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1、2022年高二物理上學期期末考試試題 (I)
一、單項選擇題(本題共12小題,每道小題3分,共36分)
1.如圖所示的正交電場和磁場中,有一粒子沿垂直于電場和磁場的方向飛入其中,并 沿直線運動(不考慮重力作用),則此粒子( )
A.一定帶正電 B.一定帶負電
C.可能帶正電或負電,也可能不帶電 D.一定不帶電
2、某電場的電場線分布如圖所示(實線),以下說法正確的是( ?)
A. 點場強大于點場強
B. 和處在同一等勢面上
C.若將一試探電荷由點移動到點,電荷的電勢能將增大
D.若某一點電荷
2、只在電場力的作用下沿虛線由點運動到點,可判斷該電荷一定帶負電
3.用兩根細線把兩個完全相同的圓形導線環(huán)懸掛起來,讓二者等高平行放置, 如圖所示,當兩導線環(huán)中通入方向相同的電流I1、I2時,則有( )
A.兩導線環(huán)相互吸引 B.兩導線環(huán)相互排斥
C.兩導線環(huán)無相互作用力 D.兩導線環(huán)先吸引后排斥
4.如圖所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細線水平懸掛,處于豎直向上的勻強磁場中,金屬棒中通以由M向N的電流,平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為,如果僅改變下列某一條件,角的相應(yīng)變化情況是( )
A. 金屬棒質(zhì)量變大,角變大 B. 兩懸線等長變
3、短,角變小
C. 金屬棒中的電流變大,角變大D. 磁感應(yīng)強度變大,角變小
5.如圖所示的電路中,A1和A2是完全相同的燈泡,線圈L的直流電阻可以忽略,下列說法中正確的是( )
A. 合上S時,A1和A2同時亮起來
B. 合上S時,A2比A1先亮,且最后A2比A1要亮些
C. 斷開S時,A2立刻熄滅,A1過一會熄滅
D. 斷開S時,A1和A2都要過一會兒才熄滅
6.如圖所示,條形磁鐵正上方放置一矩形線框,線框平面水平且與條形磁鐵平行.則線框由N極端勻速平移到S極端的過程中,線框中的感應(yīng)電流的情況是( )
A. 線框中始終無感應(yīng)電流 B. 線框中始終有感應(yīng)電流
C.
4、線框中開始有感應(yīng)電流,當線框運動到磁鐵中部時無感應(yīng)電流,過中部后又有感應(yīng)電流
D. 線框中開始無感應(yīng)電流,當線框運動到磁鐵中部時有感應(yīng)電流,過中部后又無感應(yīng)電流
7. 如圖所示的電路,兩電表均為理想電表,電源的內(nèi)阻不可忽略.開始時滑片位于圖示的位置,則在滑片向上滑動的過程中,下列選項正確的是( )
A.流過R1的電流逐漸減小
B.兩電表的示數(shù)均減小
C.電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大
D.電源的總功率減小
8. 如圖所示,直線A為某電源的U-I圖線,曲線B為某小燈泡D1的U-I圖線的一部分,用該電源和小燈泡D1組成閉合電路時,燈泡D1恰好能正常發(fā)光,則下列說法中正確的是(
5、 )
A.此電源的內(nèi)阻為
B.燈泡D1的額定電壓為3V,功率為6W
C.把燈泡D1換成“3V,20W”的燈泡D2,電源的輸出功率將變小
D.由于小燈泡的U-I圖線是一條曲線,所以燈泡發(fā)光過程,歐姆定律不適用
9.如下圖所示,一個有矩形邊界的勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向里.一個三角形閉合導線框,由位置1(左)沿紙面勻速運動到位置2(右).取線框剛到達磁場邊界的時刻為計時起點(t=0),規(guī)定逆時針方向為電流的正方向,則下圖中能正確反映線框中電流與時間關(guān)系的是( )
10.法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示,半徑為L的銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣
6、和銅軸接觸,磁感強度為B,關(guān)于流過電阻R的電流,下列說法正確的是( )
A. 若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為ω,則發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢為
B. 若從上向下看,圓盤順時針轉(zhuǎn)動,則電流沿b到a的方向流動
C. 若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變,角速度大小發(fā)生變化,則電流方向可能發(fā)生變化
D. 若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍,則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍
11.如圖所示,P、Q是兩根豎直且足夠長的金屬桿(電阻忽略不計),處在垂直紙面向里的勻強磁場B中,MN是一個螺線管,它的繞線方法沒有畫出,P、Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導線相連,A是在MN的正下方水平放置在地面上的金屬圓環(huán).現(xiàn)將金
7、屬棒ef由靜止釋放,在下滑中始終與P、Q桿良好接觸且無摩擦,則在金屬棒釋放后( )
A.A環(huán)中有大小不變的感應(yīng)電流
B.A環(huán)中的感應(yīng)電流逐漸增大至恒定值
C.A環(huán)對地面的壓力先增大后減小至恒定值
D.A環(huán)對地面的壓力先減小后增大至恒定值
12.在一絕緣、粗糙且足夠長的水平管道中有一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電小球,管道半徑略大于小球半徑,整個管道處于磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中,磁感應(yīng)強度方向與管道垂直,現(xiàn)給帶電小球一個水平速度v0,且v0<,則在整個運動過程中,帶電小球克服摩擦力所做的功為( )
A.0 B.m C. v02 D
8、.m
二、多項選擇題(本題共6小題,每題4分,共24分,選全得4分,選對但不全的得2分,錯選或不選得0分)
K
m
13、如圖所示,兩板間距為d的平行板電容器與一電源連接,開關(guān)S閉合,電容器兩板間的一質(zhì)量為m,帶電荷量為q的微粒靜止不動,下列各敘述中正確的是( )
A.微粒帶的是正電
B.電源電動勢的大小等于
C.斷開開關(guān)S,微粒將向下做加速運動
D.保持開關(guān)S閉合,把電容器兩極板距離增大,將向下做加速運動
14、如圖所示,長直導線通以方向向上的恒定電流i,矩形金屬線圈abcd與導線共面,線圈的長是寬的2倍,第一次將線圈由靜止從位置Ⅰ平移到位置Ⅱ停下,第二次將線圈
9、由靜止從位置Ⅰ繞過d點垂直紙面的軸線旋轉(zhuǎn)900到位置Ⅲ停下,兩次變換位置的過程所用的時間相同,以下說法正確的是(?? )
A.兩次線圈所產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢相等 B.兩次線圈所產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢不相等
C.兩次通過線圈導線橫截面積的電量相等 D.兩次通過線圈導線橫截面積的電量不相等
15.如圖所示,平行金屬板M、N之間有豎直向下的勻強電場,虛線下方有垂直紙面的勻強磁場,質(zhì)子和粒子分別從上板中心S點由靜止開始運動,經(jīng)電場加速后從O點垂直磁場邊界進入勻強磁場,最后從a、b兩點射出磁場(不計重力),下列說法正確的是
A. 磁場方向垂直紙面向外
B. 從a點離開的是
10、粒子
C. 從b點離開的粒子在磁場中運動的速率較大
D. 粒子從S出發(fā)到離開磁場,由b點離開的粒子所用時間較長
16. 如圖所示,臺秤上放一光滑平板,其左邊固定一擋板,一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來,此時臺秤讀數(shù)為F1,現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一導體棒,當導體棒中通以方向如圖所示的電流后,臺秤讀數(shù)為F2,則以下說法正確的是( )
A.彈簧長度將變長 B.彈簧長度將變短
C.F1>F2 D.F1
11、B受到的安培力F隨時間t變化的圖象分別是(規(guī)定垂直紙面向里的方向為磁感應(yīng)強度的正方向,逆時針方向為線框中電流的正方向,向右為安培力的正方向)( )
18.如圖所示,倒置的U形金屬導軌所在平面與水平面夾角為,其中MN與PQ平行且間距為L=1m,導軌處在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,磁場方向與軌道平面垂直,磁場隨時間變化情況如圖乙所示,取圖甲所示磁場方向為磁感應(yīng)強度的正方向,現(xiàn)將金屬棒ab垂直放置在導軌上,金屬棒與NQ相距0.2m,在0~4s內(nèi)金屬棒始終處于靜止狀態(tài)。已知金屬棒ab的質(zhì)量m=0.1kg,電阻為R=2Ω,不計導軌電阻,g=10m/s2,則?(
12、 )
A. t=2s時刻金屬棒ab所受安培力的方向改變
B. 0~4s內(nèi)金屬棒所受的最大靜摩擦力為0.9N
C. 0~4s內(nèi)穿過金屬棒的電荷量為0.4C
D. 0~4s內(nèi)金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱為0.32J
三、實驗題(每空2分,共18分)
19.在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實驗中,實驗室備有下列器材供選擇:
A.待測小燈泡“3.0V、1.5W”
B.電流表(量程3A,內(nèi)阻約為1)
C.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約為5)
D.電壓表(量程3.0V,內(nèi)阻約為10k)
E.電壓表(量程15.0V,內(nèi)阻約為50k)
F.滑動變阻器(最大阻值為100,額定電流50mA)
13、
G.滑動變阻器(最大阻值為10,額定電流1.0A)
H.電源(電動勢為4.0V,內(nèi)阻不計)
I.電鍵及導線等
(1)為了使實驗完成的更好,電流表應(yīng)選用__________;電壓表應(yīng)選用__________;滑動變阻器應(yīng)選用__________(只需填器材前面的字母即可)
(2)請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖
(3)某同學在一次測量時,電流表、電壓表的示數(shù)如圖1所示則電壓值為__________V,電流值為__________A,由圖2可知,小燈泡的電阻隨著電壓的增大而__________(增大、減小、不變).
20.某研究性學習小組利用如圖甲所示電路測量電
14、池組的電動勢E和內(nèi)阻r.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如圖乙所示的R-圖線,其中R為電阻箱讀數(shù),I為電流表讀數(shù),由此可以得到E=________V,r=________Ω.
四、計算題(共42分)
F
v
B
21、(6分)如圖所示,將邊長為L、總電阻為R的正方形閉合線圈,從磁感強度為B的勻強磁場中以速度v勻速拉出(磁場方向垂直線圈平面)
(1)(3分)拉力F做的功WF 和拉力F的功率PF
(2)(3分)線圈放出的熱量Q ?。?
求:該勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小和方向。
23.(8分)如圖所示,橫截面積為S = 0.1
15、0m2,匝數(shù)為N = 120匝的閉合線圈放在平行于線圈軸線的勻強磁場中,該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。線圈電阻為r = 1.2Ω,電阻R = 4.8Ω。求:
(1)(4分)線圈中的感應(yīng)電動勢;
(2)(4分)從t1 = 0到t2 = 0.30s時間內(nèi),通過電阻R的電荷量q
24.(10分)如圖所示,兩平行金屬導軌間的距離,金屬導軌所在平面與水平面夾角。 在導軌所在平面內(nèi),分布著方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場,金屬導軌的一端接有電動勢、內(nèi)阻的直流電源?,F(xiàn)把一個質(zhì)量為的導體棒ab放在金屬導軌上,導體恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直,且接觸良好,導體棒與金屬導軌接觸的
16、兩點間的電阻,導體棒受到的摩擦力的大小為,方向沿斜面向上,金屬導軌電阻不計,取重力加速度大?。?,已知, ),求:
(1)(3分)通過導體棒的電流;
(2)(3分)導體棒受到的安培力大小;
(3)(4分)磁感應(yīng)強度的大小和方向。
25.(12分)如圖所示,在坐標系xOy中,第一象限除外的其他象限都充滿勻強磁場,磁感應(yīng)強度都為B=0.12 T、方向垂直紙面向內(nèi).P是y軸上的一點,它到坐標原點O的距離L=0.40 m.一比荷=5.0×107 C/kg的帶正電粒子從P點開始進入勻強磁場中運動,初速度v0=3.0×106 m/s、方向與y軸正方向成夾角θ=53°并與磁場方向垂直.不計粒子
17、的重力作用.已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:
(1)(4分)粒子在磁場中運動的軌道半徑R;
(2)(8分)在第一象限中與x軸平行的虛線上方的區(qū)域內(nèi)充滿沿x軸負方向的勻強電場(如圖),粒子在磁場中運動一段時間后進入第一象限,最后恰好從P點沿初速度的方向再次射入磁場.求勻強電場的電場強度E和電場邊界(虛線)與x軸之間的距離d.
一、單項選擇題
1、C2、A3、A 4C 5D 6B 7B 8B9A 9B 10A 11BC12C
二、多項選擇題
13、 14、 CD 15、A
18、D 16、BC 17、AC 18、ABD
三、實驗題
19(1)C; D G (2)滑動變阻器分壓式接法,電流表外接法; (3)1.80; 0.34; 增大
20【解析】 由閉合電路歐姆定律E=I(R+r),得R=EI-r=E?1I-r,因此R-1I圖像的斜率值ΔRΔ(1I)即為電源電動勢,而縱截距的絕對值為內(nèi)阻r.由圖像可得r=1 Ω,在圖像上取點計算斜率可得E=3 V.
【答案】 3 1
21、
22、
23、【答案】⑴⑵(3)
【解析】(1)由B-t圖象知,
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:
(2)由閉合電路
19、歐姆定律得電流強度:
通過電阻R的電量:
(3)電阻R的焦耳熱Q=I2Rt=5.76J
24【答案】(1);(2);(3),方向垂直于導軌所在平面向上.
【解析】(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律:
解得: ;
(2)導體棒受重力、支持力、安培力和摩擦力,
導體棒重力平行斜面的分力:
由于摩擦力方向沿斜面向上,根據(jù)平衡條件,安培力平行斜面向上,
有:
解得: ,方向沿斜面向上;
(3)根據(jù)可得:
根據(jù)左手定則可知,方向垂直于導軌所在平面向上。
25【解析】 (1)粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動,有qv0B=m可得粒子運動的軌道半徑R=,代入數(shù)據(jù)解得R=0.50 m.
(2)通過作圖可知(如圖),粒子運動軌跡的圓心A恰好落在x軸上.
由幾何關(guān)系可知:粒子從C點進入第一象限時的位置坐標為
x=R-Rcos θ=0.20 m
粒子進入勻強電場后做類平拋運動,設(shè)粒子在電場中運動時間為t,加速度為a,則l-d=v0t
qE=ma
x=at2
vx=at
粒子運動到P點時,有vx=v0tan θ
由以上各式,代入數(shù)據(jù)解得電場強度
E=8.0×105 N/C
電場邊界(虛線)與x軸之間的距離
d=0.10 m.
【答案】 (1)0.50 m (2)8.0×105 N/C 0.10 m