吉林省延边朝鲜自治州二中2022学年高二物理上学期期末考试试卷

吉林省延边二中2022-2022学年高二上学期期末考试物理试题一、选择题（每题4分，共52分。在每小题给出的四个选项中，第1-9题只有一项符合题目要求，第10-13题有多项符合题目要求。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．A、B、C三点在同一直线上，AB:BC=1:2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放电荷量为-2q的点电荷，其所受电场力为A．-F/2B．F/2C．-FD．F2．空中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正点电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四个点。则A．P、Q两点处的电荷等量同种B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从a到c，电势能减少3．如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷。一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么A．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加C．微粒从M点运动到N点动能一定增加D．微粒从M点运动到N点机械能一定增加4．当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是A．6V，3.6JB．3V，3.6JC．6V，1.8JD．3V，1.8J5．如图所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)，一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为A．2B．C．D．16．如图所示，一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联接在电源上，电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，用理想电压表测出电动机两端的电压U=10V，已知电动机线圈电阻RM=1Ω，则下列叙述中不正确的是A．通过电动机的电流为10AB．电动机的输入功率为10WC．电动机发热消耗的功率为1WD．电动机输出的功率为9W7．匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长为1m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于ΔABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V。设场强大小为E，一电量为1×10－6C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则-8-\nA．W＝6×10－6J，E＞6V/mB．W＝8×10－6J，E＞8V/mC．W＝6×10－6J，E≤6V/mD．W＝8×10－6J，E≤8V/m8．一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地。两板间有一个负试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，Ep表示负电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是9．一束几种不同的正离子，垂直射入有正交的匀强磁场和匀强电场区域里，离子束保持原运动方向未发生偏转。接着进入另一匀强磁场，发现这些离子分成几束，如图。对这些离子可得出结论A．它们的动能一定各不相同B．它们的速度一定相同C．它们的质量一定各不相同D．它们的电量一定各不相同10．三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是A．B1=B2<B3B．B1=B2=B3C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里11．如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电压表示数的变化量为△U。在这个过程中，下列判断正确的是A．电阻R1两端的电压减小，减小量等于B．电容器的带电量减少，减少量小于C．电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大D．电压表示数变化量和电流表示数变化量的比值不变12．电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变-8-\n13．如图所示，一个带正电荷的物块m，由静止开始从斜面上A点下滑，滑到水平面BC上的D点停下来。已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过B处时的机械能损失。先在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的D′点停下来。后又撤去电场，在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D″点停下来。则以下说法中正确的是A．D′点一定与D点重合B．D′点一定在D点左侧C．D″点一定与D点重合D．D″点一定在D点右侧二、实验题（15题（2）4分，其余每空2分，共16分）14．图中，游标卡尺的示数是mm，螺旋测微器的示数是mm。15．⑴多用电表测未知电阻阻值的电路如图（a）所示，电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图（b）所示（用R0表示调零电阻有效阻值即可），则该图象的函数关系式为_____________________（要求用以上各量表示）；⑵（4分）下列根据图（b）中I-Rx图线做出的解释或判断中正确的是（）A．用欧姆表测电阻时，指针指示读数越大，测量的误差越小B．欧姆表调零的实质是通过调节R0，使Rx=0时电路中的电流I=IgC．Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏D．测量中，当Rx的阻值为图（b）中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧⑶（6分）某同学想通过另一个多用电表中的欧姆挡，直接去测量某电压表(量程10V)的内阻(大约为几十千欧)，欧姆挡的选择开关拨至倍率______挡（填×1，×1K，×10K…）．先将红、黑表笔短接调零后，选用图c中________(填“A”或“B”)方式连接．在本实验中，如图d所示，某同学读出欧姆表的读数为_______Ω，-8-\n三、计算题（16题8分，17题12分，18题12分，共32分）16．如图（a）所示，一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B，将丝线的两端共同系于天花板上的O点，使金属环带上等量同种电荷后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，已知重力加速度g和静电力常量k，求金属环所带电荷量。某同学在解答这道题时的过程如下：设电量为q，小环受到三个力的作用，拉力T、重力mg和库仑力F，受力分析如图（b），由受力平衡知识得，=mgtan30°，.你认为他的解答是否正确？如果不正确，请给出正确的解答。17．如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器。当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。求：⑴电源的电动势和内阻；⑵定值电阻R2的阻值；⑶滑动变阻器的最大阻值。18．如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值．静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m(不计重力)，从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为θ＝45°，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，求：⑴两板间电压的最大值Um；-8-\n⑵CD板上可能被粒子打中区域的长度s；⑶粒子在磁场中运动的最长时间tm。四、附加题（15分）19．如图所示，在正方形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场。在t=0时刻，一位于正方形区域中心O的粒子源在abcd平面内向各个方向发射出大量带正电的同种粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形边长，不计重力和粒子之间的相互作用力。已知平行于ad方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界cd上的某点离开磁场，（已知）求：⑴粒子的比荷；⑵从粒子发射到粒子全部离开磁场所用的时间；⑶假设粒子源发射的粒子在各个方向均匀分布，在t=t0时刻仍在磁场中的粒子数与粒子发射的总粒子数之比。-8-\n吉林省延边二中2022—2022学年度第一学期期末考试高二物理试卷（参考答案）一、选择题（每题4分，共52分）12345678910111213BDCACABDBACBCDBDAD二、实验题（共16分）14．7.2,8.694~8.696(每空2分，共4分)15．（1）I=；（2分）（2）；（4分）(3)×1K，A，40k。（每空2分）三、计算题16．（8分）不正确；受力分析时漏掉了AB段细线上的拉力．　　正确解答：小环A受力如图丙所示，受四个力，作用重力mg、库仑力F、细线上两个拉力FT相等则　（3分） （3分）　　解得（2分）17．（12分）⑴由U-I图象可得E=20V，r=20Ω；⑵当R3的滑键自左向右滑时，R3阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大。由此可知，图线上的A、B两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑键位于最右端时，R3=0，R1被短路，外电路总电阻即为R2，故由B点的U、I值可求出R2⑶当滑键在最左端时，其阻值最大，并对应着图线上的A点，故由A点的U、I值可求出此时外电路总电阻，再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。由外电路连接关系可得代入数值解得滑动变阻器的最大值R3=30018．（12分）（1）（2）(2－)L（3）-8-\n【解析】试题分析：(1)M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，所以圆心在C点，如图所示，CH＝QC＝L(1分)，故半径＝L，又因为qv1B＝m(2分)且qUm＝，所以Um＝(2分)(2)设粒子在磁场中运动的轨迹与CD板相切于K点，此轨迹的半径为r2，设圆心为A，在△AKC中：sin45°＝，解得r2＝(－1)L，即KC＝r2＝(－1)L(3分)所以CD板上可能被粒子打中的区域的长度s＝HK，即s＝r1－r2＝(2－)L(2分)(3)打在QE间的粒子在磁场中运动的时间最长，均为半个周期，所以tm＝＝(2分)四、附加题19．（15分）（1）（2）（3）【解析】（1）初速度平行于方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图甲所示，其圆心为，由几何关系有则，即粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供。设粒子做圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律有,又由以上几式可得（2）如图乙所示，在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹应过正方形的顶点。-8-\n设粒子运动轨迹对应的圆心角为，则在磁场中运动的最长时间所以从粒子发射到粒子全部离开磁场所用的时间为（3）依题意，同一时刻仍在磁场中的粒子到点距离相等，在时刻仍在磁场中的粒子应位于以为圆心、为半径的弧上，如图丙所示。由几何关系知-8-