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

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
得

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