河南省南阳市唐河县友兰实高2021-2022学年高二上学期期末考试物理试题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 河南省南阳市唐河县友兰实高2021-2022学年高二上学期期末考试物理试题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-08 15:50:09 | ||
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文档简介
友兰实验高中2021-2022学年高二上学期期末考试
物 理 试 题
一选择题（共12题，每小题4分，共48分．1~8题为单选，9~12题为多选，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）
1.关于物理学史，下列说法中不正确的是（ ）
A．电荷量 e 的数值最早是由美国物理学家密立根测得的；
B．安培发现了磁场对运动电荷有力的作用；
C．法拉第发现了电磁感应现象；
D．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律；
2.真空中，带电量为Q的点电荷产生的电场中，在距离点电荷r处放置一试探电荷，若试探电的电量为q，则该处的场强大小为( )
A．0 B． C． D．与放在该点的试探电荷有关系；
3.关于电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确是（ ）
A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用；
B．电荷在电场中一定受电场力作用；
C．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致；
D．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直；
4.把两个异种点电荷间的距离增大一倍的过程中（ ）
A．电场力做正功，电势能减小； B．电场力做正功，电势能增大；
C．电场力做负功，电势能减小 ； D．电场力做负功，电势能增加；
5.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，当开关由断开到闭合时，安培表A、伏特表V示数的变化是（ ）
A．伏特表V示数减小，安培表A示数减小；
B．伏特表V示数增大，安培表A示数减小；
C．伏特表V示数减小，安培表A示数增大；
D．伏特表V示数增大，安培表A示数增大；
6.。回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列关于回旋加速器的说法正确的是（ ）
A．狭缝间的电场对粒子起加速作用，因此加速电压越大，带电粒子从D形盒射出时的动能越大；
B．磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功，因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关；
C．带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍；
D．用同一回旋加速器分别加速比荷不同的带电粒子，一般要调节交变电场的周期或磁场强弱；
7. 一台发电机用0.5A的电流向外输电，在1min内将180J机械能转化为电能，则此发电机的电动势为 （ ）
A、6v B、12v C、120v D、360v
8 如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）
A、电势ψA＜ ψB 场强EA>EB
B、电势ψA> ψB 场强EA>EB
C、将-q由A点移到B点，电场力做正功
D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpB
9. 如图所示为磁场中某区域的磁感线分布，则( )
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb
C．同一电流元放在a处所受安培力可能比放在b处所受安培力大
D．同一电流元放在a处所受安培力一定比放在b处所受安培力小
10. 下列说法中正确的是 ( )
A．根据，可知I和q成正比
B．电流有方向，电流是标量
C．自由电子定向移动的速率越大，电流越大
D．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
11.如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径rA=2rB，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两个线圈中产生的感应电动势大小之比为2：1；
B．A、B两个线圈中产生的感应电流大小之比为2：1；
C．相同时间内通过A、B两个线圈导线横截面的电荷量之比为2：1；
D．相同时间内A、B两个线圈中产生的热量之比为2：1；
12.目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，下图表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图所示的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．A板带正电；
B．有电流从b经用电器流向a；
C．金属板A、B间的电场方向向下；
D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力；
二、填空题（共14分）请注意：必须将答案写在答题卷上，写在试卷上无效。
13.(6分)现有一新材料制成的均匀圆柱体，某同学用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲，由图甲可知其长度为________mm；用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图乙可知其直径为________mm；用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为________Ω。
14.（8分）某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律，用实验得到下表所示的数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压)，则：
(1)当U＝1.20V时对应的电流表如图甲所示，其读数为________A。
(2)实验中所用的器材有：
电压表(量程3V，内阻约为2kΩ)
电流表(量程0.6A，内阻约为0.2Ω)
滑动变阻器(0～5Ω，1A)
电源、待测小灯泡、电键、导线若干。
(3)请在图乙方框中画出该实验的电路图。
(4)根据实验数据，画出小灯泡的U－I曲线如图丙所示。
(5)如果把这个小灯泡接在一个电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率是________W(结果保留2位有效数字)。
三、计算题（本大题包括4小题，共38分．解答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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
15. （8分）如图所示，R1=14Ω，R2=9Ω。当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.4A；当开关处于位置2时，电流表读数I2=0.6A。求电源的电动势E和内电阻r。
16. （9分）如图所示,一质量为m,带电荷量为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线向左与竖直方向成θ角,重力加速度为g.
(1)判断小球带何种电荷;
(2)求电场强度E;
(3)若在某时刻将细线突然剪断,求经过t时间小球的速度v.
17．(10分) 质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为一种质谱仪的示意图．已知离子的质量为m，带电量为q, 重力不计.速度选择器其中电场强度为E，匀强磁场磁感应强度为B1。
(1) 为了使离子从静止开始经加速电场后沿直线穿过速度选择器，加速电压U应多大？
(2) 离子进入匀强磁场区域B2后，要使离子打在乳胶片上的位置距离射入点O的距离为L, B2应为多大？
(3) 离子在匀强磁场区域B2中运动的时间多长？
18．(11分) 如图所示，两根固定在水平面上的光滑平行导轨MN和PQ，一端接有阻值为R的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场中．在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆，金属杆的电阻为r，金属杆与导轨接触良好，导轨足够长且电阻不计．金属杆在垂直杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时，电阻R上消耗的电功率是P，某一时刻撤去水平力F，杆最终停下来．求：
(1) 杆停下来之前通过电阻R的电流方向。
(2) 撤去F后，电阻R上产生的焦耳热是多少？
(3) 撤去F后，当电阻R上消耗的电功率为时，金属杆的加速度大小、方向．
物理参考答案
一、选择题（本题包括6小题，共24分。每题给出的四个选项中，只有一个选项正确）
1.答案B 2.答案C 3.答案B 4.答案D 5.答案C 6.答案D 7.答案A 8.答案B
9.答案BC 10答案BD 11.答案BC 12.答案BD
13、[答案] (1)50.15 4.700 220
[解析] (1)游标卡尺的读数为(50＋0.05×3)mm＝50.15mm，螺旋测微器的读数为(4.5＋0.01×20.0)mm＝4.700mm，多用电表的读数为22.0×10＝220Ω。
14、[答案] (1) 0.42 (3)如图乙所示 (5)0.28(0.25～0.32都正确)
15（8分）解：设电源的电动势为E、内阻为r，则由闭合电路的欧姆定律可得：
开关处于1时：E=I1（R1+r） ①）
开关处于2时：E=I2（R2+r） ②
代入数据得： E=6V，r=1Ω；
16. （8分）解析:(1)负电荷.
(2)小球受力如图所示,其中静电力F=qE,
由平衡条件有F=mgtan θ,得出E=.
(3)剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动
F合==ma,v=at,所以v=
方向与竖直方向夹角为θ斜向左下方.
17. (10分)
解：（1）在速度选择器中沿直线运动，则有： ①
在加速电场中： ②
由①②得： ③解析:(1)负电荷.
(2)小球受力如图所示,其中静电力F=qE,
由平衡条件有F=mgtan θ,得出E=.
(3)剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动
F合==ma,v=at,所以v=
方向与竖直方向夹角为θ斜向左下方.
（2）粒子在B2中运动轨迹为半圆，半径为： ④
又 ⑤
由①④⑤可得： ⑥
（3）粒子在B2中的运动时间为： ⑦
由④⑥⑦得： ⑧
18．（11分）解：(1) 电阻R上的电流流向为M→P
(2) 当金属杆受水平恒力F作用下向右匀速运动时，
①
电阻R上消耗的电功P： ②
且 ③
而 ④
由①②③④式知：
由能量守恒，撤去F后整个电路中产热为： ⑤
则R上产生焦耳热为： ⑥
(3) 设当电阻R消耗的电功率为时通过的电流为I＇
则： ⑦ 安培力： ⑧ 杆的加速度a： ⑨
由①②⑦⑧⑨可得：，方向向左 ⑩
A B
O
M
P
N
Q
F
R
物 理 试 题
一选择题（共12题，每小题4分，共48分．1~8题为单选，9~12题为多选，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）
1.关于物理学史，下列说法中不正确的是（ ）
A．电荷量 e 的数值最早是由美国物理学家密立根测得的；
B．安培发现了磁场对运动电荷有力的作用；
C．法拉第发现了电磁感应现象；
D．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律；
2.真空中，带电量为Q的点电荷产生的电场中，在距离点电荷r处放置一试探电荷，若试探电的电量为q，则该处的场强大小为( )
A．0 B． C． D．与放在该点的试探电荷有关系；
3.关于电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确是（ ）
A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用；
B．电荷在电场中一定受电场力作用；
C．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致；
D．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直；
4.把两个异种点电荷间的距离增大一倍的过程中（ ）
A．电场力做正功，电势能减小； B．电场力做正功，电势能增大；
C．电场力做负功，电势能减小 ； D．电场力做负功，电势能增加；
5.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，当开关由断开到闭合时，安培表A、伏特表V示数的变化是（ ）
A．伏特表V示数减小，安培表A示数减小；
B．伏特表V示数增大，安培表A示数减小；
C．伏特表V示数减小，安培表A示数增大；
D．伏特表V示数增大，安培表A示数增大；
6.。回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列关于回旋加速器的说法正确的是（ ）
A．狭缝间的电场对粒子起加速作用，因此加速电压越大，带电粒子从D形盒射出时的动能越大；
B．磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功，因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关；
C．带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍；
D．用同一回旋加速器分别加速比荷不同的带电粒子，一般要调节交变电场的周期或磁场强弱；
7. 一台发电机用0.5A的电流向外输电，在1min内将180J机械能转化为电能，则此发电机的电动势为 （ ）
A、6v B、12v C、120v D、360v
8 如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）
A、电势ψA＜ ψB 场强EA>EB
B、电势ψA> ψB 场强EA>EB
C、将-q由A点移到B点，电场力做正功
D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpB
9. 如图所示为磁场中某区域的磁感线分布，则( )
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb
C．同一电流元放在a处所受安培力可能比放在b处所受安培力大
D．同一电流元放在a处所受安培力一定比放在b处所受安培力小
10. 下列说法中正确的是 ( )
A．根据，可知I和q成正比
B．电流有方向，电流是标量
C．自由电子定向移动的速率越大，电流越大
D．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
11.如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径rA=2rB，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两个线圈中产生的感应电动势大小之比为2：1；
B．A、B两个线圈中产生的感应电流大小之比为2：1；
C．相同时间内通过A、B两个线圈导线横截面的电荷量之比为2：1；
D．相同时间内A、B两个线圈中产生的热量之比为2：1；
12.目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，下图表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图所示的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．A板带正电；
B．有电流从b经用电器流向a；
C．金属板A、B间的电场方向向下；
D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力；
二、填空题（共14分）请注意：必须将答案写在答题卷上，写在试卷上无效。
13.(6分)现有一新材料制成的均匀圆柱体，某同学用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲，由图甲可知其长度为________mm；用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图乙可知其直径为________mm；用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为________Ω。
14.（8分）某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律，用实验得到下表所示的数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压)，则：
(1)当U＝1.20V时对应的电流表如图甲所示，其读数为________A。
(2)实验中所用的器材有：
电压表(量程3V，内阻约为2kΩ)
电流表(量程0.6A，内阻约为0.2Ω)
滑动变阻器(0～5Ω，1A)
电源、待测小灯泡、电键、导线若干。
(3)请在图乙方框中画出该实验的电路图。
(4)根据实验数据，画出小灯泡的U－I曲线如图丙所示。
(5)如果把这个小灯泡接在一个电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率是________W(结果保留2位有效数字)。
三、计算题（本大题包括4小题，共38分．解答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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
15. （8分）如图所示，R1=14Ω，R2=9Ω。当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.4A；当开关处于位置2时，电流表读数I2=0.6A。求电源的电动势E和内电阻r。
16. （9分）如图所示,一质量为m,带电荷量为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线向左与竖直方向成θ角,重力加速度为g.
(1)判断小球带何种电荷;
(2)求电场强度E;
(3)若在某时刻将细线突然剪断,求经过t时间小球的速度v.
17．(10分) 质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为一种质谱仪的示意图．已知离子的质量为m，带电量为q, 重力不计.速度选择器其中电场强度为E，匀强磁场磁感应强度为B1。
(1) 为了使离子从静止开始经加速电场后沿直线穿过速度选择器，加速电压U应多大？
(2) 离子进入匀强磁场区域B2后，要使离子打在乳胶片上的位置距离射入点O的距离为L, B2应为多大？
(3) 离子在匀强磁场区域B2中运动的时间多长？
18．(11分) 如图所示，两根固定在水平面上的光滑平行导轨MN和PQ，一端接有阻值为R的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场中．在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆，金属杆的电阻为r，金属杆与导轨接触良好，导轨足够长且电阻不计．金属杆在垂直杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时，电阻R上消耗的电功率是P，某一时刻撤去水平力F，杆最终停下来．求：
(1) 杆停下来之前通过电阻R的电流方向。
(2) 撤去F后，电阻R上产生的焦耳热是多少？
(3) 撤去F后，当电阻R上消耗的电功率为时，金属杆的加速度大小、方向．
物理参考答案
一、选择题（本题包括6小题，共24分。每题给出的四个选项中，只有一个选项正确）
1.答案B 2.答案C 3.答案B 4.答案D 5.答案C 6.答案D 7.答案A 8.答案B
9.答案BC 10答案BD 11.答案BC 12.答案BD
13、[答案] (1)50.15 4.700 220
[解析] (1)游标卡尺的读数为(50＋0.05×3)mm＝50.15mm，螺旋测微器的读数为(4.5＋0.01×20.0)mm＝4.700mm，多用电表的读数为22.0×10＝220Ω。
14、[答案] (1) 0.42 (3)如图乙所示 (5)0.28(0.25～0.32都正确)
15（8分）解：设电源的电动势为E、内阻为r，则由闭合电路的欧姆定律可得：
开关处于1时：E=I1（R1+r） ①）
开关处于2时：E=I2（R2+r） ②
代入数据得： E=6V，r=1Ω；
16. （8分）解析:(1)负电荷.
(2)小球受力如图所示,其中静电力F=qE,
由平衡条件有F=mgtan θ,得出E=.
(3)剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动
F合==ma,v=at,所以v=
方向与竖直方向夹角为θ斜向左下方.
17. (10分)
解：（1）在速度选择器中沿直线运动，则有： ①
在加速电场中： ②
由①②得： ③解析:(1)负电荷.
(2)小球受力如图所示,其中静电力F=qE,
由平衡条件有F=mgtan θ,得出E=.
(3)剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动
F合==ma,v=at,所以v=
方向与竖直方向夹角为θ斜向左下方.
（2）粒子在B2中运动轨迹为半圆，半径为： ④
又 ⑤
由①④⑤可得： ⑥
（3）粒子在B2中的运动时间为： ⑦
由④⑥⑦得： ⑧
18．（11分）解：(1) 电阻R上的电流流向为M→P
(2) 当金属杆受水平恒力F作用下向右匀速运动时，
①
电阻R上消耗的电功P： ②
且 ③
而 ④
由①②③④式知：
由能量守恒，撤去F后整个电路中产热为： ⑤
则R上产生焦耳热为： ⑥
(3) 设当电阻R消耗的电功率为时通过的电流为I＇
则： ⑦ 安培力： ⑧ 杆的加速度a： ⑨
由①②⑦⑧⑨可得：，方向向左 ⑩
A B
O
M
P
N
Q
F
R
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