陕西省咸阳市秦都区2021-2022学年高二上学期物理期末试...

更新时间：2023-02-21 浏览次数：40 类型：期末考试

一、单选题

1. 法拉第于1831年通过精心安排的实验发现了电磁感应现象。下列实验都是法拉第曾做过的实验，能观察到电流计指针偏转的是（）

A . 绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流计，在给线圈通电或断电的瞬间 B . 将一空心螺线管两端与电池连接，再把一根导线引进螺线管中并与电流计相连 C . 将一空心螺线管两端与电池连接，再把一根导线放在螺线管外部并与电流计相连 D . 把两根导线扭在一起，将一根导线两端接在电池两极，将另一根导线接在电流计两端

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2. 下列有关安培力和洛伦兹力的说法正确的是（）

A . 判断安培力和洛伦兹力的方向都用右手定则 B . 运动的电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用 C . 安培力与洛伦兹力的本质相同，所以安培力和洛伦兹力都不做功 D . 一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，但该位置的磁感应强度不一定为零

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3. 通电长直导线在其周围空间某点处产生磁场的磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ （k为常量，I为导线中的电流，r为该点到长直导线的距离）。如图，两根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于 $\text{[math]}$ 的直角三角形的顶点a、b处，其中a处导线电流大小为I、方向如图所示，此时c处磁感应强度方向平行于ab向右， $\text{[math]}$ ，则b处导线中电流的大小和方向为（）

A . I垂直纸面向外 B . I垂直纸面向里 C . 2I垂直纸面向外 D . 2I垂直纸面向里

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4. 如图所示的电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器，将电键K闭合，等电路稳定后再将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变，则下列说法正确的是（）

A . 电容器内部电场强度大小变大 B . 电容器内部电场强度大小不变 C . 电容器的电容变小 D . P点电势降低

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5. 如图所示，把一个量程为5mA的电流表表头改装成欧姆表“×1”挡，表头的内阻是50Ω，电池的电动势是1.5V，经过欧姆调零之后测电阻，当被测电阻的阻值为300Ω时欧姆表指针指到满偏的一半位置，则该电池的内阻与滑动变阻器接入电路的阻值可能为（）

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

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6. 两个带电小球静止时细线与竖直方向的夹角分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，两球在同一水平面上，A、B两小球的质量与电量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，若 $\text{[math]}$ ，则（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 受到的库仑力大于 $\text{[math]}$ 受到的库仑力

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7. 多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇。过去是用变压器来实现上述调节的，缺点是成本高、体积大、效率低。现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图所示为一个经过可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压U随时间t变化的图像，其中曲线为正弦曲线的一部分。由此可知，现加在电灯上的电压为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . 10V

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8. 如图所示，在纸面内有一直角三角形ABC， $\text{[math]}$ 是AB的中点， $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 的中点， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，若在三角形ABC平面内有一匀强电场，电子（带负电，电荷量为e）在A点、C点、 $\text{[math]}$ 点的电势能分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（）

A . A点的电势为－5V B . B点的电势为－19V C . 该电场的电场强度方向平行AC D . 该电场的电场强度大小为400V/m

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二、多选题

9. 如图所示为阴极射线管的示意图，当 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两极不加电压时，电子束经电场加速后打到荧屏中央O处形成亮斑。电子在偏转电场中的运动时间很短，电子不会打到极板上.在其他条件不变的情况下，下列说法正确的是（）

A . 若亮斑出现在O点下方，则极板 $\text{[math]}$ 带负电 B . 若 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两极加电压时，电子通过极板过程中电势能增大 C . 若加速电场电压不变，荧屏上的亮斑向上移动，则 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间的电势差在减小 D . 若 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两极电势差不变，荧屏上的亮斑向上移动，则加速电场电压在减小

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10. 如图所示，关于质谱仪与回旋加速器的下列说法正确的是（）

A . 19世纪末汤姆孙设计质谱仪，从而证实了同位素的存在 B . 打在照相底片D上a、b、c位置的带电粒子比荷依次增大 C . 回旋加速器中电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子旋转 D . 回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径无关

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11. L是自感系数很大、电阻不计的线圈，a、b是两个型号相同的小灯泡，假设灯泡电阻为R不变，如图所示接入电路中，在图示虚线的右侧区域接入两平行光滑轨道，轨道间距为d，金属棒c与轨道接触良好，不计金属棒电阻。现用水平恒力F拉着金属棒由静止开始向右运动，右侧轨道足够长，虚线右侧空间存在垂直于轨道平面的匀强磁场B，则（）

A . 金属棒c做匀加速直线运动 B . 金属棒c的最终速度大小为 $\text{[math]}$ C . 力F所做的功将全部变为整个回路中产生的电能 D . a、b灯先同时变亮，后a灯逐渐变暗至熄灭

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12. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、理想电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为15V，内阻为 $\text{[math]}$ 。车灯接通电动机未启动时，电流表示数为15A（车灯可看作不变的电阻）；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A，电动机的线圈电阻为 $\text{[math]}$ 。下列论述正确的是（）

A . 车灯接通电动机未启动时，车灯的功率为202.5W B . 电动机启动时，车灯的功率为54W C . 电动机启动时输出的机械功率为195W D . 电动机启动时，电源输出的功率为540W

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三、实验题

13. 某实验小组测量一捆长度为 $\text{[math]}$ 铜芯线的电阻率，实验如下：
1. （1）如图甲所示，用螺旋测微器测得铜芯的直径 $\text{[math]}$ mm；
2. （2）如图乙所示，取整捆铜芯线、两节干电池和相关器材，组成实验电路，请补充连接好实物电路，要求电压表示数能从零开始连续调节；
3. （3）正确连接实物电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，测得电流表示数 $\text{[math]}$ ，此时电压表示数如图丙所示，示数为 $\text{[math]}$ V，计算铜芯线的电阻率的表达式 $\text{[math]}$ （用题中所给已知量和测量量的字母表示）；
4. （4）实验小组查阅教材得知在 $\text{[math]}$ 时铜的电阻率小于由（3）中表达式计算出的测量值，你认为造成这种偏差的可能原因是。（多选）
  A．电流表测得的电流大于通过铜芯线的电流
  
  B．用螺旋测微器测得铜芯的直径偏小
  
  C．实验时铜芯线的温度高于 $\text{[math]}$
  
  D．铜芯线不纯，含有杂质
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14. 某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，可选用的实验器材如下：
A．待测干电池

B．电流表 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ）

C．电流表 $\text{[math]}$ （0~0.6A，内阻约为 $\text{[math]}$ ）

D．电压表V（0~15V，内阻约为 $\text{[math]}$ ）

E.电阻箱R（ $\text{[math]}$ ）

F.定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值为 $\text{[math]}$ ）

G.滑动变阻器 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ）

H.开关、导线若干
1. （1）该小组在选择器材时，放弃使用电压表，原因是。
2. （2）该小组利用电流表和电阻箱改装成一量程为2V的电压表，并设计了如图甲所示的电路，图中电流表a为（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”），电阻箱R的阻值为 $\text{[math]}$ 。
3. （3）闭合开关，调节滑动变阻器，读出两电流表的示数 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的多组数据，在坐标纸上描绘出 $\text{[math]}$ 图线如图乙所示。根据描绘出的图线，可得所测电池的电动势为V，内阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（保留两位有效数字）
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四、解答题

15. 有一边长为L的正三角形线框abc悬挂在弹簧测力计下面，线框中通有恒定电流I（方向沿顺时针或逆时针），直线MN是匀强磁场的边界线，磁场方向垂直于 $\text{[math]}$ 所在平面向里。若线框全部在磁场中，平衡时，弹簧测力计的读数为F；若将线框上提，使磁场边界线MN刚好过ab和ac边的中点，其他条件都不改变，再次平衡时，弹簧测力计的读数为3F，问：
1. （1）线框中电流方向；
2. （2）匀强磁场的磁感应强度大小。
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16. 如图所示，在竖直平面内，边长为L的正方形ABCD区域有竖直向上的匀强电场（图中未画出），AB边水平。在其左侧竖直放置一平行板电容器M、N，两板间加一恒定电压U，某时刻一带电粒子P从M板附近由静止经电场加速从N板小孔（大小可忽略）射出，经A点沿AB方向射入正方形电场区域恰好能从C点飞出。已知粒子质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ ，不计粒子重力。求：
1. （1）正方形区域的电场强度的大小；
2. （2）若当粒子P刚进入正方形区域时，BC边上的某点同时水平向左发射另一带负电的粒子Q，两粒子质量、电荷量大小均相同，粒子Q的发射速率为此时刻粒子P速率 $\text{[math]}$ 的4倍，若保证两粒子能够在正方形区域中相遇，求粒子Q发射时的位置到B点的距离（不计粒子的相互作用）。
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17. 如图所示，半径为R的圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m、带电量为 $\text{[math]}$ 的粒子（不计重力）沿水平方向以速度v正对圆心入射，通过磁场区域后速度方向偏转了 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）磁感应强度B的大小；
2. （2）粒子在磁场中的运动时间t；
3. （3）如果保持速度的大小和方向不变，欲使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大，则需将粒子的入射点沿圆弧向上平移的距离d为多少？
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18. 如图1所示，在倾角 $\text{[math]}$ 的光滑平行导轨上，有一长度恰等于导轨宽度的均匀导体棒MN，平行于斜面底边由静止释放。导轨宽度 $\text{[math]}$ ，其下端接有一只电阻为 $\text{[math]}$ 的灯泡（设其电阻不随温度变化）。在MN下方某一距离处矩形区域存在一垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁场沿导轨方向的长度 $\text{[math]}$ ，磁感应强度随时间变化的规律如图2所示，导体棒MN在 $\text{[math]}$ 时恰好进入磁场区域，并恰好做匀速直线运动。已知导体棒MN的电阻 $\text{[math]}$ ，导轨足够长，重力加速度 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。则：
1. （1） 0~1s内，流经导体棒MN的电流大小；
2. （2）导体棒MN从开始运动到出磁场过程中，灯泡上产生的热量Q。
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