甘肃省兰州市教育局第四片区2021-2022学年高二上学期期末考试物理试题含答案

   2021—2022学年第一学期联片办学期末考试

高二年级        物理学科

（满分100分   考试时间90分钟）

注意事项：

1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息；

2、请将答案正确填写在答题卡的对应区域，答在试卷上不得分；

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8小题只有一项符合题目要求，第9-12小题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选不全得2分，有错选得0分。）

1、物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果，下面关于一些物理学家的贡献说法正确的是                                                    (     )

A、安培通过实验发现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系

B、奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并提出了著名的洛伦兹力公式

C、库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律—库仑定律

D、安培不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场

2、导体处于静电平衡状态，下列说法正确的是                    （     ）

A、导体内部电场强度不一定为0

B、导体的电势一定为0

C、导体表面和内部的电势相等

D、导体表面的电势可能大于内部的电势

3、两个分别带有电荷量为-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为2r,则两球间库仑力的大小为                                     (     )

A、F/12 B、3F/4   C、4F/3     D、12F

4、三个电阻的阻值之比为R1:R2:R3=1:2:3,将这三个电阻并联后接在电源两端，则通过这三条支路的电流I1:I2:I3之比为                           （     ）

A、1：2：3        B、3：2：1        C、2:3:6        D、6:3:2

5、如图，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是               （     ）

A、a粒子动能最大                               

B、c粒子速率最大

C、b粒子在磁场中运动时间最长   

 D、它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc         

6、一带正电的粒子在电场中做直线运动的v-t图象如图，t1、t2时刻分别经过M、N两点，已知在运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是   (     )

A、该电场可能是由某正点电荷形成的

B、M点的电势高于N点的电势

C、在从M点到N点的过程中，电势能逐渐增大

D、带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力

7、某直流电路中电压随电流变化的图象如图所示,其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况,下列说法正确的是               (     )

A、阴影部分的面积表示电源输出功率

B、阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率           

C、当满足α=β时,电源效率最高

D、当满足α=β时,电源效率小于50%

8、催化燃烧式气体传感器可以检测一氧化碳气体，当一氧化碳气体达到一定浓度，传感器中的检测片燃烧，使检测片温度上升、检测片的电阻增加，如图所示电路中，R为催化燃烧式气体传感器的检测片。当环境一氧化碳气体达到一定浓度，会发现                                                    （    ）

A、电压表、电流表示数均减小         B、电压表，电流表示数均增大

C、电压表示数减小，电流表示数增大   D、电压表示数增大，电流表示数减小

9、质量为m的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上．在如图所示的A、B、C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是                 （     ）                     

10、下列运动(电子只受电场力或磁场力的作用)可能的是             （     ）

11、竖直放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个电荷M和N以相同的速率分别从极板A边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场，恰好从极板B边缘射出电场，如图所示，不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，下列说法正确的是                                                           (      )

A、两电荷的电荷量可能相等

B、两电荷在电场中运动的时间相等

C、两电荷在电场中运动的加速度相等

D、两电荷离开电场时的动能相等                

12、一质量为m的带电液滴,经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动,如图所示,则（    ）

A、液滴一定带正电          B、液滴一定带负电

C、液滴做圆周运动的半径r=         D.液滴在复合场中运动时机械能守恒

二、实验题（本题共2小题，每空2分，图像4分，共18分。）

13、（1）图1螺旋测微器读数为__________mm，图2游标卡尺读数为__________mm。

（2）选择电流表的量程为，则图3中电流表的读数为___________ A。

14、某同学想要描绘标有“”字样小灯泡的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确,绘制曲线完整,可供该同学选用的器材除了电源、开关、导线外,还有:

电压表(量程,内阻等于)

电压表(量程,内阻等于)

电流表(量程,内阻等于)

电流表(量程,内阻等于)

滑动变阻器(,额定电流)

滑动变阻器(,额定电流)

定值电阻(阻值等于)

定值电阻(阻值等于)

(1)根据实验要求,应选择电压表__________和滑动变阻器__________(填所给仪器的字母代码)

(2)请在方框中画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁

(3)该同学描绘出的图象应是下图中的__________,这表明小灯泡的电阻随温度的升高而__________(填“减小”或“增大”)

A.  B.

C.  D.

三、计算题（本题共3小题，共34分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15、（9分）匀强电场的电场强度为40 N/C,在同一条电场线上有A、B两点,质量为2×10-9 kg、带电荷量为-2×10-9 C 的微粒从A点运动到B点,电场力做了1.5×10-7 J的正功。求:

(1)A、B两点间的电势差UAB。

(2)A、B两点间的距离。

(3)若微粒在A点具有与电场线同向的速度为10 m/s,在只有电场力作用的情况下,求经过B点的速度。

16、（12分）如图所示，电源电动势E=40V，内阻r=1Ω，电阻R=24Ω，M为一线圈电阻RM=0.4Ω的电动机，电流表为理想电流表，求：

（1）当开关S断开时，电源输出功率P1是多少？

（2）当开关S闭合时，电流表的示数为4.0A，则通过电动机的电流及电动机输出功率P2是多少？

17、(13分)如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴正方向;在第Ⅳ象限的正方形abcd区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里,正方形边长为L且ad边与x轴重合,ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限的磁场区域,不计粒子所受的重力。求:

(1)电场强度E的大小。           

(2)粒子到达a点时速度的大小和方向。

(3)磁感应强度B满足什么条件,粒子经过磁场后能到达y轴上,且速度与y轴负方向成45°角?

2021-2022-1期末考试高二年级物理学科答案

一、选择题：（48分）

1、C  2、C  3、A  4、D  5、B  6、C  7、A  8、D 

9、CD  10、ACD  11、AB  12、BC

二、实验题：（18分）

13、（1）0.898mm-0.902mm （2分）  （2）14.45cm （2分） 

（3）0.35A（2分）

14、(1)（2分）;（2分）
(2)电路图如下;

（4分）
(3)C（2分）;增大（2分）

三、计算题：（34分）

15、（9分）解：(1)WAB=UAB·q

UAB= V=-75 V。（2分）

(2)由题意知,电场强度方向由B→A,故UBA=E·d,d= m=1.875 m。（2分）

(3)由动能定理有WAB=（3分）

解得vB=5 m/s,（1分）方向与电场线反向。（1分）

16、（12分）解：（1）当开关S断开时，根据闭合电路欧姆定律，电流为：（3分）

电源输出功率为：P1=I2R=1.62×24=61.44W；（2分）

（2）开关S闭合时，电流表的示数为4.0A，故路端电压为：U=E-Ir=40-4×1=36V，（2分）
通过电阻R的电流：（2分）

故流过电动机的电流为：I2=I-I1=4-1.5=2.5A，（1分）
故电动机的机械功率为：P2=UI2-I22RM=36×2.5-2.52×0.4=87.5W；（2分）

17、（13分）解：(1)粒子做类平抛运动:

沿y轴方向:h=t2（1分）

沿x轴方向:2h=v0t（1分）

解得:E=。（1分）

(2)到达a点时水平速度为v0,竖直速度为vy

水平方向2h=v0t,（1分）

竖直方向h=vyt（1分）

得vy=v0（1分）

所以到达a点的速度va=v0（1分）方向与x轴正方向成45°角。（1分）

(3)粒子到达y轴上,且速度与y轴负方向成45°角,必须要从ab边射出,从b点射出时对应的磁感应强度B最小,粒子在磁场中的轨迹是以O1为圆心的一段四分之一圆弧,设半径为r1,r1=L（1分）（图1分）

由Bqva=m得B=（2分）

所以磁感应强度须满足的条件为B≥。（1分）