北京市京源学校2021-2022学年高二上学期（选考）期中考试物理试卷

这是一份北京市京源学校2021-2022学年高二上学期（选考）期中考试物理试卷，共10页。试卷主要包含了单项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

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一、单项选择题：下列各小题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。
1．下列物理量属于矢量的是
A．电势 B．电势能
C．磁通量 D．磁感应强度
2、一个带+3q和一个带-q的大小完全相同的金属球，相距为r时作用力为F，若把它们相接触后再放到相距为r的地方，这时它们之间的作用力的大小将变为：
A、F B、F C、F D、3F
3．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列4个图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是
4．图6
M
N
q
Q
E
如图6所示，在固定的正点电荷Q的电场中，一个正点电荷q只受电场力，沿着一条电场线运动．已知该点电荷经过M点时的加速度是经过N点时的加速度的2倍，则下列说法中正确的是
A．N点距Q的距离一定是M点距Q的距离的倍
B．它经过M点时的速度一定是经过N点时的速度的倍
C．它经过M点时的动能一定是经过N点时的动能的2倍
D．它运动到N点时电场力所做的功一定是运动到M点时电场力所做的功的倍
5．在某静电场中把一个-q的检验电荷从电场中的无限远处移到A点时，电场力做功为W，则检验电荷在A点的电势能EPA以及电场中A点的电势φA分别为（ ）
A．EPA＝W，φA＝B．EPA＝W，φA＝﹣
C．EPA＝﹣W，φA＝D．EPA＝﹣W，φA＝﹣
②
A
①
B
6.在图所示的匀强电场中，水平等距离的虚线表示其等势面，带电量Q= —0．5×10-10C的粒子（不
考虑粒子所受重力）在电场力作用下从A点运动到B点，动能增加0．5×10-9J,A点电势为—10V，
下列关于粒子的运动轨迹和B点电势的说法中正确的是
A．粒子沿轨道1运动，B点电势为零
B．粒子沿轨道2运动，B点电荷为20V
C．粒子沿轨道1运动，B点势为-20V
D．粒子沿轨道2运动，B点电势为-20V
7．如图所示，在磁感应强度为B＝1 T的匀强磁场中，固定一根与磁场方向垂直的通电直导线OO′，在导线外，以导线截面的中心为圆心的圆周上有a、b、c、d四个点．已知c点的磁感应强度为eq \r(2) T，方向斜向右上方，并与磁感应强度B方向的夹角为45°，则下列说法正确的是( )
A．直导线中的电流方向垂直纸面向里
B．a点的磁感应强度与c点的相同
C．d点的磁感应强度为零
D．b点的磁感应强度为零
8．如图为速度选择器的示意图，P1、P2为其两个极板。某带电粒子以速度v0从S1射入，恰能沿虚线从S2射出。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．该粒子一定带正电
B．极板P1的电势一定高于极板P2的电势
C．该粒子以速度v0从S2射入，也能沿虚线从S1射出
D．该粒子以速度2v0从S1射入，仍能沿虚线从S2射出
9．图1为洛伦兹力演示仪的实物图，图2为结构示意图。演示仪中有一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈(励磁线圈)，通过电流时，两线圈之间产生沿线圈轴向、方向乘直纸面向外的匀强磁场。圆球形玻璃泡内有电子枪，电子枪发射电子，电子在磁场中做匀速圆周运动。电子速度的大小可由电子枪的加速电压来调节，磁场强弱可由励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是（ ）
A．仅使励磁线圈中电流为零，电子枪中飞出的电子将做匀加速直线运动
B．仅提高电子枪加速电压，电子做圆周运动的半径将变小
C．仅增大励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变小
D．仅提高电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变小
10．如图所示，一对平行金属板水平放置，板间电压为U1，一个电子沿MN以初速度v1从两板的左侧射入，刚好从右侧射出。若板间电压变为U2，另一个电子也沿MN以初速度v2从两板的左侧射入，但没有从右侧射出。一定能引起上述现象发生的条件是（不计电子的重力，MN平行于金属板）（ ）
A．U2＞U1且v2＞v1B．U2＞U1且v2＜v1
C．U2＜U1且v2＞v1D．U2＜U1且v2＜v1
二、实验题
11．电流传感器可以像电流表一样测量电流，由于它与计算机相连，还能显示出电流随时间变化的I﹣t图象。照图甲连接电路，先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成。然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I﹣t图象如图乙所示。
（1）在图中画一个竖立的狭长矩形（在图乙的最左边），它的面积的物理意义是 （填写面积所代表物理量的名称）
（2）根据I﹣t图象估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为 C（结果保留一位有效数字）。
（3）若对应开关S与1端相连的充电过程，电荷量随时间变化的q﹣t图象的示意图是怎样的？请在图丙中定性画出。
12．定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置如图所示，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地．若充电后保持电容器所带电荷量不变，试指出下列三种情况下，静电计指针的偏转角度变化情况．(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(1)图甲中正对面积减小时，静电计指针的偏转角度将 ．
(2)图乙中板间距离增大时，静电计指针的偏转角度将 ．
(3)图丙中插入电介质时，静电计指针的偏转角度将 ．
三、计算题（要求写出必要的文字说明和步骤。）
13．如图16所示，通电直导线ab质量为m、长为L水平地放置在倾角为e的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流强度为I，要求导线ab静止在斜面上。
(1)若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大?
(2)若要求磁感应强度最小，则磁感应强度大小和方向如何?
14. 如图14所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m的带电小球（可视为质点）。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，电场强度的大小为E，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g，sin37=0.6，cs37=0.8。
E
A
37
O
图14
左
右
（1）请判断小球的电性，并求小球所带电荷量的大小；
（2）求OA两点间的电势差UOA；
（3）若将小球从A点在竖直面内向左拉起至与O点处于同一水平高度且距O点为l的O′点由静止释放，求小球此后运动到最低点时的速度大小；
15. 如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子，从容器A下方的小孔S1不断飘入电压为U的加速电场，其初速度几乎为零。粒子经过小孔S2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，在磁场中做匀速圆周运动，随后离开磁场。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
（1）判断粒子所带电荷的电性；
（2）求粒子在磁场中运动的速度大小v；
（3）粒子离开磁场时的位置与小孔S2之间的距离l。
16．电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d= 1c m，各等势面的电势如图所示，现有一质量为m= 0.1k g 的带电小球，以速度v0 = 2m/ s 射入电场，v0的方向与水平方向成45∘斜向上，要使质点作直线运动（g= 10m/s2）则：
（1） 小球带何种电荷？电量是多少．
（2） 在入射方向的最大位移是多少．
（3） 起点和终点的电势差为多少．
17. v0
E
图17
B
b
a
q
l
d
如图17所示，水平放置的两块带电金属极板a、b平行正对。极板长度为l，板间距为d，板间存在着方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场。假设电场、磁场只存在于两板间。一质量为m、电荷量为q的粒子，以水平速度v0从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向射极板间，恰好做匀速直线运动。不计粒子的重力及空气阻力。
（1）求匀强磁场磁感应强度B的大小；
（2）若撤去磁场，粒子能从极板间射出，求粒子穿过电场时沿电场方向移动的距离；
（3）若撤去磁场，并使电场强度变为原来的2倍，粒子将打在下极板上，求粒子到达下极板时动能的大小。

18.如图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，Y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区域的右边界，现有一质量为m，电荷量为-q的带电粒子从电场中坐标位置(-l，0)处，以初速度v0沿x轴正方向开始运动，且已知l = EQ \F(m v02, qE ) (重力不计)，试求：
(1) 带电粒子进入磁场的速度和方向
B
x
y
0
-l
v0
E
(2)使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，磁场的宽度d 应满足的条件．