广东省汕头市金山中学2022学年高二物理上学期期末考试试题 理

汕头市金山中学2022～2022学年度第一学期期末考试高二物理试题一.单项选择题（每小题只有一个正确选项，选对3分，错选不得分，共18分）1．如图，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（　）A．全向里B．全向外C．a向里，b、c向外D．a、c向外，b向里2．如图，O点为等量异种点电荷M，N连线的中点，A，B是M，N连线的中垂线上的两点，OA＜OB，用EA，EB，φA，φB分别表示A，B两点的场强和电势，则（　）A．EA一定大于EB，φA一定大于φBB．EA一定大于EB，φA一定等于φBC．EA一定小于EB，φA一定大于φBD．EA一定小于EB，φA一定等于φB3．一台电动机，额定电压是100V，电阻是1Ω。正常工作时，通过的电流为5A，则电动机的机械功率为（　）A．500WB．25WC．2000WD．475W4．一带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场。粒子的一段径迹如图。径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)。从图可以确定（　）A．粒子带正电，从a运动到bB．粒子带正电，从b运动到aC．粒子带负电，从a运动到bD．粒子带负电，从b到运动a5．制造电阻箱时，要用双线绕法如图。当通过双线绕组的电流发生变化时（　　）A．螺旋管内磁场发生变化B．穿过螺旋管的磁通量发生变化C．回路中一定有自感电动势产生D．回路中一定没有自感电动势产生6．如图是理想变压器通过降压给用户供电的示意图。负载变化时输入电压不会有大的波动（认为V1读数不变）。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻．当用电器增加时，相当于R的值减小，图中各表的读数变化情况是（）A．A1变小、V2变小、A2变大、V3变大B．A1变大、V2不变、A2变大、V3变小C．A1不变、V2变大、A2变小、V3变小D．A1变大、V2不变、A2变小、V3变大二.双项选择题（每小题有两个正确选项，全对4分，漏选2分，错选不得分，共24分）7．下列说法中正确的是（）A．电场线越密处场强越大，电势越高B．沿电场线的方向电势逐渐降低C．场强为0处，电势不一定为0D．在电势高处电荷具有的电势能大-5-\n8．在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的场强为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场区内的竖直平面内做匀速圆周运动，则可判断该带电质点（　　）　A．带有电荷量为的正电荷B．运动的角速度为　C．沿圆周顺时针运动D．沿圆周逆时针运动9．匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形。则该磁场可能是（）A．逐渐增强，方向向外B．逐渐增强，方向向里C．逐渐减弱，方向向外D．逐渐减弱，方向向里10．关于回旋加速器，下列说法正确的是（　　）A．离子从磁场中获得能量B．离子由加速器的中心附近进入加速器C．增大加速器的加速电压，则粒子离开加速器时的动能将变大D．将增大D形盒的半径，离子获得的动能将增加11．在一水平通电直导线的正下方，有一半圆形光滑圆弧轨道，一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放，则下列说法中正确的是（）A．圆环中有感应电流产生B．圆环能滑到轨道右侧与A点等高处CC．圆环最终停在轨道的最低点BD．圆环运动过程中机械能守恒12．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是（　　）　A．t=0.01s时穿过线框的磁通量最大B．该交变电动势的有效值为11V　C．该交变电动势的瞬时值表达式为e=22sin（100πt）V　D．电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角为45°三.实验题（每个空3分，共18分）13．用螺旋测微器(千分尺)测金属导线的直径，其示数如甲图所示，该金属导线的直径为mm。用游标卡尺测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是mm。14．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表：量程0～0.6A，内阻约为0.3Ω-5-\nC．电压表：量程0～3V，内阻约3kΩD．电压表：量程0～15V，内阻约15kΩE．滑动变阻器：0～10Ω，2AF．滑动变阻器：0～100Ω，1AG．开关、导线若干请在现有器材的条件下，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。(1)在上述器材中请选择合适的器材：(填写选项前的字母)；(2)实验电路图应选择下图中的（填“甲”或“乙”）．(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图象，则干电池的电动势E＝V，内电阻r＝Ω（r计算结果保留2位有效数字）．四.计算题（共40分，要求写出必要的文字说明）15．(10分)如图，两块竖直的彼此绝缘平行金属板A、B，两板间距离为d，让A、B两板连接到直流电源上，能在AB间形成一个匀强电场．一个带电量为q，质量为m的小球用绝缘细线悬挂在电场中，平衡时细线偏离竖直方向夹角θ=30°．求：（1）小球的电性和AB间的电场强度；（2）若将绝缘细线剪断，求小球开始运动瞬间的加速度．16．（12分）如图，内圆半径为r、外圆半径为3r的两个圆形区域之间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。左侧的平行板电容器两板间电压为U，靠近M板处静止释放质量为m、电量为q的正离子，经过电场加速后从N板小孔射出，并沿圆形直径方向射入磁场，不计离子的重力，忽略平行板外的电场。求：（1）离子从N板小孔射出时的速率；（2）离子在磁场中做圆周运动的周期；（3）要使离子不进入小圆内部区域，电压U的取值范围。17.（18分）如图甲，两足够长的平行光滑金属导轨ab、cd倾斜放置，两导轨之间的距离为L=0.5m，导轨平面与水平面间的夹角为θ=30°，导轨上端a、c之间连接有一阻值为R1=4Ω的电阻，下端b、d之间接有一阻值为R2=4Ω的小灯泡．有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上，虚线ef为磁场的上边界，ij为磁场的下边界，此区域内的感应强度B，随时间t变化的规律如图乙所示，现将一质量为m=1kg的金属棒MN，从距离磁场上边界ef的一定距离处，从t=0时刻开始由静止释放，金属棒MN从开始运动到经过磁场的下边界ij的过程中，小灯泡的亮度始终不变．金属棒MN在两轨道间的电阻r=1Ω，其余部分的电阻忽略不计，ef、ij边界均垂直于两导轨．重力加速度g=10m/s2．求：（l）小灯泡的实际功率；（2）金属棒MN穿出磁场前的最大速率；-5-\n（3）整个过程中小灯泡产生的热量．汕头市金山中学2022～2022学年度第一学期期末考试高二物理参考答案选择题题号123456789101112答案DBDBDBBCBCCDBDACAD实验题13.(1)8.471-8.474(2)100.6014.(1)ABCEG(2)乙（3）1.5V1.0Ω三.计算题15.解：(1)小球带负电如图，由平衡条件得①解得：（2）剪断细线：由牛顿第二定律得故：16.解：（1）带电粒子在平行板电容器中加速过程，由动能定理得qU=解得，v=（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由洛仑兹力充当向心力，由牛顿第二定律得qvB=m则得圆周运动的半径R==（3）当粒子的轨迹恰好与小圆相切时，轨迹半径最大，画出轨迹，如图，由几何关系得R2+（2r）2=（R+r）2解得，R=1.5r-5-\n由R=得B=将v=，R=1.5r代入解得，B=所以要使离子不进入小圆区域，磁感应强度的取值范围为B≥．17.解：（1）由于小灯泡的亮度始终不变，说明金属棒MN进入磁场后做匀速直线运动，速度v达到最大，由平衡条件得：mgsinθ=BIL小灯泡的电功率为：P=代入数据解得：P=25W（2）由闭合电路欧姆定律得：I=其中，总电阻为：由切割产生的感应电动势公式得：E=BLv联立以上各式，代入数据解得v=15m/s．（3）金属棒进入磁场前，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma加速度为：a=gsin30°=5m/s2．进入磁场前所用的时间为：设磁场区域的长度为x，在0﹣t1时间内，由法拉第电磁感应定律得：．金属棒MN进入磁场前，总电阻为：感应电动势为：在磁场中运动的时间为：整个过程中产生的热量为：Q=P（t1+t2）代入数据解得：Q=135J-5-