宁夏银川市一中2021-2022学年高二上学期期末考试物理试题

银川一中2021/2022 学年度(上)高二期末考试 物 理 试 卷 一、单选题（每道题3 分，3×11=33 分） 1．下列有关物理学史的说法，正确的是（ ） A．库仑发现了电流的磁效应 B．法拉第提出了电荷周围存在电场 C．库仑测出了元电荷的电量 D．奥斯特提出了分子电流假说 2．如图所示，O、M、N 为一负点电荷电场中一条电场线上的三点，M 为ON 的中点．O、 N 两点的电势分别为 ， ，则（ ） A．M 点的电势为 B．O 点的电场强度一定比N 点的电场强度大 C．M、N 两点的电势差大于O、M 两点的电势差 D．一正点电荷从O 点沿直线移到N 点的过程中，电场力做负功 3．真空中某竖直平面内存在一水平向右的匀强电场，一质量为m 的带电微粒恰好能沿图示 虚线（与水平方向成θ 角）由A 向B 做直线运动，已知重力加速度为g，微粒的初速度 为v0，则（ ） A. 微粒定带正电 B. 微粒一定做匀速直线运动 C. 微粒的电势能一定减小 D. 可求出微粒运动的加速度 4. 带电荷量为＋q 的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是 A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同 B．如果把＋q 改为－q，且速度反向、大小不变，则洛伦兹力的方向一定改变 C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D．粒子只受到洛伦兹力的作用，不可能做匀速直线运动 5．如图所示是一直流电动机竖直向上匀速提升质量为 的重物时 的电路图，已知电动机内电阻 ，定值电阻 ，直流电压 ，理想电压表示数 ，g 取 ，则提升速 度大小是（ ） A． B． C． D． 6．如图所示，电源电压不变，电表均为理想表，当电键S 由断开到闭合时，下列变化正确 的是( ) A. 电流表A 示数变小 B. 电压表V1示数不为0 C. 电压表V2示数与电流表A 示数的比值不变 D. 电压表V1示数与电流表A 示数的比值不变 7．如图所示，三个带电粒子从水平放置的平行带电金属板左侧相同位置，以相同速度 垂 直电场线方向射入匀强电场，分别落在下极板上的 、 、 三点处， 为入射点在下极板上的投影，且 ，不计粒子重力及相互间作用力，则落 在 、 、 三处粒子的比荷之比为（ ） A. B. C. D. 8．如图所示，直导线处于足够大的磁场中，与磁感线成θ＝30°角；导线中通过的电流为 I，为了增大导线所受的安培力，下列方法不正确的是( ) A．增大电流I B．增加直导线的长度 C．使导线在纸面内顺时针转过30° D．使导线在纸面内逆时针转过60° 9．如图所示，平行金属板间存在匀强电场和匀强磁场．一带电量为+q，质量为m 的粒子 (不计重力)以速度 水平向右射入，粒子恰沿直线穿过．若带电粒子（ ） A．带电量为+2q 时，粒子将向下偏转 B．带电量为−2q 时，粒子不能沿直线穿过 C．速度为2 时，粒子从右侧射出时电势能一定增大 D．从右侧向左侧水平射入时，粒子仍能沿直线穿过 - - - - - + + + + + B ·········· ·········· ·········· ··········· 10．如图所示，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙和图丁分别为 速度选择器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D 形盒狭缝中的加速时间， 不计粒子重力，下列说法正确的是 A．图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B 板间产生电势差，A 板电势高 B．图乙中，两种氢的同位素从静止经加速电场射入磁场，打到 位置的粒子比荷比较 小 C．图丙中，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的速度 D．图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大 11．如图所示，有一边长l=2 m 的正三角形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度 大小B=T，有一比荷 的带正电粒子从 AB 边上的P 点垂直AB 边进入磁场，AP 的距离为m， 要使粒子能从AC 边射出磁场，带电粒子的最大初速度为 (粒子的重力不计) A．500 m/s B．4×102 m/s C．600 m/s D．1 200 m/s 二、多选（每道题4 分，4×5=20 分） 12．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻R1=r，当滑动变阻器R2的滑片P 位 于图示位置时，带电微粒O 恰好静止在平行板电容器中。将P 向下移动至某位置，在 微粒尚未打到极板之前，下列说法正确的是（ ） A．电压表的读数减小 B．微粒的电势能减小 C．微粒向下运动 D．不考虑电容器对电路的影响，电源的效率增大 13．关于磁电式电流表，下列说法中正确的是( ) A．电流表的工作原理是安培力对通电导线的加速作用 B．电流表的工作原理是安培力对通电导线的转动作用 C．电流表的优点是灵敏度高，可以测出弱电流偏 D．电流表的缺点是导线很细，允许通过的电量很弱 14．无限长的通电直导线在其周围某一点产生磁场的磁感应强度B 的大小与电流I 成正比， 与这一点到导线的距离r 成反比，即 (式中k 为常数）．如图所示，两根相距L 的无限长直导线M、N 通有大小相等、方向相反的电流,a 点在两根导线的垂线上且距两 根导线的距离均为L,b 点在两根导线连线的延长线上且距导线N 的距离也为L，下列说 法正确的是 A．a 点和b 点的磁感应强度方向相同 B．a 点和b 点的磁感应强度方向相反 C．a 点和b 点的磁感应强度大小之比为2:1 D．a 点和b 点的磁感应强度大小之比为4:1 15．如图所示质量为 ，电荷量 的带正电小球套在竖直放置的绝缘杆上，球 与杆间的动摩擦因数 。匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度 ，水 平方向有大小 的匀强电场（图中未画出）。小球由静止释放后沿杆下滑。 设杆足够长，电场和磁场区域足够大， ，下列说法正确的是（ ） A．运动过程中小球受到的洛伦兹力方向垂直绝缘杆向左 B. 运动过程中小球的加速度大小可能为9m/s2 C. 运动过程中小球的速度大小可能为5.5m/s D. 运动过程中小球的 速度大小可能为6.5m/s 16. 如图所示，宽 的有界匀强感场。纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面 向里。现有一群带正电粒子从O 点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在 磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为 ，（粒子仅受洛伦兹力）则（ ） A. 右边界： 范围内有粒子射出 B. 右边界： 范围内有粒子射出 C. 左边界： 范围内有粒子射出 D. 左边界： 范围内有粒子射出 三、实验题 17. (8 分) 在物理课外活动中，某位同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。 已知选用的电流表内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=10mA，定值电阻R2=240Ω。该多用电表表盘 如图乙所示，下排刻度均匀，C 为上排刻度线的中间刻度，为考察大家对多用电表的理解， 上排刻度线对应数值没有标出。 （1）当选择开关接3 时，电表为__________(选填“欧姆表”“电压表”或“电流表”)， 量程为___________。 （2）为了测该多用电表欧姆档的内电阻和表内电源的电动势，该同学在实验室找到了一 个电阻箱，设计了如下实验： ①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏； ②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C 处，此时电 阻箱如图丙所示； ③计算得到多用电表内电池的电动势为______V。 （3）调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，指针指在图乙所示位置，则待测电阻 阻值为______Ω。 18．(6 分) 某物理兴趣小组为测量磁感应强度设计了如图 所示的实验装置｡ 相距为L 的平行光滑导轨水平放置，平行导轨处在匀强 磁场中，导轨上放置一长度也为L 的导体棒。导体棒上系两根平行绝缘细线，分别连接到两 个相同的拉力传感器上，导轨右端连接一电阻箱和电池，电池电动势为E，电池内阻、导轨 电阻及导体棒电阻均不计。 (1)匀强磁场的方向为__________（选填“水平向左”“水平向右”“垂直纸面向里”或 “垂直纸面向外”）。 (2)多次改变电阻箱的阻值R，得到对应的拉力传感器显示的数值F，现以F 为纵轴，要 得到线性图像，横轴应该为_____。 (3)若得到的线性图像的斜率为k，则匀强磁场的磁感应强度B=_______。 四、计算题 19．(6 分) 如图所示，两平行金属导轨间的距离 ，金属导轨所在的平面与水平面夹角 ，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度 、方向垂直于导轨所在平面向 上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 、内阻 的直流电源。现把 一个质量 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 ，金属导轨电阻不计， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10m/s2。 已知 ， ，求： （1）导体棒两端电压Uba； （2）导体棒与金属导轨的动摩擦因数 ； 20．(7 分) 如图所示，空中有水平向右的匀强电场和垂直于纸面 向外的匀强磁场，质量为m，带电量为+q 的滑块沿水平向 右做匀速直线运动，滑块和水平面间的动摩擦因数为μ， 滑块与墙碰撞后速度为原来的一半。滑块返回时，去掉了 电场，恰好也做匀速直线运动，求原来电场强度的大小。 21．（8 分） 如图所示，电源电动势E0＝15 V，内阻r0＝1 Ω， 电阻R1＝30 Ω，R2＝60 Ω.间距d＝0.4 m 的两平行金 属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应 强度B＝1 T 的匀强磁场．闭合开关S，板间电场视为 匀强电场，将一带正电的小球以初速度v＝0.1 m/s 沿两板间中线水平射入板间．设滑动变阻 器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取g＝10 m/s2. (1)当Rx＝29 Ω 时，电阻R2消耗的电功率是多大？ (2)若小球进入板间，在板间恰好做了半个圆周运动 则两平行金属板间的电压 是多大？ 22．(12 分) 拉力传感器 如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场，在距y 轴左侧区域存在宽度 为 的垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 大小可调节 现有质荷比为 的带正电粒子从x 轴上的A 点以一定初速度 垂直x 轴射入电场，且以 ，方向与y 轴正向成 的速度经过P 点进入磁场， 、 ，不计 重力。求： (1)粒子在A 点进入电场的初速度 为多少？ (2)要使粒子不从CD 边界射出，则磁感应强度B 的取值范围？ (3)粒子经过磁场后，刚好可以回到A 点，则磁感应强度B 为多少？ 银川一中2021-2022 学年度(上)高二期末物理试卷答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 B C D D A C B C C B C BD BC BC ABC BD 实验题： 17． ①. 电压表 ②. ③. ④. 18． 垂直纸面向里 计算题 19．（1）4V；（2） 20．E= 3μmg/q 21．设R1和R2的并联电阻为R，有R＝①R2两端的电压：U＝②R2消耗的电功率为：P＝③ 当Rx＝29Ω 时，联立①②③式，代入数据解得：P＝0.6W④ (2)设小球质量为m，电荷量为q，小球做匀速圆周运动时，有：qE＝mg⑤ E＝⑥设小球做圆周运动的半径为r，有qvB＝mv2/r⑦ 由几何关系有：r＝d、4⑧ U＝0.4 V 22．(1)粒子在电场中做类平抛，竖直方向不受力，为匀速运动 (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动 得 当轨迹与CD 边相切时恰好不出磁场线，此时： 联立 磁感应强度B0 >0.08T (3)粒子运动轨迹如图所示，出磁场时速度与y 轴正方向夹角为 做匀速直线运动后回到A 点，设出磁场处为Q 点 由几何关系 又由