江蘇省揚州中學2021-2022學年度第一學期期中試題高二物理（選修）2021．11試卷滿分：100分，考試時間：75分鐘注意事項：1．作答第Ⅰ卷前，請考生務必將自己的姓名、考試證號等寫在答題卡上并貼上條形碼。2．將選擇題答案填寫在答題卡的指定位置上（使用機讀卡的用2B鉛筆在機讀卡上填涂），非選擇題一律在答題卡上作答，在試卷上答題無效。3．考試結束后，請將機讀卡和答題卡交監考人員。第Ⅰ卷（選擇題共40分）一、單項選擇題：本大題共10小題，每小題4分，共40分。在每題給出的四個選項中，只有一項是最符合題意的。（請將所有選擇題答案填到答題卡的指定位置中。）1.中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。”進一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖所示。結合上述材料，下列說法正確的是（）A.地理南、北極與地磁場的南、北極完全重合B.地球內部不存在磁場，地磁南極在地理北極附近C.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D.地磁場對射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．地理南、北極與地磁場的南、北極不重合有一定的夾角，即為磁偏角，故A錯誤；

B．磁場是閉合的曲線，地球內部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近，故B錯誤；

C．磁場是閉合的曲線，地球磁場從南極附近發出，從北極附近進入地球，組成閉合曲線，曲線的切線為該點磁場的方向，所以不是地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行，故C錯誤；

D．地磁場與射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子速度方向并不平行，所以對帶電宇宙射線粒子有力的作用，故D正確。

故選D。2.關于靈敏電流表G，下列說法正確的是（）A.電壓表是將G并聯一個分壓電阻改裝成的B.如果要將G的電壓量程擴大n倍，則所用的分壓電阻應是電流表G內阻的n倍C.用同一靈敏電流表G做成電壓表，電壓表的量程越大，其內阻越大D.當用電壓表測某電路兩端電壓時，測量值總是大于真實值【答案】C【解析】【詳解】A．電壓表是將靈敏電流表G串聯一個分壓電阻改裝成的，故A錯誤；B．如果要將G的電壓量程擴大n倍，設所用的分壓電阻阻值為R，則有解得故B錯誤；C．用同一靈敏電流表G做成的電壓表，電壓表的量程越大，其內阻越大，故C正確；D．當用電壓表測某電路兩端電壓時，相當于在電路中并聯了一個電阻，會使電路外電阻減小，從而使總電流增大，則電源內電壓將增大，外電壓減小，進而使電壓表所測電壓較測量之前減小，即電壓表的測量值總是小于真實值，故D錯誤。故選C3.磁鐵的磁性變弱，需要充磁．充磁的方式有兩種：圖甲是將條形磁鐵穿在通電螺線管中；圖乙是將條形磁鐵夾在電磁鐵之間，a、b和c、d接直流電源。下列接線正確的是（）A.a接電源正極，b接電源負極；c接電源正極，d接電源負極B.a接電源正極，b接電源負極；c接電源負極，d接電源正極C.a接電源負極，b接電源正極；c接電源正極，d接電源負極D.a接電源負極，b接電源正極；c接電源負極，d接電源正極【答案】B【解析】【詳解】由右手螺旋定則可知，甲圖中螺旋管左側為N極，所以充磁電流的磁場的方向應該是左側為N極，根據安培定則，電流的方向應流向b，所以a接正極，b接負極；由右手螺旋定則可知，乙圖中螺旋管右側為N極，所以充磁電流的磁場的方向應該是右側為N極，根據安培定則，電流的方向應流向c，所以c接負極，d接正極；故ACD錯誤，B正確。故選B。4.如圖為兩組同心閉合線圈的俯視圖，若內線圈通有圖示的I1方向的電流，則當I1增大時外線圈中的感應電流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分別是()A.I2順時針方向，F沿半徑指向圓心B.I2順時針方向，F沿半徑背離圓心向外C.I2逆時針方向，F沿半徑指向圓心D.I2逆時針方向，F沿半徑背離圓心向外【答案】D【解析】【詳解】如圖內線圈的電流方向為順時針方向，由安培定則分析得知，外線圈中磁通量方向向里，當I1增大時，穿過外線圈的磁通量增大，根據楞次定律判斷外線圈中的感應電流I2的方向為逆時針，外線圈所在處磁場方向向外．根據左手定則分析得到：I2受到的安培力F方向是沿半徑背離圓心向外．所以D正確，ABC錯誤．5.太陽表面的溫度約為6000K，所輻射的電磁波中輻射強度最大的在可見光波段；人體的溫度約為310K，所輻射的電磁波中輻射強度最大的在紅外線波段；宇宙空間內的電磁輻射相當于溫度為3K的物體發出的，這種輻射稱為“3K背景輻射”。若要對“3K背景輻射”進行觀測研究，則應選擇的觀測波段為（）A.無線電波 B.紫外線 C.x射線 D.γ射線【答案】A【解析】【詳解】因為隨著溫度降低，發出電磁波的波長變長，則溫度為3K時，這種輻射稱為“3K背景輻射，若要對“3K背景輻射”進行觀測研究，則應選擇的觀測波段是無線電波，A正確，BCD錯誤。故選A。6.如圖所示，矩形線圈放置在水平薄木板上，有一塊馬蹄形磁鐵置于薄木板下（磁極間距略大于線圈寬度），磁鐵在線圈正下方自左向右勻速通過線圈時，線圈仍靜止不動，那么線圈受到木板的摩擦力的方向是（）A.先向左、后向右 B.先向左、后向右、再向左C.一直向左 D.一直向右【答案】C【解析】【詳解】磁鐵在線圈正下方自左向右勻速通過線圈時，穿過線圈的磁通量發生變化，根據楞次定律判知，線圈與磁鐵間先相互排斥后互相吸引，故線圈一直有向右運動的趨勢，故線圈所受木板的摩擦力方向一直向左，故C正確，ABD錯誤。故選C。7.如圖所示，當滑動變阻器R1觸頭由右向左滑動時，電路中電流表A及電壓表V1、V2的讀數的變化是A.V1、V2、A的讀數都減小B.V1、V2、A的讀數都增大C.V1減小，V2、A增大D.V1增大，V2、A減小【答案】D【解析】【詳解】當滑動變阻器的滑片P向左移動時，R1的阻值變大，串聯電路的總阻值增大，則根據歐姆定律可知，串聯電路的電流變小，即電流表A的讀數減小，電路中電流減小，電源的內電壓減小，則路端電壓增大，則電壓表V1讀數會增大．又R2的阻值不變，根據U2=IR2可知電壓表V2的讀數減小，故D正確，ABC錯誤．8.如圖所示，電路中電源電動勢為E，內阻為r，A為電壓表，內阻為10kΩ，B為靜電計，兩個電容器的電容分別為C1、C2，下列說法中正確的是（）

A.若C1=C2，則電壓表和靜電計的電勢差相等B.若C1＞C2，則電壓表上的電勢差大于靜電計上的電勢差C.不論C1、C2是否相等，電壓表上的電勢差均為零D.C1上帶電量不為零【答案】C【解析】【詳解】AB．由于靜電計的兩個電極是彼此絕緣的，電壓表由電流表改裝成的，電路穩定后，電路中沒有電流，電壓表兩端沒有電壓，電容器C2充電，兩端存在電壓，所以電壓表兩端的電勢差小于靜電計兩端的電勢差，AB錯誤；CD．由于電壓表兩端沒有電壓，電容器C1沒有被充電，C1上帶電量是零，所以不論C1、C2是否相等，電壓表上的電勢差均是零，C正確，D錯誤；故選C。9.在如圖電路中，開關S1、S2、S3、S4均閉合，C是極板水平放置的平行板電容器，板間懸浮著一帶電油滴P。要使油滴P向下運動需斷開的開關是（）

A.S1 B.S2 C.S3 D.S4【答案】C【解析】【詳解】A．由題意可知帶電油滴P帶負電，開關S1打開，仍只有R3接通電路，電容C兩端電壓不變，板間懸浮著一油滴P不動，A錯誤；B．開關S2打開，電路穩定后，電容C兩端電壓等于電源電動勢，電容C兩端電壓增大，C極板間電場強度增大，帶電油滴P受電場力增大，油滴P向上運動，B錯誤；C．開關S3打開，電源打開，電容C經R3向外放電，C兩端電壓減小，板間電場強度減小，帶電油滴P受電場力減小，油滴P向下運動，C正確；D．開關S4打開，電源打開，電容C沒有充、放電，電容C帶電荷量不變，電容C兩端電壓不變，油滴P不動，D錯誤。故選C。10.質量為m的一段導線用細線懸掛在豎直向下的勻強磁場中。當導線中通有垂直紙面向里的恒定電流時，細線偏離豎直方向θ角而靜止（如圖所示是截面圖）。若只改變磁感應強度的方向，使導線平衡時細線與豎直方向的偏角為最大，此時磁感應強度與豎直方向的夾角β應滿足（）

A.sinβ=cotθB.sinβ=tanθC.cosβ=tanθD.cosβ=cotθ【答案】B【解析】【詳解】由題意可知，導體棒受三個力作用處于平衡狀態，因此三力構成閉合的矢量三角形，如圖所示，由解析圖可知F=mgtanθ隨磁感應強度的方向的改變時，mg的大小和方向都不變，繩上的拉力T大小方向都變化，安培力F的方向改變，可大小不變，F的矢量端在空間的變化規律為一圓弧，矢量三角形的關系一直成立，從幾何關系知，當T與F垂直時，細線與豎直方向的夾角β最大，此時B與F的方向垂直，即B應沿細線方向，此時磁感應強度與豎直方向的夾角β，由動態矢量圖可得F=mgsinβ所以有sinβ=tanθACD錯誤，B正確。故選B。第II卷（非選擇題共60分）二、實驗題（共2小題，每空2分，共16分）11.小明利用如圖所示的實驗裝置測量一節干電池的電動勢和內阻。（1）圖中電流表的示數為________A。（2）調節滑動變阻器，電壓表和電流表的示數記錄如下：U（V）1.451.361.271.161.06I（A）0.120.200.280.360.44請根據表中的數據，在下面的方格紙上作出U-I圖線______。（3）由圖線求得：電動勢E＝________V；內阻r＝________Ω。【答案】①.0.44②.③.1.60④.1.2【解析】【詳解】（1）[1]電流表選擇的量程是0.6A，最小分度為0.02A，所以此時電流表的示數為0.44A；（2）[2]根據表中的數據，畫出U－I圖象如圖所示（3）[3][4]根據圖象可知，縱坐標的截距代表電動勢的大小，直線斜率的絕對值代表內電阻的大小，所以電動勢E=1.60V內阻12.要測量某種合金的電阻率。(1)若合金絲長度為L，直徑為D，阻值為R，則其電阻率ρ的表達式為______。用螺旋測微器測合金絲的直徑如圖甲所示，讀數為______mm；(2)圖乙是測量合金絲阻值的原理圖，S2是單刀雙擲開關；(3)閉合S1，當S2處于位置a時，電壓表和電流表的示數分別為U1＝1.35V，I1＝0.30A；當S2處于位置b時，電壓表和電流表的示數分別為U2＝0.92V，I2＝0.32A。根據以上測量數據判斷，當S2處于位置______(選填“a”或“b”)時，測量相對準確，測量值Rx＝______Ω。(結果保留兩位有效數字)【答案】①.②.0.650（0.649～0.651）③.b④.2.9【解析】【詳解】(1)[1]金屬絲電阻為解得(2)[2]由圖示螺旋測微器可知，其示數為0.5mm+15.0×0.01mm=0.650mm(3)[3][4]由題意可知可知，電流表分壓明顯，故接b位置時更加準確，即S2處于位置b，根據歐姆定律，則有三、計算題（本大題共4小題，共44分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。）13.規格為“8V、4W”的小燈泡與小型直流電動機（其線圈內阻為r0=0.4）并聯后，接至電動勢為10V，內電阻r=0.5的電源上，小燈泡恰好正常發光，求：(1)通過小燈泡的電流IL；(2)通過電動機D的電流；(3)電動機的輸出功率P出。【答案】(1)0.5A；(2)3.5A；(3)23.1W【解析】詳解】（1）小燈泡恰好正常發光，根據通過小燈泡的電流（2）由題意規格為“8V、4W”的小燈泡恰好正常發光，可知電路的路端電壓U=8V，則內電壓電路的總電流通過電動機D的電流（3）電動機的總功率電動機線圈的發熱功率所以電動機的輸出的功率為14.某電子天平原理如圖所示，E形磁鐵的兩側為N極，中心為S極，兩極間的磁感應強度大小均為B，磁極寬度均為L，忽略邊緣效應，一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤連為一體，線圈兩端C、D與外電路連接。當質量為m的重物放在秤盤上時，彈簧被壓縮，秤盤和線圈一起向下運動（骨架與磁極不接觸），隨后外電路對線圈供電，秤盤和線圈恢復到未放重物時的位置并靜止，由此時對應的供電電流I可確定重物的質量。已知線圈的匝數為n，線圈的總電阻為R，重力加速度為g，求：(1)重物的質量m；(2)若線圈上的熱功率不能超過P，線圈上安培力的最大值F。【答案】(1)；(2)【解析】【詳解】(1)根據平衡條件得解得(2)最大功率時解得15.如圖（a）所示電路，當變阻器的滑動片從一端滑到另一端的過程中兩電壓表的讀數隨電流表讀數的變化情況如圖（b）中的AC，BC兩直線所示，不考慮電表對電路的影響。(1)定值電阻R0的阻值為多大？(2)電源的電動勢是多大？(3)變阻器滑動片從一端滑到另一端的過程中，變阻器消耗的最大電功率為多少？【答案】(1)3Ω；(2)8V；(3)4W【解析】【詳解】(1)當變阻器阻值為