河南省南阳市2022-2023学年高二上学期期终质量评估物理试题

（北京）股份有限公司 2022 年秋期高中二年级期终质量评估 物理试题 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.选择题答案使用2B 铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案 标号；非选择题答案使用0.5 毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体 工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答 案无效。 4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。 5.本试卷分试题卷和答题卷两部分，满分110 分，考试时间90 分钟。 一、选择题（本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。其中1—8 题只有一个选 项正确，9—12 题有多个选项正确，选对但不全的得2 分，有错选或不答的得0 分。） 1.下列物理量中属于标量的是 A.电流强度 B.电场强度 C.磁感应强度 D. 洛伦 兹力 2.如图所示实线为电场某区域的电场线分布情况示意图，由图可知 A. 点电势低于 点电势 B.一个负电荷在 点受到的电场力小于在 点受到的电场力 C.一个正电荷可以仅在电场力的作用下，沿电场线从 运动到 D.一个负电荷由 点移动到 点，克服电场力做功 3.如图所示，一个单匝矩形闭合导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴 匀速转动， 转动周期为 ，线圈产生的电动势的最大值为 ，则 （北京）股份有限公司 A.线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为 （北京）股份有限公司 B.线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为 C.线圈产生的电动势的有效值为 D.经过 的时间，通过线圈电流的方向改变1 次 4. 、 端接有恒流源（输出恒定电流）的均匀长方形金属线框放在水平面上。在图甲所 示情况中，部分线框处在垂直于线框平面向下的匀强磁场中， 边与磁场边界平行， 边受到的安培力大小为 ；在图乙所示情况中，将金属棒 放在金属线框上，金属棒 与线框接触良好，并在磁场中处于静止状态， 与 平行， 段与 段电阻相同。此 时， 受到的安培力大小为 ， 受到的安培力大小为 ，则下列关系正确的是 A. B. C. D. 5.如图甲所示，将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，固定在水平面（纸面）内，电路的 段置于垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。电路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以 向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度 随时间变化的图像如图乙所示。用 表示 边受到的安培力，以水平向右为 的正方向，能正确反映 随时间变化的图像是 A. B. （北京）股份有限公司 C. D. 6.如图所示，带电粒子（不计重力）以初速度 从 点垂直于 轴进入匀强磁场，运动过 程中经过 点， 。若撤去磁场加一个与 轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度 从 点垂直于 轴进入电场，仍能通过 点，则电场强度 和磁感应强度 的比值为 A. B. C. D. 7.1876 年美国著名物理学家罗兰在实验室中完成了著名的“罗兰实验”。罗兰把大量的负 电荷加在一个橡胶圆盘上，然后在圆盘附近悬挂一个小磁针，使圆盘绕中心轴高速旋转， 发现小磁针发生了偏转。下列说法正确的是 A.仅改变圆盘的转动方向，小磁针的偏转方向不变 B.使小磁针发生转动的原因是地磁场发生了变化 C.使小磁针发生转动的原因是圆盘上的电荷运动时产生了磁场 D.如果使圆盘带上正电，圆盘的转动方向不变，小磁针的偏转方向不变 8.如图所示，为“用质谱仪测定带电粒子质量”的装置示意图。速度选择器（也称滤速 器）中场强 的方向竖直向下，磁感应强度 的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度 的方向垂直纸面向外。在 处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于 和 入射到 速度选择器中，若 ， ，在不计重力的情况下，分 别打在 、 、 、 四点的离子分别是 （北京）股份有限公司 A.甲、丁、乙、丙 B.丁、甲、丙、乙 C.甲、丁、丙、乙 D. 丁、 甲、乙、丙 9.空间存在着平行于 轴方向的某静电场， 轴上各点的电势 随坐标 的分布图像如图 所示。一个带电量绝对值为 、质量为 的带电粒子在坐标轴上 处，以沿 轴正 向的初速度射出，粒子沿 轴运动到 处时速度恰好为0。若粒子只受到电场力的作 用，则 A.粒子带正电 B.粒子在 处的初速度大小为 C.粒子从 运动到 过程中做匀减速直线运动 D.粒子从 运动到 过程中电势能先减小后增大 10.如图所示，是发电机给用户供电的示意图。已知发电机的输出电压为250V、输出功率 为200kW，升压变压器原、副线圈的匝数比 ，两变压器间输电导线的总电阻 为 ，用户得到的电压为220V，变压器均为理想变压器。则 A.输电线上的电流为50A B.用户得到的功率为190kW C.输电线上损失的电压为200V D.降压变压器原、副线圈的匝数比 （北京）股份有限公司 11.如图所示，直角坐标系 在水平面内， 轴竖直向上。坐标原点 处固定一带正电 的点电荷，空间中存在竖直向下的匀强磁场 。质量为 、带电量为 的小球 ，绕 （北京）股份有限公司 轴做匀速圆周运动，小球 的速度大小为 ，小球与坐标原点的距离为 ， 点和小球 的连线与 轴的夹角 ，重力加速度为 ， 、 、 已知。 ， 。则下列说法正确的是 A.小球A 与点电荷之间的库仑力大小为 B.从上往下看带电小球只能沿顺时针方向做匀速圆周运动 C. 越小所需的磁感应强度 越小 D. 时，所需的磁感应强度 最小 12.如图所示，虚线 左侧有垂直于光滑水平面向下的匀强磁场，右侧有垂直于水平面向 上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小均为 。边长为 、质量为 、总电阻为 的均 匀正方形单匝金属线框 放在水平面上，处于 右侧的匀强磁场中。给线框一个向 左的初速度 ，线框刚好能完全通过虚线 ，线框在运动过程中 边始终与 平行， 则线框在运动过程中 A.线框中产生的焦耳热为 B.通过线框横截面的电荷量为 C.最大加速度为 （北京）股份有限公司 D.线框有一半进入 左侧磁场时速度大小为 （北京）股份有限公司 二、填空题（本题共2 小题，每空2 分，共16 分，把答案填在答题卡上对应的 横线上。） 13.（4 分）“额温枪”被大量应用于排查高温患者，其原理是通过传感器接收红外线得出 感应温度数据。某同学为了研究额温枪中某导电材料的导电规律，用该种导电材料制作成 电阻较小的元件Z 做实验，测量元件Z 中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规 律。 （1）他应选用下列哪个电路进行实验_________________； A. B. C. D. （2）为了进一步验证“额温枪”测温的准确性，该同学设计了图甲所示电路，已知电源电 动势 ，内阻忽略不计， ，热敏电阻的阻值与温度的关系如图乙所示。 闭合电键后发现电压表示数为0.45V，则热敏电阻此时的温度为______________℃（保留1 位小数）。 14.（12 分）如图甲所示，为某物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻 、满偏电流 的电流表、标识不清的电源、定值电阻、导线、滑动变 （北京）股份有限公司 阻器等组装成多用电表，当选择开关接“3”时为量程250V 的电压表。该多用电表表盘如 图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有标出。 （北京）股份有限公司 （1）电路图中电阻 __________ 。 （2）选择开关接“1”时，两表笔接入待测电路，若指针指在图乙所示位置，其读数为____ ______mA。 （3）该小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到 “测”的实验： ①将选择开关接“2”，先将红黑表笔短接，调节 的阻值使电表指针满偏； ②再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电表刻度盘中央 C 处，此时电阻箱如图丙所示，则C 处刻度线的标注值应为____________ 。 ③然后用待测电阻 代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针依旧指在图乙所示位置，则 待测电阻约为 __________ 。（保留三位有效数字） ④最后小组成员拿来一块电压表，将两表笔分别触压电压表的两接线柱，其中__________ 表笔（填“红”或“黑”）接电压表的正接线柱，该电压表示数为1.45V，可以推知该电 压表的内阻为__________ 。 三、计算题（本题共4 小题，共46 分。解答时请写出必要的文字说明、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。） 15.（10 分）如图所示，两根足够长的电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面内，两导 轨间的距离为 ，之间接有阻值为 的定值电阻。一根质量为 的均 匀金属棒 放在导轨上，与两导轨垂直且保持良好接触， 在导轨间的电阻为 ， 整个装置放在磁感应强度为 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金 属棒 施加水平向右的恒力 ，使之由静止开始运动。求： （1）金属棒 中电流的方向及最大速度 ； （2） 棒的速度大小为 时棒的加速度大小。 16.（10 分）如图所示，发电机转子是一个匝数 ，边长 的正方形线圈 （北京）股份有限公司 。线圈在磁感应强度 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴 以 的频率匀速转动，已知线圈的总电阻 ，外电路电阻 。从如图所示的位置 开始计时，求： （北京）股份有限公司 （1）线圈中感应电动势随时间变化的表达式以及外电路电阻 上消耗的电功率； （2）从计时开始，线圈转过 的过程中，通过外电阻 的电荷量 。 11.（12 分）如图所示，在水平方向的匀强电场中（电场线未画出），一根长为 ，不可伸 长的绝缘细线的一端连着一个质量为 的带电小球，另一端固定于 点。将小球拉起直至 细线与场强平行的 点，然后无初速释放，小球运动到最低点另一侧的 点时速度为0。 已知 连线与竖直方向的夹角为 ，重力加速度为 ，求： （1）小球红过最低点时细线对小球的拉力大小； （2）小球由 到 过程中的最大速度。 18.（14 分）如图所示，在平面直角坐标系 的第一象限内存在垂直于坐标平面的匀强 磁场（未画出），第二象限存在水平向左的匀强电场。质量为 、电荷量为 的带电粒 子从第三象限无初速度释放后，经电压为 的电场加速后从 点垂直 轴进入 第二象限，然后从 点进入第一象限，又经磁场偏转后由 轴上的 点（图中未 画出）垂直于 轴进入第四象限。已知磁场的磁感应强度大小为 ，不计粒子重力。 （1）求第二象限内电场强度的大小； （2）若第一象限各处均分布有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，求 点坐标； （3）若第一免限内的匀强磁场分布在某矩形区域内，磁场方向垂直纸面向外，求此矩形区 （北京）股份有限公司 域的最小面积。