广州市越秀区2021-2022学年高二上学期学业水平调研测试（期末）
物理试卷
一、单选题（每小题4分）
1．下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．有两个半径为r的金属球如图放置，两球表面间距离为3r。今使两球带上等量的异种电荷Q，两球间库仑力的大小为F，那么（ ）
A．F＝k
B．F＞k
C．F＜k
D．无法判定
3．如图所示，虚线、、代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为—带电质点（重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，、是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）
A．、、三条等势线中，c的电势最高
B．电场中点处的电场强度大小比点处大
C．该带电质点在点处受到的电场力比在点处大
D．该带电质点在点具有的电势能比在点具有的电势能大
4．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断，正确的是（ ）
A．L变暗，Q减小
B．L变暗，Q增大
C．L变亮，Q增大
D．L变亮，Q减小
5．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1。若将N处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为（ ）
A．∶1
B．1∶2
C．1∶1
D．∶2
6．两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．释放瞬间金属棒的加速度大于重力加速度g
B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b
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
7．如图所示，水平放置的两块平行金属板，充电后与电源断开。金属板间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里磁感应强度为的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带电粒子(不计重力及空气阻力)，以水平速度射入场区，恰好做匀速直线运动。则（ ）
A．粒子一定带正电
B．若撤去电场，粒子在板间运动的最长时间可能是
C．若仅将板间距离变为原来的2倍，粒子运动轨迹偏向下极板
D．若有空气阻力，且阻力大小不变，则粒子作匀减速直线运动
二、多选题（全对得6分，选对但不全的得3分，有错选的或不选的得0分）
8．有一变化的匀强磁场垂直于如图甲所示的线圈平面，若规定磁场垂直线圈平面向里为磁感应强度B的正方向，电流从a经R流向b为电流的正方向．现已知R中的感应电流I随时间t变化的图象如图乙所示，那么垂直穿过线圈平面的磁场可能是图中的( )
A． B．
C． D．
9．如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是（ ）
A．通过电动机的电流为10A
B．电动机的输入功率为20W
C．电动机的热功率为4W
D．电动机的输出功率为16W
10．如图所示，在匀强电场中有A、B、C三点，恰好处于以AB为直径的圆周上，圆周所在平面与电场方向平行。已知A、B、C三点的电势分别为2V、0、0，AC的长度为m，与AB夹角为30°。则下列说法正确的是（ ）
A．圆周上A点电势最高
B．圆周上BC弧的中点电势最低
C．O点的电势为V
D．该电场的电场强度为2V/m
三、实验题
11．（8分）在测定某金属的电阻率实验中：
（1）某学生进行了如下操作：
①利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图1所示，则d =________mm；
②测量金属丝电阻Rx的电路图如图2所示，闭合电键S，先后将电压表右侧接线端P接a、b点时，电压表和电流表示数如下表所示。该学生认真观察到两次测量中，电流表的读数几乎未变，发生这种现象的原因是________，比较合理且较准确的金属丝电阻__________（保留两位有效数字）．
U（V） I（A）
接线端P接a 2.56 0.22
接线端P接b 3.00 0.22
（2）另一同学找来一恒压电源，按图3的电路先后将接线端P分别接a处和b处，测得相关数据如下表所示，该同学利用该数据可算出Rx的真实值为____。
U（V） I（A）
接线端P接a 2.56 0.22
接线端P接b 3.00 0.20
12．（8分）图甲是目前智能设备上常用的一种聚合物锂电池. 某物理兴趣小组从一块废旧充电宝中拆出了一块这种电池，外表上印有“3.7V 4000mAh”字样。他们准备利用学过的知识测量此电池的电动势和内阻. 提供的器材有定值电阻R0(有两种规格 “2Ω”、“2kΩ”)，电阻箱R，电流表(量程0.6A)，开关和导线若干.
（1）定值电阻R0的阻值应选用_________(选填“2Ω”、“2kΩ”)．
（2）根据图乙连接好测量电路，实验中发现电流表损坏．该小组找到一只毫安表（量程20mA，内阻30Ω），并改装为量程为0.6A的电流表，则需给毫安表并联上一个合适的电阻，改装后的电流表内阻为__________Ω．
(3)用改装好的电流表替换下损坏的电表，多次改变电阻箱的阻值R，记录实验数据，以为纵坐标、R为横坐标，根据记录的数据作出图线如图丙所示, 则该电源的电动势E=________V，内阻r=___________Ω．（结果均保留三位有效数字）
四、解答题
13．（10分）如图，在空间水平面MN的上方区域有方向坚直向下的匀强电场，场强大小为E．一质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子自电场中O点以大小为v0的速度水平向右发射，恰好从水平面上某点P处离开电场．已知粒子离开电场时的速度方向与坚直方向的夹角为60°，不计重力．
（1）求OP之间的水平位移是多少？
（2）求OP之间电势差的大小．
14．（12分）如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为R的定值电阻．平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场．质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止．已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好．重力加速度为g，在金属棒穿过磁场区域的过程中．求：
（1）电阻R上的最大电流；
（2）通过金属棒的电荷量；
（3）金属棒产生的焦耳热．
15．（16分）如图所示，空间有三个圆心角均略大于的扇形、、围成的区域。内为无场区，与之间存在辐射状电场，与之间有扇环形恒定的匀强磁场，方向垂直纸面向外。电子以初动能从圆上点沿方向进入电场，电场可以反向，保证电子每次进入电场即被全程加速，已知与之间的电势差为，的半径为，的半径为，电子的质量为，电荷量为，不计电子重力，取。
（1）电子被电场加速后进入磁场，又从磁场返回电场，其运动轨迹如图，图中。求磁感应强度的大小；
（2）电子按（1）中的运动返回电场，又将从电场再次进入磁场，但最重要离开扇形区域，求电子在磁场中运动的总时间
（3）如果a与b之间的电场不变，电子沿PQ方向进入磁场，要保证电子不与磁场边界c相碰，磁感应强度应满足什么条件
第6页，共6页
第5页，共6页高二年级物理答案
第Ⅰ卷
一．选择题
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ 10
A B C A D C B AB BD BCD
第Ⅱ卷
二．实验题（16分）
11.（每空2分）（1）1.705 Rx的阻值远小于伏特表内阻Rv 12 （2）13
给分说明：第一空的读数范围1.704-1.707；第二个空，情况1：Rx很小；情况2： Rv电阻很大；情况3：电压表分流很小
12.（每空2分）（1）2Ω （2）1.0
错点：审题不清楚，题目所求为改装后的电流表内阻，却写了并联的电阻R=1.03Ω.
（3）3.00 2.40
错点：漏减了电流表内阻.
三．计算题
13. （10分）【解析】
（1）粒子在电场中只受电场力作用，由牛顿运动定律得： ……………………2分
电子竖直方向做匀变速运动：v0tan30°＝at………………………………………… 1分
解得：t=…………………………………………………………………… 1分
OP间的水平位移X=v0t…………………………………………………………… 1分
解得：x=…………………………………………………………………… 1分
错点：1）角度看错，误认为是速度方向和水平方向的夹角为60°；
2）题目说不计重力，部分同学仍然把重力算进去；
3）乱用推论，利用速度角正切值等于位移角两倍却算不出来，因为题目的水平位移和竖直位移都是未知的。
（2）解法①：OP间的高度差为： …………………………………………1分
OP间电势差为：Uop=Ey ………………………………………………………………2分
得：U=………………………………………………………………………… 1分
解法②：根据几何关系，末速度： ………………………………1分
根据动能定理： ………………………………………………2分
得：U=………………………………………………………………………… 1分
错点： 1）写了U=Ed没写U=Ey的也给公式分，但很多同学不知应该代哪个位移，有些代了水平位移去算导致计算错误；
2）用了分解动能定理去算，例如写了，注意动能不是矢量，所以不能分解，对某一方向的单独列动能定理的解法是错误的。
14. （12分）【解析】
（1）杆下滑过程中机械能守恒：mgh=…………………………………………… 1分
杆刚进入磁场时产生的电动势为：E=BLV…………………………………………… 1分
由闭合电路欧姆定律得：……………………………………………………… 1分
杆刚进入磁场时最大电流：………………………………………………1分
错点：漏了金属棒的电阻，认为
（2）穿过磁场的过程，电路产生的平均电动势为…………………………1分
产生的平均电流为 ………………………………………………………………1分
电路产生的电量为……………………………………………………………1分
联立可得通过金属棒的电量为………………………………………………… 1分
错点：1）没有凸显平均电流 ，如果答案正确，扣1分；
2）没有推导过程，直接写结果，仅得答案分1分；
（3）安培力做的功等于电路产生焦耳热：……………………2分
金属棒和定值电阻串联，阻值均为R，则金属棒上的热量为：
……………………………………………………………………2分
错点：1）动能定理和能量守恒混用，正负号乱来；下面哪个写法是正确的？
A：
B：
C:
D:
E:
2） 混用
3）求了电路中的总热量
4） 错用，因为安培力不是恒力
15.（16分）【解析】
（1）根据动能定理 ………………………………………………………… 2分
在磁场中，由几何关系可得 ………………………………………… 1分
洛仑兹力提供向心力： ……………………………………………… 2分
得 ……………………………………………………………………… 1分
（2）电子在磁场中的运动周期为： ……………………………………………… 2分
电子在磁场中共有两次旋转，每次旋转的圆心角均为： …………………1分
所以电子在磁场中的运动总时间为： ………………………………… 1分
联立解得： …………………………………………………………… 1分
（3）设电子在磁场中做匀速圆周运动的最大半径为，此时圆周的轨迹与边界相切，由几何关系可得： ………………………………………………… 2分
由于 ……………………………………………………………………… 2分
解得 即磁感应强度应满足 …………………………………… 1分
评分细节的调整：
公式中“”，“ ”中电子的电量“e”若用符号“q”代替，则整个15题扣“1分”，若在最后的答案中会重新使用“e”来表示，则不用扣分。
公式“”“”“”若答案采用不同的形式，不会扣分，但有可能有些答案改卷老师并没有能算出，例如“”可以使用“”作答，不扣分。
公式“ ”求解rmax时，写由几何关系得：不扣分，“感应强度应满足”中可以使用“=”号，不扣分。公式“ ”中“”可以使用“θ”等代替不扣分。
主要错误的呈现：
公式乱写，情况一：按照老师的要求不空卷，把所有的公式都写上去，没有任何的选择性写 情况二：真的不会写公式，例如“” “ ”等。
没有写原始公式：例如：应该写“”，但试卷上只写“”，则不给分；圆周运动的周期公式应该由“”推导出来，但试卷上只写“” 则不给分
没有认真使用尺规作图或数学的几何关系较弱，导致一些物理中的数学问题出现错误，例如：第二问中的圆心角很多同学推出是135°，但角度应该为225°，第三位中要求例子不能离开磁场，则涉及利用数学中圆以及切线问题时，学生几乎找不出其计算半径的公式。
不同的情境使用了相同的物理符号。例如第一问中，磁感应强度使用了符号：B，但在第三问求解磁钢应强度时仍使用了符号：B，导致出现扣分的情况。
建议：（1）学会写合理的物理规律（公式），争取多拿分，例如本题中，若能写出以下公式，能拿多少分： … 2分 ， … 2分，… 2分 ， …1分 …2分，一共可以得9分，年级最好的班平均分为7.08分，所以想物理成绩好，没理由不好好按规范写好物理规律。
