2023北京八中高二（上）期末物理（教师版）

这是一份2023北京八中高二（上）期末物理（教师版），共21页。
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分，每小题只有一个选项符合题意。）
1. 关于穿过线圈的磁通量与感应电动势的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 磁通量变化越大，感应电动势一定越大B. 磁通量增加时，感应电动势一定变大
C. 磁通量变化越快，感应电动势一定越大D. 磁通量为零时，感应电动势一定为零
2. 如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确是（ ）
A. 电势>，场强EA>EB
B. 电势>，场强EAEPB
3. 一个带正电的微粒（重力不计）穿过如图所示的匀强磁场和匀强电场区域时，恰能沿直线运动，则欲使微粒向下偏转，应采用的办法是（ ）
A. 增大微粒质量B. 增大微粒电荷量
C. 减小入射速度D. 增大磁感应强度
4. 在如图所示的电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左移动一段距离，待电路稳定后，与滑片移动前比较（ ）
A. 灯泡L变暗B. 电容器C上的电荷量不变
C. 电源消耗的总功率变大D. 电阻两端电压变大
5. 图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（ ）
A. 按下按钮过程，螺线管端电势较高
B. 松开按钮过程，螺线管端电势较高
C. 按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势
D. 若按下和松开按钮的时间相同，螺线管产生大小相同的感应电动势
6. 实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 带正电粒子所受洛伦兹力方向向上
B. b、a两点电压会一直变大
C. 污水流量计的流量与管道直径无关
D. 只需要再测出b、a两点电压就能够推算废液的流量值Q
7. 右侧方框内为某台电风扇的铭牌，如果已知该电风扇在额定电压下工作时，转化为机械能的功率等于电动机消耗电功率的97%，则在额定电压下工作时，通过电动机的电流I及电动机线圈的电阻R分别是 （ ）
A. I=0.3A R=22 ΩB. I=0.3A R=733 Ω
C. I=3.3A R=22 ΩD. I=3.3A R=733 Ω
8. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的恒定电流I，M、N两侧面间会形成电势差。下列说法中正确的是（ ）
A. 若元件的载流子是自由电子，则N侧面电势高于M侧面电势
B. 在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直
C. 在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平
D. 霍尔电压与B成反比
9. 如图甲，圆形导线框固定在匀强磁场中，磁场方向与导线框所在平面垂直，规定垂直平面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，若规定逆时针方向为感应电流的正方向，则图中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
10. 如图所示，O、A为某电场中一条平直电场线上的两个点，将负点电荷从O点由静止释放，仅在电场力作用下运动到A点，其电势能随位移x的变化关系如图所示。则该负点电荷从O到A的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电场力做负功
B. O点电势比A点电势高
C 从O到A，电场强度先减小后增大
D. 从O到A，电场强度一直增大
二、多项选择题（共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有两个或两个以上选项符合题意，漏选得2分，不选或错选不得分。）
11. 如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a、b构成一个电容器。闭合开关K，若声源S发出声波使a向右运动时，下列说法错误的是（ ）
A. 电容器的电容减小
B. 电容器两板间的电压会增大
C. a、b板之间的电场强度减小
D. 流过电流表的电流方向为自左向右
12. 医用回旋加速器示意图如图所示，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并与高频电源相连。现分别加速氘核（H）和氦核（He）。下列说法中正确的是（ ）
A. 它们的最大速度相同
B. 它们的最大动能相同
C. 两次所接高频电源的频率相同
D. 增大高频电源的电压可增大粒子的最大射出动能
13. 如图所示，电阻为R的金属棒ab，从图示位置分别以速度、沿电阻不计的光滑轨道匀速滑到虚线处。若，则两次移动棒的过程中（ ）
A. 回路中感应电流之比
B. 回路中产生热量之比
C. 外力做功的功率之比
D. 回路中通过截面的总电荷量之比
14. 边长为的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示，则选项图中电动势、外力、外力功率与位移的关系与这一过程相符合的是（ ）
A. B.
C. D.
三、实验题（共2个小题，共16分。）
15. （1）在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是（ ）
A．每换一次挡位，都必须重新进行欧姆调零
B．指针越接近刻度盘中央，误差越大
C．在外电路中，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔
D．测量时，若指针偏角较小，说明这个电阻阻值较小，应换倍率较小的挡位来测量
（2）用多用电表正确测量了一个约为的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是左右的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下哪些操作步骤是必需的？请按操作顺序写出______。
A．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指向“0”
B．将红表笔和黑表笔接触
C．把选择开关旋转到“×1k”位置
D．把选择开关旋转到“×100”位置
E．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
16. 某同学用图甲所示电路测量一个蓄电池的电动势和内电阻。已知蓄电池的内电阻小于。除蓄电池、开关、导线外，可供使用的器材还有：
A．电压表（量程3V）
B．电流表（量程0.6A）
C．电流表（量程3A）
D．定值电阻（阻值，额定功率4W）
E．滑动变阻器R（阻值范围，额定电流为2A）
（1）电流表应选_______。（选填器材前字母序号）
（2）经过测量，由实验数据做出的U－I图像如图所示，则该蓄电池的电动势E＝_______V，内电阻r＝_______。
（3）考虑到电压表和电流表内阻对电路的影响，本实验系统误差产生的主要原因是_______（选填“电流表分压”或“电压表分流”）；这种测量方法将导致电动势的测量值_______。（填“偏大”、“偏小”、“不变”）
（4）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律推导出外电路为纯电阻电路时的闭合电路欧姆定律。（ ）
四、论述计算题（共4个小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。）
17. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻，边长。求
（1）在到时间内，金属框中的感应电动势E；
（2）在到时间内，金属框中电流I的大小和方向；
（3）时，金属框ab边受到安培力F的大小和方向。
18. 如图所示为质谱仪的示意图，在容器A中存在若干种电荷量相同而质量不同的带电粒子，它们可从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，它们的初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上．若这些粒子中有两种电荷量均为q、质量分别为m1和m2的粒子（m1＜m2）．
（1）分别求出两种粒子进入磁场时的速度v1、v2的大小；
（2）求这两种粒子在磁场中运动的轨道半径之比；
（3）求两种粒子打到照相底片上的位置间的距离．
19. 如图所示，矩形区域I内存在垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场区域。aa′、bb′为相互平行的磁场边界线，矩形磁场区域的长度足够长，宽度均为L。某种带正电的粒子从aa′上的O1处以大小不同的速率沿与O1a成α=30°角的方向进入区域I内磁场。已知带电粒子的质量为m，带电量为+q，忽略带电粒子间的作用力，不计带电粒子的重力。求：
（1）以速率v1入射的粒子恰好不能从右侧离开区域I，求该速率v1的大小；
（2）以速率v2入射的粒子（v2小于第（1）问所求v1）在区域I内的运动时间t；
（3）以速率v3入射的粒子在区域I内的运动时间为第（2）问所求时间t的，求该速率v3的大小。
20. 如图所示，两平行且无限长光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ=30°，两导轨之间的距离为L=1m，两导轨M、P之间接入电阻R=0.2Ω，导轨电阻不计，在abdc区域内有一个方向垂直于两导轨平面向下的磁场Ⅰ，磁感应强度B0=1T，磁场的宽度x1=1m；在cd连线以下区域有一个方向也垂直于导轨平面向下的磁场Ⅱ，磁感应强度B1=0.5T。一个质量为m=1kg的金属棒垂直放在金属导轨上，与导轨接触良好，金属棒的电阻r=0.2Ω，若金属棒在离ab连线上端x0处自由释放，则金属棒进入磁场Ⅰ时恰好做匀速运动。金属棒进入磁场Ⅱ后，经过ef时又达到稳定状态，已知cd与ef之间的距离x2=8m，g取10m/s2，求：
（1）磁场Ⅰ上边界ab到释放导体位置的距离x0；
（2）导体从释放处到ef位置，整个过程中电阻R上产生焦耳热；
（3）导体从释放处到ef位置，整个过程中流过电阻R的电荷量。
参考答案
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分，每小题只有一个选项符合题意。）
1. 【答案】C
【解析】
【详解】AC．根据法拉第电磁感应定律，磁通量变化越快，感应电动势一定越大，磁通量变化越大，感应电动势不一定越大，A错误，C正确；
B．根据法拉第电磁感应定律，如果磁通量均匀增加，感应电动势不变，B错误；
D．根据法拉第电磁感应定律，磁通量为零时，磁通量的变化率不一定等于零，感应电动势不一定为零，只有磁通量不变时，磁通量的变化率等于零时，感应电动势等于零，D错误。
故选C。
2. 【答案】B
【解析】
【详解】AB．电场线的疏密表示电场的强弱，所以场强EA，故A错误，B正确；
C．电场的方向就是正电荷受力方向，所以将+q电荷从A点移动到B点电场力做正功，故C错误；
D．根据电势能的定义式可知，将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EPA