宁夏青铜峡市高中2021-2022学年高二上学期期末考试物理试题（Word版含答案）

青铜峡市高中2021-2022学年高二上学期期末考试
物理试题
一、选择题（本题共15个小题，共48分。1-12题只有一项符合题目要求，每题3分；13-15题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）
1．关于物理学史、物理概念、物理原理等，下列说法中正确的是（　　）
A．法拉第首先提出用电场线、磁场线，库仑首先通过油滴实验精确测定元电荷的数值
B．焦耳首先发现了电流的热效应，奥斯特首先发现了电流的磁效应
C．电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与导体长度、横截面积无关，也与温度、压力和磁场等外界因素无关
D．把试探电荷放入静电场，如果不受电场力说明该处电场强度一定为零，而把一小段通电导线放入磁场以后如果不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度也一定为零
2．粒子加速器可以使带电粒子获得高能量，当带电粒子经过加速器的电场时，电场力一直对它做正功，则粒子在电场中的电势能（　　）
A．保持不变 B．增大 C．减小 D．先增大后减小
3．电鳗能产生足以将人击昏的电流，放电输出的电压可达300V~800V，若电鳗的头尾相当于两个电极，它在水中所产生电场（视为匀强电场）的电场强度大小为400V/m，则身长为1m的电鳗在放电时产生的瞬间电压可达（　　）
A．700V B．400V C．600V D．500V
4．如图，小磁针放在线圈左侧，且两者处于同一平面内。当在线圈中通入顺时针方向的电流后，小磁针极的指向是（　　）
A．向下 B．向上 C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
5．如图所示是磁场中某区域的磁感线的分布情况， 则下列判断正确的是（　　）
A．a、b 两处的磁感应强度大小不等， Ba< Bb
B．a、b 两处的磁感应强度大小不等， Ba> Bb
C．同一通电导线放在 a 处受力一定比放在 b 处受力大
D．同一通电导线放在 b 处受力一定比放在 a 处受力大
6．如下图所示的四幅图中能产生感应电流的是（　　）
A． B． C． D．
7.如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限．粒子在磁场中运动的时间为（ ）
A． B．
C． D．
8．如图甲所示，等腰直角三角形OPQ区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，它的OP边在x轴且长为L。纸面内一边长为L的正方形导线框的一条边在x轴上，且线框沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域，在t=0时该线框恰好位图甲中所示的位置。现规定以逆时针方向为导线框中感应电流的正方向，在图乙所示的四幅图中，能正确表示感应电流随线框位移关系的是（　　）
(
图甲
) A． B．
(
图乙
)C． D．
9．传感器在我们日常生活中应用非常广泛，如图所示是一个报警传感器的电路示意图。电源的电动势为E、内阻为。R1、R2为定值电阻。R3是用光敏电阻制成的传感器，其阻值会随着光照强度的增强而急剧减小，R3放在容易受光照射的地方（某些单位中有些特殊的地方是不允许受光照射的）。电流表和电压表V是放在某单位监控室里的电流显示器和电压显示器。L是放在监控室里的小灯泡。当传感器R3附近处光照异常时，会引起电流、电压显示器上的电流、电压异常，小灯泡L灯光颜色也发生变化，从而发出警报。则当传感器R3附近处受光照强度增加时，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡变亮
B．电流表的示数变大
C．电压表的示数变小
D．电源总功率变小
10．如图所示电路中，A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻可不计。在开关S接通和断开时，下列说法正确的是（　　）
A．S接通时，A2先达到最亮，稳定后A1与A2亮度相同
B．电路稳定后断开S时，A2先熄灭，A1闪亮后熄灭
C．S接通时，A1先达到最亮，稳定后A1与A2亮度相同
D．电路稳定后断开S时，A1闪亮后与A2一起熄灭
11．如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，设t=0时电流沿逆时针方向（图中箭头所示）。关于线圈B的电流方向和所受安培力产生的效果，下列说法中正确的是（　　）
A．在0B．在0C．在t1D．在t112．如图所示，螺线管匝数n＝1500匝，横截面积S＝20cm2，螺线管导线电阻r＝1Ω，电阻R＝4 Ω，磁感应强度B的B t图像如图所示(以向右为正方向)，下列说法正确的是(　　)
A．通过电阻R的电流方向是从A到C
B．C点的电势为4.8 V
C．感应电流的大小保持不变为2.4 A
D．电阻R的电压为6 V
13．如图所示，一根质量为m、长为l的金属棒用两根细线悬挂在垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场中，已知每根细线可以承受的最大拉力为2mg，当导棒通入从左到右方向的电流I时，金属棒处于静止状态，此时每根细线的拉力为，关于该导棒和细线下列说法中正确的是（　　）
A．倘若磁感应强度增大为，每根细线的拉力为0
B．倘若磁感应强度增大为，每根细线的拉力为0
C.倘若将磁感应强度方向变为垂直于纸面向外，改变磁感应强度B的大小，那么每根细线的拉力一定大于mg
D．倘若将电流方向变为从右向左，大小变为5I，细线不会被拉断
14．如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行。若要在线圈中产生感应电流，可行的做法是（　　）
A．AB中电流I逐渐增大
B．以AB为轴，线圈绕AB顺时针转90°（俯视）
C．AB中电流I先增大后减小
D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°（俯视）
15．如图所示，导体棒ab与定值电阻、金属圆环组成闭合回路，导体棒在垂直纸面向里的匀强磁场中绕圆环中心顺时针匀速转动。已知磁场的磁感应强度大小为B。导体棒的长度为l、阻值为r，转动的角速度为，定值电阻阻值为R，其他部分电阻可忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．导体棒ab上的感应电流方向为
B．导体棒ab上的感应电流方向为a→b
C．定值电阻两端的电压为
D．定值电阻两端的电压为
二、实验题（本题共两小题，共15分）
16.（共5分）小张同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。断开开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
(1)闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针______（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；
(2)如图乙所示，R为热敏电阻，其阻值随着周围环境温度的升高而减小。轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行)，并位于其左侧。若周围环境温度急剧上升时，从左向右看，金属环A中电流方向______（填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将向______（填“左”或“右”）运动，并有______（填“收缩”或“扩张”）的趋势。
17．（共10分）1．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A．电流表（内阻，满偏电流）
B．电流表（内阻约为，量程为）
C．定值电阻
D．滑动变阻器
E．干电池组
F．一个开关和导线若干
G．螺旋测微器，游标卡尺
（1）如图，用螺旋测微器测金属棒直径为________：如图用游标卡尺测金属棒长为________．
（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用________挡（填“”或“”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图甲所示，则金属棒阻值约为________．
根据提供的器材，为了尽可能精确测量金属棒的阻值，设计出电路图如图乙所示．若实验测得电流表示数为，电流表示数为，则金属棒电阻的符号表达式为________（用，，，表示）
三、计算题（本题共4小题，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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
18.（9分）一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S3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，最后打到照相底片D上，
（1）求粒子进入磁场时的速率
（2）求粒子在磁场中运动的轨道半径。
19．（9分）．速度选择器的原理如图所示，两块带电平行板之间的电场强度方向竖直向下，匀强磁场的磁感应强度大小为B=1.0×10-2T，方向垂直纸面向里。一个质量为m=5.0×10-26kg、电荷量q=2.0×10-16C的带正电的粒子（重力不计）。以速度v=2.0×106m/s沿图示方向进入速度选择器，恰能沿图示虚线路径做匀速直线运动。求：
(1)电场强度的大小E；
(2)撤掉电场后，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
20．（9分）如图所示，光滑平行导轨置于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面。导轨间距l=0.4m，一端接有电阻R=0.4Ω，其余部分电阻不计。导体棒ab的电阻r=0.1Ω，以v=5m/s的速度向右匀速运动，运动过程中与导轨接触良好。求：
(1)回路中感应电流I的大小并判断导体棒ab中的电流方向；
(2)导体棒所受安培力F的大小；
(3)电阻R上消耗的功率P。
21．（10分）已知质量为m的带电液滴，以速度v垂直射入竖直向下的电场强度为E的匀强电场和水平向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，液滴刚好能在此空间竖直平面内做匀速圆周运动。已知重力加速度为g，求：
（1）液滴所带电荷量及电性；
（2）液滴做匀速圆周运动的半径；
（3）撤去电场，液滴仍以速度v从左边界垂直射入，当液滴在竖直方向的位移大小为h时液滴的速度大小。
高二年级物理期末试卷答案
一、选择题
B
C
B
D
B
B
A
C
A
B
C
B
BD
ACD
BD
实验题
向右偏转 逆时针 左 收缩
（6.122 6.124均正确） 10.230 10.0
计算题
18.
（1）带电粒子在加速电场中运动，由动能定理有

得粒子进入磁场时的速率
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由

得
19.（1）；（2）0.05m
(1)由平衡条件可知
解得
(2)由牛顿第二定律可知
解得
20. （1）0.4A，方向由b到a；（2）0.016N；（3）0.064W
(1)导体棒切割产生的感应电动势
E=Blv
回路中感应电流
联立解得
I=0.4A
方向由b到a
(2)导体棒ab所受安培力
F=BIl
F=0.016N
(3)电阻R上消耗的功率
P=I2R
P=0.064W
21.(1)负电，；(2)；(3)
⑴液滴带负电，由于能做匀速圆周运动，故满足
mg＝qE
解得q=。
(2)带电液滴在复合场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供
qvB＝m
联立解得。
(3)洛伦兹力不做功，据动能定理可得
可解得当液滴在竖直方向的位移大小为h时液滴的速度大小为。
高二物理　第1页（共 2页）