2021-2022学年黑龙江省勃利县高级中学高二上学期期末考试物理试题（Word版）

勃利县高级中学2021-2022学年高二上学期期末考试

物理

（时间：90分钟　满分：100分）

一、选择题（每题4分，共48分，其中1—8题为单选，9—12题为多选，选对但不全得2分）

1. 关于电场和磁场，下列说法中正确的是（    ）

A. 电场是电荷周围空间实际存在的物质

B. 由可知，电场中某点的场强E与q成反比，与F成正比

C. 磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场

D. 根据公式可知，通电导线受磁场力为零的地方磁感应强度一定为零

2. 如图所示，由均匀导线制成的半径为R=20cm的圆环，以5m/s的速度匀速进入磁感应强度大小为B=2T的有界匀强磁场，边界如图中虚线所示。当圆环运动到图示位置（∠aOb=90°）时，a、b两点的电势差为（　　）

A.  B.  

C.  D.

3. 如图所示，两块水平放置的金属板间距离为d，用导线与一个n匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的磁场B中。两板间有一个质量为m、电荷量为+q的油滴恰好处于平衡状态，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是（   ）

A. 正在增强；

B. 正在减弱；

C. 正在减弱；

D. 正在增强；

4. 如图所示，有一闭合的等腰直角三角形导线若让它沿BA的方向匀速通过有明显边界的匀强磁场场区宽度大于直角边长，以逆时针方向为正，从图示位置开始计时，在整个过程中，线框内的感应电流随时间变化的图象是图中的（　　）

A.  B.

C.  D.

5. 如图所示，在互相垂直匀强电场和匀强磁场中，电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，则油滴的质量和环绕速度分别为（    ）

A. ， B. ，

C. ， D. ，

6. 如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将B极板向下移动到虚线位置，其他条件不变。则（　　）

A. 油滴将向上运动

B. 在B极板移动过程中电流计中有由b流向a的电流

C. 油滴运动的电势能将增大

D. 极板带的电荷量增大

7. 在如图所示的电路中，Rt为半导体热敏电阻，温度升高时电阻减小。闭合开关，灯泡L1、L2、L3的亮度相同；当Rt处的温度升高时，小灯泡的亮度变化情况是（　　）

A. L1变亮，L2变暗，L3变亮

B. L1变暗，L2变亮，L3变暗

C. L1、L2变亮，L3变暗

D. L1、L2变暗，L3变亮

8. 圆形区域内有垂直纸面匀强磁场，三个完全相同的带电粒子，以不同的速率从点开始对准圆心沿着方向射入磁场，其运动轨迹分别如图所示。若带电粒子只受磁场力作用，则（　　）

A. c粒子速度最大 B. a粒子的周期最大

C. a粒子所受磁场力最大 D. b粒子在磁场中运动时间最长

9. 如图所示是研究通电自感实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S，再重新闭合开关S，则（　　）

A. 闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮

B. 闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮

C. 稳定后，L和R两端电势差一定相同

D. 稳定后，A1和A2两端电势差不相同

10. 如图所示，速度选择器中匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为，挡板右侧质谱仪中匀强磁场的磁感应强度为，速度相同的一束带电粒子（不计重力），由左侧沿垂直于E和的方向射入速度选择器做直线运动，通过狭缝后进入质谱仪，其运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A. 该束带电粒子带负电

B. 能通过狭缝的带电粒子的速率等于

C. 粒子打在胶片上的位置越远离狭缝S0，粒子的比荷越小

D. 能通过狭缝S0的带电粒子进入质谱仪后运动半径都相同

11. 回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理图如图所示．D1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的圆心处的质子源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．忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是(  )

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会变短

C. 若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子

D. 质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为∶

12. 如图所示，用两根轻细悬线将质量为m，长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内。当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态，为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的磁感应强度的大小和方向正确的是（　　）

A. ，竖直向下 B. ，竖直向上

C. ，平行悬线向上 D. ，平行悬线向下

二、实验题（共17分）

13. （1）某同学用游标卡尺测量电阻元件长度为L，用螺旋测微器测量金属丝直径d。电阻元件长L为______，金属丝的直径d为______；

（2）选用“×10”倍率的电阻挡估测元件电阻，发现多用表指针偏转过大，因此需选择倍率的电阻挡______（填：“×1”或“×100”）。

14. 在“电池电动势和内阻的测量”的实验中，电路设计如图甲所示。

(1)图乙是根据实验数据作出的U - I图像，由图可知，电源的电动势E = ______V，内阻r = ______Ω。

(2)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测______E真，r测______r真（选填“ > ”、“ < ”或“ = ”）。

三、计算题（本大题共3小题，共35分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）

15. 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θ=，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度大小为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=3.0V、内阻r=0.50Ω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=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin=0.60，cos=0.80，求：

(1)通过导体棒电流；

(2)导体棒受到的安培力大小和方向；

(3)导体棒受到的摩擦力大小和方向。

16. 如图所示，固定放置在水平面内的光滑平行金属导轨宽为，金属棒ab置于导轨上，并与导轨垂直，整个装置位于竖直向下，磁感强度的匀强磁场中，电阻，ab电阻为，导轨电阻忽略不计，当ab在水平向右的恒力F作用下以的速度向右匀速运动时，求：

(1)通过电阻R电流大小和方向；

(2)电阻R上消耗的电功率；

(3)恒力F做功的功率。

17. 如图所示，在平面直角坐标系内，第一象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场．一质量为m、带电荷量为q的带电粒子从电场中Q（－2h，－h）点以速度v0水平向右射出，经坐标原点O射入第一象限，最后以垂直于PN的方向射出磁场；已知MN平行于x轴，N点的坐标为（2h，2h），不计粒子的重力，求：

（1）电场强度的大小；

（2）磁感应强度的大小；

（3）粒子在磁场中的运动时间。

答案

1.AC  2.B  3.B  4.C  5.D  6.C  7.A  8.A  9.BC  10.BC  11.BD  12.BC

13. ①. 11.050    ②. 4.700    ③. ×1

14. ①. 1.5V    ②. 1.0Ω    ③. <    ④. <

15. (1)根据闭合电路欧姆定律得

I==1A

(2)导体棒受到的安培力

F安=BIL=0.2N

根据左手定则知安培力方向平行斜面向上

(3)将重力正交分解，得

mgsin=0.24N>F安

导体棒受到的摩擦力方向平行斜面向上，根据平衡条件得

mgsin=F安＋f

解得

f=0.04N

16. (1)ab产生的感应电动势为

由闭合电路欧姆定律得感应电流的大小为

根据右手定则可知，电流的方向为：M→N

(2)R上的电功率为

(3)ab棒所受的安培力大小为

由于ab匀速运动，恒力F与安培力平衡，则得

则拉力的功率为

17. （1）由几何关系可知粒子的水平位移为2h，竖直位移为h，由平抛运动的规律可知

 解得

（2）粒子到达O点时，沿+y方向的分速度

则速度与x轴正方向夹角满足

即

粒子从MP的中点垂直于MP进入磁场，垂直于NP射出磁场，粒子在磁场中的速度为

由几何关系可知轨道半径

又

解得

（3）由题意可知，带电粒子在磁场中转过的角度为45°，故运动的时间为

解得