甘肃省金昌市永昌一高2021-2022学年高二上学期期末考试物理试题（Word版含答案）

永昌县第一高级中学2021-2022-1期末考试卷
高二物理 （理科）
第I卷
说明：本试卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)两部分．考试时间120分钟．满分为100分.
一．选择题：（第1－12小题只有一个选项符合题意，每小题3分；13－16小题有多个选项符合题意，选错一个不得分，选不全得2分，每小题3分；本大题满分48分)
1．下述说法中正确的是(　　)
A．根据E＝，可知电场中某点的场强与电场力成正比
B．根据E＝，可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比
C．根据B＝， 可知磁场场中某点的磁感应强度与安培力成正比
D．电场线和磁感线都是电荷在场中运动的轨迹
2．下列说法正确的是(　　)
A．电场强度处处为零的区域，电势也一定处处为零
B．在一个以点电荷Q为中心，半径为r的球面上，各点电场强度相同
C．同一电场中等差等势面较密处的电场强度也一定较大
D．由C＝可知，若电容器两极板间的电压U改变，则电容器的电容C一定改变
3．如图1所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点．一电子以速度vB经过B点向A点运动，经过一段时间后，电子以速度vA经过A点，且vA与vB方向相反，则(　 )
A．A点的场强一定大于B点的场强
B．A点的电势一定低于B点的电势
C．电子在A点的动能一定大于它在B点的动能
D．电子在A点的电势能一定小于它在B点的电势能
4．关于电流,下列各种说法中正确的是( )
A．电流的定义式I=q/t,适用于任何电荷的定向移动形成的电流
B．由I=nqsv可知,金属导体中自由电荷的运动速率越大,电流一定越大
C．电荷定向移动的方向就是电流的方向
D．因为电流有方向,所以电流是矢量
5．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图2所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是（ ）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变
B．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
C．对应P点，小灯泡电阻为，功率为P=U1I2
D．对应P点，小灯泡电阻为R=U1/I2 功率为P=U1I2
6．如图3所示的电路中，R1=8Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，R4=3Ω，U=42V．（ ）
A．R1、R2、R3、R4的电压之比等于4：2：1：1
B．R1、R2、R3、R4的电流之比等于4：2：1：2
C．R1、R2、R3、R4的功率之比等于12：6：2：1
D．电路的总电阻等于21Ω，总功率等于126W
7．一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口．管中盐水柱长为40cm时测得电阻为R，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同．则将管中盐水柱均匀拉长到50cm（盐水体积不变，仍充满橡胶管），盐水柱电阻变为（　 　）
A． B． C． D．
8．如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　 　）
A．图乙中滑动变阻器的最大功率 B．图乙中，
C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大
D．调整滑动变阻器的阻值，可以使电源的输出电流达到
9．如图4所示，两根相互靠近的长直导线1、2 中通有相同的电流，相互作用力为F.若在两根导线所在空间内加一匀强磁场后，导线2 所受安培力的合力恰好为零.则所加磁场的方向是：（　 　）
A.垂直纸面向里 　 B.垂直纸面向外 C.垂直导线向右 D.垂直导线向左
10．如图5，在直角三角形ACD区域的C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，，，E是CD边的中点，此时E点的磁感应强度大小为B，若仅将D处的导线平移至A处，则E点的磁感应强度（ ）
A．大小仍为B，方向平行于AC向左 B．大小为0.5B，方向垂直于AC向下
C．大小为，方向垂直于AC向下 D．大小为，方向垂直于AC向下
11．质量为m的通电导体棒置于倾角为θ的光滑导轨上，下面四个图中的磁场不可能使导体棒保持静止的是（ ）
A． B． C． D．
12．质子P（H）和α粒子（He）以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα，则下列选项中正确的是（　 　）
A．Rp∶Rα=1∶2，Tp∶Tα=1∶2 B．Rp∶Rα=1∶1，Tp∶Tα=1∶1
C．Rp∶Rα=1∶1，Tp∶Tα=1∶2 D．Rp∶Rα=1∶2，Tp∶Tα=1∶1
13．如图（a）所示为某同学完成的简易多用表电路图，图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 A，内阻为480Ω。虚线方框内为换档开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个档位，分别是直流电压1V档和5V档，直流电流1mA档和2.5mA档，欧姆“×100”档。关于该电表的下列说法中正确的是（　 　）
A．图（a）中的A端为红表笔
B．该电表的档位1、2都是电流档，且档位1的量程较小
C．根据题给条件可得R1+R2=160Ω
D．使用欧姆“×100”档时，指针偏转如图（b）所示，则所测电阻的阻值为1100Ω
14．目前世界上一种新型发电机叫磁流体发电机，如图6所示表示它的发电原理：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,磁极配置如图所示，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间的电场方向向上
D．等离子体发生偏转的原因是粒子所受洛伦兹力大于所受电场力
15．两个质量相同、所带电荷量大小相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图7所示。若不计粒子的重力，则下列说法正确的是 ( )
A．a粒子带负电，b粒子带正电
B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大
C．b粒子动能较小
D．b粒子在磁场中运动时间较短
16．劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图8所示．置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U0.若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响．则下列说法正确的是(　　)
A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf
B．质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比
C．质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为∶1
D．不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能用于α粒子加速
第II卷（非选择题）
二、填空题（每空2分，共22分）
17.某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：
（1）用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为×1k、×100、×10、×1．该同学选择×10倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大（指针位置如图中虚线所示）．
为了较准确地进行测量，应该选择__________倍率（选填“×1k”、“×100”、“×1”），并重新欧姆调零，正确操作测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是_________Ω
（2）该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器：
A．直流电源（电压3 V，内阻不计）
B．电压表V1（量程：0～3V，内阻约为15kΩ）
C．电压表V2（量程：0～15V，内阻约为25kΩ）
D．电流表A1（量程：0～25 mA，内阻约为10Ω）
E．电流表A2（量程：0～250mA，内阻约为1Ω）
F．滑动变阻器一只，阻值0～10 Ω
G．电键一只，导线若干
①在上述仪器中，电压表应选择_____（填“V1”或“V2”)，电流表应选择_____（填“A1”或“A2”）．
②若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，以下电路图应该选择______电路．利用该电路测出的某一组数据计算出电阻的值，该计算值比电阻的真实值 （选“偏大”或“偏小”）
A． B．
C． D．
18．某物理兴趣小组利用图甲所示电路测定一节干电池的电动势和内阻。除电池（内阻约为0. 3）、开关和导线外，实验室提供的器材还有：
A．电压表V（量程为3V，内阻约为3k） B．电流表A1（量程为0. 6A，内阻约为0. 2）
C．电流表A2（量程为3A，内阻约为0. 05） D．定值电阻（阻值为1. 5，额定功率为2W）
E. 定值电阻（阻值为20，额定功率为10W）
F. 滑动变阻器（最大阻值为15，额定电流为2A）。
（1）电流表应选用________（选填“B”或“C”），R0应选用________（选填“D”或“E”）。
（2）实验时，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑动触头P置于________（选填“a”或“b”）端。
（3）在器材选择正确的情况下，按正确操作进行实验，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U－I图线如图乙所示，则该电池的电动势E=________V、内阻r=________。
三、计算题(共30分）
19．（7分）小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源E、电流表A、车灯L、电动机M连接的简化电路如图9所示，已知汽车电源电动势为12.5V，内阻为。车灯接通，电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到50A。求：
（1）电动机未启动时，车灯的功率P；
（2）电动机启动瞬时，车灯的功率减少量（忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化）
20．（7分）真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图10所示，MN、PQ是磁场的边界，质量为m、电荷量为＋q的粒子沿着与MN夹角为θ=的方向垂直射入磁场中，粒子不能从PQ边界射出磁场（不计粒子重力的影响），求：
(1)粒子射入磁场的速度大小范围；
(2)若粒子刚好不能从PQ边飞出时在磁场中运动的时间。
21．（7分）如图11所示，金属棒ab质量为m，通过电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ，ab静止于宽为L水平导轨上，则：
（1）金属棒受到的摩擦力大小为多少？
（2）金属棒对导轨的压力为多少？
22．（9分）如图所示，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里．在x轴下方存在匀强电场，方向竖直向上．一个质量为m，电荷量为q，重力不计的带正电粒子从y轴上的a(0，h)点沿y轴正方向以某初速度开始运动，一段时间后，粒子速度方向与x轴正方向成45°角进入电场，经过y轴的b点时速度方向恰好与y轴垂直．求：
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r
(2)粒子到达b点时的速度大小vb；
(3)粒子从a点运动到b点所用的时间t.
永昌县第一高级中学2021-2022-1期末考试卷
高二物理 （理科）参考答案
一．选择题：（第1－12小题只有一个选项符合题意，每小题3分；13－16小题有多个选项符合题意，选错一个不得分，选不全得2分，每小题3分；本大题满分48分)
1B 2C 3B 4 A 5D 6 A 7 D 8 B 9B 10 C 11 C 12 A 13 CD 14　AD 15 AD 16. AC
二、填空题（每空2分，共22分）
　17、①×1、 12Ω（或12.0Ω） ②V1、 A2， ③C 　偏小 18、B D b 1. 48 0. 46
三、计算题(共34分）
19．(7分)（1） ；（2）
20. (7分)　(1)；(2)
21．(7分)　，
22．(9分)
(1)根据题意可大体画出粒子在组合场中的运动轨迹如图所示，由几何关系有
rcos 45°＝h
可得r＝h
又qv1B＝
可得v1＝＝
(2)设粒子第一次经过x轴的位置为x1，到达b点时速度大小为vb，结合类平抛运动规律，有
vb＝v1cos 45°
得vb＝
(3)粒子在磁场中的周期为T＝＝
第一次经过x轴的时间t1＝T＝
在电场中运动的时间t2＝
图1
图2
图3
图4
图5
图6
图7
图8
图9
图10
图11
图12