【物理】江苏省苏北县2019-2020学年高二上学期学情调研试题（选考）（解析版） 15页

‎2019-2020学年度第一学期学情调研 高二物理试题(选择考)‎ 第Ⅰ卷 选择题部分(共52分)‎ 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分．每小题只有一个选项符合题意 ‎1.下列各图中，电流方向与其产生的磁场方向关系不正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AD、根据通电直导线中安培右手定则，用右手握住直导线，大拇指方向与电流方向一致，则四指环绕的方向就是该通电直导线磁感线的环绕方向，A错误，符合题意；D正确，不符合题意；‎ B、根据环形电流中安培右手螺旋定则，用右手握住环形导线（或螺线管），让四指指向跟电流的环绕方向一致，则大拇指所指方向即为环形电流（或螺线管）轴线上磁场（N级）方向，CD均正确，不符合题意．‎ ‎2.如图所示，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．匝数为n、边长为L的正方形线圈恰好有一半在磁场内，线圈平面与磁场方向垂直．则穿过此线圈的磁通量为 A. BL2 B. BL2 C. nBL2 D. nBL2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】线圈平面与磁场垂直，在磁场中有效面积为 ‎，又磁通量与线圈的匝数无关，根据，则该线圈的磁通量为，B正确，ACD错误．‎ ‎3.下列各图中，带负电粒子的运动方向、所受洛伦兹力的方向与磁场方向的关系正确的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据左手定则，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电荷的运动方向，这时拇指所指的方向就是该正电荷所受洛伦兹力的方向，负电荷所受洛伦兹力方向与正电荷方向相反．‎ A、洛伦兹力方向判断错误，A错误；‎ B、洛伦兹力方向判断正确，B正确；‎ C、洛伦兹力正确方向应为垂直于纸面向里，C错误；‎ D、洛伦兹力正确方向应为垂直于纸面向外，D错误．‎ ‎4.如图所示，两个定值电阻R1、R2串联接在12 V的恒压电源上．现把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端，发现电压表的示数为6 V；若把它改接在R2的两端，其示数 A. 小于6 V B. 等于6 V C. 大于6 V D. 不能确定 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】电压表并联在R1的两端，电压表示数为6V，则电阻R2两端的电压为6V；把此表并联在R2两端时，由于电压表的内阻不是远大于R1，R2，电压表与R2并联的阻值小于R2，而R1与并联部分串联，ac两点之间总电压为12V，则R1两端的电压大于6V，则电压表与R2‎ 并联的电压小于6V．A正确，BCD错误．‎ ‎5.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为滑动变阻器．当滑动变阻器的滑片向下滑动时 A. 电压表的示数减小 B. 流过R2的电流增大 C. 小灯泡的功率减小 D. 电源的总功率增大 ‎【答案】D ‎【解析】根据闭合电路欧姆定律，干路总电流，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路中电阻变小，则减小，增大；又路端电压，则变小；‎ A、根据，电压表示数增大，A错误；‎ BC、因为，则并联部分电压减小，又，则流过电阻的电流减小；又因为，则流过小灯泡L的电流增大，小灯泡的功率变大，BC错误；‎ D、电源的总功率，则D正确．‎ ‎6.如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂在垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有由M到N的恒定电流I，细线的拉力不为零．下列操作能使细绳拉力减小的是 A. 磁场方向不变，电流方向不变，电流减小 B. 磁场方向不变，电流方向反向，电流增大 C. 磁场方向反向，电流方向反向，电流减大 D. 磁场方向反向，电流方向反向，电流减小 ‎【答案】C ‎【解析】A、若为图中的磁场方向和电流方向，则根据左手定则，金属棒MN所受安培力方向竖直向上．对金属棒受力分析可知，，当电流减小时，绳子拉力变大，A错误；‎ B、若为图中的磁场方向，电流方向相反，则安培力竖直向下，，电流增加时，绳子拉力变大，B错误；‎ CD、磁场方向反向，电流方向反向，安培力竖直向上，，当电流增大时，绳子拉力变小，C正确；D错误．‎ ‎7.如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，有两个质量和电荷量都相等的粒子沿ad方向射入磁场后分别从b、e两点射出，不计粒子重力．下列说法正确的是 A. 两粒子的速率相等 B. 从b点射出的粒子速率较大 C. 从b点射出的粒子在磁场中运动时间较长 D. 从e点射出的粒子在磁场中运动时间较长 ‎【答案】C ‎【解析】AB、两粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，，得，如下图分析可知，两粒子运动的轨道半径不同，则速率不同，因为，故从b点射出的粒子速率较小，AB错误；‎ CD、粒子在磁场中运动的时间，因两粒子的质量和电荷量都相等，又是同一磁场，故它们在磁场中运动的时间，与转过的圆心角大小成正比，因，故从b点射出的粒子，在磁场中运动的时间较长，C正确，D错误．‎ ‎8.如图甲所示，正方形导线圈abcd放在与线圈平面垂直的磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示．已知线圈共100匝，边长为10 cm，总电阻为0.1 Ω．下列说法正确的是 A. 在t=1 s时，导线圈产生的感应电动势为0.1V B. 在0～2 s内，通过导线横截面的电荷量2C C. 在2～3 s内，导线圈有收缩的趋势 D. 在2～3 s内，导线圈中产生的焦耳热为40J ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据法拉第电磁感应定律，则在t=0至t=2s内，导线圈中的感应电动势恒为，A错误；‎ B、根据，结合A选项，可知在t=0至t=2s内，通过导线横截面的电量为20C，B错误；‎ C、在t=2s至t=3s内，穿过线圈的磁通量减小，线圈通过增大面积的方式来阻碍磁通量的减小，C错误；‎ D、在t=2s至t=3s内，，则线圈中的焦耳热为，D正确．‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得5分，选对但不全的得2分，错选、多选或不答的得0分．‎ ‎9.沈括在《梦溪笔谈》中有这样的记载：磁针“常微偏东，不全南也”．他是世界上第一个指出地磁场存在磁偏角的人，比西方要早400年．下列关于地磁场的说法正确的有 A. 地磁场只分布在地球的外部 B. 地理北极点磁场方向竖直向下 C. 穿过地球表面地磁场的磁通量为零 D. 地理南北极点的磁感应强度在地表各位置中不是最大 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据磁场的性质可知，磁感线是闭合的，故地球内部一定有磁感线，一定有磁场，A错误；‎ B、由于磁偏角的存在，地磁南极在地理北极附近，但并不重合，故该点磁场方向并不是竖直向下的，B错误；‎ C、根据磁通量的性质可知，由外向里和从里向外穿过地球表面的磁感线条数一定相等．故地磁场穿过地球表面的磁通量为零；C正确；‎ D、地磁南、北极点的磁感线最密，则这两点处的磁感应强度最大，由于磁偏角的存在，地理南、北两级和地磁南、北两点并不重合，故地理南北极点的磁感应强度在地表各位置中不是最大，D正确．‎ ‎10.某种型号发光二极管的伏安特性曲线如图所示，该二极管的正常工作电压为3.0 V，允许通过的最大电流为50mA。 则该二极管 A. 正常工作时阻值为75Ω B. 正常工作时阻值为60Ω C. 电阻随电流的增大而增大 D. 电阻随电流的增大而减小 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、由U-I图可知，该二极管正常工作时的电压为3V，流过二极管的电流为40mA，故它正常工作时的电阻为，A正确，B错误；‎ CD、若U-I图象为过原点的直线，则其斜率表示电阻，该图为曲线，切线的斜率越来越小，则电阻随电流的增大而越小，C错误D正确．‎ ‎11.如图所示，在通电长直导线AB一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，直导线AB和线圈在同一竖直平面内．保持其他条件不变，改变直导线AB中的电流时，发现闭合线圈向右摆动．下列说法正确的有 A. AB中的电流减小 B. AB中的电流增大 C. 线圈中产生逆时针方向的电流 D. 线圈中产生顺时针方向的电流 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、线圈向右摆动，根据楞次定律，表明穿过线圈的磁通量正在增加，说明通电导线周围的磁场正在增强，故导线中电流正在增大，A错误，B正确；‎ CD、根据安培右手定则，可知穿过线圈的原磁场方向垂直于纸面向里，且磁场正在增强，由楞次定律可知，线圈正阻碍磁通量的增加，感应磁场方向垂直纸面向外，根据安培右手螺旋定则，感应电流沿逆时针方向，C正确D错误．‎ ‎12.1930年劳伦斯制成世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，D1、D2上加有垂直于表面的磁场，D1、D2的空隙内加有交变电场，下列说法正确的有 A. 带电粒子从回旋加速器的电场中获得能量 B. 回旋加速器中的电场和磁场交替对带电粒子做功 C. 带电粒子获得最大速度与所加磁场的强弱有关 D. 带电粒子获得最大速度与加速器的半径有关 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、粒子通过空隙中的电场来加速，每经过一次空隙，能量就会增加一次，而D形盒中的磁场只是用来改变粒子的运动方向，洛伦兹力不做功，不提供能量，故A正确B错误；‎ CD、设R为D形盒的最大半径，则粒子最终在D形盒中的最大轨道半径为R，洛伦兹力提供向心力，则，则．故带电粒子获得的最大速度与加速度的半径有关，且与所佳磁场的强弱有关，CD均正确．‎ 第Ⅱ卷 非选择题部分(共48分)‎ 三、简答题：本题共两小题，共16分．把答案填在答题纸相应的横线上或按题目要求作答．‎ ‎13.(1)某同学用游标卡尺测量金属管的内径时，需用图甲标注的____________(选填“A”、“B”或“C”)部位进行测量，测量示数如图乙所示，该金属管的内径为____________mm．‎ ‎(2)某同学用多用表测一电阻时，把选择开关置于“×100”挡时，发现指针如图所示，则该同学接着需要做的实验步骤是:先将选择开关换成______(“×10”或“×1K”)挡，再旋转图中的______ (选填“A”、“B”或“C ‎”)元件，直到指针指到表盘_____________(填“左”或“右”)侧的零刻线，然后再进行电阻的测量．‎ ‎【答案】 (1). B 2030 (2). ×1K B 右 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）测量爪A能用来测量金属管外径，测量爪B能用来测量金属管的内径；该游标卡尺为20分度，最小精确度为，则该读数为20mm+6×0.05mm=20.30mm；‎ ‎（2）指针指在了大刻度位置，说明档位开关量程选择太小，应将档位开关换成×1K为宜，然后将红黑表面短接，重新欧姆调零，旋转欧姆调零旋钮B，直到指针指在右侧的零刻线．‎ ‎14.利用下列器材测量由两节干电池(内阻约为1.2 Ω)组成的电源的电动势和内电阻．‎ A．电流表：量程0.6 A，内电阻约1 Ω B．电流表：量程3 A，内电阻约0.2 Ω ‎ C．电压表：量程3 V，内电阻约30 KΩ D．电压表：量程15 V，内电阻约60 KΩ E．滑动变阻器：0～1 000 Ω，额定电流0.5 A F．滑动变阻器：0～20 Ω，额定电流2 A ‎(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_______，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______ (均填仪器的字母代号)．‎ ‎(2)请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接_______． ‎ ‎ ‎ ‎(3)在实验操作正确的情况下测得数据记录在下表中，请在图乙中作出U－I图象__________．‎ U/V ‎2.94‎ ‎2.86‎ ‎2.81‎ ‎2.76‎ ‎2.71‎ ‎2.62‎ I/A ‎0.06‎ ‎0.12‎ ‎0.18‎ ‎0.24‎ ‎0.30‎ ‎0.38‎ ‎ (4)实验中测得该电源的电动势E=____________V，内电阻r=____________Ω．‎ ‎【答案】(1). A C F (2). (3). (4). 3.0V 1.0Ω(0.90Ωr，‎ 由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得 解得 ‎(3)当交变磁场为最大值B0时，电子束有最大偏转，在荧光屏上打在Q点，PQ＝L ‎．电子运动轨迹如图所示，设此时的偏转角度为θ，由几何关系可知，‎ tanθ＝1，θ＝45°‎ 根据几何关系，电子束在磁场中运动路径所对的圆心角α＝θ，‎ 则 由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得 解得