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2012——2013学年度第一学期期末抽测
高二物理试题(选修)
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1．本次考试时间为l00分钟，试卷满分为，120分．考试结束后，请将答题卡和答题纸
一并交回．
2．答题前，请您务必将自己的姓名、考试证号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填 写在答题纸及答题卡上．
3．作答非选择题须使用黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题纸上的指定位置，作答选 择题须使用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑、如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案．
一、单项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分．每小题只有—个选项符合题意．
1．自然界中的电和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。最早发现通电导线周围存在磁场的科学家是
A．洛伦兹 B．安培 C．法拉第 D．奥斯特
2．下列说法中正确的是
A．磁感线总是从磁体的N极出发终止于磁体的S极
B．一小段通电导线放在某处不受磁场的作用力，则该处的磁感应强度一定为零
C．线圈放在磁场越强的位置，线圈的磁通量一定越大
D．穿过线圈的磁通量变化越快；线圈中产生的感应电动势越大
3．下列几幅图中，由电流产生的磁场方向正确的是x Kb 1.C om
4．如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。一个电阻为、单径为、圆心角为450的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的轴匀速转动(轴位于磁场边界)，周期为则线框内产生的感应电流的图象为(规定电流顺时针方向为正)
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5．如图所示，将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每条边长均为，它在磁感应强度为、方向垂直纸面向外的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，角速度为，导线在两处通过电刷与外电路连接。设外电路电阻为，其余电阻忽略不计，则整个回路的功率为
A． B．
C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题一分，共16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选、多选或不答的得0分．
6．某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为，输电电压为，输电导线的总电阻为，则下列说法正确的是
A．输电线上的电流 B．输电线上的电流
C．输电线上损失的功率 D．输电线上损失的功率
7．如图所示，A、B为两个完全相同的灯泡，为自感线圈(自感系数较大；直流电阻不计)，为电源，为开关。下列说法正确的是 http:// www. xkb1.com
A．闭合开关的瞬间，A、B同时亮，但A很快又熄灭
B．闭合开关稳定后，A、B一样亮
C．闭合开关稳定后，断开开关，A、B立即同时熄灭
D．闭合开关稳定后，断开开关，A闪亮后又熄灭
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8．如图所示的电路中，电源电动势为，内阻忽略不计．闭合开关，电灯正常发光。再将滑动变阻器的滑片稍向左移动一段距离，下列说法正确的是
A．电流表、电压表的读数均变小
B．小灯泡L变暗
C．电源的总功率变大
D．电容器所带电荷量变大
9．如图所示为一种微小位移传感器的原理图。1是待测的物体，软铁芯2插在线圈3中并且可以随着物体1在线圈中平移，为频率一定的正弦交流信号源，A为交流电流表。现将开关S闭合，下列说法正确的是
A．该传感器可以将待测物体位移的变化量转换成电路中电流的变化量
B．若待测物体向右平移，电流表的示数将减小
C．若待测物体向左平移，电流表的示数将减小w w .x K b 1.c o M
D．若将信号源换成电压一定的直流电源，该传感器仍可测量出待测物体的位移变化量
三、简答题：本题共4小题，共37分。把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答。
10．(6分)如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图。半径为的两个中空D形盒，处于垂直于盒面向里、磁感应强度为的匀强磁场中。两D形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场。带电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，接着又从处进入、板间，如此反复，最后从D形盒右侧的边缘飞出。对于这种改进后的回旋加速器，带电粒子每运动一周被加速 次。若被加速的带电粒子的电荷量为，质量为，则粒子的最大速度的表达式为 。
11．(6分)如图所示，光滑水平导轨向有方向竖直向下的匀强磁场，质量为1kg的导体棒放在导轨上，在电动机牵引下运动。当导体棒运动了一段时间后，获得稳定的速度为2m/s。牵引导体棒的过程中，电动机两端的理想电压表和理想电流表的读数分别为7V和1A，电动机内阻为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，则电动机的输出功率为 W；导体棒从开始运动至速度达到稳定的过程中产生的热量为10J，求此过程中电动机对外做功的时间为
s 。
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12．(13分)在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，待测电源是两节干电池，图甲给出了实验电路图，图乙已按电路图将器材部分连线。
(1)请将乙图中的器材连线补充完整(在答题卡的图中完成)。
(2)设电源电动势为，内阻为，则路端电压和闭合电路的电流的关系可以表达为 。
(3)实验测出了六组、值，并在-坐标上描绘出如图丙所示的图线，根据图线可以算出电源的电动势为 V，内阻为 Ω。
xkb1.com X k B 1 . c o m
13．(12分)在探究“决定导体电阻的因素”实验中，我们经常用到刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、电压表、电流表等测量工具。
(1)在一次实验中，如果提供了下列几个长度测量仪器：①毫米刻度尺；②10分度游标卡尺；③20分度游标卡尺；④螺旋测微器。一个同学用其中一种仪器正确测量某工件的长度为3.125 cm，则他所使用的仪器为 (填仪器序号)。如图是用螺旋测微器测量的电阻丝直径的示意图，则该电阻丝的直径= mm。
(2)某研究性学习小组的同学想测量某电阻丝的电阻率。
①同学们截取了约1m长的电阻丝，首先利用多用电表的欧姆挡粗测其阻值，下列操作或说法中正确的是
A．测量前检查表针是否停在左端的“0”位置，如不在则要进行欧姆调零
B．若用欧姆表“×l”挡测量，指针恰好在刻度30～50的正中，则待测电阻为40Ω
C．若用欧姆表“×10”挡测量，指针偏转角度过大，应换成“×1”挡
D．每次改变不同倍率的欧姆档后都要重新进行欧姆调零
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②若同学们粗测得该段电阻丝的阻值约为3Ω，然后用伏安法测定电阻丝的阻值，再利用公式 求得电阻丝的电阻率。可供选择的器材如下：
A．量程0．6A，内阻0.5Ω的电流表
B．量程3 A，内阻0.1Ω的电流表
C．量程3 V，内阻6 kΩ的电压表
D．量程15V，内阻30kΩ的电压表
E．阻值为0～1 kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器
F．阻值为0～10Ω，额定电流为1 A的滑动变阻器
G．6 V蓄电池
H．电键一个、导线若干
实验中要求金属丝的发热功率不超过0.75 W，电流表应选用 ；电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。(请填写备选器材前的字母)
四、计算题：本题共3小题，共47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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
14．(15分)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数：=3：l，原线圈电路中接有一量程为3A的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表一只和可变电阻以及若干“6 V、6 W”的相同灯泡。输入端交变电压的图象如图乙所示。
(1)求图甲中电压表的读数。
(2)要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数。
(3)为满足第(2)问中要求，求可变电阻应调到的电阻值
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15．(16分)如图甲所示，在轴右侧加有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度=1T。从原点处向第Ⅰ象限发射一比荷 =1×104C/kg的带正电的粒子(重力不计)，速度大小=103m/s，方向垂直于磁场且与轴正方向成300角。
(1)求粒子在该匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和在该磁场中运动的时间。
(2)若磁场随时间变化的规律如图乙所示(垂直于纸面向外为正方向)，s后空间不存在磁场．在=0时刻，粒子仍从点以与原来相同的速度射入，求粒子从点射出后第2次经过轴时的坐标。
16．(16分)如图所示，空间存在一个方向垂直桌面向下的磁场。现将质量为、边长为的正方形线框，静止放在光滑绝缘足够大的水平桌面上，边与轴重合。边的电阻为，边的电阻为，线框其余部分电阻不计。
(1)若磁场随时间的变化规律为 (为大于零的已知常数)，求线框中感应电流的大小和方向。
(2)若磁场不随时间变化，而是按照下列情况分布：磁感应强度沿轴方向均匀分布，沿轴方向按规律变化(为大于零的已知常数)，线框从=0时刻、以初速度由图示位置向轴正方向平动。求在图示位置线框所受安培力的大小和方向。
(3)在第(2)问中，若，求在整个运动过程中，电阻产生的焦耳热。
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徐州市2012—2013学年度第一学期期末抽测
高二物理（选修）参考答案及评分标准
一、单项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分．
题 号
1新 课 标 第 一 网
2
3
4
5w w w .x k b 1.c o m
答 案
D
D
B
A
C
二、多项选择题：本题共4小题，每小4分，共16分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选、多选或不答的得0分．
题 号
6
7
8
9
答 案
BC
AD
BD
AC
三、简答题：本题共4小题，共37分．
10． 1 （共6分，每空3分）
11． 6W 2s （共6分，每空3分）
12．（1）如图所示 （4分）
（2） （3分）
（3）2.9（3分） 1.61（1.60-1.64都对）（3分）
13．（1） 1.020 （共4分，每空2分）
（2）① CD （2分，答对但不全的得1分）
② A C F （共6分，每空2分）
四、计算题：本题共3小题，共47分．
14．(15分)
解：（1）根据图象可得原线圈电压的最大值U1m=27V w W w .x K b 1.c o M
其有效值为U1=27V （2分）
根据n1∶n2= U1∶U2
代入数据后可得 U2=9V （2分）
此即为电压表的读数。 （1分）
（2）设原线圈中通过的电流为I1，副线圈中通过的电流为I2
为使副线圈接入的灯泡最多，则I1取允许通过的最大电流的有效值为3A
根据U1 I1= U2 I2 X k B 1 . c o m
代入数据后可得 I2=9A （2分）
正常发光时每个灯泡中电流为I灯==1A （2分）
所以允许接入的灯泡个数为盏。 （2分）
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（3）电阻两端电压为=3V （2分）
电阻阻值为Ω （2分）
y
O
x
v0
15.（16分）解：（1）轨迹如图甲所示．由得
轨迹半径 （2分）
粒子运动周期 （2分）
粒子在磁场中轨迹所对的圆心角为240° ， 图甲
所以粒子在磁场中运动的时间为t1== （2分）
（2）磁场变化的半周期为 （2分）
在图乙中，∠OO1C＝∠CO2D＝120°，且O1O2平行于x轴
OE＝2（R＋Rsin30°）＝3R＝0.3ｍ （2分）
RtΔEDP中，∠EDP＝60°，DE＝2Rsin60° （2分）
EP＝DEtan60°＝3R＝0.3ｍ （2分）
则粒子从O点射出后第2次经过x轴时的坐标xp＝OE＋EP＝0.6m （2分）
w W w .x K b 1.c o My
x
O
v0
O1
O2
C
D
E
R
R
M
N
P
图乙
R
R
w w w .x k b 1.c o m
16.（16分）
解：（1）根据法拉第电磁感应定律可知：
（2分）
感应电流的大小 （1分）
感应电流的方向沿NPQMN。 （2分）
（2）MN处的磁感应强度为kL，所以MN切割产生的电动势E=BLv0=kL2v0，
PQ处磁感应强度为0，所以其产生的电动势也为0，
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因此线框中的感应电动势E= kL2v0 （2分）
线框中的感应电流 （1分）
线框受的安培力方向沿－x方向（或水平向左） （1分）
安培力大小为 （2分）
（3）线框最终停止，根据能量关系，线框中产生的焦耳热为 （3分）
电阻R1产生的焦耳热为 （2分）
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