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1、物理选修物理选修 3-13-1 期末试题期末试题一、不定项选择题：一、不定项选择题：（本题（本题 1010 小题小题,每小题每小题 4 4 分分,共共 4040 分）分）1 1了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要以下符合事了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要以下符合事实的是（实的是（）A.A.奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕 B.B.法拉第发现了电磁感应现象，法拉第发现了电磁感应现象，C.C.楞次发现了楞次定律，用于判定电流周围的磁场方
2、向楞次发现了楞次定律，用于判定电流周围的磁场方向 D.D.右手定则又叫安培定则右手定则又叫安培定则2 2如图所示，虚线如图所示，虚线a a、b b、c c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个电子在电场是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个电子在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，力作用下，通过该区域的运动轨迹，P P、Q Q是轨迹上的两点下列说法中正确的是是轨迹上的两点下列说法中正确的是（）A A电子一定是从电子一定是从P P点向点向Q Q点运动点运动B B三个等势面中，等势面三个等势面中，等势面a a的电势最高的电势最高C C电子通过电子通过P P点
3、时的加速度比通过点时的加速度比通过Q Q点时小点时小D D电子通过电子通过P P点时的动能比通过点时的动能比通过Q Q点时小点时小3 3物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是（）A A回旋加速器回旋加速器 B B电磁炉电磁炉 C C质谱仪质谱仪 D D示波管示波管4 4下列关于感应电动势大小的说法中，正确的是（下列关于感应电动势大小的说法中，正确的是（）A A线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
4、B B线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C C线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大D D线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大5 5如图所示，平行板电容器与电动势为如图所示，平行板电容器与电动势为 E E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地一带电油滴位于的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地一带电油滴位于容器中的容器中的 P P 点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上
5、极板竖直向上移动一小段距离，则（一小段距离，则（）A A带点油滴将沿竖直方向向上运动带点油滴将沿竖直方向向上运动 B BP P 点的电势将降低点的电势将降低C C带点油滴的电势能将增大带点油滴的电势能将增大 D D电容器的电容减小，电容器的电容减小，极板带电量减小极板带电量减小6 6地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成 角的直线角的直线MNMN运动如图所示，由此可以运动如图所示，由此可以判断判断（）A A油滴一定做匀
6、速运动油滴一定做匀速运动 B B油滴一定做匀变速运动油滴一定做匀变速运动C C油滴带正电，且它是从油滴带正电，且它是从M M点运动到点运动到N N点点 D D油滴带负电，且它是从油滴带负电，且它是从N N点运动到点运动到M M点点7 7关于磁关于磁感线的概念，下列说法中正确的是（感线的概念，下列说法中正确的是（）A A磁感线是磁场中客观存在、但肉眼看不见的曲线磁感线是磁场中客观存在、但肉眼看不见的曲线 B B磁感线总是从磁体的磁感线总是从磁体的 N N 极指向极指向 S S 极极-1-PEMEBNC C磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致 D D
7、沿磁感线方向，磁沿磁感线方向，磁场逐渐减弱场逐渐减弱8 8如图所示，是一火警报警器的一部分电路示意图其中如图所示，是一火警报警器的一部分电路示意图其中R R2 2为用半导体热敏材为用半导体热敏材料（其阻值随温度的升高而迅速减小）制成的传感器，电流表料（其阻值随温度的升高而迅速减小）制成的传感器，电流表 A A 为值班室的显为值班室的显示器，示器，a a、b b之间接报警器当传感器之间接报警器当传感器R R2 2所在处出现火情时，显示器所在处出现火情时，显示器A A 的电流的电流I I、报警器两端的电压、报警器两端的电压U U的变的变化情况是（化情况是（）A AI I变大，变大，U U变大变大
8、B BI I变小，变小，U U变小变小C CI I变小，变小，U U变大变大 D DI I变大，变大，U U变小变小9 9如图是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场（加速电压为如图是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场（加速电压为 U U1 1）加速后垂直进入偏转电场，加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是离开偏转电场时偏转量是 h h，两平行板间的距离为两平行板间的距离为 d d，电压为电压为 U U2 2，板长为，板长为 L L，每单位电压引起的偏移，每单位电压引起的偏移 h/Uh/U2 2，叫做示波管的灵敏度，为，叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些方（
9、了提高灵敏度，可采用下列哪些方（）A A增大增大 U U2 2B B减小减小 L CL C减小减小 d dD D减小减小 U U1 11010如图是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互如图是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B B和和E E平板平板S S 上有可让粒子通过的狭缝上有可让粒子通过的狭缝 P P 和记录粒子位置的胶和记录粒子位置的胶片片 A A1 1A A2 2平板平板 S S 下方有强度为下方有强度为B B0 0的匀强磁场下
10、列表述正确的是（的匀强磁场下列表述正确的是（）A A质谱仪是分析同位素的重要工具质谱仪是分析同位素的重要工具B B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C C能通过的狭缝能通过的狭缝 P P 的带电粒子的速率等于的带电粒子的速率等于E/BE/BD D粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P P，粒子的比荷越小，粒子的比荷越小二、填空题（共二、填空题（共1818分）分）。1111(10(10 分分)实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联测量实际电流表实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联测量实际电流表G1内阻内阻r1的电路
11、如的电路如图所示供选择的仪器如下：待测电流表图所示供选择的仪器如下：待测电流表G1(0 5mA，内阻约，内阻约300300)，电流表，电流表G2(010mA，内阻约，内阻约100100)，定值电阻，定值电阻R1(300(300)，定值电阻，定值电阻R2(10(10)，滑动变阻器滑动变阻器R3(0 1000)，滑动变阻器，滑动变阻器R4(0 20)，干电池，干电池(1.5V)(1.5V)，电键电键S S及导线若干及导线若干(1)(1)定值电阻应选定值电阻应选，滑动变阻器应选，滑动变阻器应选(在空格内填写序号在空格内填写序号)(2)(2)用连线连接实物图用连线连接实物图(3)(3)补全实验步骤：补
12、全实验步骤：按电路图连接电路，按电路图连接电路，；闭合电键闭合电键S S，移动滑动触头至某一位置，记录，移动滑动触头至某一位置，记录G1，G2的读数的读数I1，I2；以以I2为纵坐标，为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示为横坐标，作出相应图线，如图所示-2-(4)(4)根据根据I2I1图线的斜率图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式1212（8 8 分）标有“分）标有“6V6V，1.5W1.5W”的小灯泡，测量其”的小灯泡，测量其 0 06V6V 各不同电压下的实际功率，提供的器材除导线和各不同电压下的实际功率，提供的器材除导线和开关
13、外，还有：开关外，还有：A A直流电源直流电源 6V 6V（内阻不计）（内阻不计）B B直流电流表直流电流表 0-3A0-3A（内阻（内阻 0.10.1以下）以下）C C直流电流表直流电流表 0-300mA0-300mA（内阻约为（内阻约为 5 5）D D直流电压表直流电压表 0-15V0-15V（内阻约为（内阻约为 15k15k）E E滑动变阻器滑动变阻器 1010，2A F 2A F滑动变阻器滑动变阻器 1k1k，0.5A 0.5A 实实 验验 中中 电电 流流 表表 应应 选选 用用，滑滑 动动 变变 阻阻 器器 应应 选选用用（序号表示）（序号表示）在虚线方框图中画出电路图在虚线方框图
14、中画出电路图三、计算题（共三、计算题（共4 4 小题，小题，4242 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演分，解答应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，答案中必须写出明确的数值和单位算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位）1313（8 8 分）右图电路中分）右图电路中 R R1 112，12，R R2 26，滑动变阻器6，滑动变阻器 R R3 3上标有“20，2 A”字样，理想电压表的上标有“20，2 A”字样，理想电压表的量程有量程有 0 03 V3 V 和和 0 015 V15 V 两挡，理想电流
15、表的量程有两挡，理想电流表的量程有 0 00.6 A0.6 A 和和 0 03 A3 A 两挡闭合开关两挡闭合开关 S S，将滑片，将滑片 P P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为 2.5 V2.5 V 和和 0.3 A0.3 A；继续向右移动滑片继续向右移动滑片 P P 至另一位置，至另一位置，电压表指针指在满偏的电压表指针指在满偏的 1/31/3，电流表指针指电流表指针指在满偏的在满偏的 1/41/4，求：，求：（1 1）此时电流表示数；）此时电流表示数；（2 2）电源的电动势）电源的电动势1414（1010 分）分）如
16、图所示，如图所示，空间存在着电场强度为空间存在着电场强度为E E=2.5=2.51010 N/CN/C、方向竖直向上的匀强电场，方向竖直向上的匀强电场，一长为一长为L L=0.5m=0.5m的绝缘细线，一端固定在的绝缘细线，一端固定在O O点，一端拴着质量点，一端拴着质量m m=0.5kg=0.5kg、电荷量电荷量q q=4 41010 C C 的小球现将细线拉直到水的小球现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，则小球能运动到最高点不计阻力取平位置，使小球由静止释放，则小球能运动到最高点不计阻力取g g=10m/s=10m/s.求：求：（1 1）小球的电性）小球的电性（2 2）细线在最高点受
17、到的拉力）细线在最高点受到的拉力（3 3）若小球刚好运动到最高点时细线断裂，则细线断裂后小球继续运动到与）若小球刚好运动到最高点时细线断裂，则细线断裂后小球继续运动到与O O点水平方向距离为细线的长度点水平方向距离为细线的长度L L时，小球距时，小球距O O点的高度点的高度.-3-2 22 22 2EqO1515（1212 分）分）如右图所示，如右图所示，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为间距为l，导轨左端连接一个电阻导轨左端连接一个电阻 R R 一一根质量为根质量为 m m、电阻为电阻为r的金属杆的金属杆 abab 垂直放置在导轨上垂直放置在导轨上
18、在杆的右方距杆为在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场，处有一个匀强磁场，磁场方向磁场方向垂直于轨道平面向下，垂直于轨道平面向下，磁感应强度为磁感应强度为 B B对杆施加一个大小为对杆施加一个大小为 F F、方向平行于方向平行于导轨的恒力，使杆从静止开始运动，已知杆到达磁场区域时速度为导轨的恒力，使杆从静止开始运动，已知杆到达磁场区域时速度为v，之后，之后进入磁场恰好做匀速运动不计导轨的电阻，假定导轨与杆之间存在恒定的进入磁场恰好做匀速运动不计导轨的电阻，假定导轨与杆之间存在恒定的阻力求：阻力求：导轨对杆导轨对杆 abab 的阻力大小的阻力大小Ff；杆杆 abab 中通过的电流及其方向；中通过的电
19、流及其方向；导轨左端所接电阻导轨左端所接电阻 R R 的阻值的阻值1616（1212 分）如图分）如图1 1 所示，宽度为所示，宽度为d d 的竖直狭长区域内（边界为的竖直狭长区域内（边界为L L1 1、L L2 2），存在垂直纸面向里的匀强磁场和，存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图竖直方向上的周期性变化的电场（如图 2 2 所示）所示），电场强度的大小为，电场强度的大小为E E0 0，E E00 表示电场方向竖直向上表示电场方向竖直向上t t=0=0时，一带正电、质量为时，一带正电、质量为m m的微粒从左边界上的的微粒从左边界上的 N N1 1点以水平速度点以水平
20、速度v v射入该区域，沿直线运动到射入该区域，沿直线运动到Q Q 点后，点后，做一做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的 N N2 2点点Q Q 为线段为线段 N N1 1N N2 2的中点，重力加速度为的中点，重力加速度为 g g上述上述 d d、E E0 0、m m、v v、g g 为已知量为已知量（1 1）求微粒所带电荷量求微粒所带电荷量q q和磁感应强度和磁感应强度B B的大小；的大小；（2 2）求电场变化的周期）求电场变化的周期 T T；-4-高二物理参考答案一、不定项选择题：（本题 10 小题,每小题 4 分,共 40 分；每小题给
21、出的四个选项中,至少有一个选项符合题目要求,选对得 4 分,漏选得 2 分，错选、多选、不选得0 分。）题目答案1AB2BD3B4D5BCD6AC7C8B9CD10ABC二、实验题（共两题，11 题 10 分，12 题 8 分，共 18 分）11答案：答案：(1)，（每空1 分）(2)见图（4 分）(3)将滑动触头移至最左端（每空1 分多次移动滑动触头，记录相应的G1，G2读数 I1，I2（每空 1 分）(4)r1(k 1)R1（2 分）12答案：C 2 分;E 2 分；电路图 4 分（其中电流表外接法 2 分；分压电路 2 分）三、计算题（共4 小题，42 分，解答应写出必要的文字说明、方程
22、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，答案中必须写出明确的数值和单位。）13（8 分）解析:滑片 P 向右移动的过程中，电流表示数在减小，电压表示数在增加，由此可以确定电流表量程选取 00.6 A，电压表量程选取的是015 V，所以电流表的示数为I 10.6A 0.15A4电压表的示数为15V 5V；（3 分）当电压表示数U1 2.5V 时，电流表示数I1 0.3A由闭合电路欧姆定律得：13E U1 I1R1I（1R1+R2）r（2 分）R2当电压表示数U2 5V 时，电流表示数I2 0.15A由闭合电路欧姆定律得：E U2 I2R1I（2R1+R2）r（2 分）R2联
23、立以上两式代入数据解得：E 7.5V（1 分）14（10 分）解析：（1）由小球运动到最高点可知，小球带正电（1 分）（2）设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理有，(qE mg)L 12mv（2 分）2-5-v2在最高点对小球由牛顿第二定律得，T mg qE mL（1 分）由式解得，T=15N（1 分）（3）小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，则a qE mg（1 分）m设小球在水平方向运动L的过程中，历时t，则L vt（1 分）设竖直方向上的位移为s，则s 12at（1 分）2由解得，s=0.125m（1 分）小球距 O 点高度为s+L=0.625m.（1 分）15（12
24、 分）解析：杆进入磁场前做匀加速运动，对杆利用动能定理得：(F Ff)d 12mv（2 分）2解得导轨对杆的阻力mv2Ff F（1 分）2d杆进入磁场后作匀速运动，有F Ff FA（1 分杆所受的安培力FA BIl（1 分）解得杆ab中通过的电流mv2I（2 分）2Bdl由右手定则判断出ab中通过的电流方向自a流向b（1 分）杆ab产生的感应电动势E Blv（1 分）杆中的感应电流I E（1 分）Rr解得左端所接的电阻阻值为2B2l2dR r（2 分）mv16.（12 分）【解析】（1）微粒从 N1沿直线运动到 Q 点的过程中，受力平衡则mg qE0 qvB（2 分）微粒做圆周运动，则mg qE0（1 分）-6-联立以上两式解得：q mg（1 分）E0B 2E0（1 分）v（2）设微粒从 N1运动到 Q 的时间为 t1，作圆周运动的周期为 t2，则d vt1（1 分）2v2微粒做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：qvB m（2 分）R2R vt2联立以上各式解得：t1d2v;tv2g电场变化的周期T tdv1t22vg-7-（1 分）（2 分）（1 分）