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    吉林省长春市北师大附属学校2021-2022学年高二上学期期末考试物理试题

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    这是一份吉林省长春市北师大附属学校2021-2022学年高二上学期期末考试物理试题,共8页。试卷主要包含了选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。

    北师大长春附属学校2021—2022学年度上学期
    高二年级期末考试 物理学科试卷
    考试时间: 90分钟 满分: 100 分
    2022年1月10日
    一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分。1-8题为单项选择,9-12题为多选题。选对但不全的得2分,错选或不选得0分.)
    1.比值定义法是物理学中一种重要的定义物理量的方法,下列不属于比值定义法表达式的是( )
    A. B.
    C. D.
    2.三根通电长直导线P、Q、R互相平行、垂直纸面放置。三根导线中均通有大小相等且垂直纸面向里的电流,每两根导线间的距离均相等.则P、Q中点O处的磁感应强度方向为( )
    A.方向竖直向上
    B.方向竖直向下
    C.方向水平向左
    D.方向水平向右
    3.如图所示为回旋加速器的工作原理示意图,D形金属盒置于真空中,半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度大小为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频交流电的频率为f,加速电压为U,若中心粒子源处产生的初速度为0的质子(质量为m,电荷量为+e)在加速器中被加速。不考虑相对论效应,则下列说法正确的是( )
    A.加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大
    B.质子被加速后的最大速度不能超过2πRf
    C.不改变磁感应强度B和交流电的频率f,该加速器一定可加速其他带正电荷的粒子
    D.质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为2∶1
    4.如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,电灯L恰能正常发光,变阻器的滑片向b端滑动,则( )
    A.电灯L变暗,安培表的示数增大
    B.电灯L更亮,安培表的示数增大
    C.电灯L变暗,安培表的示数减小
    D.电灯L更亮,安培表的示数减小
    5.如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右).则( )
    A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a
    B.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a
    C.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右
    D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左
    6.如图所示,带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点在匀强磁场中摆动,当小球每次通过最低点A时( )
    A.摆球受到的磁场力相同
    B.摆球的动能相同
    C.摆球的速度相同
    D.向右摆动通过A点时悬线的拉力等于向左摆动通过A点时悬线的拉力
    7.如图所示,一根长度为L的直导体棒中通以大小为I的电流,静止放在导轨上,垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B,B的方向与竖直方向成θ角。下列说法中正确 ( )
    A.导体棒受到磁场力大小为BILsinθ
    B.导体棒对轨道压力大小为mg-BILcsθ
    C.导体棒受到导轨摩擦力为μ(mg-BILsinθ)
    D.导体棒受到导轨摩擦力为BILcsθ
    8.如图所示,L1和L2是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻与R相同,由于存在自感现象,在开关S接通和断开时,L1、L2先后亮暗的顺序是( )
    A.接通时,L2先达最亮;断开时,L2先暗
    B.接通时,L1先达最亮;断开时,L1后暗
    C.接通时,L2先达最亮;断开时,L2后暗
    D.接通时,L1先达最亮;断开时,L1先暗
    9.如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻,根据测得的数据作出了如下图所示的U-I图线,由图可知 ( )
    A.电池电动势的测量值为1.40 V
    B.电池内阻的测量值为3.50 Ω
    C.外电路发生短路时的电流为0.40 A
    D.电压表的示数为1.20 V时,电流表的示数I′=0.20 A
    10.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
    A.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
    B.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
    C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为
    D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
    11.如图所示,平行板电容器在充电稳定后,板间有一带电尘粒恰能在电场中静止.若将正对的平行板左右错开一些,则以下说法中正确的是 ( )
    A.带电尘粒将向上加速运动
    B.带电尘粒静止不动
    C.错开过程中,通过电阻R的电流方向为A到B
    D.错开过程中,通过电阻R的电流方向为B到A
    12.如图甲所示,闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁场的方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。规定垂直纸面向里为磁场的正方向,abcda方向为导线框中感应电流的正方向,水平向右为安培力的正方向,关于导线框中的电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图像,下列选项正确的是( )
    二、实验题(13、14小题,共15分)
    13.(6分)在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R

    (1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲,则金属丝的直径为 mm.
    (2)若用图乙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值 .(选填“偏大”或“偏小”)
    (3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丙、丁,则电压表的读数为 V,电流表的读数
    为 A.
    14.(9分)某同学要测量一新材料制成的元件的电阻,步骤如下:
    (1)(2分)用多用电表“×100”倍率的电阻挡测量该元件的电阻时,发现指针偏角过大,此时需换用________( QUOTE 填“×10”或“×1K”)倍率的电阻挡,并重新进行欧姆调零后再进行测量,表盘的示数如下图所示,则该电阻的阻值R0 = Ω。
    (2)(7分)该同学想更精确地测量其电阻,现有的器材
    及其代号和规格如下:
    待测元件R0
    电流表A1 (量程0~10mA,内阻约50Ω)
    电流表A2 (量程0~50mA,内阻约30Ω)
    电压表V1 (量程0~3V,内阻约30kΩ)
    电压表V2 (量程0~15V,内阻约50kΩ)
    直流电源E (电动势4V)
    滑动变阻器 (阻值范围0~5Ω)
    开关S、导线若干.
    要求较准确地测出其阻值,并多测几组数据,电流表应选______,电压表应选______(选填电表符号);
    (3)根据选择的器材,在方框内画出实验电路图。
    三、计算题(共37分,解答时应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能得分,有计算的、答案中必须明确写出数值和单位)
    15.(9分)
    如图所示,水平放置的两平行金属导轨相距L=0.50 m,左端接一电阻R=0.20 Ω,磁感应强度B=0.40 T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,导体棒ac(长为L)垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。当ac棒以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
    (1)ac棒中感应电动势的大小;
    (2)回路中感应电流的大小;
    (3)维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小。
    16.(9分)
    如图电源电动势E=6 V,内阻不计,定值电阻R=4 Ω,电动机M内阻r=1 Ω,电压表和电流表均是理想表,闭合开关,电压表示数U=4 V,求:
    (1)电源消耗的电功率
    (2)电动机的电功率
    (3)电动机的输出功率
    17.(9分)
    如图所示,A是一面积为S=0.4 m2、匝数为n=100匝的圆形线圈,处在均匀磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度随时间增加,变化率为0.5 T/s,R1=4 Ω, R2=6 Ω,电容器电容C=30 μF,线圈内阻不计。求:
    (1)闭合后,通过R2的电流大小。
    (2)S闭合一段时间后又断开,在断开后流过R2的电荷量。
    18.(10分)
    如图所示,一个带电的小球从P点自由下落,P点距场区边界MN高为h,边界MN下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场,同时还有垂直于纸面的匀强磁场,小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后,恰能做匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出,已知ab=L,重力加速度为g,求:
    (1)小球的带电性质及其电荷量与质量的比值;
    (2)该匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向;
    (3)小球从P经a至b时,共需时间为多少?
    北师大长春附属学校2021—2022学年度上学期
    高二年级期末考试 物理学科试卷答案
    考试时间: 90分钟 满分: 100 分
    2022年1月10日
    一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分。1-8题为单项选择,9-12题为多选题。选对但不全的得2分,错选或不选得0分.)
    二、实验题(13、14小题,共15分,13题6分。14题9分)
    13.(1) 0.697 (2) 偏小
    (3) 2.60 0.52
    14. (1) x10 300
    (2) A1 V1
    (3) 分压 外接
    15(9分)
    . (1)0.8V
    (2)4A
    (3)0.8N
    16. (9分)
    (1)3w
    (2)2w,1.75w
    17.(9分)
    (1)I2=2 A
    (2)Q=3.6×10-4 C
    18. (10分)
    .(1) (2)、方向垂直纸面向外 (3)
    (1)带电粒子在复合场中做匀速圆周运动,则洛仑兹力提供做圆周运动的向心力,由重力和电场力平衡,电场力方向向上,电场方向向下,则为负电荷;
    比荷

    (2)粒子由a到b运动半周,根据左手定则可知磁场方向为垂直纸面向外,由



    联立可得

    (3)粒子由P到a所需时间为:由


    粒子由a到b绕行圆周的一半,则所需时间为
    小球从P经a到b时,共需时间为
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    A
    C
    B
    B
    D
    B
    D
    B
    AD
    BC
    BC
    BD
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