北京市丰台区2022-2023学年高二上学期物理期末试卷

更新时间：2023-02-13 浏览次数：46 类型：期末考试

一、单选题

1. (2019高一下·昌平期末) 下列物理量中，用来描述电场强弱和方向的是（）

A . 电场力 B . 电场强度 C . 电势 D . 电势能

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2. 电场线可以形象地描述电场。某一区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点。关于A、B两点电场强度的大小和电势高低的比较，下列说法正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

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3. 用绝缘柱支撑且彼此接触的导体A和B起初不带电，贴在下部的两片金属箔闭合。如图所示，把带正电荷的带电体C移近导体A，导体A、B下部的金属箔都会张开。下列说法正确的是（　　）

A . 导体A所带的电荷量小于导体B所带的电荷量 B . 导体A所带的电荷量大于导体B所带的电荷量 C . 导体A下部的金属箔带负电，导体B下部的金属箔带正电 D . 导体A下部的金属箔带正电，导体B下部的金属箔带负电

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4. 如图所示，把直流电源、定值电阻 $\text{[math]}$ 、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成实验电路，观察电容器的充放电现象。下列说法正确的是（　　）

A . 电容器充电过程中，电路中的电流一直增大 B . 电容器充电过程中，电容器的电容逐渐增大 C . 电容器放电过程中，流过电阻 $\text{[math]}$ 的电流方向为 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ D . 电容器放电过程中，电压表示数减小

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5. 某品牌充电宝的参数如图所示。下列说法正确的是（　　）

产品净重	600g
电芯类型	锂聚合物电池
电池容量	50000mA·h
输入电压	12V
输出电压	12V
输出快充功率	66W

A . 电池容量中的“ $\text{[math]}$ ”是能量的单位 B . 电池容量中的“ $\text{[math]}$ ”是电容的单位 C . 该充电宝能输出的电能最多为 $\text{[math]}$ D . 该充电宝以快充功率可以持续供电约900小时

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6. 常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表（表头）改装而成的。如图所示为实验室中使用的电压表外观的示意图。由图中数据得出该电压表表头的满偏电流 $\text{[math]}$ 和“ $\text{[math]}$ ”量程电压表的内阻 $\text{[math]}$ 分别为（　　）

A . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

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7. 如图所示，电源电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ，开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压为 $\text{[math]}$ ，线圈电阻为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）

A . 电动机正常工作时的电流为 $\text{[math]}$ B . 电动机正常工作时发热的功率为 $\text{[math]}$ C . 电动机正常工作时消耗的电功率为 $\text{[math]}$ D . 电动机正常工作时输出的机械功率为 $\text{[math]}$

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8. 如图所示，用电动势为E，内阻为r的干电池给两个完全相同的小灯泡L₁、L₂供电。开始时只闭合开关S₁ ，小灯泡L₁发光。若同时闭合开关S₁、S₂ ，下列说法正确的是（　　）

A . 电源外电路的电阻增大 B . 电源内电路的电压增大 C . 小灯泡L₁的亮度不变 D . 小灯泡L₁的亮度增大

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9. 利用磁感线可以形象地描述磁场。若纸面内有一条通电直导线，下列关于直导线周围的磁场描述正确的是（　　）

A . B . C . D .

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10. 如图所示的实验中，能观察到灵敏电流计指针发生偏转的是（　　）

A . 甲图中将导体棒 $\text{[math]}$ 沿平行于磁感线方向移动 B . 乙图中磁铁静止在线圈中 C . 丙图中开关闭合，且电路稳定后 D . 丙图中开关闭合，移动滑动变阻器的滑片 $\text{[math]}$ 时

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11. 如图所示，用绳吊起一个铝环，用磁铁的任意一极靠近铝环。下列说法正确的是（　　）

A . 用磁铁 $\text{[math]}$ 极靠近铝环，铝环会被吸引 B . 用磁铁 $\text{[math]}$ 极靠近铝环，铝环会被吸引 C . 用磁铁 $\text{[math]}$ 极靠近铝环，铝环中的电流方向为逆时针方向（从左向右看） D . 用磁铁 $\text{[math]}$ 极靠近铝环，铝环中的电流方向为逆时针方向（从左向右看）

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12. 如图所示，光滑导线框放在磁感应强度 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面。线框中接有 $\text{[math]}$ 的定值电阻，线框的电阻不计。电阻为 $\text{[math]}$ 的导体棒 $\text{[math]}$ 沿线框向右做匀速运动，长度 $\text{[math]}$ ，运动的速度 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）

A . 流过电阻 $\text{[math]}$ 的电流方向为 $\text{[math]}$ B . 流过 $\text{[math]}$ 棒的电流大小为 $\text{[math]}$ C . 电阻 $\text{[math]}$ 两端的电压为 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 棒受到的安培力大小为 $\text{[math]}$

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13. 如图甲所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从 $\text{[math]}$ 点由静止释放，仅在静电力的作用下从 $\text{[math]}$ 点运动到 $\text{[math]}$ 点，其运动的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A . 这是一条匀强电场中的电场线 B . $\text{[math]}$ 点的电势高于 $\text{[math]}$ 点的电势 C . 从 $\text{[math]}$ 点运动到 $\text{[math]}$ 点，电荷的电势能增大 D . 电荷在 $\text{[math]}$ 点受到的静电力小于在 $\text{[math]}$ 点受到的静电力

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14. 如图甲所示，金属导体的长度为 $\text{[math]}$ 、横截面积为S、单位体积内的自由电子数为 $\text{[math]}$ 。在导体两端加上恒定电压 $\text{[math]}$ ，导体内部产生恒定电场。在恒定电场的作用下，自由电子加速运动 $\text{[math]}$ 时间后与导体内部不动的粒子发生碰撞，碰撞后的速度可认为是0。忽略碰撞时间，电子定向运动的 $\text{[math]}$ 图像可简化为图乙所示。大量的自由电子定向运动的平均速率不随时间变化，在导体内部产生恒定电流。自由电子的质量为m，电量为e。下列说法正确的是（　　）

A . 电子在恒定电场作用下定向移动的加速度 $\text{[math]}$ B . 电子在导体内定向移动的平均速率 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 时间内通过横截面S的自由电子数目可表示为 $\text{[math]}$ D . 导体的电阻为 $\text{[math]}$

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二、实验题

15. 在“测量金属丝的电阻率”实验中：

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为 $\text{[math]}$ 。

（2）某小组同学连接好电路后，实验测量时记录数据如下：

次数	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0	0.30	0.70	1.00	1.50	1.70	2.30
$\text{[math]}$	0	0.06	0.16	0.22	0.34	0.46	0.52

由以上实验数据可知，他们测量金属丝的阻值 $\text{[math]}$ 采用的电路图是（选填“甲”或者“乙”）图。

（3）该小组同学根据测量的数据在坐标系中描点，如图所示。请据此作出 $\text{[math]}$ 图像。
（4）由图像得到金属丝的阻值 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留2位有效数字）。

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16. 用电流表和电压表测电源电动势和内阻，实验电路如图所示。实验器材如下：

A．待测干电池一节

B．直流电流表（量程 $\text{[math]}$ ；量程 $\text{[math]}$ ）

C．直流电压表（量程 $\text{[math]}$ ）

D．滑动变阻器 $\text{[math]}$ （阻值范围为 $\text{[math]}$ ）

E．滑动变阻器 $\text{[math]}$ （阻值范围为 $\text{[math]}$ ）

F．开关

G．导线若干
1. （1）实验中电流表应当选择的量程为，滑动变阻器应当选择（选填“ $\text{[math]}$ ”或者“ $\text{[math]}$ ”）。
2. （2）某同学根据测出的数据作出的 $\text{[math]}$ 图像如图所示，则实验中电源的电动势 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留3位有效数字），内电阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留2位有效数字）。
3. （3）利用图像分析实验中由电表内阻引起的实验误差。实线是根据实验数据描点作图得到的 $\text{[math]}$ 图像；虚线是该电源的路端电压 $\text{[math]}$ 随电流 $\text{[math]}$ 变化的 $\text{[math]}$ 图像（没有电表内阻影响的理想情况），正确的是_______。
  
  A . B . C . D .
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三、解答题

17. 如图所示，带有等量异种电荷的两平行板之间有匀强电场，电场强度 $\text{[math]}$ ，方向水平向右。电场中A、 $\text{[math]}$ 两点相距 $\text{[math]}$ ，连线与电场线平行。在A点由静止释放电荷量 $\text{[math]}$ 的正电荷。求：
1. （1）电荷受到的静电力 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2） A、 $\text{[math]}$ 两点之间的电势差 $\text{[math]}$ ；
3. （3）电荷从A点运动到 $\text{[math]}$ 点过程中静电力做的功 $\text{[math]}$ 。
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18. 如图所示，真空区域中有垂直纸面向里、磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场， $\text{[math]}$ 是磁场的左边界，磁场区域足够大。质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的粒子（不计重力）以速度 $\text{[math]}$ 沿着垂直于 $\text{[math]}$ 的方向，从 $\text{[math]}$ 点射入磁场。在磁场中运动一段时间后又从 $\text{[math]}$ 边界上的 $\text{[math]}$ 点射出磁场。
1. （1）画出粒子在磁场中运动的轨迹；
2. （2）求粒子在磁场中受到洛伦兹力的大小 $\text{[math]}$ ；
3. （3）求粒子做圆周运动的轨道半径 $\text{[math]}$ ；
4. （4）求粒子在磁场中运动的时间 $\text{[math]}$ 。
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19. 如图甲所示，宽为 $\text{[math]}$ 的光滑导轨与水平面成 $\text{[math]}$ 角，空间存在着垂直于导轨平面，方向斜向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 。质量为 $\text{[math]}$ 的通电金属杆静止在导轨上。已知重力加速度 $\text{[math]}$ 。
1. （1）在图乙中画出从 $\text{[math]}$ 端看，金属杆在导轨上受力的示意图；
2. （2）判断金属杆 $\text{[math]}$ 中的电流方向；
3. （3）求金属杆 $\text{[math]}$ 中电流 $\text{[math]}$ 的大小。
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20. 通量是物理学中的重要概念，在物理学习中有着重要应用。
1. （1）在研究磁场时我们定义了磁通量。如图甲所示，在磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，面积为S的平面与垂直于B的平面间的夹角为 $\text{[math]}$ 。求穿过面积S的磁通量 $\text{[math]}$ ；
2. （2）类比磁通量的概念，在电场中可以定义“电通量 $\text{[math]}$ ”。已知电场强度为 $\text{[math]}$ 的匀强电场中有一个垂直于电场方向的平面，面积为S。写出穿过这一面积的电通量的表达式。
3. （3）利用（2）的结论及所学知识证明：如图乙所示，在电荷量为 $\text{[math]}$ 的点电荷的电场中，穿过以点电荷所在位置为球心的任意球面的电通量为定值。
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21. 带电粒子的电荷量和其质量的比值叫比荷。一种测定电子比荷的实验装置如图所示。真空玻璃管内阴极 $\text{[math]}$ 发出电子，经阳极A与阴极 $\text{[math]}$ 之间的高压加速后，形成一细束电子流。电子束沿平行于极板的方向进入两极板 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间，两极板间距离为d、长度为 $\text{[math]}$ 。若两极板 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间无电压，电子将打在荧光屏上的 $\text{[math]}$ 点， $\text{[math]}$ 点到极板右侧的距离为 $\text{[math]}$ 。若在两极板间加偏转电压 $\text{[math]}$ ，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的 $\text{[math]}$ 点， $\text{[math]}$ 点到 $\text{[math]}$ 点的距离为 $\text{[math]}$ 。若极板间再施加一个磁感应强度为 $\text{[math]}$ 、垂直纸面方向的匀强磁场，则电子在荧光屏上产生的光点又回到 $\text{[math]}$ 点。电子的重力可忽略不计。
1. （1）判断 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间磁场的方向；
2. （2）求电子射入极板 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 时的速度 $\text{[math]}$ ；
3. （3）求电子的比荷；
4. （4）请你再设计一种能够测量带电粒子比荷的方案。要求：利用电场、磁场来控制带电粒子的运动，说明需要测量的物理量，并写出比荷的表达式（用测量量表示）。
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