辽宁省大连市2021-2022学年高二上学期期末考试物理试题

大连市2021~2022 学年度第一学期期末考试 高二物理 命题人：宋小羽 杨慧敏 林逸 校对人：宋小羽 注意事项： 1.请在答题纸上作答，在试卷上作答无效。 2.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100 分，考试 时间75 分钟。 第Ⅰ 卷选择题（共46 分） 一、选择题（本题共10 小题，共46 分。第1~7 题只有一项符合题目要求，每 小题4 分；第8~10 题有多项符合题目要求，全部选对的得6 分，选对但不全的 得3 分，有选错的得0 分。） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 根据公式 可知，金属电阻率与导体的电阻成正比 B. 磁感应强度的定义式 ，但B 与F、I、l 的变化无关 C. 磁通量既有大小又有方向，所以是矢量 D. 导体棒在磁场中运动速度越大，产生的感应电动势一定越大 【答案】B 2. 关于带电粒子进入磁场时所受洛伦兹力的方向，下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 3. 如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b，当输入电压U 为灯 泡额定电压的10 倍时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（ ） A. 原、副线圈匝数比为9∶1 B. 原、副线圈匝数比为1∶9 C. 原、副线圈匝数比为1∶3 D. 原、副线圈匝数比为3∶1 【答案】A 4. 如图所示，质量为m、长为l 的直导线置于倾角为 的光滑斜面上，并处于匀强磁场中。 当导线中通以垂直于纸面向外、大小为I 的电流时，导线保持静止，则匀强磁场的磁感应 强度方向和大小可能为（ ） A. 竖直向上， B. 竖直向上， C. 垂直斜面向下， D. 垂直斜面向下， 【答案】B 5. 光滑绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线，俯视图如图所示，两根导线中通有大小相同， 方向相反的电流，电流方向如图所示，水平面上一带电滑块（电性未知）以某一初速 沿 两导线连线的中垂线入射，运动过程中滑块始终未脱离水平面，下列说法正确的是（ ） A. 小球将做匀速直线运动 B. 小球将先做减速运动后做加速运动 C. 小球将向左做曲线运动 D. 小球将向右做曲线运动 【答案】A 6. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其 中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是（ ） A. 甲图要增大粒子的最大动能，可减小磁感应强度 B. 乙图可判断出A 极板是发电机的正极 C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是 D. 丁图中若导体为金属，稳定时C 板电势高 【答案】C 7. 如图所示，空间存在一垂直于纸面向里的 匀强磁场，在纸面内，直角三角形导体线框以 垂直于磁场边界速度v 匀速穿过磁场区域。以电流逆时针方向为正。关于线框中感应电流i 随时间t 变化的关系，下列四幅图可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 8. 沿半径为R 的圆形边界的匀强磁场的半径 方向射入两个带电粒子甲和乙，甲、乙分 别从圆形边界上的Q、S 两点射出，已知两个带电粒子的比荷相同，圆弧 为圆周边界的 ，圆弧 为圆周边界的 ，由此可知（ ） A. 甲和乙两粒子运动的半径大小之比为 B. 甲和乙两粒子的速度大小之比为 C. 甲和乙两粒子的角速度之比为1∶1 D. 甲和乙两粒子在磁场中运动的时间 之比为3∶4 【答案】BC 9. 如图所示，直线MN 与水平方向成60°角，MN 的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场， 左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B．一粒子源位于MN 上的a 点，能水平向右发射不同速率、质量为m(重力不计)、电荷量为q(q＞0)的同种粒子， 所有粒子均能通过MN 上的b 点，已知ab＝L，则粒子的速度可能是( ) A. B. C. D. 【答案】AB 10. 如图所示，间距为l、足够长的水平光滑金属导轨，空间分布着垂直于导轨平面方向竖 直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两导体棒a、b 均垂直于导轨静止放置。已知导 体棒a 质量为 ，导体棒b 质量为m；长度均为l，电阻均为r；其余部分电阻不计。现 使导体棒a 获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度 。在两导体棒有相对运动的过程中， 下列说法正确的是（ ） A. 导体棒b 动能增加量等于导体棒a 动能减少量 B. 导体棒b 动量增加量等于导体棒a 动量减少量 C. 通过导体棒b 的电荷量为 D. 两棒共产生的焦耳热为 【答案】BCD 第Ⅱ卷 非选择题（共54 分） 二、实验题（本题共2 小题，每问2 分，共14 分。） 11. “研究电磁感应现象”的实验装置如图所示。 在图甲中，不通电时电流计指针停在正中央，当闭合开关时，观察到电流计指针向左偏。 现在按图乙连接方式将电流计与螺线管B 连成一个闭合回路，将螺线管A 与电池、滑动变 阻器和开关S 串联成另一个闭合回路。 （1）在图乙中，开关S 闭合后，将螺线管A 插入螺线管B 的过程中，螺线管B 的________ ___端（选填“上”或“下”）电势高； （2）在图乙中，螺线管A 放在B 中不动，开关S 突然断开的瞬间，电流计的指针将______ _____（选填“向左”、“向右”或“不发生”）偏转； （3）在图乙中，螺线管A 放在B 中不动，滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，电流计的 指针将___________（选填“向左”、“向右”或“不发生”）偏转。 【答案】 ①. 上 ②. 向左 ③. 向右 12. 某实验小组在实验室发现一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，设计如图甲所示的电路 进行实验探究。其中 为电阻丝， 是阻值为 的定值电阻，实验中调节滑动变阻 器的滑片P，记录电压表示数U，电流表示数I 以及对应的 长度x，绘制了 图线如 图乙所示。 （1）由图乙求得电池的电动势 ________V，内阻 ________ ；（结果均保留两位 小数） （2）根据实验数据可绘出 图像如图丙所示。图像斜率为k，电阻丝横截面积为S，可 求得电阻丝的 电阻率 ______，测得的电阻率________真实值（选填“大于”“等于” 或“小于”）。 【答案】 ①. 1.49 ②. 0.45 ③. kS##Sk ④. 等于 三、计算题（本题共3 小题，共40 分。其中13 题10 分、14 题14 分、15 题16 分。解答应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。） 13. 如图所示，有一单匝矩形线圈 在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向 的轴 以角速度 匀速转动，边 、 的长度分别为 和 ，轴 分别通过 和 的中点，线圈的总电阻为r，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环e、f（集流 环）焊接在一起，并通过电刷与阻值为R 的定值电阻连接。求： （1）线圈转动过程中感应电动势的最大值； （2）线圈平面由图示位置开始计时，写出感应电动势瞬时值的表达式； （3）电阻R 的电功率。 【答案】（1） ；（2） ；（3） 14. 如图为质谱仪的原理示意图,电荷量为q、质量为m 的带正电的粒子从静止开始经过电 势差为U 的加速电场后进入粒子速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场, 匀强电场的场强为E、方向水平向右.已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,从G 点垂直 MN 进入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN 为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场.带 电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片的H 点.可测量出G、H 间的距离为L.带电粒子的重 力可忽略不计.求 （1）.粒子从加速电场射出时速度v 的大小. （2）.粒子速度选择器中匀强磁场的磁感强度B1的大小和方向. （3）.偏转磁场的磁感强度B2的大小. 【答案】（1） ； （2） ； （3） ； 15. 如图1 所示，两条足够长的 平行金属导轨间距为0.5m，固定在倾角为37°的斜面上。导 轨顶端连接一个阻值为1 的电阻。在MN 下方存在方向垂直于斜面向上、大小为1T 的匀 强磁场。质量为0.5kg 的金属棒从AB 处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的v-t 图象 如图2 所示。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻， 取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 (1)求金属棒与导轨间的动摩擦因数； (2)求金属棒在磁场中能够达到的最大速率； (3)已知金属棒从进入磁场到速度达到5m/s 时通过电阻的 电荷量为1.3C，求此过程中电阻 产生的焦耳热。 【答案】（1）0.25；（2）8m/s；（3）2.95J