北京市2021-2022学年高二上学期期末模拟检测物理试卷

这是一份北京市2021-2022学年高二上学期期末模拟检测物理试卷，共11页。试卷主要包含了单项选择题，实验填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.在国际单位制中，磁感应强度的单位是（ ）
A.安培B.库仑C.特斯拉D.韦伯
2.关于电磁感应现象中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. 磁通量减小时，感应电动势也可能变大
D. 磁通量为零时，感应电动势一定为零
3.用表示电容器的电容，表示电容器所带的电荷量，表示电容器两极板间的电势差。给一固定电容器充电，在下面四幅图中，能正确反映上述物理量之间关系的是（ ）
A． B．
C． D．
4.如图所示，三块相同蹄形磁铁a、b、c并列放置在水平桌面上。导体棒用图中1、2轻而柔软的细导线悬挂起来，它们与导体棒和电源构成回路（电源没有在图中画出），导线1、2接在直流电源的两端，认为导体棒所在位置附近为匀强磁场。接通电源后，导体棒偏离竖直方向，位置如图中所示。依次撤去磁铁b、c，看到导体棒的摆动幅度逐渐减小。根据该实验的操作，下列说法正确的是（ ）
A．导线1接在直流电源的负极，导线2接在直流电源的正极
B．磁场越强，导体棒受到的安培力越大
C．电流越大，导体棒受到的安培力越大
D．导体棒在磁场中的长度越长，导体棒受到安培力越大
5.四种电场的电场线分布情况如图所示。将一检验电荷分别放在场中 a、b 两点，则该检验电荷在 a、b 两点所受的电场力以及电势能均相同的是（ ）
A．甲图中，与正点电荷等距离的 a、b 两点
B．乙图中，两等量异种点电荷连线中垂线上与连线等距的 a、b 两点
C．丙图中，两等量同种点电荷连线中垂线上与连线等距的 a、b 两点
D．丁图中，某非匀强电场中同一条电场线上的 a、b 两点
6.如右图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于足够大的匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（ ）
A. MN这段导体做切割磁力线运动，MN间有电势差
B. 穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势
C.MN间无电势差，所以电压表无读数
D.虽然电路中无电流，但电压表有示数
7.如图所示，已知电流从电流表的右侧接线柱流入，其指针向右偏转．当条形磁铁竖直向下落入线圈时，空气阻力不计．则（ ）
A. 电流表指针向右偏转
B. 电流表指针向左偏转
C. 磁铁加速度大于重力加速度
D. 磁铁加速度等于重力加速度
8.如图所示，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，弹簧静止时，它的下端刚好跟棚中的水银接触。则通电后（ ）
A．弹簧始终不动 B．弹簧不断上下往复运动
C．弹簧向上收缩后保持静止 D．弹簧向下伸长后保持静止
9.处于一匀强磁场中的一段载流导体，若导体内的自由移动的电荷沿x轴正方向运动，会受到洛伦兹力作用，在导体内就会形成一电场EH，这种现象就是霍尔效应。下图中对电场EH方向描述在确的是（ ）
A．B．
C．D．
10.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（ ）
A．t＝0.005 s 时线框的磁通量变化率为零
B．t＝0.01 s 时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为 311 V
D．线框产生的交变电动势频率为 100 Hz
11.图为演示自感现象实验装置的电路图，电源的电动势为E，内阻为r．A是灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，线圈的直流电阻小于灯泡A正常发光时的电阻．实验时，闭合开关S，电路稳定后，灯泡A正常发光．下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S，电路稳定后，灯泡A中电流等于线圈L中电流
B. 闭合开关S，电路稳定后，灯泡A中电流大于线圈L中电流
C. 电路稳定后突然断开开关S，灯泡A立即熄灭
D. 电路稳定后突然断开开关S，灯泡A闪亮一下再熄灭
12.如图所示的电路，电源内阻不可忽略。开关闭合后，在变阻器的滑动端向上滑动的过程中（ ）
A．电压表与电流表的示数都增大 B．电压表与电流表的示数都减小
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．电压表的示数减小，电流表的示数增大
13.如图所示、几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学迅速摇动AB这段“绳”。假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行。图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站在西边，手握导线上的A点，乙同学站在东边，手握导线上的B点。下列说法正确的是（ ）
A．此位置的地磁场方向由北指向南
B．当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向B
C．当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大
D．当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大
14.如图所示，矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，若ab边受竖直向上的磁场力的作用，则可知线框的运动情况是 （ ）
A. 向左平动进入磁场
B. 向右平动退出磁场
C. 沿竖直方向向上平动
D. 沿竖直方向向下平动
15.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图8所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙。两盒与一高频交流电源两极相接，放在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近A点。若粒子源射出α粒子，已知α粒子的质量为m，电荷量为q，D形盒的最大半径为R，下列说法正确的是 （ ）
A．α粒子在磁场中做圆周运动的周期逐渐变大
B．α粒子被加速是从磁场中获得能量
C．α粒子从D形盒射出时的动能Ek=q2B2R2/2m
D．交流电源的频率为2πm/qB
二、实验填空题
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）
B．电流表（量程）
C．电流表（量程）
D．定值电阻（阻值，额定功率）
E．滑动变阻器（阻值范围，额定电流为）
（1）电流表应选___________。（选填器材前的字母序号）
（2）经过测量，由实验数据做出的图像如图所示，则该蓄电池的电动势___________，内电阻___________。
（3）这种测量方法将导致电动势的测量值___________。（填“偏大”、“偏小”、“不变”）
17.小明用如图1所示的装置研究“电磁感应现象”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。
（1）要想使电流计指针发生偏转，小明进行了以下4种操作，其中可行的是 （选填选项前的字母）。
A．螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管
B．螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管
C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动
D．磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动
（2）在（1）的研究中，小明发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，那么感应电流方向与下列哪些因素有关 （选填选项前的字母）。
A．磁铁的磁性强弱 B．磁铁运动的方向
C．磁铁运动的速度大小 D．螺线管的匝数
（3）小明又将实验装置改造，如图2所示，螺线管A经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺线管B与电流计构成闭合电路。螺线管B套在螺线管A的外面。为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同的速度移动滑动变阻器的滑片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是 （选填选项前的字母）
A．螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向
B．螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小
C．螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向
D．螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小
（4）在（3）研究中，闭合开关后，螺线管A的电流稳定时，螺线管B中也存在磁场，但不出现感应电流，这说明什么？ 。
三、计算题。
18.（8分）如图所示，电路左侧线圈与右侧平行板电容器C相连，电容器两极板正对水平放置， 线圈内存在有理想边界的磁场，磁场方向垂直于线圈平面向里。当磁场的磁感应强度均匀增加时， 在电容器两平行极板之间的带电小球P恰好处于静止状态。
（1）小球P带何种电荷，请分析说明；
（2）若线圈的匝数为n，面积为S，平行板电容器的板间距离为d，小球P的质量为m，所带电荷C
B
P
量为q，求磁感应强度的变化率
19.(10分)如图所示，在匀强磁场中倾斜放置两根平行金属导轨，导轨与水平面夹角为，磁场方向垂直导轨平面向下，磁感强度的大小为，平行导轨的间距为。两金属杆的质量均为，电阻均为。导轨的电阻不计。若用与导轨平面平行的拉力作用在金属杆上，使匀速上滑并使杆在导轨上保持静止。（已知杆光滑不受摩擦力，而杆与轨道间的摩擦系数为）求：
（1）杆所受安培力的大小。
（2）杆的速度大小。
（3）拉力做功的功率。（已知，）
20.（10分）如图15所示为质谱仪的原理图，由加速电场、速度选择器和偏转磁场组成。在选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场。偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过加速电场后，进入粒子速度选择器，并能沿直线穿过速度选择器，从A点垂直直线MN进入偏转磁场。带电粒子经偏转磁场后，最终达到照相底片的C点。已知加速电场的电势差为U、水平向右的匀强电场场强为E、偏转磁场的磁感应强度为B2，带电粒子的重力可忽略不计。求：
（1）粒子从加速电场射出时速度v的大小；
（2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向；
（3）带电粒子进入偏转磁场的A点到照相底片C点的距离L。
21.如图1所示，在电磁炉上放置装有适量水的平底锅，再将一个连有小灯泡的线圈套在平底锅外，可以看到小灯泡点亮。其中，线圈和小灯泡组成的电路如图2所示。当电磁炉工作时，假设线圈所在空间均匀分布有与线圈平面垂直的磁场，磁感应强度变化率＝B0ωcsωt，设线圈匝数为n，线圈所围成的面积为S。
（1）a．请分析说明小灯泡被点亮的原因；b．要使小灯泡亮度变化，可以采取哪些具体措施；
（2）有一种电磁炉专用锅，假设其锅底可等效成一系列半径不同的同心导电环，如图3所示，导电环之间此绝缘，设导电环单位长度的电阻为R0（忽略不同环中感应电流之间的相互影响，不计其他能量损失。）求半径为r的导电环中的感应电流的表达式。
参考答案
1-5 CCADB 6-10 ABBDB 11-15 DABBC
16. (1). B (2). 2.0 (3). 0.75 (4). 偏小
17.（1）AB；（2）B；（3）AD；（4）螺线管B中的磁通量不变，则无感应电流产生。
18. 带正电 mgd/nqs
19.(1) ；(2) ；(3)
20.（1）根据动能定理有
（2）
（3）
21.（1）a．线圈中的磁场发生变化，在线圈中产生感应电动势；
b．可以改变锅底与电磁炉的接触面积，或改变交流电的频率即改变了磁感应强度的变化率；
（2）半径为r的导电环中的感应电流的表达式i＝。