山西省大同市2021-2022学年高二下学期期中考试 物理

2021-2022 学年第二学期高二年级期中质量监测 物理试题 一、单项选择题（本题共有10 小题，每小题3 分，共30 分） 1. 关于一段通电导线在磁场中所受的安培力的说法正确的是（ ） A. 通电电流越大，通电电流所受安培力一定越大 B. 磁场的磁感应强度越大，通电导线所受安培力一定越大 C. 安培力的方向一定垂直于磁场 D. 安培力的方向平行于电流方向 2. 如图所示，一质量为m、电荷量为 的带电粒子与磁场边界成 射人宽度为d 的匀强磁 场中，磁感应强度大小为B，粒子从右边界B 点射出磁场， 连线垂直于边界，不计粒子重力， 以下说法正确的是（ ） A. 粒子带正电 B. 粒子在磁场中运动时间为 C. 粒子射入磁场的速度为 D. 粒子出射速度方向与水平夹角为 3. 如图所示，金属框 内存在匀强磁场， 的长度 ，磁感应强度 ，金 属棒 的电阻 ，金属框两边接有阻值相等的电阻 ，金属棒以速度 向 右运动，金属棒始终与金属框接触良好，测流过电阻R 的电流为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，边长为a 的正方形导体框处在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，给导体框通入 图示电流I，则整个导体框受到的安培力大小为（ ） A. B. C. D. 0 5. 如图甲为某正弦交流电的图像，二极管具有单向导电性、该交流电通过二极管后，得到如图 乙所示交流电。图乙交流电通过一个阻值为 的电阻，则该电阻的热功率为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，平行金属板之间充满了相互垂直的匀强电场和匀强磁场，方向如图所示，紧靠平 行金属板右侧是一个磁场分离器。粒子经 板上小孔后垂直射入磁场，在磁场中做圆周运动， 最后打在 板上．现有大量氢的同位素气 和氘 的混合物从平行金属板左侧小孔Q 喷入 平行金属板，两种粒子均有部分粒子从右侧小孔P 进入分离磁场，P、Q 连线平行于金属板，则 和 分别打在 上的落点到P 的距离之比为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示为 振荡电路，M、N 为电容器上下极板，右侧是电路中振荡电流随时间变化图像， 时刻电容器M 板带正电，以下说法正确的是（ ） A. 时间内电场能逐渐增大 B. 时间内电流方向在振荡电路中为顺时针 C. 时间内（不包括a，c 两点），N 板一直带正电 D. 电流越大则电容器内电场越强 8. 如图所示为电子感应加速器原理图，上下为两个电磁铁的磁极，磁极间有一个真空室，电子 在真空中按图示方向做圆周运动。在电子感应加速器正常工作时，以下说法正确的是（ ） A. 电流从a 端流入从b 端流出，电流不变 B. 电流从a 端流入从b 端流出，电流变大 C. 电流从b 端流入从a 端流出，电流变大 D. 电流从b 端流入从a 端流出，电流变小 9. 如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心。轨道的电阻 忽略不计。OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好。 空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。现使OM 从OQ 位置以恒定 的角速度逆时针转到OS 位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增 加到B′（过程Ⅱ）。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，则 等于（ ） A. B. C. D. 2 10. 如图所示，虚线为一垂直纸面向里的匀强磁场的边界，其中 和 均为直线， 是半 圆的直径，半圆的半径为R，A 为直线 上一点， 的距离等于R，磁场的磁感应强度大小 为B。一粒子源在A 点沿垂直于 的方向上持续不断的发射出速率不同的同一种粒子，该粒 子带负电，粒子的质量为m，电荷量为q，不计粒子重力，磁场足够大，以下说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中运动的半径越大，粒子在磁场中运动的时间一定越长 B. A 点与粒子离开磁场时所经过的位置的连线的长度越长，粒子在磁场中运动的时间一定越长 C. 粒子在磁场中运动的最短时间为 D. 粒子在磁场中运动的最长时间为 二、多项选择题（本题共5 小题，每小题3 分，共15 分．在每个小题给出的四个选 项中，4 有两个选项正确。全部选对的得3 分，选不全的得2 分，有错者或不答的得 0 分） 11. 如图所示， 和 是两根相互平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长且电阻不计， 匀强磁场垂直纸面向里， 是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好金属杆，金属杆具有一 定质量和电阻，开始时开关K 断开，让杆 自由下落，过段时间后，将K 闭合，此时开始计时， 则金属杆的速度随时间变化的可能图像是（ ） A. B. C. D. 12. 如图所示，两个灯泡的规格相同，线圈L 有一定的阻值，闭合开关S，调节电阻R 和 ，使 两个灯泡都发光，并使 的亮度远大于 ，现在断开开关S，以下说法正确的是（ ） A. 灯泡 闪亮一下逐渐熄灭 B. 灯泡 闪亮一下逐渐熄灭 C. S 断开前后，流过 的电流方向相反 D. S 断开前后，流过 的电流方向相反 13. 如图所示，一载流子为电子的霍尔元件接入电路中，在霍尔元件所在空间加一个垂直上表面 的匀强磁场B，霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，下列说法正确的是（ ） A. 前表面的电势低 B. 调节滑片使回路电流增大为原来的2 倍，则霍尔电压也变为原来的2 倍 C. 若载流子的定向移动速率为v，则霍尔电压大小等于 D. 若载流子的定向移动速率为v，则前后表面电荷形成的电场的电场强度等于 14. 如图所示，金属盘的 半径 ，金属盘可绕固定转轴O 转动，金属盘处在柱状匀强磁 场中，磁场方向垂直金属盘向下，柱状磁场横截面的圆心与圆盘圆心在一竖直线上，磁场横截 面的半径也为R，磁感应强度大小为 ，金属盘边缘和转轴通过导线与一灯泡相连，灯泡 的标识为“ ， ”，现使金属盘匀速转动，忽略金属盘接入电路的电阻，以下说法正确 的是（ ） A. 在转动过程中穿过金属盘的磁通量没有发生变化 B. 若转动金属盘使灯泡正常发光，保持此转速仅把磁感应强度B 大小减半，则灯泡的 功率减半 C. 当金属盘的转速为 时，灯泡正常发光 D. 若转动金属盘使灯泡正常发光，保持此转速，仅使磁场存在的区域减小为以 为圆心,半径 为 柱状区域，使感应强度B 不变，则小灯泡的功率变为原来的 15. 如图所示，理想变压器原线圈接在电压为 的正弦交流电源上，原线圈中接有一电阻 ，副线圈并联接有10 个完全相同的灯泡，每个灯泡正常发光时电阻均为 ，原副线 圈的匝数比为 ，交流电源无内阻，闭合开关灯泡正常发光，以下说法正确的是（ ） A. 每个灯泡的额定功率为 B. 通过R 的电流为 C. 若其中一灯泡的灯丝被烧断，其他灯泡仍工作，R 消耗的功率增大 D. 若在副线圈上并联更多的同样灯泡，随着并联数目的增多，理想变压器输送的功率先变大后变 小 三、实验题（本题包含2 小题，共14 分。将答案填在题中横线或按要求答题） 16. 如图所示的实验装置用来探究电磁感应实验，线圈A 通过滑动变阻器、开关、电流计和电源 相连。线圈B 和灵敏电流计相连，两个电路彼此独立，实验时把A 线圈插入B 线圈内，两个线圈 的导线都有漆包线，它们彼此绝缘。回到以下问题： （1）当开关闭合瞬间，观察到线圈B 电路的电流计向左偏转；保持开关闭合，滑动变阻器不动， 此时穿过线圈B 磁通量______（选填“为0”或“不为0”），B 电路的电流计______（选填“偏 转”或“不偏转”）； （2）保持开关闭合，向左滑动A 电路的滑动变阻器的滑片，线圈B 电路的电流计______（选填 “向左偏”或“向右偏”）； （3）保持开关闭合，当滑动A 线圈中变阻器的滑片的速度越大，B 线圈的电流计的偏角______ （选填“越大”或“越小”）。 17. 酸奶制作发酵的温度一般控制在 ，某同学想利用热敏电阻来制作自动控温电路， 以达到酸奶制作过程的自动控制．他查阅资料得知某热敏电阻的阻值随温度变化如下表。 温度/ 20 30 40 50 60 70 阻值/ 5. 5 4.0 2.8 2.0 1.7 1.4 （1）请根据表格数据，请在甲图描绘出阻值随温度变化的曲线______； （2）如乙图所示，热敏电阻放置在加热容器底部用来感知容器内液体的温度，1、2 是温度控制 电路的两个输出端，它们接入智能控制开关模块，开关模块控制电源，使螺线管通电或断电， 最终控制加热电源的通电和断电。根据电路图可知，当螺线管通电时，右侧加热电路______ （选填“通电”或“断电”）； （3）实验室提供以下器材：热敏电阻 直流电源E（电动势 ，内阻不计） 定值电阻 定值电阻 定值电阻 开关S 及导线若干 请你选择合适的器材，设计一个简单电路，要求当酸奶温度低于 时开始加热，温度超过50 度时停止加热；当1、2 端输出电压大于 后开始加热，当1、2 端输出电压低于 时停止加 热，在虚线框内画出电路图______，图中热敏电阻已经画出，要求1、2 端并联在热敏电阻两端； （4）定值电阻选取______（选填 或 或 ）。 四、计算题（本题包含5 小题，共41 分．解答应写出必要文字说明，方程式和重要 的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出 数值和单位） 18. 如图所示，有一边长 正方形导体框，质量 ，线框下方 处有一 匀强磁场，磁场的宽度也为 ，导体框的电阻 ，重力加速度g 取 。现 导体框自由落下，导体框恰好匀速穿过磁场。 （1）求磁场的磁感应强度； （2）穿过磁场过程中产生的焦耳热。 19. 如图1 所示为某小型发电站通过理想变压器进行远距离输电示意图，图2 为发电机产生的交 变电压随时间变化图像，发电机输送的总功率为 ，输电线总电阻R 为 ，要求输送过 程中损失功率控制在 ，用户得到 电压。求升压变压器匝数比 和降压变压器的匝数 比 。 20. 如图所示，质量为m，电荷量为q 的正电荷自小孔M 无初速度飘入加速电压为U 的加速电场， 加速后垂直虚线 进入磁感应强度为B 的匀强磁场， 、 是磁场的边界，二者夹角 。粒子经 边上的Q 点垂直于 射出，粒子经一段直线飞行后又进入边界为竖直 线宽度为d 的另一匀强磁场 （未知），粒子从右边界水平射出，不计粒子重力。 （1）求Q 点到虚线 的距离； （2）求 的大小。 21. 如图所示，不计电阻的光滑平行金属导轨水平固定放置，导轨间距 ，导轨左侧接 有 定值电阻，金属棒垂直导轨放置，金属棒电阻 ，现用一不可伸长细线绕过 右侧定滑轮将金属棒和一物块相连，物块的质量 ，虚线 右侧存在垂直导轨向上匀 强磁场，磁场的变化特征是：当金属棒在 与 区域内运动时，磁感应强度保持不变；当金 属棒经过虚线 瞬间，匀强磁场的大小开始发生变化， 与 相距 ，自图示位置释 放金属棒，金属棒运动的 图像如图2 所示，图中两段倾斜直线平行，导轨足够长，整个过 程金属棒与导轨保持垂直，重力加速度g 取 。 （1）求金属棒的 质量； （2）求磁场不变时的磁感应强度 ； （3）当磁场开始变化时重新以此时为新的计时起点，求磁感应强度随时间变化的表达式。 2021-2022 学年第二学期高二年级期中质量监测 物理试题 一、单项选择题（本题共有10 小题，每小题3 分，共30 分） 【1 题答案】 【答案】C 【2 题答案】 【答案】B 【3 题答案】 【答案】B 【4 题答案】 【答案】B 【5 题答案】 【答案】C 【6 题答案】 【答案】C 【7 题答案】 【答案】C 【8 题答案】 【答案】B 【9 题答案】 【答案】B 【10 题答案】 【答案】C 二、多项选择题（本题共5 小题，每小题3 分，共15 分．在每个小题给出的四个选 项中，4 有两个选项正确。全部选对的得3 分，选不全的得2 分，有错者或不答的得 0 分） 【11 题答案】 【答案】AD 【12 题答案】 【答案】BD 【13 题答案】 【答案】BD 【14 题答案】 【答案】AD 【15 题答案】 【答案】AD 三、实验题（本题包含2 小题，共14 分。将答案填在题中横线或按要求答题） 【16 题答案】 【答案】 ①. 不为0 ②. 不偏转 ③. 向右偏转 ④. 越大 【17 题答案】 【答案】 ①. ②. 通电 ③. ④. 四、计算题（本题包含5 小题，共41 分．解答应写出必要文字说明，方程式和重要 的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出 数值和单位） 【18 题答案】 【答案】（1）1T；（2）0.02J 【19 题答案】 【答案】 ， 【20 题答案】 【答案】（1） ；（2）