黑龙江省伊春市伊美区第二中学2021-2022学年高二上学期期末考试物理试题含答案

伊美区二中2021-2022学年度第一学期期末考试

高二物理试题

（考试时间 90 分钟，满分 100 分）

一、单选题(共8小题,每小题4.0分,共32分)                                                                         

1.关于电场线和磁感线，下列说法正确性的是( )

A．电场线和磁感线都是闭合的曲线    B．磁感线是从磁体的N极发出，终止于S极

C．电场线和磁感线都不能相交        D．电场线和磁感线都是现实中存在的

2.一带电粒子从某点电荷电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列说法正确的是(  )

A．该电场是某正点电荷电场    B．粒子的速度逐渐增大

C．粒子的加速度逐渐增大      D．粒子的电势能逐渐增大

3.下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中不正确的是（ ）

A．B．C．D．

4.电源、开关、平行板电容器连成如图所示电路．闭合开关S，电源对电容器充电后，电容器带电量为Q，板间电压为U，板间电场强度大小为E0.则下列说法正确的是(  )

A．若将A板下移少许，Q增大；U减小；E0不变

B．若将A板下移少许，Q不变；U减小；E0减小

C．若断开开关，将A板下移少许，Q增大；U不变；E0增大

D．若断开开关，将A板下移少许，Q不变；U减小；E0不变

5.如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时（  ）

A．电压表示数变大，电流表示数变小

B．电压表示数变小，电流表示数变大

C．电压表示数变大，电流表示数变大

D．电压表示数变小，电流表示数变小

6.在图所示电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0.则以下判断中正确的是（  ）

A．电动机的输出功率为14 W      B．电动机两端的电压为7.0 V

C．电动机产生的热功率4.0 W     D．电源输出的电功率为24 W

7.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0～时间内，直导线中电流方向向上，则在～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是(  )

A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左

B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右

C．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右

D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左

8.如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律(  )

A．   B．   C．    D．

多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)                                                                         

9.（多选）如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线，由图可知（  ）

A．该电源的电动势为6 V，内阻是2 Ω

B．固定电阻R的阻值为1 Ω

C．该电源的最大输出功率为9 W

D．当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7%

10.(多选)如图所示，速度不同的同种带电粒子(重力不计)a、b沿半径AO方向进入一圆形匀强磁场区域，a，b两粒子的运动轨迹分别为弧AB和弧AC，则下列说法中正确的是(  )

A．a、b两粒子均带正电

B．a粒子的速度比b粒子的速度大

C．a粒子在磁场中的运动时间比b粒子长

D．两粒子离开磁场时的速度反向延长线一定都过圆心O

11.(多选)如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在荧光屏P上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是(  )

A.滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升

B.滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升

C.电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变

D.电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变

12.(多选)如图所示，一个质量为m的带电小球从M点自由下落，M点距场区水平边界PQ的高度为h，边界PQ下方有方向竖直向下、大小为E的匀强电场，同时还有垂直于纸面的大小为B的匀强磁场．小球从边界上的a点进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，并从边界上的b点穿出．重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是(  )

A．小球带负电，电荷量大小为q＝

B．匀强磁场方向垂直于纸面向外

C．小球从a运动到b的过程中，小球的电势能先减小后增大

D．小球在复合场中做匀速圆周运动的半径为R＝                                                                 

二、实验题(共2小题,每小题7.0分,共14分)                                                                         

13.在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5 Ω，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：

A．电池组（3 V，内阻约1 Ω）

B．电流表（0～3 A，内阻0.0125 Ω）

C．电流表（0～0.6 A，内阻约0.125 Ω）

D．电压表（0～3 V，内阻4 kΩ）

E．电压表（0～15 V，内阻15 kΩ）

F．滑动变阻器（0～20 Ω，允许最大电流1 A）

G．滑动变阻器（0～2000 Ω，允许最大电流0.3A）

H．开关、导线若干

（1）实验时应从上述器材中选用              （填写仪器前字母代号）.

（2）测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时，应采用安培表  接法，测量值比真实值偏  （选填“大”或“小”）.

（3）若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图，则读数为        mm．

（4）若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=        ．

14.现有一特殊电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻RA已经测出，阻值为5Ω，R为电阻箱，阻值范围为0～999.9Ω，R0为定值电阻，对电路起保护作用

(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格，本实验选用哪一种规格的定值电阻最合适(  )

A．10Ω      B．50Ω     

C．150Ω     D．500Ω

(2)  该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势

E＝________V，内阻r＝________Ω.

三、计算题(共4小题,15题10分,16题14分，17题14分，共38分)

15.如图所示，ABCD为竖直放在场强为E＝104N/C的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的ABC部分是半径为R＝0.5 m的半圆环(B为半圆环的中点)，轨道的水平部分与半圆环相切于C点，D为水平轨道的一点，而且CD＝2R，把一质量m＝100 g、带电荷量q＝10－4C的负电小球，放在水平轨道的D点，由静止释放后，在轨道的内侧运动．g＝10 m/s2，求：

(1)它到达B点时的速度是多大？

(2)它到达B点时对轨道的压力是多大？

16.如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场．现有一质量为m、电量为＋q的粒子(重力不计)从坐标原点O以速度大小为v0射入磁场，其入射方向与x轴的正方向成30°角．当粒子第一次进入电场后，运动到电场中P点处时，方向与x轴正方向相同，P点坐标为[(2＋1)L，L]．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：

(1)粒子运动到P点时速度v的大小；

(2)匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B；

17.如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R＝3 Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L＝1 m，整个装置处于磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量m＝1 kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r＝1 Ω，电路中其余电阻不计，金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好，不计空气阻力影响，已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2.

(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度Vm.

(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR.

(3)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5 J，求流过电阻R的总电荷量q.

13【答案】(1)ACDFH (2)外 小 (3)0.900 (4)

14(1)C (2)10 45

【解析】(1)回路中的最小电阻R总＝＝Ω＝180Ω，R0为保护电阻，当R＝0时，电源电流也不会超出50mA，此时R0＝R总－r－RA＝135Ω，C最合适，A、B太小起不到保护作用，D太大会使电路中的电流测量范围太小．

(2)由闭合电路的欧姆定律有E＝I(r＋R0＋RA＋R)得＝＝＋(R＋R0)＝＋(R＋R0)，图线的斜率为，由图线知斜率k＝V＝，得E＝10V，与纵轴截距为＝5A－1，解得r＝45Ω.

16.【答案】(1)v0 (2)

(3)

【解析】(1)粒子运动轨迹如图所示，

OQ段为圆周，QP段为抛物线，粒子在Q点时的速度大小为v0，根据对称性可知，方向与x轴正方向成30°角，由几何关系得，

v＝v0cos 30°，

解得：v＝v0.

(2)在粒子从Q运动到P的过程中，由动能定理得，

－qEL＝mv2－mv，

解得E＝.

水平方向的位移为xQP＝v0t1，

竖直方向的位移为y＝v0sin 30°t1＝L，

可得xQP＝2L，OQ＝xOP－xQP＝L.

由OQ＝2Rsin 30°，故粒子在OQ段圆周运动的半径为R＝L，

由qv0B＝m，

B＝.

(3)粒子从O点运动到Q点所用的时间为：

t1＝×＝，

设粒子从Q到P所用时间为t2，

在竖直方向上有t2＝＝，

则粒子从O点运动到P点所用的时间为t总＝t1＋t2＝

17.【答案】(1)2  m/s (2)3 W (3)1.0 C

【解析】(1)金属棒由静止释放后，沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时有最大速度vm，

由牛顿第二定律mgsinθ－μmgcosθ－F安＝0①

F安＝BIL②

I＝③

E＝BLvm④

解得vm＝2.0 m/s.

(2)金属棒以最大速度vm匀速运动时，电阻R上的电功率最大，此时

PR＝I2R⑤

③④⑤联立解得PR＝3 W.

(3)设金属棒从开始运动到达到最大速度过程中，沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律

mgxsinθ＝μmgxcosθ＋QR＋Q＋mv⑥

根据焦耳定律＝⑦

⑥⑦联立解得x＝2.0  m.q＝Δt⑧＝，＝⑨ΔΦ＝BLx⑩

联立解得q＝＝1.0 C.