江苏省2017-2018学年高二上学期期末适应性考试（选修）物理试卷

在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献，下列说法中错误的是(　　 )

A. 奥斯特发现了电流的磁效应

B. 安培首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系

C. 洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律

D. 法拉第发现了磁能产生电

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如图所示的下列实验中，有感应电流产生的是

A. 　　 B.

C. 　　 D.

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如图所示的通电螺线管，在其轴线上有一条足够长的直线ab．用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是

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如图所示，有一电荷静止于电容器两极板间，电源内阻不可忽略，现将滑动变阻器滑片向上移动少许，稳定后三个灯泡依然能够发光，则下列说法中正确的是

A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮

B．该电荷一定带正电

C．电容器C上电荷量减小

D．电流表始终存在从左向右的电流

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如图所示，圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法错误的是

A. 三个粒子都带正电荷

B. c粒子速率最小

C. c粒子在磁场中运动时间最短

D. 它们做圆周运动的周期Ta =Tb =Tc

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如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1=R2=R3，电感L的电阻可忽略，D为理想二极管（正向导通时电阻忽略不计）．下列说法中正确的是

A. 电键K闭合瞬间，L1、L2、L3均立即变亮，然后逐渐变暗

B. 电键K闭合瞬间，L1逐渐变亮，L2、L3均立即变亮，后亮度稍有下降，稳定后L2、L3亮度相同

C. 电键K从闭合状态突然断开时，L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗

D. 电键K从闭合状态突然断开时，L1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗

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如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是

A. 通过电动机的电流为10 A

B. 电动机的输入功率为20 W

C. 电源的输出功率为40W

D. 电动机的输出功率为16 W

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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源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，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．设D形盒半径为R，若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．则下列说法正确的是

A. 质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR

B. 质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关

C. 不改变B和f，该回旋加速器不能用于加速电子

D. 质子在回旋加速器中的运动周期为

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如图所示，有一个在水平面内固定的“V”字型金属框架CAD，θ=60°，磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下．导体棒MN在框架上从A点开始在外力F作用下，沿垂直MN方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等边三角形回路．已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为r，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好．关于回路中的电流I、外力F和回路消耗的电功率P随时间t变化关系的下列四个图象中正确的是

A. 　　 B.

C. 　　 D.

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下图为一正在测量电阻中的多用电表表盘和用测量圆柱体直径d的螺旋测微器，如果多用表选用×100档，则其阻值为__________Ω、圆柱体直径为__________mm．

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如图a所示，是用伏安法测电源电动势和内阻的实验电路图，为防止短路，接入一保护电阻R0，其阻值为2Ω．通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据，并作出如图b所示的U-I图像：

①根据U-I图像，可知电源电动势E=_________V，内阻r =_______ Ω．

②本实验测出的电源的电动势与真实值相比是_________．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

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（14分）影响材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律，他们用这种材料制作成电阻较小的元件P，测量元件P中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．

（1）图a是他们按设计好的电路连接的部分实物图，请添加两根导线，使电路完整．

（2）改变滑动变阻器的阻值，记录两电表的读数．根据表中数据，在图b中画出元件P的I-U图象，并判断元件P是金属材料还是半导体材料?答：　　　　　　　　　

（3）若可供选择的滑动变阻器有R1（最大阻值2Ω，额定电流为0.3A）、R2（最大阻值10Ω，额定电流为1A），则本实验应该选用滑动变阻器　　　　　　 ．（填器材前的编号）

（4）把元件P接入如图c所示的电路中，已知定值电阻R阻值为4Ω，电电动势为2V，内阻不计，则该元件实际消耗的电功率为　　　　　　 W．

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如图所示，在水平面内固定一光滑“U”型导轨，导轨间距L=1m，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.5T．一导体棒以v0=2m/s的速度向右切割匀强磁场，导体棒在回路中的电阻r=0.3Ω，定值电阻R=0.2Ω，其余电阻忽略不计．求：

（1）回路中产生的感应电动势；

（2）R上消耗的电功率；

（3）若在导体棒上施加一外力F，使导体棒保持匀速直线运动，求力F的大小和方向．

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如图所示，有一对平行金属板，两板相距为0.05m．电压为10V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0=0.1T，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里．图中右边有一半径R为0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里．一正离子沿平行于金属板面、从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出．已知速度的偏向角，不计离子重力．求：

（1）离子速度v的大小；

（2）离子的比荷q/m；

（3）离子在圆形磁场区域中运动时间t．

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（15分）如图所示，一正方形线圈从某一高度自由下落，恰好匀速进入其下方的匀强磁场区域．已知正方形线圈质量为m，边长为L，电阻为R，匀强磁场的磁感应强度为B，高度为2L，求：

（1）线圈进入磁场时回路产生的感应电流I1的大小和方向；

（2）线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量q；

（3）线圈下边缘刚离开磁场时线圈的速度v的大小．

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如图所示，在xOy平面内y轴左侧（含y轴）有一沿y轴负向的匀强电场，一质量为m，电荷量为q的带正电粒子从x轴上P处以速度v0沿x轴正向进入电场，从y轴上Q点离开电场时速度方向与y轴负向夹角θ=30°，Q点坐标为（0，－d），在y轴右侧某区域内（图中未画出）有一与坐标平面垂直的有界匀强磁场，磁场磁感应强度大小，粒子能从坐标原点O沿x轴负向再进入电场．不计粒子重力，求：

（1）电场强度大小E；

（2）粒子在有界磁场中做圆周运动的半径r和时间t；

（3）如果有界匀强磁场区域为半圆形，求磁场区域的最小面积S．

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