江苏省苏州五中高二物理上学期期中试卷（选修含解析）.doc

2015-2016学年江苏省苏州五中高二（上）期中物理试卷（选修）一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分1下列说法中正确的是( )a通过导体的电流越大，则导体的电阻越小b把一导体拉长后，其电阻率增大，电阻值增大c磁感线都是从磁体的n极出发，到磁体的s极终止d通电直导线在磁场中受到的安培力方向一定与磁场方向垂直2实验室用的小灯泡灯丝的iu特性曲线可用以下哪个图象来表示（考虑灯丝的电阻随温度的升高而增大）( )abcd3一根阻值为r的均匀电阻丝，长为l，横截面积为s，设温度不变，在下列哪种情况下其电阻值仍为r( )a当l不变，s增大一倍时b当s不变，l增大一倍时c当l和横截面的半径都增大一倍时d当l和s都缩为原来的一半时4如图电路中，在滑动变阻器的滑片p向上端a滑动过程中，两表的示数情况为( )a电压表示数增大，电流表示数减小b电压表示数减小，电流表示数增大c两电表示数都增大d两电表示数都减小5如图所示，一根通有电流i的直铜棒mn，用导线挂在磁感应强度为b的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零( )a适当减小电流b使电流反向并适当增大c保持电流i不变，适当增大bd使电流i反向，适当减小6如图所示，两根通电直导线平行放置，通以相同方向的电流，a中电流是b中电流的2倍，则关于a对b的磁场力f1与b对a的磁场力f2的关系中正确的是( )af1=f2，方向相同bf1=f2，方向相反cf1=，方向相同df1=，方向相反二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分7下列说法错误的是( )a磁场对静止电荷和运动电荷都有力的作用b磁铁的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的c磁感线从磁体的n极出发到磁体的s极终止d磁感线上某一点的切线方向与小磁针在该点静止时北极的受力方向相同8如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是( )a电源的电动势为6.0vb电源的内阻为12c电源的短路电流为0.5ad电流为0.3a时的外电阻是189如图所示，水平桌面上放条形磁铁，磁铁正中央上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流，则产生的情况是( )a条形磁铁对桌面压力变大b条形磁铁对桌面压力变小c悬线上的拉力变大d悬线上的拉力变小10如图所示，电源电动势为e，内电阻为r当滑动变阻器r的滑片p从右端滑到左端时，发现电压表v1、v2示数变化的绝对值分别为u1和u2，下列说法中正确的是( )a小灯泡l1、l3变暗，l2变亮b小灯泡l3变暗，l1、l2变亮cu1u2du1u211有两条垂直交叉但不接触的直导线，通以大小相等的电流，方向如图所示，则哪些区域中某些点的磁感应强度可能为零( )a区域b区域c区域d区域三、实验题（每空3分，共30分）12在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中备有下列器材：a小灯泡（3.8v，1.5w）b直流电源（电动势4.5v，内阻约为0.4）c电流表（量程0500ma，内阻约为0.5）d电压表（量程05v，内阻约为5000）e电压表（量程为015v，内阻约为20k）f滑动变阻器r1（05）额定电流2a）g滑动变阻器（0100）额定电流为0.5a）h开关一个，导线若干如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应选择如图中电路中的_，应选用的滑动电阻器是_，电压表应选用的是_13（18分）在做“用电流表和电压表测电池的电动势e（约3v）和内电阻r”的实验时，部分器材参数如下：电压表（量程3v），电流表（量程0.6a），定值电阻r0（阻值为3），滑动变阻器r（阻值约30）（1）小红按如图甲所示的电路图连接实物电路，在电路连接正确的情况下，当她闭合开关时发现电压表有示数，电流表没有示数，反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件断路，因此她拿来多用电表检查故障她的操作如下：a断开电源开关s；b将多用表选择开关置于1档，调零后，红黑表笔分别接r两端，读数为30c将多用表选择开关置于100档，调零后，将红黑表笔分别接电压表两端，发现指针读数如图乙所示，则所测阻值为_，然后又将两表笔接电流表两端，发现指针位置几乎不变由以上操作可判断发生断路故障的元件是_ （填元件名称）（2）她设计的实验电路中定值电阻r0的作用是（说出一条理由即可）_（3）请根据电路图把实物图丙没完成的连线连接好（4）在更换规格相同的元件后，她改变滑动变阻器的阻值，测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示，请在图丁中继续完成图象；并根据图象可得该电池的电动势e=_ v，电池内阻r=_（小数点后保留两位数字）四、计算题14在如图所示的电路图中，电源的电动势e=3v，内阻r=1，外电路电阻r=5闭合开关s后，求：（1）电路中的电流i；（2）路端电压u15质量为0.5kg的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放置，如图所示，匀强磁场b垂直轨道平面，金属杆与轨道间动摩擦因素为0.2，当杆通以电流4a时，杆恰能沿轨道左匀速运动，试求匀强磁场的磁感应强度b的大小16如图所示，已知电源电动势e=20v，内阻r=1，当接入固定电阻r=4时，电路中标有“3v，4.5w”的灯泡l和线圈电阻r=1的小型直流电动机都恰能正常工作，求：（1）电路中的电流强度为多大？（2）电动机的总功率多大？（3）电动机的机械功率多大？17如图所示，两平行金属导轨间的距离l=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角=37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度b=0.50t、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势e=4.5v、内阻r=0.50的直流电源现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻r0=2.5，金属导轨电阻不计，g取10m/s2已知sin 37=0.60，cos 37=0.80，求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力2015-2016学年江苏省苏州五中高二（上）期中物理试卷（选修）一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共计18分1下列说法中正确的是( )a通过导体的电流越大，则导体的电阻越小b把一导体拉长后，其电阻率增大，电阻值增大c磁感线都是从磁体的n极出发，到磁体的s极终止d通电直导线在磁场中受到的安培力方向一定与磁场方向垂直【考点】磁感线及用磁感线描述磁场；欧姆定律；电阻定律【分析】本题应抓住：电阻反映导体本身的特性，与电流无关；电阻定律r=； 在磁铁的外部，磁感线从磁体的n极出发，进入磁体的s极，而在磁体的内部，磁感线从s极指向n极安培力方向一定与磁场方向垂直【解答】解：a、电阻反映导体本身的特性，与电流无关；故a错误b、把一导体拉长后，其电阻率不变，根据电阻定律r=，长度增大，横截面积增大，电阻值增大；故b错误c、在磁铁的外部，磁感线从磁体的n极出发，进入磁体的s极，而在磁体的内部，磁感线从s极指向n极故c错误d、通电直导线在磁场中受到的安培力方向一定与磁场方向垂直故d正确故选d【点评】本题要理解电阻、电阻率反映导体本身的特性，与电流无关，知道磁感线的分布情况要掌握安培力方向特点：与磁场方向垂直属于基础题2实验室用的小灯泡灯丝的iu特性曲线可用以下哪个图象来表示（考虑灯丝的电阻随温度的升高而增大）( )abcd【考点】路端电压与负载的关系【专题】恒定电流专题【分析】考虑灯丝的电阻随温度的升高而增大，电阻阻值变化，根据欧姆定律分析，小灯泡灯丝iu特性是曲线形状【解答】解：根据欧姆定律i=，得到i=u，由数学知识得知，iu图象的斜率大小表达电阻的倒数，因此iu特性曲线是过原点的向电压轴倾斜的曲线，故a正确，bcd错误故选：a【点评】本题是欧姆定律的简单应用对于伏安特性曲线，可以根据数学知识理解导体的电阻与图线斜率的关系3一根阻值为r的均匀电阻丝，长为l，横截面积为s，设温度不变，在下列哪种情况下其电阻值仍为r( )a当l不变，s增大一倍时b当s不变，l增大一倍时c当l和横截面的半径都增大一倍时d当l和s都缩为原来的一半时【考点】电阻定律【专题】恒定电流专题【分析】此题考查了影响电阻的因素，导线越长，电阻越大，导线越粗，电阻越小【解答】解：由电阻定律r=可知：a、长度不变为，横截面积增大一倍时，有r=，故a错误；b、横截面积不变，长度变为二倍时，有r= =2r，故b错误；c、长度变为2倍，横截面积的半径都增大一倍则横截面积都变为原来的4倍，则r=r，故c错误；d、当l和s都缩为原来的一半，有r=r，故d正确；故选：d【点评】知道导体的长度、横截面积以及材料决定电阻的大小，并且知道电阻的大小与其决定因素的具体关系是本题的关系4如图电路中，在滑动变阻器的滑片p向上端a滑动过程中，两表的示数情况为( )a电压表示数增大，电流表示数减小b电压表示数减小，电流表示数增大c两电表示数都增大d两电表示数都减小【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】恒定电流专题【分析】动态变化分析问题一般按照“局部整体局部”的顺序，分析总电阻变化总电流变化总电压变化，再分析局部电压、电流、功率的变化进行对于电流表读数来说，由于滑动变阻器的电流、电压和电阻都在变化，不好确定，可从总电流的变化和r2电流变化确定【解答】解：当滑动变阻器的滑片p向上滑动时，接入电路的电阻增大，与r2并联的电阻增大，外电路总电阻r总增大，总电流i减小，路端电压u=eir增大，电压表读数增大；并联部分的电阻增大，分担的电压增大，u2增大，流过r2的电流i2增大，电流表的读数ia=ii2，则减小故bcd错误，a正确故选a【点评】电路动态变化分析是常见的题型，容易犯的错误是认为支路电阻增大，并联总电阻减小本题中变阻器的电压、电流和电阻都是变化的，技巧是研究干路电流和另一支路电流变化情况来确定5如图所示，一根通有电流i的直铜棒mn，用导线挂在磁感应强度为b的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零( )a适当减小电流b使电流反向并适当增大c保持电流i不变，适当增大bd使电流i反向，适当减小【考点】安培力【分析】当ab通以如图所示的电流i时，导线所受安培力方向向上，悬线张力不为零，要使悬线张力为零，安培力方向要向上，大小增大一些【解答】解：棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从m流向n，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，则安培力必须增加所以适当增加电流强度，或增大磁场；故选：c【点评】本题考查应用左手定则分析安培力的能力安培力方向与电流方向、磁场方向有关，当改变其中之一，安培力方向改变6如图所示，两根通电直导线平行放置，通以相同方向的电流，a中电流是b中电流的2倍，则关于a对b的磁场力f1与b对a的磁场力f2的关系中正确的是( )af1=f2，方向相同bf1=f2，方向相反cf1=，方向相同df1=，方向相反【考点】平行通电直导线间的作用【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用【分析】物体间力的作用是相互的，物体间的相互作用力大小相等；磁场是由通电导线产生的，一通电导线在另一导线电流的磁场中，会受到安培力作用，由安培定则判断出电流的磁场方向，然后由左手定则判断出安培力方向【解答】解：通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等，由右手螺旋定则可知：ia在ib处产生的磁场垂直纸面向外，由左手定则可知，ib所所受安培力向左；由右手螺旋定则可知：ib在ia处产生的磁场垂直纸面向里，由左手定则可知，ia所所受安培力向右；则两导线相互吸引；故acd错误，b正确；故选：b【点评】通电导线处于磁场中要受到安培力作用，可得：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥可作为结论让学生记住二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分7下列说法错误的是( )a磁场对静止电荷和运动电荷都有力的作用b磁铁的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的c磁感线从磁体的n极出发到磁体的s极终止d磁感线上某一点的切线方向与小磁针在该点静止时北极的受力方向相同【考点】磁感线及用磁感线描述磁场【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用【分析】磁场对放入其中的磁极和运动电荷有力的作用；磁感线是闭合的；磁体外部由n极指向s极；内部由s极指向n极【解答】解：a、磁场对静止电荷没有力的作用；故a错误；b、根据分子电流假说可知，磁铁的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的；故b正确；c、磁感线在磁体外部由n极指向s极；内部由s极指向n极；故c错误；d、磁感线上某点的切线方向与小磁针在该点n极的受力方向相同；故d正确；本题选错误的；故选：ac【点评】本题考查磁场及磁感线的性质，要求明确磁场的性质，并掌握磁感线及磁场方向的规定8如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是( )a电源的电动势为6.0vb电源的内阻为12c电源的短路电流为0.5ad电流为0.3a时的外电阻是18【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】恒定电流专题【分析】根据闭合电路欧姆定律分析图线与纵轴交点的物理意义和图线斜率的物理意义当外电阻为零时，电源被短路，由闭合电路欧姆定律求出短路电流当电流为0.3a时，由闭合电路欧姆定律求出外电压，再欧姆定律求出外电阻【解答】解：a、由闭合电路欧姆定律u=eir得，当i=0时，u=e，即图线与纵轴交点表示断路状态，电动势e=6v故a正确 b、电源的内阻等于图线的斜率大小，r=a=2故b错误 c、外电阻r=0时，短路电流为i=3a故c错误 d、电流为i=0.3a时，路端电压u=eir=（60.32）=5.4v，外电阻是r=18故d正确故选ad【点评】本题关键从数学的角度理解物理图象的物理意义，容易产生的错误是求电源的内阻，认为是r=129如图所示，水平桌面上放条形磁铁，磁铁正中央上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流，则产生的情况是( )a条形磁铁对桌面压力变大b条形磁铁对桌面压力变小c悬线上的拉力变大d悬线上的拉力变小【考点】电流的磁场对磁针的作用【分析】首先以导线为研究对象，根据左手定则判断导线所受安培力的方向，再由牛顿第三定律分析导线对磁铁的作用力最后判断绳子拉力及磁铁对桌面压力如何变化【解答】解：c、d：以导线为研究对象，导线所在位置的磁场方向水平向右，导线中电流方向向里，由左手定则可知，导线所受安培力的方向竖直向下，悬线拉力变大，故c正确，d错误；a、b：由牛顿第三定律得知，导线对磁铁的磁场力方向竖直向上，则磁铁对桌面的压力变小，故a错误，b正确故选bc【点评】本题要灵活选择研究对象由磁铁的磁感线的分布确定通电导线所在位置的磁场方向，然后由左手定则判断安培力的方向，最后由牛顿第三定律来确定磁铁受力方向10如图所示，电源电动势为e，内电阻为r当滑动变阻器r的滑片p从右端滑到左端时，发现电压表v1、v2示数变化的绝对值分别为u1和u2，下列说法中正确的是( )a小灯泡l1、l3变暗，l2变亮b小灯泡l3变暗，l1、l2变亮cu1u2du1u2【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】恒定电流专题【分析】当滑动变阻器的触片p从右端滑到左端时，分析变阻器接入电路的电阻的变化，确定外电路总电阻的变化，分析总电流和路端电压的变化，判断灯l2亮度的变化根据总电流的变化，分析并联部分电压的变化，判断l3亮度的变化根据总电流与通过l3电流的变化，分析通过l1电流的变化，判断其亮度变化根据路端电压的变化，分析u1和u2的大小【解答】解：a、b、当滑动变阻器的触片p从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则l2变亮变阻器的电阻减小，并联部分的电阻减小，则并联部分电压减小，则l3变暗总电流增大，而l3的电流减小，则l1的电流增大，则l1变亮故a错误，b正确c、d、由上分析可知，电压表v1的示数减小，电压表v2的示数增大，由于路端电压减小，所以u1u2故c正确，d错误故选：bc【点评】本题是电路动态变化分析问题，按“局部整体局部”思路进行分析运用总量法分析两电压表读数变化量的大小11有两条垂直交叉但不接触的直导线，通以大小相等的电流，方向如图所示，则哪些区域中某些点的磁感应强度可能为零( )a区域b区域c区域d区域【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【分析】据右手螺旋定则分别判断两通电导线的磁感线的方向，再利用矢量运算分析求解即可【解答】解：据右手螺旋定则可知，竖直导线左侧的磁场垂直纸面向外，右侧的磁场垂直纸面向内；水平导线在上侧的磁场垂直纸面向外，下侧垂直纸面向内；由于电流大小相同，据磁场的叠加可知，、区域磁感应强度为零，区域磁场方向垂直纸面向外，区域磁场方向垂直纸面向内，故ac正确，bd错误故选：ac【点评】灵活应用右手螺旋定则和磁场的叠加原理是解题的关键，注意平面图中磁场方向的表示方法三、实验题（每空3分，共30分）12在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中备有下列器材：a小灯泡（3.8v，1.5w）b直流电源（电动势4.5v，内阻约为0.4）c电流表（量程0500ma，内阻约为0.5）d电压表（量程05v，内阻约为5000）e电压表（量程为015v，内阻约为20k）f滑动变阻器r1（05）额定电流2a）g滑动变阻器（0100）额定电流为0.5a）h开关一个，导线若干如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应选择如图中电路中的c，应选用的滑动电阻器是f，电压表应选用的是d【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线【专题】实验题【分析】由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是3.8v，额定功率是1.5w，根据灯泡额定电压选择电压表；在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器描绘灯泡的伏安特性曲线，电流与电压应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后选择电路图【解答】解：由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是3.8v，所以电压表应选用的是量程05v，即选：c在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器，即选：f由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测量，所以滑动变阻器应选用分压式，又小灯泡的电阻约rl=9.6，所以安培表应该选用外接法故应选择如图中电路中的c故答案为：c，f，d【点评】要熟记：当要求电流或电压从零调或变阻器的最大电阻值远小于待测电阻值时，滑动变阻器必须用分压式接法；当定值电阻值远小于电压表内阻时，电流表应用外接法13（18分）在做“用电流表和电压表测电池的电动势e（约3v）和内电阻r”的实验时，部分器材参数如下：电压表（量程3v），电流表（量程0.6a），定值电阻r0（阻值为3），滑动变阻器r（阻值约30）（1）小红按如图甲所示的电路图连接实物电路，在电路连接正确的情况下，当她闭合开关时发现电压表有示数，电流表没有示数，反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件断路，因此她拿来多用电表检查故障她的操作如下：a断开电源开关s；b将多用表选择开关置于1档，调零后，红黑表笔分别接r两端，读数为30c将多用表选择开关置于100档，调零后，将红黑表笔分别接电压表两端，发现指针读数如图乙所示，则所测阻值为2200，然后又将两表笔接电流表两端，发现指针位置几乎不变由以上操作可判断发生断路故障的元件是电流表 （填元件名称）（2）她设计的实验电路中定值电阻r0的作用是（说出一条理由即可）保护电源（3）请根据电路图把实物图丙没完成的连线连接好（4）在更换规格相同的元件后，她改变滑动变阻器的阻值，测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示，请在图丁中继续完成图象；并根据图象可得该电池的电动势e=3.00 v，电池内阻r=0.57（小数点后保留两位数字）【考点】测定电源的电动势和内阻【专题】实验题；定性思想；推理法；实验分析法；恒定电流专题【分析】根据多用电表的读数方法可得出对应的读数；明确定值电阻在电路中的作用；根据原理图可得出对应的实物图；根据描点作图的方法得出对应ui图象，根据闭合电路欧姆定律可得出对应的电动势和内电阻【解答】解：（1）将多用表选择开关置于100档，调零后，将红黑表笔分别接电压表两端，发现指针读数如图丙所示，则所测阻值为2200，然后又将两表笔接电流表两端，发现指针位置几乎不变，说明多用电表仍然测量的是电压表的内阻，也就说明了电流表处发生了断路，由以上操作可判断发生断路故障的元件是电流表（2）她设计的实验电路中定值电阻r0的作用是保护电阻；增大电源等效内阻，使调节时两电表示数变化明显（3）根据实物图可得出对应的原理图；（4）根据ui图象得：当电流i=0时，u=3.00v，所以电池的电动势e=3.00v，通过ui图象求出该直线的斜率为k=3.57，也就是r+r0=3.57，所以电池内阻r=0.57故答案为：（1）2200； 电流表；（2）保护电源；（3）如图所示；（4）3.00；0.57【点评】本题为设计性实验，在解题时应注意明确实验的原理；并且要由实验原理结合闭合电路欧姆定律得出表达式，由图象得出电动势和内电阻四、计算题14在如图所示的电路图中，电源的电动势e=3v，内阻r=1，外电路电阻r=5闭合开关s后，求：（1）电路中的电流i；（2）路端电压u【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】简答题；定量思想；推理法；恒定电流专题【分析】闭合开关s后，运用闭合电路欧姆定律求解电路中的电流以及路端电压【解答】解：（1）闭合开关s后，由闭合电路欧姆定律得： 电路中的电流i=，（2）路端电压u=ir=0.55=2.5v答：（1）电路中的电流i为0.5a；（2）路端电压为2.5v【点评】该题考查闭合电路的欧姆定律的一般应用，知道闭合电路欧姆定律反映了电路中电流与整个电路的电动势和总电阻的关系根据串联电路特点分析即可，难度不大，属于基础题15质量为0.5kg的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道垂直放置，如图所示，匀强磁场b垂直轨道平面，金属杆与轨道间动摩擦因素为0.2，当杆通以电流4a时，杆恰能沿轨道左匀速运动，试求匀强磁场的磁感应强度b的大小【考点】安培力；磁感应强度【分析】金属杆在水平方向上受到安培力与滑动摩擦力作用，做匀速直线运动，处于平衡状态，由安培力公式与平衡条件可以求出磁感应强度大小【解答】解：金属杆做匀速直线运动，由平衡条件得：mg=bil，解得：b=0.25t；答：磁感应强度大小为0.25t【点评】本题考查了求磁感应强度，应用安培力公式求出安培力，应用平衡条件即可求出磁感应强度16如图所示，已知电源电动势e=20v，内阻r=1，当接入固定电阻r=4时，电路中标有“3v，4.5w”的灯泡l和线圈电阻r=1的小型直流电动机都恰能正