新疆乌鲁木齐市第八中学2022-2023学年高二上学期期末考试物理试题

试卷第1页，共7页 （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 乌鲁木齐市第八中学2022-2023 学年第一学期高二年级期末考试 物理问卷 （考试时间：100 分钟；卷面分值：100 分） （命题范围：物理必修三全部，选择性必须第一、二章，第三章1.2 节） 一、选择题(1-8 单选题，每道题4 分；9-12 多选题每道题4 分，漏选得2 分，错选不得分；共计48 分) 1．电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其 会聚或发散。电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线。一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图 实线所示， 、 、、 是轨迹上的四个点，下列说法正确的是（ ） A．电子从 到d 运动时，电势能逐渐减小 B．电子从 到d 运动时，动能先变大后减小 C．电子运动的轨迹跟电场线重合 D． 处的电场强度与处的电场强度相同 2．如图所示， 轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场，两个比荷相同的正负电荷（不计重力）以相同速度从 点先后射入磁场，最终均从 轴离开磁场。不计两电荷间的相互作用，关于两电荷在磁场中的运动，下列说 法正确的是（ ） A．两电荷所受洛伦兹力的大小一定相同 B．两电荷在磁场中的运动时间一定相等 C．两电荷重新回到 轴时的速度不相同 D．正电荷从 轴上 点左侧射出磁场，负电荷从 轴上 点右侧射出磁场 3．关于以下四幅课本中的插图，下列说法正确的是（ ） 试卷第2页，共7页 （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 试卷第2页，共7页 （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 A．图甲是速度选择器示意图，若不计粒子重力，由图可以判断出带电粒子的电性 B．图乙是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A 极板是发电机的正极 C．图丙是质谱仪结构示意图，打在底片上的位置越靠近入射点，粒子的比荷越小 D．图丁是回旋加速器示意图，若仅增加电压U，无法增大粒子飞出加速器时的动能 4．如图甲所示，一通电导体棒用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上并静止在水平位量。当导体棒所在空间加 上匀强磁场，再次静止时细线与竖直方向成 角，如图乙所示（图甲中从左向右看）。已知导体棒长度为 L、质量为m、电流为I，重力加速度大小为g。关于乙图，下列说法正确的是（ ） A．当磁场方向斜向右上方且与细线垂直时磁感应强度最小 B．磁感应强度的最小值为mgtanθ IL C．磁感应强度最小时，每根细线的拉力大小为 D．当磁场方向水平向左时，不能使导体棒在图示位置保持静止 5．如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图 乙所示的电流，电流从螺线管a 端流入为正，以下说法正确的是（ ） A．从上往下看，0~1s 内圆环中的感应电流沿逆时针方向 B．1s 末圆环对桌面的压力等于圆环的重力 C．0~1s 内圆环面积有扩张的趋势 D．1~2s 内和2~3s 内圆环中的感应电流方向相反 6．A、B 是两个完全相同的电热器，A 通以图甲所示的方波交变电流，B 通以图乙所示的正弦交变电流。通 过两电热器的电流有效值之比IA ∶IB等于（ ） 第5 题图 第4 题图 试卷第3页，共7页 （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 A．❑ √5 ：❑ √4 B．5 ：4 C．❑ √2 ：❑ √1 D．2 ： 1 7．如图所示，电路中电源电动势为E、内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。开关S 闭合后，平行金 属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表。当滑动变阻器滑片P 向a 端滑动过程中， 电压表示数的变化量为∆U，电流表A1的示数变化量为∆I 1下列说法正确的是（ ） A．电流表A1的示数减小 B．∆U ∆I 1 的绝对值始终保持不变 C．电压表的示数先减小后增大 D．油滴向下运动 8．如图所示，左端有微小夹缝（距离可忽略）的“ ”形光滑导轨 水平放置在竖直向上的匀强磁场中， 一电容器C 与导轨左端相连，导轨上的金属棒 与 垂直，在外力F 作用下从b 点开始以速度v 向右匀速 运动，忽略所有电阻。下列关于回路中的电流i、极板上的电荷量q、外力F 及其功率P 随时间t 变化的图像 中，正确的是（ ） A． B． C． D． 第8 题图 第7 题图 第6 题图 试卷第4页，共7页 （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 9．图甲为一交流发电机的示意图，匀强磁场的磁感应强度为B，匝数为n，面积为S，总电阻为r 的矩形线圈 第9 题图 试卷第4页，共7页 （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 绕轴 做角速度为 的匀速转动，矩形线圈在转动中始终保持和外电路电阻R 形成闭合电路，回路中 接有一理想交流电流表。图乙是线图转动过程中产生的感应电动势e 随时间t 变化的图像，下列说法中正确 的是（ ） A． 时刻穿过线圈的磁通量为零 B．从 到 这段时间通过电阻R 的电荷量为BS R+r C．从0 到t2这段时间穿过线圈磁通量的变化量大小为2BS D．图乙中的t1时刻线圈所处位置可能对应甲图中所示位置 10．如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一沿水平方向的电场，MN 是其中的一条直线，线上有A、B、C 三点。 一带电荷量为＋2×10－3C、质量为1×10－3kg 的小物块从A 点静止释放，沿MN 做直线运动，其运动的v－t 图 像如图乙所示，其中B 点处的切线斜率最大（图中标出了该切线），C 点处的切线平行于t 轴，运动过程中 小物块电量保持不变，则下列说法中正确的是（ ） A．A、B 两点的电势差UAB＝4V B．B 点为AC 间电场强度最大的点，场强大小E＝0.4V/m C．由A 到C 的过程中小物块的电势能一直减小 D．小物块从A 点到C 点电场力做的功W＝10－2J 11. 如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。已知一带电粒子在电场力和洛仑兹 力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ABC运动，到达C点时速度为零。B点是运动的最低点。重力忽略不 计，则以下说法中正确的是）（ ） A. 此粒子带正电 B. 该带电粒子运动到B点时动能最大 第11 题图 试卷第5页，共7页 （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 C. 该带电粒子在C点加速度为零 D. A点到B 点的时间大于B 点到C 点的时间 试卷第5页，共7页 （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 12．如图所示，虚线MN 左侧空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。纸面内有一个圆 心角为120°的扇形金属线框OCD，半径为r，线框围成的回路电阻为R，顶角O 在虚线MN 上。当金属线框 绕顶角O 在纸面内以角速度 匀速转动时，下列说法正确的是（ ） A．线框转动一圈的过程中，线框中有电流的时间为4 π 3ω B．线框中存在电流时，电流的大小为Br 2ω 2 R C．线框进入磁场过程中，通过线框某截面的电荷量大小为2πBr 2 3 R D．线框持续转动过程中，线框中电流的有效值为 ❑ √6 Br 2ω 6 R 二、实验题(13 题6 分，14 题8 分，共计14 分) 13．（6 分）为测量一大捆铜导线的长度，实验小组设计方案如下： （1）割去该铜导线的外皮，用螺旋测微器测定裸露铜丝的直径，如图（甲）所示，直径 ______mm｡ （2）设计如图乙的电路图测定铜丝电阻 ｡闭合开关 ，把开关 拨向1，调节电阻箱 ，记下电流表读数 为 ；把开关 拨向2，保持 不变，调节电阻箱 的阻值，使电流表的示数也为 ｡则电阻 的阻值为___ ___的示数｡（选填“ ”、“ ”） （3）根据以上测得的数据和铜的电阻率 ，得出铜导线长度 ______（用 ，d， 表示） 第12 题图 试卷第6页，共7页 （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 14．（8 分）小明想小明想要测量某旧电池的电动势和内阻，实验电路如图所示。实验室可供选择的器材如 下： 第14 题图 试卷第6页，共7页 （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 A. 待测电池(电动势约为12V ，内阻约为2Ω) B. 直流电流表(量程0∼3 A，内阻约为0.05Ω) C. 直流电流表(量程0∼0.6 A，内阻约为0.2Ω) D. 定值电阻(阻值为20Ω，额定电流2 A ) E. 滑动变阻器（最大阻值为15Ω，额定电流2 A） F. 滑动变阻器(最大阻值为20Ω，额定电流2 A ) G. 开关和导线若干 请回答下列问题： (1)选择题材时，电流表A❑1应选择_______，若要求实验时记录的电流表示数不小于满偏的1/3，滑动变阻 器应选择________ (均填写仪表前的字母序号) (2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于_______(选填“a”或“b”) (3)若A1的读数为I ❑1，A❑2的读数为I ❑2，定值电阻的阻值为R❑0，不计电流表内阻，则E和r的关系式 为_____________ ，小明画出A1的读数I ❑1和A2的读I ❑2的关系图像，即I ❑1−I ❑2图像，该图像的斜率大 小为a，纵截距为b，则该旧电池的电动势为_________，内阻为________。 三、解答题(4 道题，共38 分) 15．（8 分）如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=500，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=2Ω，线圈外接一 个阻值R=8Ω 的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图 乙所示。求： （1）线圈中的感应电流的大小和方向； （2）电阻R 两端电压； 16. （8 分）真空区域有宽度为d、磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ 是磁场的边界。 质量为m、电荷量为q 的粒子 （不计重力）沿着与MN 夹角θ 为60°的方向射 入磁场中，刚好没能从PQ 边 界射出磁场。求(1)粒子离开磁场位置到入射点的距离.(2)在磁场中运动的时间。 试卷第7页，共7页 （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 17．（10 分）如图所示，相距为L 的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ 水平放置于磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨的M、P 两端连接一阻值为R 的电阻，金属棒ab 垂直于导轨放置且接 触良好，并通过水平细线跨过滑轮与物体A 相连，已知ab 棒与物体A 质量相等，除R 外其余部分的电阻均 不计、一切摩擦以及细线和滑轮的质量。现将ab 棒由静止释放，测得ab 棒沿导轨滑行达到最大速度为vm， 在此过程中流过电阻R 的总电量为q，重力加速度为g，求： （1）物体A 的质量为多少？ （2）ab 棒速度为最大速度1 3 时加速度a 的大小； （3）ab 棒从开始运动到最大速度的过程中电阻R 上产生的焦耳热Q。 18. （12 分） 由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成的扩束装置可以实现对电子扩束。如图甲所示，大 量电子由静止开始经过加速电场加速后，连续不断的沿轴线OO'射入偏转电场，偏转电场的极板长为s，极 板间距为d，两板不带电时电子通过极板的时间为4 t0，当在两极板加上如图乙所示的电压时(U 0为已知)，所 有电子均能从两极板间通过然后进入垂直纸面向里的匀强磁场中，最后电子都垂直磁场的右边界射出，实现 扩束。已知磁场宽度为l，电子的质量为m、电荷量为e，不计重力。求： (1)加速器加速电压的大小； (2)磁感应强度B的大小； 试卷第8页，共7页 （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 (3)经电子扩束器扩束后电子束的宽度。