空氣阻力，則下列說法中正確的是（）A.圓環(huán)完全進入磁場后離最低點越近，感應(yīng)電流越大B.圓環(huán)在進入和穿出磁場時，圓環(huán)中均有感應(yīng)電流C.圓環(huán)向左穿過磁場后再返回，還能擺到原來的釋放位置D.圓環(huán)最終將靜止在最低點【答案】B【解析】整個圓環(huán)進入磁場后，磁通量不發(fā)生變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤．只有當圓環(huán)進入或離開磁場區(qū)域時磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生電流．故B正確．當圓環(huán)向左穿過磁場區(qū)域時磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生電流，機械能向電能轉(zhuǎn)化，所以機械能不守恒，當再返回，不能擺到原來的釋放位置．故C錯誤．在圓環(huán)不斷經(jīng)過磁場，機械能不斷損耗過程中圓環(huán)越擺越低，最后整個圓環(huán)只會在磁場區(qū)域來回擺動，因為在此區(qū)域內(nèi)沒有磁通量的變化（一直是最大值），所以機械能守恒，即圓環(huán)最后的運動狀態(tài)為在磁場區(qū)域來回擺動，而不是靜止在最低點．故D錯誤．故選B．點睛：本題為楞次定律的應(yīng)用和能量守恒相合．注意楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的過程，先確認原磁場方向，再判斷磁通量的變化，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙原磁通量的變化．二．多項選擇題9.如圖所示，直導(dǎo)線通入方向向上、逐漸增強的電流，關(guān)于右側(cè)線圈說法正確的是（）A.線圈有擴張的趨勢B.線圈有收縮的趨勢C.線圈內(nèi)產(chǎn)生順時針的電流D.線圈內(nèi)產(chǎn)生逆時針的電流【答案】BD【解析】直導(dǎo)線通入方向向上的電流，根據(jù)右手定則可知：在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直向里的磁場，由于電流逐漸增強，所以產(chǎn)生的磁場與增大，通過圓環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，在圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針的感應(yīng)電流，故D正確；根據(jù)“增縮減擴”可知，線圈有收縮的趨勢，故B正確。10.如圖所示為真空中半徑為r的圓，O為圓心，直徑ac、bd相互垂直。在a、c處分別固定有電荷量為+q、q的兩個點電荷。下列說法正確的是（）A.O點電勢一定等于b點電勢B.位置b處電場強度大小為C.將一負試探電荷從b點移到c點，電勢能減小D.ac線上各點電場強度方向與bd線上各點電場強度方向垂直【答案】AB【解析】A項：bOd是一條等勢面，故電勢相同，故A正確；B項：正負電荷在b點分別產(chǎn)生的場強為，根據(jù)矢量可知，故B正確；C項：將一負試探電荷從b點移到c點，電場力做負功，電勢能增加，故C錯誤；D項：ac線上各點電場強度方向由a指向c，bd線上各點電場強度方向由a指向c，故D錯誤。11.如圖甲所示，粗糙的足夠長的豎直木桿上套有一個帶電的小球，整個裝置處在由水平勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場組成的足夠大的復(fù)合場中，小球由靜止開始下滑，在整個運動過程中小球的vt圖象如圖乙所示，其中錯誤的是（）A.B.C.D.【答案】ABD...............考點：洛倫磁力、牛頓第二定律12.兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示．除電阻R外其余電阻不計．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（）A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB.金屬棒的速度為v時，所受的安培力大小為C.金屬棒向下運動的任意過程中，電路中產(chǎn)生的電能等于棒的重力和安培力所做的功D.金屬棒向下運動的任意過程中，電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少【答案】AB【解析】金屬棒釋放瞬間，速度為零，感應(yīng)電流為零，由于彈簧處于原長狀態(tài)，因此金屬棒只受重力作用，故其加速度的大小為g，故A正確；當金屬棒的速度為v時，E=BLv，安培力大小為：F=BIL=，故B正確；金屬棒向下運動的任意過程中，電路中產(chǎn)生的電能等于棒克服安培力所做的功，選項C錯誤；金屬棒向下運動的任意過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能、導(dǎo)體棒的動能和焦耳熱，所以電阻R上產(chǎn)生的總熱量小于金屬棒重力勢能的減少，故D錯誤．故選：AB．13.1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其核心部分如圖所示。勻強磁場垂直D形盒底面，兩盒分別與交流電源相連。則下列說法中正確的是（）A.加速器的半徑越大，粒子射出時獲得的動能越大B.粒子獲得的最大動能由交流電源的電壓決定C.加速器中的電場和磁場都可以使帶電粒子加速D.粒子在磁場中運動的周期與交變電壓周期相等【答案】AD【解析】試題分析：粒子在磁場中運動時，洛倫茲力提供向心力，滿足qvB=m，運動周期T==（電場中加速時間忽略不計）．對公式進行簡單推導(dǎo)后，便可解此題．C、加速器中的電場可以使帶電粒子加速，而磁場使粒子偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；D、根據(jù)加速原理，當粒子在磁場中運動的周期與交變電壓的周期同步時，才能處于加速狀態(tài)．故D正確；故選：AD【點評】理解回旋加速器工作原理，熟練運用相關(guān)公式，便可解出此題，特別注意加速獲得的最大動能與電場的電壓無關(guān)．三．簡答題14.用游標卡尺測得某材料的長度如圖甲所示，讀數(shù)L=______cm；用螺旋測微器測得該材料的直徑如圖乙所示，讀數(shù)D=_________mm.【答案】(1).5.020(2).2.150（2.149～2.151均正確）【解析】材料的長度讀數(shù)L=5cm+0.05mm×4=5.020cm；材料的直徑讀數(shù)D=2mm+0.01mm×15.0=2.150mm.15.如圖是多用表的刻度盤，當選用量程為50mA的電流檔測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為______mA；若選用倍率為“×100”的電阻檔測電阻時，表針也指示在圖示同一位置，則所測電阻的阻值為____。如果要用此多用表測量一個約的電阻，為了使測量比較精確，應(yīng)選的歐姆檔是____（選填“”、“”或“”）。換檔結(jié)束后，實驗操作上首先要進行的步驟是_____________________．【答案】(1).30.7～30.9(2).1500(3).×1k(4).歐姆調(diào)零【解析】當選用量程為50mA的電流檔測量電流時，所測電流為30.8mA；若選用倍率為“×100”的電阻檔測電阻時，所測電阻的阻值為15×100Ω=1500Ω。要使電阻的測量準確，則指針必須要指到中央刻度附近，則如果要用此多用表測量一個約的電阻，為了使測量比較精確，應(yīng)選的歐姆檔是×1k。換檔結(jié)束后，實驗操作上首先要進行的步驟是；歐姆調(diào)零．16.用如圖所示電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有：（a）電流表（量程0.6A、3A）（b）電壓表（量程3V、15V）（c）定值電阻（阻值1Ω、額定功率5W)（d）滑動變阻器（阻值范圍0~10Ω、額定電流2A）（1）要正確完成實驗，電壓表的量程應(yīng)選擇________V，電流表的量程應(yīng)選擇________A。（2）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如下圖所示的UI圖線。由圖可較準確地求出該電源電動勢E=____________V；內(nèi)阻r=____________Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】(1).0.6A(2).3V(3).1.5V(4).0.83Ω【解析】(1)由于電源是一節(jié)干電池（1.5V），所選量程為3V的電壓表；估算電流時，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右，加上保護電阻，最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護電阻不宜太大，否則會使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大；(2)由UI圖象可知：圖象與縱軸的交點即為電動勢，所以E=1.5V，圖象的斜率的絕對值為內(nèi)阻，所以。四．計算題17.如圖所示，在水平向右的勻強電場中，用長為L不可伸長的絕緣細線拴住一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球，線的上端固定于O點。細線與豎直方向成30°角時靜止釋放小球，小球開始擺動，當擺到A點時速度為零，此時OA恰好處于水平狀態(tài)，設(shè)整個過程中細線始終處于拉直狀態(tài)，靜電力常量為k，忽略空氣阻力.求：（1）判斷小球電性；（2）BA兩點間的電勢差UBA；（3）勻強電場的場強E的大小.【答案】(1)正電(2)(3)【解析】試題分析：（1）根據(jù)電場力對小球做功的正負判斷電場力的方向，從而判斷小球的電性；（2）對于小球1從B到A過程，運用動能定理和電場力做功公式W=qU，求解BA兩點間的電勢差U；（3）由幾何知識確定出BA間沿電場線的距離d，再根據(jù)求解場強E的大小.（1）若小球不帶電，則從A點釋放，將運動到與A點等高的地方，而實際上小球沒能運動到與A點等高的地方，所以電場力對小球做了正功，電場力水平向右，而電場強度方向水平向右，則小球帶正電；（2）小球從B到A過程，由動能定理得：解得：（3）BA間沿電場線的距離為：在勻強電場中，有：聯(lián)立解得：【點睛】本題主要考查了動能定理以及電場強度與電勢差的關(guān)系公式得直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析小球的運動情況和受力情況，能根據(jù)小球的所受電場力的方向判斷小球的電性，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．18.如圖所示，橫截面積為S=0.10m2，匝數(shù)為N=120匝的閉合線圈放在平行于線圈軸線的勻強磁場中，該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。線圈電阻為r=1.2Ω，電阻R=4.8Ω。求：（1）線圈中的感應(yīng)電動勢；（2）從t1=0到t2=0.30s時間內(nèi)，通過電阻R的電荷量q（3）從t1=0到t2=0.30s時間內(nèi)，電阻R的焦耳熱?！敬鸢浮竣泞疲?）【解析】（1）由Bt圖象知，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：（2）由閉合電路歐姆定律得電流強度：通過電阻R的電量：（3）電阻R的焦耳熱Q=I2Rt=5.76J19.如圖，水平U形光滑框架，寬度為1m，電阻忽略不計，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=0.2kg，電阻R=0.5Ω，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.2T，方向垂直框架向上。現(xiàn)用F=1N的恒定外力由靜止開始向右拉ab棒，當ab棒的速度達到2m/s時，求：（1）ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大??；（2）ab棒所受安培力的大小和方向；（3）ab棒的加速度?！敬鸢浮竣?.4V⑵0.16N水平向左⑶4.2m/s2水平向右【解析】（1）根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感線的電動勢E=BLV

代入數(shù)據(jù)解得：E=0.2×1×2V=0.4V

（2）由閉合電路歐姆定律得回路電流：ab受安培力：F安=BIL=0.2×0.8×1N=0.16N

方向水平向左

（3）根據(jù)牛頓第二定律得ab桿的加速度為：方向水平向右.點睛：本題考查電磁感應(yīng)與力學(xué)和電路的基本綜合，知道切割磁感線的部分相當于電源，掌握法拉第定律、歐姆定律、左手定則等基本規(guī)律是關(guān)鍵．20.如圖所示，在y軸右方有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.20T。有一質(zhì)子以速度v=2.0×106m/s，從x軸上的A點（10cm，0）沿與x軸正方向成30°斜向上射入磁場。質(zhì)子質(zhì)量取m=1.6×1027kg，電量q=1.6×1019C，質(zhì)子重力不計。求：（1）質(zhì)子在磁場中做圓周運動的半徑；（2）質(zhì)子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間．【答案】⑴⑵【解析】（1）質(zhì)子在磁場中受洛侖茲力做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律得質(zhì)子做勻速圓周運動的半徑為：（2）由于質(zhì)子的初速度方向與軸正方向的夾角為30°，且半徑恰好等于0.10m，因此質(zhì)子將在磁場中做半個圓周運動到達軸上的C點，如圖所示.根據(jù)圓周運動的規(guī)律，質(zhì)子做圓周運動的周期為:質(zhì)子從出發(fā)到第一次到達y軸所經(jīng)歷的時間為:點睛：此題考查洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，學(xué)會根據(jù)牛頓第二定律與幾