辽宁省六校协作体2021-2022学年高二上学期期中考试物理含答案

2021-2022学年度(上)六校协作体高二年级期中考试

物理试题

考试时间：90分钟 满分：100分

一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9～12题有多项符合题目要求，每小题4分，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.安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设氢原子核外电子以速率v绕原子核做半径为r的匀速圆周运动，已知电子电荷量为e。其形成环形电流的大小为

A.     B.     C.     D.

2.在地球赤道上进行实验时，用磁传感器测得赤道上P点地磁场的磁感应强度大小为B0。将一条形磁铁固定在P点附近的水平面上，让N极指向正北方向，如图所示，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为B1；现将条形磁铁以P点为轴旋转90°，使其N极指向正东方向，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小应为(可认为地磁南、北极与地理北、南极重合)

A.B1-B0     B.B1+B2     C.     D.

3.如图示，AB是水平面上一个圆的直径，在过AB的竖直平面内有一根通电导线CD，已知CD//AB。当CD竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将

A.逐渐增大     B.逐渐减小     C.始终为0     D.不为0但保持不变

4.在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示。下列判断正确的是

A.|△U1|<|△U2|，|△U2|>|△U3|        B.不变，变小

C.变大，变大             D.变大，变大

5.如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是

A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A

B.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A

C.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A

D.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A

6.如图所示，三根通电直导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的三个顶点，三条导线通入大小相等，方向垂直纸面向里的电流；通电直导线产生磁场的磁感应强度B=，I为通电导线的电流强度，r为距通电导线的距离的垂直距离，K为常数；则R受到的磁场力的方向是

A.垂直R，指向y轴负方向        B.垂直R，指向y轴正方向

C.垂直R，指向x轴正方向        D.垂直R，指向x轴负方向

7.在如图所示的U-I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，在b点α=β，则下列说法中正确的是

A.在a点时电源有最大输出功率

B.在b点时电源的总功率最大

C.从a→b，β角增大，电源的总功率和输出功率都将增大

D.从b→c，β角增大，电源的总功率和输出功率都将减小

8.如图所示，两平行导轨ab、cd竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒PQ放在导轨上，使其水平且始终与导轨保持良好接触。现在金属棒PQ中通有大小变化的电流I，同时释放金属棒PQ使其运动。已知电流I与时间的关系为I=kt(k为常数且k>0)，方向如图所示，金属棒与导轨间的动摩擦因数一定。以竖直向下为正方向，则下列关于金属棒PQ的速度v、加速度a随时间变化的关系图像中，可能正确的是

9.如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动。拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，看到的现象及现象分析正确的是

A.磁铁插向左环，横杆发生转动

B.磁铁插向右环，横杆发生转动

C.磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流

D.磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流

10.如图所示为回旋加速器示意图，利用回旋加速器对21H粒子进行加速，此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B，D形盒缝隙间电场变化周期为T。忽略粒子在D形盒缝隙间的运动时间和相对论效应，下列说法正确的是

A.保持B和T不变，该回旋加速器可以加速质子

B.保持B和T不变，该回旋加速器可以加速42He粒子，加速后的最大速率与21H粒子的相等

C.保持B和T不变，该回旋加速器可以加速42He粒子，且在回旋加速器中运动的时间与21H粒子的相等

D.保持B和T不变，该回旋加速器可以加速42He粒子，加速后的最大动能与21H粒子的相等

11.如图，电源电动势为E、内阻值为r，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻器，C是平行板电容器，MN是电路中导线上的两个点，将单刀双掷开关S掷到a且电路稳定后，下列判断正确的是

A.将R1的滑动触头向右移动，电容器上的电荷量将变小

B.将R1的滑动触头向右移动，电容器上的电荷量将变大

C.在将S由a掷到b的瞬间，导线MN中有从N向M的电流

D.在将S由a掷到b的瞬间，导线MN中有从M向N的电流

12.如图所示，竖直平面内一半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一束质量为m、电荷量为-q的带电粒子沿平行于直径MN的方向以不同速率从P点进入匀强磁场，入射点P到直径MN的距离h=R，不计粒子重力，下列说法正确的是

A.若粒子恰好能从N点射出，则粒子在磁场中运动的时间为

B.若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反，则粒子在磁场中运动的时间为

C.若粒子恰好能从N点射出，则粒子的速度为

D.若粒子恰好能从M点射出，则粒子在磁场中偏转的半径为R

二、实验填空题(13题每空1分，14题每空2分)

13.在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R。

(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图甲，则金属丝的直径为           mm。

(2)若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值          。(填“偏大”或“偏小”)

(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如下图所示，则电压表的读数为      

        V，电流表的读数为           A。

14.(8分)某兴趣小组测量电源的电动势和内阻的实验原理图，如图甲所示，现提供的器材如下：

A.待测电源(电动势约为3V)；               B.电压表V1(量程为0～3V，内阻约为3kΩ)；

C.电压表V2(量程为0～6V，内阻约为10kΩ)； D.定值电阻R1=10Ω；

E.定值电阻R2=1000Ω；      F.电阻箱R(0～99.9Ω)；      G.开关和导线若干。

(1)如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表应选择             ；定值电阻R0应选择           (均填写器材前的字母序号)。

(2)改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U；作出的图象如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距已在图中标出，则该电源的电动势为        V、内阻为       Ω(结果均保留两位有效数字)。

四、解答题

15.(8分)如图所示，电源的电动势是6V，内阻是0.5Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R0为3Ω，若理想电压表的示数为3V，试求：

(1)电源的功率和电源的输出功率；

(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率。

16.(10分)两个相同的全长电阻为36Ω的均匀光滑圆环，固定于一个绝缘的水平台面上，两环分别在两个互相平行的，相距为20cm的竖直面内，两环的圆心连线恰好与环面垂直，两环面间有方向竖直向下的磁感应强度B=的匀强磁场(未画出)，两环的最高点A和C间接有一内阻为0.5Ω的电源，连接导线的电阻不计。今有一根质量为10g，电阻为1.5Ω的棒置于两环内侧且可沿环滑动，而棒恰好静止于如图所示的水平位置，它与圆弧的两接触点P、Q和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为θ=60°，取重力加速度g=10m/s2。试求此电源电动势E的大小。

17(10分).如图，绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑，到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h，重力加速度为g。

(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vC；

(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf；

(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为vD，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时速度的大小vP。

18.(12分)如图所示，两个相邻的匀强磁场区域I和II，区域I的磁感应强度方向垂直纸面向外，区域II的磁感应强度方向垂直纸面向里。AB、CD、EF为相互平行的直边界，区域I和区域II的宽度均为d。一个质量为m、带电量为+q的粒子从P点以速度v垂直于边界线CD进入区域I；粒子第一次穿过边界线CD时，速度方向相对P点的速度偏转了30°，进入区域II，恰好不能从边界线EF穿出区域II，不计粒子的重力。求：

(1)区域I内匀强磁场的磁感应强度B1的大小；

(2)求粒子从P点出发到第二次通过CD边界所用的时间。