河北省张家口市2023-2024学年高二（上）期末考试物理试...

更新时间：2024-02-23 浏览次数：12 类型：期末考试

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1. 下列说法中正确的是（）

A . 法拉第最早提出了“电场”的概念 B . 楞次发现了电磁感应现象，并总结出了楞次定律 C . 安培总结出了磁场对运动电荷的作用力规律 D . 丹麦物理学家安培发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应

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2. 两点电荷形成电场的电场线分布如图所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是电场线上的两点，下列说法正确的是（）

A . 两点电荷的电性相同 B . 两点电荷所带的电荷量相等 C . $\text{[math]}$ 点的电场强度比 $\text{[math]}$ 点的电场强度大 D . $\text{[math]}$ 点的电场强度比 $\text{[math]}$ 点的电场强度小

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3. 以下是来源于物理课本的一些插图，相关说法正确的是（）

A . 图甲中 $\text{[math]}$ 端带负电 B . 图乙采用了假设法 C . 图丙显示灯泡电阻随温度升高而减小 D . 图丁中，并联的电阻 $\text{[math]}$ 越小，改装后的电流表量程越大

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4. 如图所示电路，电源电动势恒为 $\text{[math]}$ 、内阻为 $\text{[math]}$ ，电压表、电流表均视为理想电表。闭合开关 $\text{[math]}$ ，当滑动变阻器的滑片 $\text{[math]}$ 向右移动的过程中，忽略灯泡电阻随温度的变化，下列说法正确的是（）

A . 电流表的示数变小 B . 电压表的示数变大 C . 通过滑动变阻器的电流变大 D . 电源消耗的功率变大

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5. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件，当显示屏合上时，霍尔元件处于垂直于上下表面向上的匀强磁场中，则前后表面间会产生霍尔电压 $\text{[math]}$ ，以此控制屏幕的熄灭。如图所示，一块长为 $\text{[math]}$ 、宽为 $\text{[math]}$ 、厚度为 $\text{[math]}$ 的矩形霍尔元件，元件内的导电粒子是自由电子，元件中通有大小为 $\text{[math]}$ 、方向向右的电流时（）

A . 前表面的电势比后表面的电势低 B . 霍尔电压 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 有关 C . 霍尔电压 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 无关 D . 霍尔电压 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 有关

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6. 如图所示是某教学楼东面墙上的一扇钢窗，将钢窗右侧向外匀速打开，推窗人正好看见太阳冉冉升起。以推窗人的视角来看，在钢窗中地磁场磁通量增大的过程中（）

A . 钢窗中产生了逆时针电流，感应电动势的大小不变 B . 钢窗中产生了顺时针电流，感应电动势的大小是变化的 C . 钢窗竖直边框受到地磁场的安培力的方向是不变的 D . 钢窗中磁通量最大时，感应电动势也达到最大值

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7. 如图所示，一足够大的正方形区域 $\text{[math]}$ 内存在垂直纸面向里的匀强磁场，其顶点 $\text{[math]}$ 在直线 $\text{[math]}$ 上，且 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的夹角为 $\text{[math]}$ 一边长为 $\text{[math]}$ 的正方形导线框从图示位置沿直线 $\text{[math]}$ 以速度 $\text{[math]}$ 匀速穿过磁场区域。规定逆时针方向为感应电流的正方向，下列表示整个过程导线框中感应电流 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 以 $\text{[math]}$ 为单位 $\text{[math]}$ 变化的图像中，正确的是（）

A . B . C . D .

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二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8. (2019高二上·勃利月考) 如图所示，在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定一电荷量为+Q的点电荷，在水平面上的N点，由静止释放质量为m、电荷量为–q的试探电荷，该试探电荷经过P点时速度为v，图中θ=60°。则在+Q形成的电场中（规定P点的电势为零）（）

A . N点电势低于P点电势 B . N点电势为– $\text{[math]}$ C . P点电场强度大小是N点的2倍 D . 试探电荷在N点具有的电势能为– $\text{[math]}$ mv²

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9. 如图甲所示为远距离输电的示意图，图中的变压器均为理想变压器，输电线的总电阻为 $\text{[math]}$ ，降压变压器所接用户可等效为图中的滑动变阻器，用户增加时相当于滑动触头向下滑动。已知用户端的额定电压 $\text{[math]}$ ，降压变压器原、副线圈的匝数比为 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ，升压变压器原线圈所接电压如图乙所示，用户端在正常情况下消耗的总功率 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 发电厂的输出功率为 $\text{[math]}$ B . 升压变压器原、副线圈的匝数比为 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ C . 用户增加时，用户得到的电压减小 D . 用户增加时，输电线上的损失功率减小

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10. (2021高三上·富平月考) 如图为电磁刹车实验装置，小车底面安装有矩形导线框abcd，线框底面平行于地面，在小车行进方向有与abcd等宽、等长的有界匀强磁场，磁场方向垂直地面向上。小车进入磁场前撤去牵引力，小车穿过磁场后滑行一段距离停止。则小车（）

A . 进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcba B . 穿过磁场的过程中，中间有一段时间矩形导线框中没有感应电流 C . 小车进入磁场前的速度越大，滑行的距离越远 D . 穿过磁场的过程中，矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左

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三、实验题：本大题共2小题，共18分。

11.
1. （1）如图所示的游标卡尺，游标尺上共有 $\text{[math]}$ 个分度，用它测量某工件的外径时，示数如图，则此工件的外径是cm。
2. （2）在“用多用电表测量电学中的物理量”的实验中，某同学使用的多用电表的刻度盘如图所示：
  
  ①关于多用电表的使用，下列说法中正确的是 $\text{[math]}$ 选填选项前的字母 $\text{[math]}$ ；
  A.用电压挡测电压前，需调整指针定位螺丝，使指针指到右边的零刻度
  B.若多用电表没有 $\text{[math]}$ 挡，使用完后应将选择开关拨至交流电压最高挡
  C.用欧姆挡测电阻时，被测电阻的阻值越大，指针向右转过的角度就越大
  D.用欧姆挡测电阻时，改变不同倍率的欧姆挡后，需要重新进行欧姆调零
  ②在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔 $\text{[math]}$ 选填“高”或“低” $\text{[math]}$ ；
  ③如果要用此多用电表测量一个阻值约为 $\text{[math]}$ 的电阻，为了使测量结果比较精确，应将选择开关旋转到欧姆挡的 $\text{[math]}$ 选填“ $\text{[math]}$ ”“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ” $\text{[math]}$ 位置。
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12. 叠层电池是把普通的化学干电池制作成长方形的小块，并多个叠加串联在一起，成为一个独立的电池，具有体积小，输出电压高的特点。如图甲所示，某叠层电池与普通干电池性质相同，其由多块干电池块串联在一起。为测量某叠层电池的电动势 $\text{[math]}$ 和内阻 $\text{[math]}$ ，该同学设计了如图乙所示的测量电路，所用器材如下：
A.待测电池
B.定值电阻R₀（阻值为30.0Ω）
C.理想电压表V₁（量程为0~15V）
D.理想电压表V₂（量程为0~3V）
E.滑动变阻器R（最大阻值为500Ω）
F.开关一个，导线若干
回答下列问题：
1. （1）闭合开关前，应将滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的触头置于 $\text{[math]}$ 选填“最左端”或“最右端” $\text{[math]}$ 。
2. （2）实验中，调节 $\text{[math]}$ 触头的位置，发现当电压表 $\text{[math]}$ 示数为 $\text{[math]}$ 时，电压表 $\text{[math]}$ 示数为 $\text{[math]}$ ，此时通过电源的电流为mA（结果保留三位有效数字）。
3. （3）多次改变 $\text{[math]}$ 接入电路的阻值，读出多组 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的示数 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，请你将 $\text{[math]}$ 中的点描在图丙中，并连同已描出的点作出 $\text{[math]}$ 的图像。
4. （4）由 $\text{[math]}$ 图像可知该叠层电池的电动势 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 结果均保留三位有效数字 $\text{[math]}$
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四、计算题：本大题共3小题，共36分。

13. 电子所带的电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测定的。油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的两极相接，油滴从喷雾器喷出后由于摩擦而带负电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。假设两金属板间的距离d=5.0×10^-2m，忽略空气对油滴的浮力和阻力，重力加速度g取10m/s² ．请问：
1. （1）调节两板间的电势差U=200V，观察到某个质量为m₁=1.28×10^-15kg的油滴恰好处于悬浮不动，则哪一金属板接电源的正极？该油滴所带电荷量q₁多大？
2. （2）维持两板间电势差不变，观察到另一个质量为m₂=2.00×10^-15kg的带负电油滴，从上板小孔静止开始做匀加速直线运动，经时间t=0.5s到达下板，则此油滴所带电荷量q₂多大？
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14. 某兴趣小组用电流传感器测量某磁场的磁感应强度大小。实验装置如图甲所示，不计电阻且足够长的光滑金属导轨竖直放置在匀强磁场中，导轨间距 $\text{[math]}$ ，其平面与磁场方向垂直。电流传感器与阻值 $\text{[math]}$ 的电阻串联接在导轨上端。现将质量 $\text{[math]}$ 、有效阻值 $\text{[math]}$ 的导体棒 $\text{[math]}$ 由静止释放，导体棒 $\text{[math]}$ 沿导轨下滑，该过程中电流传感器测得电流随时间变化规律如图乙所示，电流最大值 $\text{[math]}$ 。导体棒下滑过程中与导轨保持垂直且良好接触，不计电流传感器内阻及空气阻力，重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）该磁场的磁感应强度大小；
2. （2）在 $\text{[math]}$ 时刻导体棒 $\text{[math]}$ 的速度大小；
3. （3）在 $\text{[math]}$ 时间内导体棒 $\text{[math]}$ 下降的高度 $\text{[math]}$ ，此过程中电阻 $\text{[math]}$ 产生的电热。
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15. 如图所示的平行板电容器中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度大小 $\text{[math]}$ ，方向垂直纸面向里，电场强度 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为板间中线。紧靠平行板右侧边缘 $\text{[math]}$ 坐标系的第一象限内，边界 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 轴的夹角 $\text{[math]}$ ，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小 $\text{[math]}$ ，边界线的下方有竖直向上的匀强电场，电场强度 $\text{[math]}$ 。一带电量 $\text{[math]}$ ，质量 $\text{[math]}$ 的正离子从 $\text{[math]}$ 点射入平行板间，沿中线 $\text{[math]}$ 做直线运动，穿出平行板后从 $\text{[math]}$ 轴上坐标为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 点垂直 $\text{[math]}$ 轴射入磁场区，多次穿越边界线 $\text{[math]}$ 。不计离子重力， $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）离子运动的速度；
2. （2）离子从通过 $\text{[math]}$ 轴进入磁场到第二次穿越边界线 $\text{[math]}$ 所用的时间；
3. （3）离子第四次穿越边界线 $\text{[math]}$ 时的速度 $\text{[math]}$ 最后结果保留两位有效数字 $\text{[math]}$ 。
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