河北省邯郸市2021-2022学年高二物理上学期期末考试试题（Word版附答案）

邯郸市2021～2022学年高二年级质量检测物理注意事项：1．考试时间75分钟，满分100分2．答题前，考生务必将自已的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡相应的位置上3．全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（　　）A.电容器正在放电B.振荡电流正在增大C.线圈中的磁场正在增强D.磁场能正在向电场能转化【答案】D2.如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷，C、D是两点电荷连线上的两点，A、B是两点电荷连线中垂线上的两点，不计电子重力，下列说法正确的是（）A.电子沿中垂线从A点运动到B点的过程中，所受电场力先减小后增大 B.电子沿中垂线从A点运动到B点的过程中，电势能逐渐减小C.电子沿两点电荷连线从C点运动到D点的过程中，所受电场力先增大后减小D.电子沿两点电荷连线从C点运动到D点的过程中，电势能逐渐增大【答案】D3.如图所示，匀强电场的场强，A、B两点相距0.2m，A、B两点连线与电场线方向的夹角，下列说法正确的是（　　）A.若取A点的电势为0，则B点的电势B.A、B两点间的电势差C.电荷量的试探电荷从A点运动到B点电势能增大8JD.电荷量的试探电荷从A点运动到B点电势能减小8J【答案】B4.如图所示，长为L的平行板电容器水平放置，两极板带等量的异种电荷。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于板间电场方向进入，刚好从下极板边缘射出，射出时速度方向恰与水平方向成30°角。不计粒子重力，下列说法正确的是（）A.粒子离开电场时速度为B.板间匀强电场的大小为 C.两极板间的距离为D.两极板间的电势差为【答案】C5.如图甲所示的电路中，电阻，电压表量程为0～200V，电源接如图乙所示的交流电，下列说法正确的是（　　）A.电压表会由于测量值超出量程而被损坏B.每经过1秒，通过R的电流方向改变50次C.不考虑温度对电阻的影响，R的实际功率为3025WD.将电压表换为耐压值是250V的电容器，电容器可以安全工作【答案】C6.要认识原子核内部情况，需要用极高能量的粒子作为“炮弹”去轰击原子核才能把它“打开”，而回旋加速器就是产生这些高能“炮弹”的“工厂”。如图是回旋加速器的原理图，D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直D形盒向下，D形盒间的加速电压为U，D形盒间的狭缝很窄，粒子穿过狭缝的时间可以忽略，则（）A.粒子在D形盒中被加速的次数越多，获得的最大速度越大B.D形盒间加速电压越大，粒子获得的最大速度越大 C.粒子在D形盒中运动的时间为D.该装置加速电源的电压和频率设定好后，可以对任意粒子加速【答案】C7.如图所示，在x轴上方区域存在着范围足够大的垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小。空间坐标（x=0，y=a）处有一粒子源S，某一时刻向平面内各个方向均匀发射N个（N足够大）质量为m、电荷量为q、速度为v0的带正电粒子。则不能到达x轴上的粒子所占比例为（　　）A.B.C.D.【答案】B二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.许多电气设备的应用都需要高强度的脉冲能量，如用于切割或焊接的脉冲激光器、产生高强度闪光的闪光灯等。这些能量可以从已经充满电的电容器快速放电中获得。研究电容器充放电的电路如图甲所示，该实验中通过电流传感器获取的电流随时间变化的图像如图乙、丙所示（取通过R的电流方向由a经R到b为电流正方向），下列说法正确的是（） A.乙图为开关S接2时的电流图像B.乙、丙两图中图线与t轴所围面积相等C.形成乙图图线的过程中电容器的电容逐渐减小D.形成丙图图线的过程中电容器两端电压逐渐减小【答案】BD9.如图所示，圆形闭合金属线圈位于磁场方向垂直于线圈平面的匀强磁场中，已知金属线圈的匝数n=100，半径r=0.5m，总电阻R=5Ω。t=0时刻磁场方向垂直线圈平面向里为正方向，磁感应强度B随时间t变化规律为B=（6-2t）T。下列说法正确的是（　　）A.1s内线圈中磁通量的变化量大小为0.5πWbB.1s内通过线圈的电荷量为10πCC.t=3s时线圈中的感应电流为0D.t=4s时线圈有扩张的趋势【答案】AB10.如图甲所示为某一理想变压器，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电源，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，图中各电表均为理想电表，t=0时刻滑片处于最下端，下列说法正确的是（　　）A.副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz B.在t=0时刻，电流表A2的示数不为0C.滑片向上移动过程中，电压表V1和V2的示数不变，V3的示数变大D.滑片向上移动过程中，电流表A1示数变小，滑动变阻器R消耗的功率变大【答案】BC三、实验题：本题共2小题，共15分。11.某兴趣小组利用器材组装了如图所示的简易欧姆表，研究欧姆表的原理及使用方法。（1）红表笔是______（选填“A”或“B”）表笔；（2）使用此欧姆表测量电阻之前，应该先将A、B表笔______，然后调节______使G满偏；（3）小红用此欧姆表测一阻值为R0的电阻时，指针偏转至满刻度的处，现用该表测未知电阻Rx，指针偏转到满刻度的处，则该电阻Rx的阻值为______。【答案】①.A②.短接③.滑动变阻器R④.12.最近市面上有一种水果“果冻橙”，看起来像橙子剥开又像橘子。这种橙子跟平时常吃的橙子口感不一样，不仅果肉嫩，味道更甜，被不少网友誉为“天然榨汁机”“柑橘皇后”。某兴趣小组想要探究此“果冻橙”电池的电动势E和内阻r的大小（该电池电动势不足1V，内阻大约1kΩ）。玻璃皿中盛有橙汁，在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极，并且备有下列器材：A．电流表A（量程0～06A，内阻很小）B．电压表V1（量程0～1V，内阻很大）C．电压表V2（量程0～10V，内阻很大）D．电阻箱R（量程0～9999Ω） E．开关和导线若干（1）请根据以上器材，用笔面线代替导线将实物图甲连接成完整电路______。（2）甲图中的电压表应选______（选填“V1”或“V2”）。（3）连接好实物图后，闭合开关。改变电阻箱的阻值R，记录电压表对应的示数U，以为横坐标，为纵坐标，作出的图像如图乙所示，则“果冻橙”的电动势为______V，内阻为______kΩ。（结果均保留两位有效数字）。（4）该兴趣小组只将金属片插入深度增加后发现“果冻橙”电池的内阻变小了，导致这一现象的原因是______。（用电阻决定式的相关物理量做解释）【答案】①.②.③.0.95④.1.2⑤.内阻r横截面积变大四、解答题：本题共3小题，共39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。13.利用如图装置可以测量匀强磁场的磁感应强度。在倾角θ=30°的绝缘斜面上固定两根电阻不计的平行光滑金属导轨，导轨间距l=10.0cm，下端接有电源、开关、理想电流表和滑动变阻器。导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，劲度系数k=5.0N/m的轻质弹簧上端固定，下端与导体棒ab的中点相连，弹簧与导轨平面平行且始终与导体棒垂直，整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中、现闭合开关，接通电源，调节滑动变阻器，当电流I=0.20A 时导体棒保持静止且弹簧处于原长状态。将电源正负极对调，保持滑动变阻器滑片位置不变，导体棒静止时弹簧的伸长量x=2.0cm（在弹性限度内），已知重力加速度g=10m/s2。（1）请推导出匀强磁场磁感应强度B的表达式并求出其大小和方向；（2）求金属棒的质量。【答案】（1），，方向垂直导轨平面向下；（2）0.01kg14.如图所示，电阻不计的两根固定平行绝缘直导轨间距为L，两导轨间每两相邻的匀强磁场宽度相同，磁感应强度大小均为B，方向相反且均垂直于导轨平面。导轨上单匝金属框ABCD垂直导轨放置，已知金框的电阻为R，质量为m，边长AB与磁场宽度相同且均为d．金属框在水平向右的外力作用下以速度v0沿导轨向右匀速运动，金属框与导轨间的摩擦忽略不计。（1）求金属框中电流和所受外力的大小；（2）若撤去外力，求金属框从速度v0减速到0的过程中通过的位移大小。【答案】（1），；（2）15.现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。平面直角坐标系xOy的第一象限内，存在如图所示范围足够大的有界匀强磁场和有界匀强电场，直线GN为磁场和电场的分界线。其中匀强电场EI和EⅡ的场强大小相等、方向相反。在y轴左侧存在辐向均匀分布的电场。现有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，以速度v0从y轴上M点沿x轴正方向射入匀强电场EI，离开匀强电场EI时的速度方向与直线PQ的夹角为60°，经过一段时间从x轴上G 点沿x轴正方向离开匀强电场EⅡ并进入匀强磁场，再由N点进入匀强电场EI，最终从O点沿x轴负方向进入y轴左侧的辐向电场，经过半个圆周运动到达出发点M。已知D、P，M点位于y轴上，G点位于x轴上，F、Q、N点位于直线GN上，直线MN，PQ，DF均平行于x轴，直线GN平行于y轴，，MP=DO=d。忽略带电粒子的重力。求：（1）匀强电场EI和EⅡ的场强大小E；（2）OG的长度LOG；（3）粒子从M点出发到第一次返回M点经历的时间t。【答案】（1）；（2）；（3）