1、- 1 -山西省山西大学附中 2018-2019 学年高二物理下学期 2 月模块诊断试题考试时间：80 分钟 考试范围：选修 3-1 电磁感应 一. 单 项 选 择 题 （ 本 题 共 8 小 题 ， 每 小 题 5 分 ， 共 计 40 分 。 在 给 出 的 四 个 选 项 中 ， 只 有 一 项符 合 题 目 要 求 ）1下面说法正确的是( )A在直流电源的外电路上，电流的方向是从电源负极流向正极B伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法C元电荷就是带电量为 1C 的点电荷D电流的速度就是自由电荷在电路中定向移动的速度2如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，
2、则坐标轴上 Ox 2间各点的电势分布如图乙所示，则（）A在 Ox 2间，电场强度先减小后增大B若一负电荷从 O 点运动到 x2点，电势能逐渐减小C 在 Ox 2间，电场强度方向没有发生变化D从 O 点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在 Ox 2间先做加速运动在做减速运动3回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示。D 1和 D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为 U、周期为 T 的交流电源上。位于 D1圆心处的质子源 A 能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能 Ek后，再将它们引出。忽略质子在电场
3、中的运动时间，则下列说法中正确的是（ ）- 2 -A若只增大交变电压 U，则质子的最大动能 Ek会变大B若只增大交变电压 U，则质子在回旋加速器中运行的时间不变C若只将交变电压的周期变为 2T，仍能用此装置持续加速质子D质子第 n 次被加速前、后的轨道半径之比为 ：-1 4已知电源电动势 E6V 内阻 r2，灯泡电阻 RL2，R 22滑动变阻器 R1的最大阻值为 3，如图所示，将滑片 P 置于最左端，闭合开关 S1、S 2，电源的输出功率为 P0，则（ ）A滑片 P 向右滑动，电源输出功率一直减小B滑片 P 向右滑动，电源输出功率一直增大C断开 S2，电源输出功率达到最大值D滑片 P 置于最右
4、端时，电源输出功率仍为 P05如图所示，边长为 L 的正方形导线框 abcd，处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，以速度 v 垂直于 bc 边在线框平面内移动，磁场方向与线框平面垂直。线框中磁通量的变化率 E 和 b 两点间的电势差 Ubc分别是（ ）AE0 U bc0 BE0 U bcBLvCEBLv U bc0 DEBLv U bcBLv- 3 -6如图所示照直放置的螺线管与导线 abcd 构成闭合电路，电路所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一个导体圆环欲使导体圆环受到向上的磁场力，磁感应强度随时间变化的规律应是（ ）A BC D7.如图所示，质量 m=0.1k
5、g 的 AB 杆放在倾角 =30的光滑轨道上，轨道间距 l=0.2m，电流 I=0.5A。当加上垂直于杆 AB 的某一方向的匀强磁场后，杆 AB 处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度不可能为（）A3T B6T C9T D12T8如图所示，扇形区域 AOB 内存在有垂直平面向内的匀强磁场，OA 和 OB 互相垂直是扇形的两条半径，长度为 R一个带电粒子 1 从 A 点沿 AO 方向进入磁场，从 B 点离开，若与该粒子完全相同的带电粒子 2 以同样的速度从 C 点平行 AO 方向进入磁场，C 到 AO 的距离为 R/2，则下列说法错误的是（）A1 粒子从 B 点离开磁场时，速度方向沿 OB 方向
6、B粒子带正电C2 粒子仍然从 B 点离开磁场 D两粒子在磁场中运动时间之比为4：3- 4 -二 多 项 选 择 题 （ 本 题 共 4小 题 ， 每 小 题 5分 ， 共 计 20 分 。 在 给 出 的 四 个 选 项 中 ， 每 题 有 多 项符 合 题 目 要 求 ， 全 部 选 对 的 得 5 分 ， 选 对 但 不 全 的 得 3 分 ， 有 选 错 的 得 0 分 ）。9如图，匀强电场中有直角三角形BOC，电场方向与三角形所在平面平行，三角形三顶点处的电势分别为 O4.5V、 B0V、 C9V，且边长 OB3cm，BC6cm，则下列说法正确的是（ ）A电场强度的大小为 V/m100
7、3B电场强度的大小为 100V/mC一个电子在 O 点由静止释放后会沿直线 OB 运动D一个电子由 B 点运动到 C 点，电场力做正功10半导体内导电的粒子“载流子”有两种：自由电子和空穴(空穴可视为能自由移动带正电的粒子)，以空穴导电为主的半导体叫 P 型半导体，以自由电子导电为主的半导体叫N 型半导体。图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为 b、厚为 c 的半导体样品板放在沿 y 轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B。当有大小为 I、沿 x 轴正方向的恒定电流通过样品板时，会产生霍尔电势差 U，若每个载流子所带电量的绝对值为 e，下列说法中正确的是
8、A如果上表面电势高，则该半导体为 P 型半导体B如果上表面电势高，则该半导体为 N 型半导体C其它条件不变，增大 c 时， U 增大D其它条件不变，电流 I 取值越大，电势差 U 越大11如图所示，由粗细均匀的电阻丝制成边长为 l 的正方形线框 abcd，线框的总电阻为 R.现将线框以水平向右的速度 v 匀速穿过一个宽度为 2l、磁感应强度为 B 的匀强磁场区域，整个过程中 ab、 cd 两边始终保持与磁场边界平行取线框的 cd 边刚好与磁场左边界重合时t0，电流沿 abcd 方向为正方向， u0 Blv, .在下图中线框中电流 i 和 a、 b 两点间的0=0电势差 uab随线框 cd 边的
9、位移 x 变化的图象正确的是（）- 5 -A BC D12如图所示，平面直角坐标系中，A 点的坐标为( d，0)，在 y 轴和直线 AD 之间存在垂直3纸面向里的匀强磁场 I，在 AD 和 AC 之间存在垂直纸面向外的匀强磁场 II，磁感应强度均为B，AD、AC 边界的夹角DAC=30。质量为 m、电荷量为+q 的粒子可在边界 AC(不包括 A 点)上的不同点射入，入射速度垂直 AC 且垂直磁场，若入射速度大小为 ，不计粒子重力，则( )A粒子在磁场中的运动半径为 dB粒子距 A 点 0.5d 处射入，不会进入 I 区C若粒子能进入区域 I，则粒子在区域 I 中运动的最短时间为23D若粒子能进
10、入区域 I，则粒子从距 A 点( 1)d 处射入，在 I 区域内运动的时间最短。3三实验题(每空 2 分，共 10 分)- 6 -13（1）某实验小组为了测量某一电阻 Rx的阻值，他们先用多用电表进行粗测，测量出 Rx的阻值约为 18 左右。为了进一步精确测量该电阻，实验台上有以下器材：A电流表（量程 15mA，内阻未知）B电流表（量程 0.6A，内阻未知）C电阻箱（099.99）D电阻箱（0999.9）E电源（电动势约 3V，内阻约 1）F单刀单掷开关 2 只G导线若干甲同学设计了如图甲所示的实验原理图并连接好实验器材，按照如下步骤完成实验：a先将电阻箱阻值调到最大，闭合 S1，断开 S2，
11、调节电阻箱阻值，使电阻箱有合适的阻值R1，此时电流表指针有较大的偏转且示数为 I；b保持开关 S1闭合，再闭合开关 S2，调节电阻箱的阻值为 R2，使电流表的示数仍为 I。根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择 ，电阻箱应选择 （选填器材前的字母）根据实验步骤可知，待测电阻 Rx （用步骤中所测得的物理量表示）。（2）同学乙认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻。若已知所选电流表的内阻RA2.0，闭合开关 S2，调节电阻箱 R，读出多组电阻值 R 和电流 I 的数据；由实验数据绘出的 R 图象如图乙所示，由此可求得电源电动势 E V，内阻 r 1-（计算结果保留两位有效数字）四解答题（本
12、题共 3 小题，共计 30 分 解 答 应 写 出 必 要 的 文 字 说 明 、 公 式 或 方 程 式 ，只 写 出 答 案 的 不 得 分 14. (8 分)如图所示，两光滑平行导轨相距为 d，一端连接电阻 R、质量为 m 的导体 MN 横放在两导轨上，其他电阻不计，整个装置在导轨所在平面垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 B现用恒力 F 作用在导体 MN 上，方向平直导轨向右，使导体从静止开始运动。求：（1）导体可能达到的最大速度 vm；（2）导体 MN 的速度为 时的加速度 a。315. （10 分）如图所示，一内壁光滑的绝缘圆管 ADB 固定在竖直平面内，圆管的圆心为 0，D 点
13、为圆管的最低点，A、B 两点在同一水平线上，AB2L，圆环的半径 r L（圆管的直径忽略不计），过 OD 的虚线与过 AB 的虚线垂= 2- 7 -直相交于 C 点，在虚线 AB 的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场；虚线 AB 的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场，电场强度大小等于 ，圆心 0 正上方的 P 点有一质量为 m、电荷量为q（q0）的绝缘小物体（可视为质点），PC 间距为 L现将该小物体无初速度释放，经过一段时间，小物体刚好沿切线无碰撞地进入圆管内，并继续运动，重力加速度用 g 表示。（1）虚线 AB 上方匀强电场的电场强度为多大？（2）小物体到达 A 点时速度的大小
14、？（3）小物体由 P 点运动到 B 点的时间为多少？16. （12 分）如图，在区域 I 中有方向水平向右的匀强电场，在区域 II 中有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B0.5T；两区域中的电场强度大小相等，E2V/m；两区域足够大，分界线竖直，一可视为质点的带电小球用绝缘细线拴住静止在区域 I 中的 A 点时，细线与竖直方向的夹角为 45，现剪断细线，小球开始运动，经过时间 t11s 从分界线的 C 点进入区域 II，在其中运动一段时间后，从 D 点第二次经过分界线，再运动一段时间后，从 H点第三次经过分界线，图中除 A 点外，其余各点均未画出，g10m/s 2
15、，求：（1）小球到达 C 点时的速度 v；（2）小球在区域 II 中运动的时间 t2；（3）C、H 之间的距离 d。物 理 答 案1.B 2.C 3.D 4.D 5.B 6.A 7.C 8.D 9.BD 10.AD 11.AD 12.ACD- 8 -13.（1）A；D；R 2R 1；（2）3.2；2.0。14.解：（1）当拉力和安培力相等时速度最大，即 FF ABId，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律可得：I ，=联立解得：v m ；=22（2）导体 MN 的速度为 时，产生的感应电动势为：3EBd ，3感应电流为：I ，=3根据牛顿第二定律可得：F ma-223=即 F ma，-1
16、3=解得：a ；=23答：（1）导体可能达到的最大速度为 。22（2）导体 MN 的速度为 时的加速度为 。3 2315. 解：（1）小物体在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小物体从 A 点切线方向进入，- 9 -则此时速度方与竖直方向的夹角为 45，即加速度方向与竖直方向的夹角为 45，则有：tan45 ，解得： E ；= =（2）从 P 到 A 的过程中，根据动能定理得：mgL+EqL mv2A0，解得：v A2 ，=12 （3）小物体从 B 点抛出后做类平抛运动，小物体的加速度：a g，=2小物体由 P 点运动到 A 点做匀加速直线运动，设所用时间为 t1则有： L gt122=1
17、2 2解得：t 1 ，=2物体在圆管内做匀速圆周运动的时间 t2，则t2 ，=342 =342总时间 t 总 （1 ） ；+34 2答：（1）虚线 AB 上方匀强电场的电场强度为大小为 ；（2）小物体到达 A 点时速度的大小是 2 ，（3）小物体由 P 点运动到 B 点的时间为（1 ） ；+34 2- 10 -16.解：（1）小球处于静止状态时，受力分析如图，可知小球带正电，设电场力与重力的合力为 F，则有：45=解得： =2剪断细线后，小球所受电场力与重力不变，小球将做初速度为零的匀加速直线运动，则有：Fma，得： =102/2小球到达 C 点时的速度为： =1=102/（2）由（1）可知
18、，所以 F 电 mg，mgqE，所以有：45=电 =故小球在区域 II 中做匀速圆周运动，有：=2得：=小球圆周运动的周期为：=2=2=2=0.8()所以小球从 C 到 D 的时间为：2=34=0.6()- 11 -（3）小球从 D 点再次进入区域 I 时，速度大小为 v，方向与重力和电场力的合力 F 垂直，故小球做类平抛运动设从 D 到 H 所用时间为 t3，DPvt 3， ，=1223由几何关系可知 DPPH解得：t 3 s2s=2=2102102DPPH =202所以 DH40m而 ，由（ 2）可知：=2=42所以 dCHDHDC40m8m32m答：（1）小球到达 C 点时的速度 v 是 10 m/s；2（2）小球在区域 II 中运动的时间 t20.6s；（3）C、H 之间的距离 d 是 32m。
