河北省沧州市2021-2022学年高二上学期期末教学质量监测物理试题

沧州市2021—2022 学年第一学期期末教学质量监测高二物 理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号 涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答 案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7 小题，每小题4 分，共28 分。在每小题给出的四个选 项中，只有一项符合题目要求。 1. 教材中介绍了很多利用电场和磁场工作的装置，以下各装置中哪一个工作原理不同于另外三 个装置（ ） A. 速度选择器 B. 磁流体发电机 C. 电磁流量计 D. 电磁炉 【答案】D 2. 如图是一种电加热装置，当把一铁块放入线圈中且不接触线圈，稍等片刻，铁块就会烧得通 红，小明同学由此做出了以下一些猜想，其中正确的 是（ ） A. 若把一干燥的木棍伸入线圈中，木棍会被烧着 B. 线圈内部一定通有随时间变化的 电流 C. 线圈内部一定通有强度很大的恒定直流 D. 铁块是否会变红与线圈中电流是否变化无关 【答案】B 3. 小明同学通过课外阅读看到了一个描述磁感应强度的表达式 I B k L  ，I 是导线中的电流，L 是某点到导线的距离，于是他对k 的单位进行了猜测，以下表示k 的单位的是（ ） A. T A/m  B.   Wb/ A m  C. 2 A /N D. A m/T  【答案】B 4. 在静电除尘器中有一带电荷量为 9 2.0 10 C q    的尘埃，由P 点移到Q 点，动能增加了 5 8.0 10 J   ，在这过程中，除静电力做功外，其他力做的功为 5 2.0 10 J   ，则P、Q 两点间的电 势差 PQ U 为（ ） A. 4 3.0 10 V   B. 4 3.0 10 V  C. 4 5.0 10 V   D. 4 5.0 10 V  【答案】A 5. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m 的带电 小球以初速度 0 v 沿与电场方向成45°夹角射入场区，当其沿直线运动到某一位置时，电场方向突 然变为竖直向上。已知带电小球的比荷为k，则下列有关说法正确的是（ ） A. 小球一定带负电 B. 电场方向改变后小球做匀速圆周运动 C. 电场强度大小为gk D. 电场强度与磁感应强度之比为 0 2 :1 v 【答案】B 6. 电阻应变片是一种将被测件上的形状变化转换成为一种电信号的敏感器件，其阻值会随着机 械形变而发生变化。如图所示为某同学设计的利用金属丝应变电阻来研究其阻值与拉力大小之 间关系的电路，其中电压表和电流表是理想电表，a、b 两点之间连接的是金属丝应变电阻，把 一重物悬挂在金属丝中间。当把悬挂重物的质量减小时，下列说法正确的是（） A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变大 C. 电压表与电流表示数之比变大 D. 电压表与电流表示数变化之比不变 【答案】D 7. 有一种监控火车运行的装置，其原理是在火车头车厢底部安装上能产生匀强磁场的磁铁，当 其经过固定在轨道间的线圈时便会产生电信号，传输到控制中心，就可了解火车的运行情况， 原理图如图甲所示。当某列火车通过该线圈时，控制中心得到线圈中电流大小随时间变化的图 像如图乙所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B，磁场宽度为l（磁场的宽度小于线圈宽度）， 线圈所在回路电阻为R，下列有关说法正确的是（ ） A. 由I-t 图像可知，火车做匀速运动 B. 因2 1 4 3 t t t t    ，故火车做变加速运动 C. 2 1 ~ t t 时间内线圈中的电流方向如图甲所示 D. 火车做匀加速运动且加速度大小为     2 1 2 1 R I I a Bl t t    【答案】D 二、多项选择题，本题共3 小题，每小题6 分，共18 分。在每小题给出的四个选 项中，两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。 8. 如图所示为某电场中的一条直线电场线，a、b 为其上的两点，以下有关说法正确的是（ ） A. a、b 两点电场强度一定相同 B. b 点电势高于a 点电势 C. 正电荷放在a 点比放在b 点电势能大 D. 不计重力的电荷，在电场线上由静止释放后，电势能一定减小 【答案】BD 9. 如图所示电路中，电源电动势 3V E  ，内阻 1Ω r  ，定值电阻 1 4Ω R  ， 2 1Ω R  ， 3 5Ω R  ，电容器的电容 70μF C  。初始时，开关 1 S 闭合， 2 S 断开，下列说法正确的是（ ） A. 电路稳定时，电容器上极板带负电 B. 电路稳定时， 1 R 消耗的功率为3.25W C. 闭合开关 2 S ，电路稳定后，电容器上极板带负电 D. 闭合开关 2 S ，电路稳定后，电容器所带电荷量为 4 1.2 10 C   【答案】AD 10. 如图所示，质量相同的带电粒子M、N 分别沿x 轴和y 轴正方向从坐标原点O 飞入匀强磁场， 两粒子恰好均能通过第一象限内的P 点，已知M、N 粒子的速度分别为 M v 、 N v 且 M N v v  ， O、P 两点连线与x 轴正方向之间的夹角为 3   ，不计粒子的重力，则下列说法正确的是（ ） A. M 粒子带负电、N 粒子带正电 B. M、N 粒子运动的轨迹半径之比为3 :3 C. M、N 粒子所带电荷量大小之比为 3 :1 D. M、N 粒子从O 点运动到P 点所用时间之比为3 :1 【答案】BC 三、非选择题：本题共5 小题，共54 分。解答题应写出必要的文字说明、方程式 和重要答题步骤，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。 11. 如图所示为“探究感应电流产生的条件”的实验电路，实验时： (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑动触头P 置于___________（填“a”或“b”）端； (2)调整好电路后，将开关闭合，电流表指针向右偏转了一下后又返回到中间位置。接着将A 线 圈稍微向上拔出一些，则穿过线圈C 的磁通量会___________（填“增大”“减小”或“不 变”），在拔出过程中电流表指针___________（填“向左”“向右”或“不”）偏转； (3)实验过程中，发现线圈C 下端接线柱导线断开，在保持开关S 闭合的状态下，在把导线重新 连接好的过程中，可发现电流表指针___________（填“向左”“向右”或“不”）偏转。 【答案】 ①. a ②. 减小 ③. 向左 ④. 不 12. 某实验小组为了测量某金属丝 x R 的电阻率，进行了以下实验步骤： （1）利用欧姆表粗测金属丝 x R 的 阻值： ①将选择开关旋到1 位置，然后将红、黑表笔进行短接，调节欧姆调零旋钮，使指针停在如图 甲所示表盘的___________（填“左”或“右侧”）“0”刻度线位置； ②将红、黑表笔分别接在金属丝的两端，指针稳定后，停在图甲所示位置，则金属丝的阻值为_ _______Ω； （2）利用螺旋测微器测量金属丝的直径如图乙所示，其读数为d _________mm； （3）利用刻度尺测量金属丝长度为L； （4）为了准确测量金属丝 x R 的阻值，所用各器材规格如下： 电压表（量程为3V，内阻约为3k） 电流表（量程为200 mA，内阻约为5Ω） 滑动变阻器R（最大阻值为10Ω） 电源（电动势为3V，内阻约为1Ω） 开关S 及导线若干； ①在实验过程中尽可能多测量几组数据，请根据自己设计的实验方案在图丙中用笔画线代替导 线，把实物图连接完整；（ ） ②测量得到电压表和电流表的示数分别为U、I； ③用步骤（2）（3）（4）测得的物理量表示这段金属丝的电阻率___________。（用所测 物理量的字母表示） 【答案】 ①. 右侧 ②. 14.0 ③. 0.700 ④. ⑤. 2 4 Ud IL  13. 如图所示，两个完全相同的电阻不计的光滑金属圆环平行正对固定在竖直面内。两环与恒流 电源相连接，两环间距为 1m L  ，一质量为 60g m  、长 1m L  的导体棒静止在圆环的最低 点处，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中（磁场未画出）。现闭合开关S，导体棒沿圆环向上 运动，当其绕圆心转过37°角时到达最高点。已知导体棒中的电流大小恒为2A，sin37 0.6  ，cos37 0.8  ，g 取 2 10m/s ，试求： （1）从左向右看，导体棒在圆环上沿顺时针方向转动还是沿逆时针方向转动？ （2）所加匀强磁场的磁感应强度B 的大小。 【答案】（1）逆时针方向；（2）0.1T 14. 如图甲所示，足够长的粗糙平行金属导轨MN、PQ 所在平面与水平面的夹角 37   ，导轨 间距 1m L  ，M、P 两端接一阻值 3Ω R  的电阻。一质量为 1kg m  、电阻为 1Ω r  、长度也 为 1m L  的金属棒ab 静止在距离轨道底端 1m d  处。现在整个装置处在一垂直于导轨平面向 上的磁场中，磁感应强度变化的规律如图乙所示。已知金属棒和导轨之间的动摩擦因数为 0.8  ，重力加速度g 取 2 10m/s ，sin37 0.6  ，cos37 0.8  ，认为最大静摩擦力等于滑动 摩擦力。在 0  t 时刻闭合开关S。求： （1）金属棒开始滑动前，流经金属棒的电流方向； （2）经多长时间金属棒开始滑动。 【答案】（1）由a 流向b；（2）0.4s 15. 某粒子控制装置中，同时利用电场和磁场来控制粒子的运动，其简化示意图如图甲所示。粒 子由静止开始先经加速电场加速，然后沿平行于板面的方向从两板左侧中间位置射入偏转电场， 离开偏转电场后进入偏转磁场，最后打在屏上。已知粒子的电荷量为q，质量为m，加速电压为 1 U ，偏转电场两板间距离为d，两板间的电压U 随时间t 变化的图像如图乙所示，由于粒子在 偏转电场区域运动时间极短，粒子通过此区域时，可认为电场是不变的匀强电场；偏转磁场区 域是宽度也为d 的条形匀强磁场，磁场两边界与屏平行，不计粒子重力和空气阻力。求： （1）粒子进入偏转电场时的速度 0 v ； （2）要使所有粒子均能从偏转电场飞出，极板长度最长为多少； （3）若偏转电场的极板长度为d，且以最大速度飞入偏转磁场的粒子从磁场飞出后，恰好垂直 在屏上，则偏转磁场区域的磁感应强度为多大。 【答案】（1） 1 2qU m ；（2） 2d ；（3） 1 1 2 U m d q