黑龙江省大庆实验中学2021-2022学年高二物理上学期期中考试试卷（带答案）

高（二）上学期期中考试物理试题一、选择题（本大题共14小题，每小题4分，共56分,1-8题每小题只有一个选项正确，选对得4分，选错或不选得0分,9—14题每小题有2个或2个以上选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．下列说法正确的是A．麦克斯韦最早预言并证实了电磁波的存在B．普朗克首先提出“能量子”的概念C．频率越高的电磁波，波长越长D．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波2．对于单匝线圈中的感应电动势，下列说法中正确的是A．线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大B．穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大C．穿过线圈的磁通量变化越大，线圈中的感应电动势越大D．穿过线圈的磁通量变化越快，线圈中的感应电动势越大3．通电直导线长1cm，电流强度为5A，把它放入某匀强磁场中，此时直导线所受安培力大小为0.1N，则该匀强磁场的磁感强度不可能为A．B=1TB．B=2TC．B=3TD．B=4T4．四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力A．为零B．竖直向上C．方向垂直于ad斜向上D．方向垂直于bc斜向下r5．研究发现通电长直导线周围的磁场与电流强度成正比，与到导线的距离成反比。如图所示，两根互相垂直的长直导线a、b放置于同一水平面内，a通以向上的电流，b通以向左的电流，b中电流是a中电流的两倍，A、B是平面内的两点。A点到导线a的距离为2r，到导线b的距离为r，B点到导线a的距离为r，到导线b的距离为3r。若B点的磁感应强度大小为B1，则A点的磁感应强度为A．0.9B1，方向垂直于纸面向里B．5B1，方向垂直于纸面向外C．1.5B1，方向垂直于纸面向里D．0.2B1，方向垂直于纸面向里6．如图所示，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上、当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为φa、φb、φc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是A．φa＞φc金属框中无电流B．φb＞φc金属框中电流方向沿a→b→c→aC．φb＜φc金属框中无电流D．φb＞φc金属框中电流方向沿a→c→b→a6．7．如图，，的长方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为,B，方向垂直于纸面（abcd所在平面）向外。ab边中点有一电子发射源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子。已知电子的比荷为k。则从d点射出的电子的速度大小分别为A．B．C．kBlD．2kBl8．如图所示，纸面内两个宽度均为a的区域内存在着方向相反、磁感应强度大小相等的匀强磁场，纸面内一个边长为的等边三角形闭合金属线框水平向右匀速通过两个磁场区域。已知运动过程中线框的BC边始终与虚线边界平行，若规定逆时针方向为感应电流i的正方向，则从线框的A点进入磁场开始，线框中的感应电流i随线框移动距离x变化的i-x图象正确的是A．B．C．D．9．如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，灯泡A、B的阻值始终相同且不变，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是A．电压表示数U与电流表示数I的比值不变B．电流表的示数先减小后增大C．电源的输出功率一直增大D．电源的效率先增大后减小10．质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，重力加速度为g，下列说法中正确的是A．该微粒一定带负电荷B．微粒从O到A的运动可能是匀变速运动C．该磁场的磁感应强度大小为D．该电场的电场强度大小为11．用一根横截面积为S、电阻率为的硬质导线做成一个半径为r的圆环，为圆环的一条直径。如图所示，在的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图所示，磁感应强度大小随时间的变化率（k>0）,则A．圆环中产生逆时针方向的感应电流B．圆环具有扩张且向右运动的趋势C．圆环中感应电流的大小为,D．图中a、b两点间的电势差12．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束（速度可看为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断A．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C．只要x相同，则离子质量一定相同D．只要x相同，则离子的比荷一定相同13．如图所示，PQ为竖直平面内半圆的直径，O为圆心，分别加上竖直向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场时，带正电的粒子以初速度v沿直径水平射入（不计粒子的重力），均通过N点，则A．甲、乙两图中，粒子在N点的速度均大于在P点的速度B．乙图中，粒子在N点的速度方向沿ON方向C．甲图中，若增大粒子的入射速度v，电场力对粒子做的功将变大D．乙图中，若减小粒子的入射速度v，粒子在半圆内运动的时间将变大14．如图所示，水平面内固定有两根平行的光滑长直金属导轨，间距为L，电阻不计。整个装置处于两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场中，虚线为两磁场的分界线。质量均为m的两根相同导体棒MN、PQ静置于如图所示的导轨上（两棒始终与导轨垂直且接触良好）。现使MN棒获得一个大小为，方向水平向左的初速度，则在此后的整个运动过程中A．两金属棒组成系统动量不守恒B．MN棒克服安培力做功的功率等于MN棒的发热功率C．两棒最终的速度大小均为，方向相反D．通过PQ棒某一横截面的电荷量为二、实验题（本题共2个小题，每空均2分，共16分）15．（6分）某同学在“测定金属丝电阻率”的实验中,（1）用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L=___________mm（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D=___________mm（3）用电流表测金属丝的电流（量程0~0.6A）时读数如图所示，则电流表的读数为_______A16．（10分）某实验小组制作的简易多用电表的电路原理图如图所示。已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=250μA，内阻Rg=480Ω。图中R1、R3是定值电阻，R2是滑动变阻器。选择开关S有“1”、“2”、“3”三个接线柱。(1)图中，A表笔是___________表笔（选填“红”或“黑”），若要测量晶体二极管的正向电阻，则晶体二极管的正极应接___________表笔（选填“A”或“B”）；(2)选择开关S接“1”时，改装成量程为1mA的电流表，选择开关S接“3”时，改装成量程为5V的电压表，则R1=___________Ω，R3=___________Ω；(3)选择开关S接“2”时，调零后用它测阻值为的标准电阻，电流表指针恰好指在刻度盘的正中央，接着用它直接测量一个未知电阻，电流表指针恰好指在刻度盘的量程处，则该未知电阻的阻值为________kΩ。三、计算题（本题3小题，共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）17．（10分）如图所示，两导轨P、Q间的距离L=0.5m，水平放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，导轨平面与磁场方向垂直。垂直于导轨放置的ab棒处于静止状态，系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与质量为M的物块相连。已知ab棒的质量m=1kg，与导轨间的动摩擦因数μ=0.1，电源的电动势E=10V，内阻r=0.2Ω，电阻R=3.8Ω，导轨及ab棒的电阻均不计。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。求：（1）通过ab棒的电流的大小；（2）物块质量M的取值范围。,18．（12分）如图甲所示，一边长为的正方形金属框置于光滑绝缘水平桌面上其电阻，质量，右侧有一个理想边界为、的匀强磁场，磁感应强度大小，方向垂直纸向里，其宽度恰与金属框边长相等，且金属框的边与边界重合。从零时刻开始，给金属框施加一水平向右的外力，金属框从静止开始做匀加速直线运动，金属框中的感应电流随时间变化的规律如图乙所示，t1=0.5s时电流方向突然反向，规定逆时针方向的电流为正，求：（1）金属框的加速度大小；（2）时刻金属框的电流大小I1；（3）时间范围内水平外力功率的最大值。19．（16分）在如图所示的xOy坐标系的第一象限有磁场区域Ⅰ、Ⅱ，MN为区域Ⅰ、Ⅱ的分界线，MN垂直于x，OM=d，区域Ⅱ足够大。区域Ⅰ内存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域Ⅱ内存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为2B的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以某一速度从O点与y轴正方向成60°角射入区域Ⅰ，粒子恰能垂直于MN进入区域Ⅱ。不计粒子重力。（1）求粒子从O点进入区域Ⅰ时的速度大小；（2）求该粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间；（3）若仅改变粒子的电性，求该负粒子离开y轴时与正粒子离开y轴时坐标之间的距离。,物理试题答案及评分标准一、选择题(本大题共14小题，每小题4分，共56分,1-8题每小题只有一个选项正确，选对得4分，选错或不选得0分,9—14题每小题有2个或2个以上选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）题号1234567答案BDAACCA891011121314CBDACADADBDACD二、实验题(本题2小题，每空2分，共16分）15．(6分）(1)102.30(2)4.950(3)0.1616．(10分）(1)红B(2)1604880（3）4.5三、计算题（本题3小题，共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）17．（10分）解：（1）由闭合电路欧姆定律知（2分）解得（2分）（2）摩擦力向左达到最大时，M取最大值。由平衡知识知（2分）解得M1=0.35kg摩擦力向右达到最大时，M取最小值。由平衡知识知（2分）解得M2=0.15kg综上可知0.15kg≤M≤0.35kg（2分）18.（12分）解：（1）由图乙可知，时刻金属框恰好全部进入磁场，位移恰等于金属框边长，根据运动学公式得（2分）代入数据得（2分）（2）时刻金属框速度（1分）（1分）（1分）联立得,（1分）（3）根据牛顿第二定律可得（2分）由分析可知时刻金属框完全进入磁场时速度最大，电流最大，对应外力最大功率最大值（2分）19．（16分）解：（1）粒子在磁场区域Ⅰ中，由洛伦兹力提供向心力得（2分）粒子在条形磁场区域中运动的轨迹如图，由几何关系（2分）解得（1分）（2）带电粒子在条形磁场Ⅰ中运动的周期为（1分）同理由几何关系知，在磁场区域I中运动的轨迹圆弧对应圆心角为则在条形磁场中运动的时间为（1分）粒子在条形磁场区域Ⅱ中运动的半径根据得粒子在磁场区域II中轨迹如图得，粒子在磁场区域II中轨迹圆弧对应圆心角为所以粒子在磁场区域II中的运动时间为（1分）粒子偏转后再次垂直于两条形磁场区域进入条形磁场区域Ⅰ，粒子再次进入条形磁场区域I中的偏角为（1分）所以在条形磁场中运动的时间为（1分）所以，带电粒子在磁场中运动的总时间为（1分）（2）若仅改变粒子的电性。该负粒子在磁场区域Ⅰ中的半径由得（1分）负粒子运动轨迹恰好和相切。轨迹如图所示。由几何关系，负粒子射出磁场区域I时在y轴的坐标为（1分）正粒子射出磁场区域Ⅰ时在y轴的坐标（1分）,则该负粒子离开y轴时与正粒子离开y轴时坐标之间的距离为（2分）